5G标准学习笔记12 RRC测量相关行为
前言
在5GNR 中,RRC层涉及了NW网络侧和UE终端侧的信息交互内容,对于这些交互信息显得至关重要,今天这章主要是学习了RRC一些有关测量的配置配置信息内容,下面孬孬就和大家一起学习一下
一、概述
第五章主要讨论了RRC_CONNECTED状态下UE的测量行为,包括测量配置、测量执行、测量报告以及位置测量指示。网络通过专用信令(如RRCReconfiguration或RRCResume消息)为UE配置测量任务,UE根据这些配置执行测量并向网络报告结果。这些测量对于网络优化、移动性管理(如切换)和干扰协调至关重要。
以下是第五章的核心内容总结:
测量配置(5.5.2):定义了网络如何为UE配置测量任务,包括测量对象、报告配置、测量标识等。
执行测量(5.5.3):描述了UE如何根据配置执行测量,包括基于SSB(同步信号块)或CSI-RS(信道状态信息参考信号)的测量。
测量报告(5.5.5):规定了UE如何生成并发送测量报告,包括触发条件和报告内容。
位置测量指示(5.5.6):涉及UE启动或停止与位置相关的测量(如E-UTRA或NR的定位测量)。
记录测量(5.5a):介绍了记录测量配置,用于在特定条件下存储测量数据。
二、详细内容
1.测量配置
1.1测量配置概述
网络通过measConfig为UE配置测量任务,UE在VarMeasConfig中维护这些配置。测量配置包括以下主要参数:
测量对象(Measurement Objects):
定义了UE需要测量的对象(如频率、时间位置、子载波间隔等)。
支持的测量对象类型包括:
NR测量:基于SSB或CSI-RS的测量。
Inter-RAT测量:针对E-UTRA或UTRA-FDD频率的测量。
NR侧链路测量:针对L2 U2N中继UE的测量。
CBR测量:用于NR侧链路通信或发现的信道忙碌率测量。
CLI测量:基于SRS(探测参考信号)或CLI-RSSI的干扰测量。
每个测量对象可以关联“允许列表”(allow-listed cells)和“排除列表”(exclude-listed cells),用于控制哪些小区参与事件评估或报告。
报告配置(Reporting Configurations):
定义触发测量报告的条件(周期性或事件触发)以及报告的格式和内容。
报告内容包括:
每小区的测量结果(如RSRP、RSRQ、SINR)。
每波束的测量结果(基于SSB或CSI-RS)。
最大报告小区数和波束数。
测量标识(Measurement Identities):
将一个测量对象与一个报告配置关联起来,形成一个唯一的测量任务。
支持将多个测量对象关联到同一报告配置,或将多个报告配置关联到同一测量对象。
数量配置(Quantity Configurations):
定义测量过滤参数(如滤波系数),用于事件评估和报告。
测量间隙(Measurement Gaps):
指定UE可以暂停数据传输以执行测量的时段。
包括FR1、FR2和每UE测量间隙的配置。
有效测量窗口(Effective Measurement Window):
用于Inter-RAT测量的专用时间窗口。
1.2测量配置的具体操作
UE根据收到的measConfig执行以下操作:
添加/修改/删除测量对象:通过measObjectToAddModList和measObjectToRemoveList管理测量对象列表。
添加/修改/删除报告配置:通过reportConfigToAddModList和reportConfigToRemoveList管理报告配置。
添加/修改/删除测量标识:通过measIdToAddModList和measIdToRemoveList管理测量标识。
配置测量间隙和有效测量窗口:根据measGapConfig和effectiveMeasWindowConfig设置测量间隙和窗口。
解释:
测量配置的设计允许网络灵活地控制UE的测量行为。例如,通过“允许列表”和“排除列表”,网络可以精确指定哪些小区需要测量,优化移动性管理。
测量间隙的引入解决了UE在执行Inter-RAT或Inter-frequency测量时可能面临的数据传输中断问题。
对于NR-DC(双连接)场景,UE维护两个独立的VarMeasConfig,分别对应MCG(主小区组)和SCG(次小区组),以支持复杂的多连接场景。
2.执行测量
2.2.1 测量类型
UE根据配置执行以下类型的测量:
小区测量:基于SSB或CSI-RS,测量RSRP、RSRQ、SINR等。
波束测量:针对每个小区的多个波束,测量并报告最佳波束的标识和测量值。
CLI测量:测量SRS-RSRP或CLI-RSSI,用于评估跨链路干扰。
CBR测量:用于侧链路通信,评估资源池的信道忙碌率。
Rx-Tx时间差测量:基于CSI-RS或PRS(定位参考信号),用于定位相关应用。
2.2.2 测量过滤
UE对除CBR、Rx-Tx时间差和高度测量外的所有测量结果应用第3层(L3)滤波,以平滑测量结果,减少瞬时波动的影响。
L1(物理层)滤波由UE实现决定,而L3滤波由网络通过quantityConfig配置。
2.2.3 小区类型
测量区分以下类型的小区:
服务小区(Serving Cells):包括SpCell(主小区)和SCell(次小区)。
列出小区(Listed Cells):测量对象中明确列出的小区。
检测小区(Detected Cells):UE在测量对象指定的SSB频率和子载波间隔上检测到但未列出的小区。
解释:
L3滤波确保测量结果的稳定性,适合用于触发切换或条件重配置等关键决策。
波束级测量支持5G NR的高频段(如FR2),因为毫米波通信依赖波束成形技术。
CLI测量的引入反映了5G网络对干扰管理的更高要求,尤其是在密集部署场景中。
2.3 测量报告
2.3.1 测量报告触发
测量报告可以通过以下方式触发:
周期性报告:UE根据配置的周期(如reportInterval)定期发送测量报告。
事件触发报告:当满足特定事件条件时,UE发送报告。支持的事件包括:
Event A3:邻小区信号优于服务小区一定偏移量。
Event A4:邻小区信号超过阈值。
Event A5:服务小区信号低于阈值1且邻小区信号高于阈值2。
Event A4H1/A4H2:邻小区信号超过阈值1且UE高度高于/低于阈值2。
Event A5H1/A5H2:服务小区信号低于阈值1,邻小区信号高于阈值2,且UE高度高于/低于阈值3。
2.3.2 报告内容
测量报告(MeasurementReport消息)包括:
测量标识(measId):标识触发报告的测量任务。
服务小区测量结果:包括RSRP、RSRQ、SINR等,基于SSB或CSI-RS。
邻小区测量结果:包括最佳邻小区的物理小区ID和测量值。
波束测量信息:如果配置了reportQuantityRS-Indexes,包括最佳波束的索引和测量值。
侧链路测量:对于L2 U2N中继UE,报告SL-RSRP或SD-RSRP。
位置信息:如UE高度、位置坐标等(如果配置)。
2.3.3 报告排序
报告中的小区按照排序量(sorting quantity)降序排列,排序量由reportConfig定义(通常为RSRP、RSRQ或SINR)。
对于事件触发报告,排序量通常是触发事件使用的量;对于周期性报告,优先选择RSRP。
解释:
事件触发机制(如A3、A5)是5G移动性管理的核心,用于触发切换或条件重配置,确保UE连接到最佳小区。
高度相关事件(如A4H1、A5H2)专为无人机(Aerial UE)设计,考虑了三维移动性场景。
测量报告的灵活性(支持多种量和格式)允许网络根据不同场景(如高移动性、低时延)优化配置。
2.4 位置测量指示(5.5.6)
2.4.1 目的
位置测量指示用于通知网络UE开始或停止与位置相关的测量(如E-UTRA的RSTD或NR的PRS测量)或E-UTRA的子帧和时隙定时检测。
2.4.2 操作流程
启动测量:当上层指示开始测量且测量间隙不足时,UE通过LocationMeasurementIndication消息请求网络配置测量间隙。
停止测量:当上层指示停止测量时,UE通知网络释放相关测量间隙。
如果配置了预配置测量间隙(preconfigured measurement gaps),UE可以通过MAC CE请求激活或去激活这些间隙。
解释:
位置测量对于5G定位服务(如高精度定位)至关重要,尤其在自动驾驶、物联网等场景中。
通过MAC CE动态管理测量间隙提高了资源利用效率,减少了信令开销。
2.5 记录测量(5.5a)
记录测量配置允许UE在特定条件下(如RRC_IDLE或RRC_INACTIVE状态)记录测量结果,并在后续重新连接时报告给网络。这对于网络覆盖优化和故障诊断非常有用。
解释:
记录测量支持网络在没有实时连接的情况下收集覆盖和性能数据,适用于低功耗设备或间歇性连接场景。
参考文献
主要参考3GPP TS 38.331 V18.5.1 中的第五章Measurements.
总结
3GPP TS 38.331 V18.5.1 第五章详细定义了5G NR中UE的测量行为,从配置到执行再到报告,形成了一个完整的测量框架。以下是核心要点:
测量配置提供了灵活的参数设置,支持多种测量类型和场景。
测量执行通过L3滤波和波束级测量确保了结果的准确性和适用性。
测量报告通过周期性和事件触发机制支持移动性管理和网络优化。
位置测量和记录测量进一步扩展了5G NR的应用场景,涵盖定位和网络诊断。
这些机制共同确保了5G网络在高移动性、密集部署和多样化应用场景下的高效运行,为移动通信系统的性能优化和用户体验提升奠定了基础。