不連續(xù)接收 （DRX） 是 LTE 網(wǎng)絡(luò)中的一種省電機(jī)制，旨在延長用戶設(shè)備 （UE） 的電池壽命，例如智能手機(jī)。

本常見問題解答首先從 DRX 的角度解釋物理下行鏈路控制信道 （PDCCH） 在 LTE 中的作用。然后，它將使用短/長 DRX 周期和狀態(tài)圖來說明完整的 DRX 過程。

PDCCH 對 DRX 機(jī)制中的功耗有何影響？

PDCCH 負(fù)責(zé)將基本控制信息傳輸?shù)?UE，包括：

• 資源分配：有關(guān) UE 應(yīng)如何利用可用資源的說明。

• 計(jì)劃：UE 何時(shí)可以發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的時(shí)間詳細(xì)信息。

• 電源控制命令：有關(guān) UE 應(yīng)使用的電源級別以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的指南。

UE 必須持續(xù)監(jiān)控 PDCCH 的控制信息，這可能會導(dǎo)致功耗增加。監(jiān)控的頻率和持續(xù)時(shí)間直接影響電池壽命，尤其是在配置了多個(gè)服務(wù)單元的情況下。如果需要 UE 同時(shí)監(jiān)控多個(gè) PDCCH，則電源需求可能會大大增加。

為了解決 PDCCH 監(jiān)控期間的過度功耗，在 PDCCH 搜索空間設(shè)置期間確定監(jiān)控場合。確定是什么？去掉被動(dòng)語態(tài)，這樣讀者就知道這是如何工作的。這讓我感到困惑。為監(jiān)控場合提供了一套關(guān)于何時(shí)監(jiān)控 PDCCH 的指南。這種實(shí)現(xiàn)是 LTE 應(yīng)用中DRX 過程的一部分。DRX 函數(shù)由稱為場合的時(shí)隙組成，這些時(shí)隙是指活動(dòng)或不活動(dòng)的時(shí)間段。

圖 1 說明了 PDCCH 監(jiān)控場合的概念，其中周期性、偏移量、持續(xù)時(shí)間和監(jiān)控模式等參數(shù)決定了 PDCCH 搜索空間集。

圖 1.作為 LTE 中 DRX 的一部分的 PDCCH 監(jiān)控場合實(shí)施。（圖片：IEEE)

圖 1 所示的系統(tǒng)幀號 （SFN） 帶有 PDCCH 監(jiān)控指南。監(jiān)控在兩個(gè)插槽期間進(jìn)行，由 “Duration” 參數(shù)決定。它延遲一個(gè)插槽，并且 pattern 每 4 個(gè)插槽重復(fù)一次，這由 “Offset” 和 “Periodicity” 參數(shù)決定。

LTE 應(yīng)用中的完整 DRX 周期是怎樣的？

圖 2 說明了 LTE/5G 網(wǎng)絡(luò)中的 DRX 機(jī)制，顯示了設(shè)備如何在活動(dòng)狀態(tài)和睡眠狀態(tài)之間切換，以在保持連接的同時(shí)節(jié)省功耗。

在第一階段，設(shè)備喚醒以檢查來自網(wǎng)絡(luò)的控制信息，該信息表示為 PDCCH 接收。此時(shí)，DRX 計(jì)時(shí)器 drx-InactivityTimer 和 drx-onDurationTimer 處于活動(dòng)狀態(tài)。drx-InactivityTimer 在接收數(shù)據(jù)后使設(shè)備保持活動(dòng)狀態(tài)一段時(shí)間。drx-onDurationTimer 定義設(shè)備在 DRX 周期內(nèi)保持喚醒狀態(tài)以監(jiān)控下行鏈路傳輸?shù)臅r(shí)間。

圖 2.LTE 中的 DRX 機(jī)制，使用短 DRX 周期和長 DRX 周期。（圖片：LTE Stuff 的工作原理)

不活動(dòng)計(jì)時(shí)器到期后，設(shè)備將進(jìn)入一個(gè)較短的 DRX 周期，喚醒間隔更頻繁。Short DRX Cycle Occasions 指示設(shè)備何時(shí)短暫喚醒以檢查數(shù)據(jù)。短周期持續(xù)時(shí)間是定義的（例如，80 ms），并在設(shè)定的周期數(shù) （drx-ShortCycleTimer = 2） 內(nèi)發(fā)生。

如果在短 DRX 期間沒有收到數(shù)據(jù)，則設(shè)備將轉(zhuǎn)換為長 DRX 周期，此時(shí)喚醒間隔更長（例如 320 毫秒）。這進(jìn)一步降低了功耗。

無線電資源控制中 DRX 周期的狀態(tài)圖表示

圖 3 顯示了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無線資源控制 （RRC） 狀態(tài)圖，顯示了設(shè)備如何在不同的功耗狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。狀態(tài)圖的關(guān)鍵元素可分為 RRC Idle、RRC Connected 和指示轉(zhuǎn)換的箭頭。

圖 3.RRC 狀態(tài)圖：IDLE、DRX 和 Active 模式之間的轉(zhuǎn)換。圖片來源：Kevin Sookocheff)

RRC IDLE（左部分）：

• 設(shè)備已斷開與網(wǎng)絡(luò)的連接，并且消耗的電量最少。

• 當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生時(shí)，它會轉(zhuǎn)換為 Active （活動(dòng)） 狀態(tài)（紅色箭頭）。

• 如果在一段時(shí)間內(nèi)沒有活動(dòng)發(fā)生，它將保持 IDLE 狀態(tài)。

RRC 已連接（右側(cè)部分）：

• 設(shè)備已連接到網(wǎng)絡(luò)。

• 它可以在：

• Active state：功耗高，用于數(shù)據(jù)傳輸。

• 短 DRX：低功耗和短睡眠周期。

• 長 DRX：功耗更低，休眠周期更長。

• 這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換基于網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)和超時(shí)。

指示過渡的箭頭：

• 紅色箭頭 （Data Transfer）：從低功率狀態(tài)移動(dòng)到高功率狀態(tài)。

• 藍(lán)色箭頭 （Timeout）：從高功率狀態(tài)移動(dòng)到低功耗狀態(tài)。

總結(jié)

有效使用 PDCCH 可確保控制信息得到有效傳達(dá)，從而在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)度和資源分配。短 DRX 周期和長 DRX 周期的組合允許在節(jié)能和延遲之間取得平衡。短 DRX 周期可快速響應(yīng)傳入數(shù)據(jù)，而長 DRX 周期可在長時(shí)間不活動(dòng)時(shí)節(jié)省更多電量。