什么是LTE中的DRX（非連續接收）？

不連續接收 （DRX） 是 LTE 網(wǎng)絡(luò )中的一種省電機制，旨在延長(cháng)用戶(hù)設備 （UE） 的電池壽命，例如智能手機。

本常見(jiàn)問(wèn)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(cháng) DRX 周期和狀態(tài)圖來(lái)說(shuō)明完整的 DRX 過(guò)程。

PDCCH 對 DRX 機制中的功耗有何影響？

PDCCH 負責將基本控制信息傳輸到 UE，包括：

• 資源分配：有關(guān) UE 應如何利用可用資源的說(shuō)明。

• 計劃：UE 何時(shí)可以發(fā)送或接收數據的時(shí)間詳細信息。

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

UE 必須持續監控 PDCCH 的控制信息，這可能會(huì )導致功耗增加。監控的頻率和持續時(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)監控多個(gè) PDCCH，則電源需求可能會(huì )大大增加。

為了解決 PDCCH 監控期間的過(guò)度功耗，在 PDCCH 搜索空間設置期間確定監控場(chǎng)合。確定是什么？去掉被動(dòng)語(yǔ)態(tài)，這樣讀者就知道這是如何工作的。這讓我感到困惑。為監控場(chǎng)合提供了一套關(guān)于何時(shí)監控 PDCCH 的指南。這種實(shí)現是 LTE 應用中DRX 過(guò)程的一部分。DRX 函數由稱(chēng)為場(chǎng)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(shuō)明了 PDCCH 監控場(chǎng)合的概念，其中周期性、偏移量、持續時(shí)間和監控模式等參數決定了 PDCCH 搜索空間集。

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

圖 1 所示的系統幀號 （SFN） 帶有 PDCCH 監控指南。監控在兩個(gè)插槽期間進(jìn)行，由 “Duration” 參數決定。它延遲一個(gè)插槽，并且 pattern 每 4 個(gè)插槽重復一次，這由 “Offset” 和 “Periodicity” 參數決定。

LTE 應用中的完整 DRX 周期是怎樣的？

圖 2 說(shuō)明了 LTE/5G 網(wǎng)絡(luò )中的 DRX 機制，顯示了設備如何在活動(dòng)狀態(tài)和睡眠狀態(tài)之間切換，以在保持連接的同時(shí)節省功耗。

在第一階段，設備喚醒以檢查來(lái)自網(wǎng)絡(luò )的控制信息，該信息表示為 PDCCH 接收。此時(shí)，DRX 計時(shí)器 drx-InactivityTimer 和 drx-onDurationTimer 處于活動(dòng)狀態(tài)。drx-InactivityTimer 在接收數據后使設備保持活動(dòng)狀態(tài)一段時(shí)間。drx-onDurationTimer 定義設備在 DRX 周期內保持喚醒狀態(tài)以監控下行鏈路傳輸的時(shí)間。

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

不活動(dòng)計時(shí)器到期后，設備將進(jìn)入一個(gè)較短的 DRX 周期，喚醒間隔更頻繁。Short DRX Cycle Occasions 指示設備何時(shí)短暫?jiǎn)拘岩詸z查數據。短周期持續時(shí)間是定義的（例如，80 ms），并在設定的周期數 （drx-ShortCycleTimer = 2） 內發(fā)生。

如果在短 DRX 期間沒(méi)有收到數據，則設備將轉換為長(cháng) DRX 周期，此時(shí)喚醒間隔更長(cháng)（例如 320 毫秒）。這進(jìn)一步降低了功耗。

無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)資源控制 （RRC） 狀態(tài)圖，顯示了設備如何在不同的功耗狀態(tài)之間轉換。狀態(tài)圖的關(guān)鍵元素可分為 RRC Idle、RRC Connected 和指示轉換的箭頭。

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

RRC IDLE（左部分）：

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

• 當數據傳輸發(fā)生時(shí)，它會(huì )轉換為 Active （活動(dòng)） 狀態(tài)（紅色箭頭）。

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

RRC 已連接（右側部分）：

• 設備已連接到網(wǎng)絡(luò )。

• 它可以在：

• Active state：功耗高，用于數據傳輸。

• 短 DRX：低功耗和短睡眠周期。

• 長(cháng) DRX：功耗更低，休眠周期更長(cháng)。

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

指示過(guò)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)。

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

總結

有效使用 PDCCH 可確?？刂菩畔⒌玫接行鬟_，從而在網(wǎng)絡(luò )內實(shí)現最佳調度和資源分配。短 DRX 周期和長(cháng) DRX 周期的組合允許在節能和延遲之間取得平衡。短 DRX 周期可快速響應傳入數據，而長(cháng) DRX 周期可在長(cháng)時(shí)間不活動(dòng)時(shí)節省更多電量。