891-5G波束失败恢复机制.docx

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1、5G波束失败恢复机制哪些场景会导致波束失败呢？在讨论波束失效场景之前，需要首先了解基于多波束的5G系统中波束的要求和设计原则,其中gNB利用多个波束覆盖整个覆盖区域，每个UE应该与其中一个波束相关联。一般来说,可以有两种类型的波束：覆盖波束和数据波束。覆盖波束是小区特定的，用于提供覆盖功能。覆盖波束的功能类似于“扇区化”。每个UE应与一个小区的一个覆盖波束相关联。覆盖波束应针对UE移动性/移动/旋转和阻塞提供足够的鲁棒性。数据波束用于数据传输，数据波束的目标是实现高数据速率。当UE移动或环境变化时，UE的最佳覆盖波束可能会改变。这里，L1/L2波束管理程序用于将当前覆盖波束切换到新的覆盖波束。

2、称为L1/L2波束间迁移率。覆盖波束可用于下行控制信道。覆盖波束的设计应考虑覆盖距离和对UE移动性的鲁棒性。考虑到对控制信道的低数据速率要求和高可靠性要求，覆盖波束应足够宽，以允许合理的UE移动性和潜在的阻塞。选择窄覆盖波束会在控制信道上产生不必要的频繁波束切换和潜在的频繁连接丢失。数据波束用于数据信道。数据波束可以设计为具有高波束形成增益的窄波束，以支持数据传输。数据波束的稳健性要求预计与覆盖波束的稳健性要求相当。数据波束上的任何错位都可能导致数据包丢失，但不会导致无线链路丢失。gNB可以通过例如请求UE测量特定于UE的CSI-RS并切换到具有良好质量的另一个波束来容易地重新对准数据波束。相

3、比之下，覆盖波束上的失准可能会导致控制信道的持续链路丢失。gNB可能无法使用相同的波束管理程序切换到新的覆盖波束。在LTE中，无线链路故障（RLF）触发RRC重建。在NR中，波束管理是L1/L2程序。覆盖波束之间的切换应视为L1/L2波束间移动性。因此，覆盖波束故障应该只触发一些L1/L2波束重新关联过程，而不是L3RRC重配置。下行波束失败恢复机制UE可以基于测量一些下行RS、控制信道或数据信道来识别波束故障事件。波束故障识别的一个示例是，UE基于用于波束管理的下行RS的测量来检测当前服务波束的非常低的RSRPo如果识别出波束故障，UE可以通过一些上行传输将该事件通知网络。然后gNB可以相应

4、地采取行动。gNB可以请求UE切换到另一个波束。gNB可以配置一些对UE的非周期波束报告,以获得新的波束报告。这种方法的一个限制是，波束恢复程序只有在波束失效后才会启动。如果覆盖波束失败，gNB可能无法使用下行连接来向UE发送切换新波束或报告某些新波束状态的信号。因此，可能发生无线链路故障以触发RRC重建。因此，期望gNB和UE能够在当前波束完全失效之前切换到新波束，以避免无线链路失效。一种主动机制是UE监视服务波束并定期向gNB报告服务波束的质量信息。基于定期波束质量报告，gNB可以对服务波束进行连续监测，并可以预测服务波束的变化。当当前服务波束变得更糟时，gNB可以配置UE在服务波束完全丢

5、失之前切换到新波束。UE可以基于测量用于波束管理的下行RS（例如周期CSI-RS）来监控当前服务波束的质量。波束质量信息的周期CSl报告可以是低分辨率波束质量，以最小化开销，例如低分辨率波束RSRP。这种关于波束质量信息的定期CSI报告将有助于支持多波束系统中的UE移动性。当UE在基于多波束的系统中移动时，覆盖波束可以逐渐改变。基于定期报告，gNB可以在不丢失连接的情况下为UE平滑切换覆盖波束。上行波束失败恢复机制对于上行波束故障，不需要NR规范支持。gNB可以检测UL波束故障，然后通过实现恢复波束。gNB可以基于测量上行信号质量来检测上行链路波束故障/失调。gNB可以通过测量NR-SRS传输

6、的CQI或RSRP来测量UL服务波束的质量。gNB可以基于周期性NR-SRS传输监测当前波束质量。gNB还可以触发一些半持续NR-SRS传输，以监测波束质量。如果gNB识别出上行波束出现故障/未对准，gNB可以请求UE切换到新的Tx波束。gNB还可以请求UE从K个配置的NR-SRS资源中发送M个NR-SRS资源的非周期NR-SRS传输，以重新测量上行波束，然后基于新的测量结果切换上行波束.波束恢复流程在毫米波系统中，TRP和UE之间的波束失准可能会由于突然的信道波动、意外的障碍物中断、UE旋转等而发生。在这种情况下，由于TRP和UE之间的波束失准，UE无法解码任何DL信号或TRP无法解码任何U

7、L信号。为了克服波束失准，NR同意支持UE触发的波束恢复。整个波束恢复程序可按以下步骤执行： 步骤1：UE检测波束链路故障（即波束未对准）。 步骤2：UE通过使用替代UETX波束发送IJL恢复请求信号来触发波束切换。 步骤3：TRP使用TRPRx波束扫描接收UL恢复请求信号。在波束恢复请求机会（即波束恢复资源）之前，UE可以尝试通过定期报告首选波束信息来改变波束对链路（BPL：beampairlink）o如果在允许UE向TRP发送恢复请求之前通过常规波束报告执行BPL切换，则触发条件的度量将使用更新的BPL重新计算。在步骤1中，检测到波束链路故障可以被解释为启动UE发起的波束恢复的触发条件。在

8、步骤2中，用于恢复目的的信号的UL传输的资源需要被小区专门配置，并且该资源应该被映射到特定的TRPRX波束以支持TRPRX波束扫描，这允许TRP具有与UETX波束配对的合适的TRPRX波束。波束失败恢复触发条件当满足以下两个条件时，可以触发波束故障恢复： 条件1：服务波束未对准。 条件2：另一个波束的质量比服务波束好。第一个条件可以定义如下：备选方案1。“服务波束”（如RSRP）上的波束质量测量值低于特定阈值TrCo备选方案2。“服务波束”（例如假设的服务波束的PDCCH块错误率）的RLM结果低于特定阈值Trecoveryo第二个条件可以定义如下：方案1。小区中至少有一个波束的波束质量（例如R

9、SRP）在一定程度上优于“服务波市Jrecoveryo方案2。小区中至少有一个波束，其基于RLM结果的质量在一定程度上优于“服务波市A刁S，lrecovery波束恢复请求的资源和信号对于DL波束的波束恢复，UE需要确定UE想要用于恢复的BPLo因此，用于恢复传输的资源需要映射到特定的TRPRX波束。从这个意义上说，利用RACH时隙（持续时间）进行波束恢复是一种好方法，因为在RACH时隙中执行多波束扫描。在RACH时隙中，通常用于初始接入的RACH资源也可用于波束恢复请求。在RACH区域利用RACH序列的两种方法总结如下： 方法1。RACH序列可用于初始接入UE和波束恢复请求UE。在这种情况下，

10、Msg3负责传达UE的随机接入目的（例如beamrecoveryrequest,initialaccess,schedulingrequest（SR）以进行澄清。由于需要执行整个RACH程序，UE需要很长时间才能恢复BPLo 方法2。为每个UE分配用于波束恢复请求的专用序列。在这种情况下，由于RACH序列的循环移位较大，以支持异步UE,因此经常会出现序列短缺。作为另一种选择，除了RACH资源之外的区域可用于波束恢复请求目的。在这种情况下，波束恢复区域将是具有RACH资源的FDM,以最小化TRPRx波束扫描实例。对于恢复请求信号，考虑到多个Ue可以同时利用与特定TRPRX波束相对应的相同恢复资源，序列类型比消息类型更合理。由于UE是同步的，波束恢复序列的循环移位将比RACH序列小得多。在这个意义上，利用专用序列进行波束恢复请求以进行快速波束恢复比为ue分配专用RACH序列更可行。该选项的缺点是，当UE没有太多的波束恢复请求时，波束恢复区域可能会被浪费。为了最大限度地提高资源利用率，这些区域可用于多种用途：用于波束恢复请求和SR。