NR R18 網(wǎng)絡(luò)控制直放站介紹

概述

對于任何無線網(wǎng)絡(luò)而言，覆蓋都是最基礎(chǔ)、最重要的性能。

在傳統(tǒng)的2/3/4G無線網(wǎng)絡(luò)中，作為一種重要的低成本、補(bǔ)覆蓋解決方案， 直放站（Repeater）被廣泛使用。

按照直放站和源基站（施主基站）之間的連接方式，常見的產(chǎn)品形態(tài)有光纖直放站和射頻直放站。

5G NR R16標(biāo)準(zhǔn)中，支持Integrated Access and Backhaul (IAB)集成接入回傳網(wǎng)絡(luò)，即通過5G空口替代傳統(tǒng)Backhaul回傳網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)展覆蓋光纖難以到達(dá)區(qū)域。

IAB 示意圖

和直放站Repeater相比，部署IAB節(jié)點(diǎn)的成本會更高，且組網(wǎng)相對復(fù)雜。

因此直放站Repeater使用更為廣泛。

射頻直放站 工作原理簡單，僅僅進(jìn)行RF信號的放大和轉(zhuǎn)發(fā)，上行方向上會放大接收到的信號，包括干擾和噪聲，因此射頻直放站部署不當(dāng)，會引起網(wǎng)絡(luò)較大的底噪抬升，影響容量和頻譜效率。

長期以來，協(xié)議中沒有針對直放站相關(guān)指標(biāo)的規(guī)范定義，在NR R17標(biāo)準(zhǔn)中，RAN 4 增加了TS 38106規(guī)范，定義了NR 直放站的射頻相關(guān)指標(biāo)要求。

NR Repeater Radio Transmission and Reception? (Release 17)?

對于TDD網(wǎng)絡(luò)，如果直放站能夠獲取DL-UL時隙結(jié)構(gòu)的配置信息，并針對性進(jìn)行放大，對網(wǎng)絡(luò)是有增益的。

此外，對于NR中的波束控制信息，希望直放站也能對此進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)化處理。

3GPP RAN 94e次會議上，通過了一個新的研究項(xiàng)目（study item）

“Study on NR Network-controlled Repeaters”

主要針對如下場景：

Network-controlled repeaters are inband RF repeaters used for extension of network coverage on FR1 and FR2 bands, while during the study FR2 deployments may be prioritized for both outdoor and O2I scenarios.

For only single hop stationary network-controlled repeaters.

Network-controlled repeaters are transparent to UEs.

Network-controlled repeater can maintain the gNB-repeater link and repeater-UE link simultaneously.

在3GPP RAN 97e次會議，通過了SI的研究報(bào)告TR 38867 i00版本

Study on NR network-controlled repeaters; (Release 18)

在報(bào)告中，包含的研究內(nèi)容和結(jié)果主要有：

1. Modelling of network-controlled repeater—網(wǎng)絡(luò)控制直放站的模型，即gNB和NCR之間的控制鏈路，回傳鏈路，接入鏈路等總體模型

2. Side control information —控制信息傳遞，包括：

Beam information

Timing information

information on UL-DL TDD configuration

ON-OFF information

Power control information

3. L1/L2 signalling for side control information—控制信息L1/L2信令

4. Repeater management—直放站的管理

5. Performance evaluation—性能的評估

NCR總體架構(gòu)

在R18協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)控制直放站總體描述和定義如下：

NetCR-MT和gNB 建立SRBs，也可以建立DRBs，用于傳輸OAM控制信令。

網(wǎng)絡(luò)控制直放站NetCR，由NetCR-MT和NetCR-FWD兩個功能組成：

NetCR-MT: 通過控制鏈路Control link（即Uu空口）和gNB進(jìn)行通信，接收控制信息（Side control information），相當(dāng)于UE功能的子集。

NetCR-Fwd: 完成gNB和UE之間的信號放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能，分別對應(yīng)接入鏈路Access link和回傳鏈路Backhaul。NetCR-Fwd 支持對UE的多波束，受基站下發(fā)的side control information信息控制。

NetCR-Fwd Access link: link used for transmissions between the NetCR-Fwd and UEs.

NetCR-Fwd Backhaul link: link used for Backhauling between the NetCR-Fwd and gNB.

NCR流程

NCR工作的總體流程

NCR-MT 建立：NCR-MT選擇小區(qū)，接收廣播是否支持NCR，RRC連接建立，通過5GC鑒權(quán)（信令流程和普通UE Initial Access procedure類似）。

NCR 配置：gNB-CU可以通過RRC信令下發(fā)配置NCR相關(guān)配置信息 。

NCR 開始工作：NCR收到配置后，可以開始提供服務(wù)。

NCR空口流程

NCR-MT接入網(wǎng)絡(luò)的流程和普通UE類似。

NCR節(jié)點(diǎn)和OAM之間的連接，可以通過NCR-MT的PDU Session來提供。

NCR可以配置允許NCR-MT接入的gNB小區(qū)列表，和不允許NCR-MT接入的gNB的小區(qū)列表。

NCR 的識別由RAN進(jìn)行（在RRC建立完成中攜帶字段）。

NCR的鑒權(quán)由5GC進(jìn)行。

NCR物理層特性

NCR物理層基礎(chǔ)的流程和特性包括：

NCR-MT物理層基礎(chǔ)功能，例如：小區(qū)搜索，系統(tǒng)信息獲取，隨機(jī)接入，UCI上報(bào)，PDCCH 監(jiān)聽，PDSCH接收，CSI-RS 測量，CSI確定，PUSCH發(fā)送，SRS發(fā)送等功能和普通UE一樣。

NCR-FWD的接收和發(fā)送，只有在NCR-MT通過Control link接收到波束指示后才可以，NCR-FWD根據(jù)指示的時間資源和對應(yīng)的波束，在Access link上的接收和發(fā)送。

NCR-MT進(jìn)行鏈路失?。≧LF）恢復(fù)流程時，NCR-FWD不進(jìn)行收發(fā)，直到鏈路恢復(fù)完成。

通過NCR-MT給NCR配置TDD上下行時隙結(jié)構(gòu)，支持公共和專用配置。NCR-Fwd 在Backhaul link接收/在Access link上發(fā)送，只能在下行符號上進(jìn)行。NCR-Fwd 在Backhaul link發(fā)送/Access link上接收，只能在上行符號上進(jìn)行。

對于Backhaul/Access link的 Tx/Rx的Timing，基于Control ?Link的Tx/Rx timing。

NCR的波束指示

NCR應(yīng)用場景

示例場景一

NCR波束覆蓋

NCR使用周期性波束（掃描）實(shí)現(xiàn)覆蓋。

NCR波束和gNB的波束建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

示例場景二

NCR波束覆蓋

NCR使用周期性波束（掃描）實(shí)現(xiàn)覆蓋。

NCR波束和gNB的波束建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

對于特定UE，NCR支持非周期波束（網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的臨時波束）實(shí)現(xiàn)及時信號覆蓋。