2024年随手记第十二篇。UE终端侧的节能省电功能是个很大的话题。我们之前在如下文章中做过相关总结:
通常来说,5G系统是针对传统移动业务和垂直行业用例而设计和开发的。除了延迟、可靠性和可用性之外,UE能效对于5G也至关重要。目前,5G设备可能需要每周或每天充电一次,具体取决于个人的使用时间。一般来说,5G设备在RRC空闲/非活动状态下消耗数十毫瓦,在RRC连接状态下消耗数百毫瓦。延长电池寿命的设计是提高能源效率和更好的用户体验的必要条件。对于没有连续能源的UE(例如使用小型可充电电池和单纽扣电池的UE)来说,能源效率更为重要。在垂直行业用例中,传感器和执行器广泛用于监控、测量、充电等场景。一般来说,它们的电池不可充电,预计至少可持续使用几年到十几年。可穿戴设备包括智能手表、戒指、电子健康相关设备和医疗监控设备,对于典型的电池容量,要按要求维持 1-2 周是一项挑战。功耗取决于配置的唤醒周期长度,例如寻呼周期。为了满足上述的电池寿命要求,预计会使用大值的eDRX周期,导致时延较高,不适合此类同时要求长电池寿命和低时延的业务。例如,在火灾探测和灭火用例中,传感器检测到火灾后1至2秒内,执行器应关闭防火卷帘并打开消防喷头,长eDRX周期无法满足延迟要求。eDRX显然不适合延迟关键的用例。因此在R18中研究的目标是可以支持低延迟的超低功耗机制,例如低于 eDRX延迟。
目前,UE需要在每个DRX周期定期唤醒一次,这在没有信令或数据流量的时段中主导功耗。如果UE仅在被触发(例如寻呼)时才能够唤醒,则可以显著降低功耗。这可以通过使用唤醒信号触发主无线模块和能够以超低功耗监控唤醒信号的单独接收器来实现。主无线模块用于数据传输和接收,除非打开,否则可以将其关闭或设置为深度睡眠。
而对于唤醒信令控制WUS,我们在文章2021精华文(11)C-DRX adaptation相关3GPP规范文本与提案整理(R16)的R16文章中总结了与2021精华文(10)休眠BWP(Dormant BWP)共同使用DCI2-6的老WUS功能,这个老的WUS机制完全依赖控制信令来实现。而在R18中研究的此类监测唤醒信号的功耗取决于唤醒信号设计以及用于信号检测和处理的唤醒接收器的硬件模块。该研究应主要针对功耗敏感的小型设备的低功耗 WUS/WUR(这个R就是硬件为主的receiver),包括物联网用例(例如工业传感器、控制器)和可穿戴设备。不排除其他用例,例如XR/智能眼镜、智能手机。与之前版本中关于UE节能的工作相反,本研究不需要将现有信号用作WUS。确定的所有WUS解决方案应能够在支持传统UE的小区中运行。与现有的R15/16/17的UE省电机制相比,此解决方案应以大幅收益为目标。评估还应涵盖检测性能、覆盖范围、UE复杂度等其他方面。
这个话题其实包含了两个部分LP-WUS和LP-WUR,后者是偏硬件,前者是控制信令的设计。本文先简要总结一下R18中的WUR架构,这里分了三大类:
对于FSK waveform,引入了两类架构:
已经考虑了基于序列的信号,其中LP WUR执行不带FFT的时域相关或 FFT 后执行频域相关。也就是也要两类:
- 对于第一类时域相关性,报告的开启状态相对功耗范围为0.15~10/30,报告的噪声系数范围为7~25。
- 对于第二类频域相关性,报告的开启状态相对功耗范围为1~30,报告的噪声系数范围为 7~12。
坐而论道,好好读书!
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