4.3.6 基于Timer的BWP回落的引入
基于DCI的BWP激活是一种最灵活的BWP激活方式,gNB可以在任何时刻激活任意一个BWP。但是基于DCI的BWP激活也有缺点,即每次接收BWP Switching指令都需要UE读取DCI,会消耗UE有限的PDCCH盲检测能力。对于激活用于数据传输的BWP,采用DCI指示BWP Switching是顺理成章的,因为UE本来就需要接收调度PDSCH或PUSCH的DCI,在这个DCI中同时接收BWP Switching指令并不会导致额外的PDCCH盲检测。但对其他用途的BWP Switching,如果仍采用DCI指示就会造成DCI信令开销的浪费,因此此时DCI不需要调度数据信道,除了BWP Indicator,DCI中其他域基本都是无用的。
典型的“非数据调度”的BWP Switching场景:一是数据传输完成后的DL BWP回落,二是为了接收周期性信道导致的DL BWP切换。针对这两种场景,在研究BWP激活方法的过程中,除了DCI激活,还考虑了计时器(Timer)激活方法和时间图案(Time Pattern)两种方法[34,45]。本节将介绍基于Timer的下行缺省BWP回落,基于Timer Pattern的BWP激活方法的取舍将在4.3.10节介绍。
如图4-3、图4-4所示,当gNB为UE调度了下行或上行数据时,可通过DCI从利于省电的较小BWP切换到较大的BWP。当数据传输完之后,UE需要回落到较小的BWP以节省耗电。如果仍需要DCI触发这种BWP Switching,会带来额外的DCI开销,因此可以考虑用一个Timer触发DL BWP的回落[33]。
这种基于Timer的DL BWP回落过程可以借鉴在LTE系统中成熟的DRX(Dis-continous Reception,非连续接收)机制,即根据非激活Timer(drx-InactivityTimer)控制从激活状态向DRX状态的回落,当UE收到调度数据的DCI时,InactivityTimer会重置,延缓回落的时间,基于Timer的DL BWP回落完全可以采用和基于drx-InactivityTimer的DRX相似的机制。
实际上可以把下行BWP操作看作一种“频域DRX”操作,这两种机制都是用于终端省电的,用一个Timer控制从“工作状态”向“省电状态”的回落。区别只不过是:DRX操作的工作状态是监测PDCCH,省电状态是不监测PDCCH;下行BWP操作的工作状态是接收大带宽的PDSCH,省电状态是只监测PDCCH不接收PDSCH,或只接收小带宽的PDSCH。在eMBB场景下,大部分时间UE都是在监测PDCCH,并没有PDSCH调度,因此在小BWP内工作应作为“缺省状态”,这个较小的DL BWP作为“缺省下行BWP”(Default DL BWP)。
下行BWP操作和DRX操作的共同点是:既要在需要该回落时及时回落,节省耗电,又要避免过于频繁的回落。相对而言,由于DL BWP Switching会造成较长时间UE不能接收下行数据,频繁回落的负面效应更为严重。如果刚刚完成一次PDSCH接收就匆匆让UE回落到Default DL BWP,则如果马上又有下行业务到达,就无法立即调度PDSCH。因此用一个Timer来控制回落的时机是非常合适的,即在bwp-InactivityTimer到期(Expire)时再回落到Default DL BWP,而在bwp-InactivityTimer Expire之前仍停留在较大的DL BWP,避免不必要的频繁回落。
如图4-32所示的例子,在UE处于一个非Default DL BWP(如DL BWP 2)中时,根据PDCCH监测和PDSCH调度的情况运行bwp-InactivityTimer,如果UE连续一段时间没有监测到调度PDSCH的DCI,则bwp-InactivityTimer到达Expire时间才触发BWP回落动作,UE回落到Default DL BWP(DL BWP 1)。
图4-32 基于Timer的下行BWP回落
需要说明的是,Default DL BWP的配置并不是一个独立的BWP的配置,它通过Default Downlink BWP ID从已经配置的DL BWP中选择一个,如RRC信令为UE配置了4个DL BWP,BWP ID分别为1、2、3、4(如4.2.7节所述,Initial DL BWP的BWP ID=0),则Default Downlink BWP ID可以从1、2、3、4中选择一个。如Default Downlink BWP ID=2,则BWP ID=2的BWP作为Default DL BWP[31]。
基于Timer的BWP回落的另一个优点是提供了DCI漏检(DCI Mis-detection)的回落机制。DCI有一定的漏检概率而且缺乏HARQ-ACK等直接确认机制,当发生了DCI漏检时,UE无法根据DCI的指示切换到正确的BWP,这种情况下,gNB和UE可能停留在不同的DL BWP中,导致UE和gNB之间失去联系。如图4-33所示,如果gNB发送的将UE从DL BWP 2切换到从DL BWP 3的DCI没有被UE检测到,gNB将如期切换到DL BWP 3但UE仍将停留在DL BWP 2中。这种情况下,gNB在DL BWP 3中发送给UE的DCI将无法被UE收到。
图4-33 缺乏BWP回落机制,DCI漏检可能导致UE和gNB失去联系
如果有了基于Timer的DL BWP回落机制,如图4-34所示,则在出现指示BWP切换的DCI被漏检后,gNB切换到DL BWP 3而UE停留在DL BWP 2,UE无法收到gNB在DL BWP 3中发送的DCI,因此去激活Timer将持续运行直至到期,随后,UE自动回落到Default DL BWP。gNB在DL BWP 3向UE发送DCI没有反应,也可以回到Default DL BWP向UE发送的DCI,与UE恢复正常联系。之后,gNB可以在Default DL BWP中向UE重新发送DCI,将UE切换到DL BWP 3。
图4-34 利用基于Timer的BWP回落,gNB可以在DCI漏检后与UE恢复联系