NR R18 網絡控制直放站介紹

概述

對于任何無線網絡而言，覆蓋都是最基礎、最重要的性能。

在傳統(tǒng)的2/3/4G無線網絡中，作為一種重要的低成本、補覆蓋解決方案， 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，常見的產品形態(tài)有光纖直放站和射頻直放站。

5G NR R16標準中，支持Integrated Access and Backhaul (IAB)集成接入回傳網絡，即通過5G空口替代傳統(tǒng)Backhaul回傳網絡，可以實現快速擴展覆蓋光纖難以到達區(qū)域。

IAB 示意圖

和直放站Repeater相比，部署IAB節(jié)點的成本會更高，且組網相對復雜。

因此直放站Repeater使用更為廣泛。

射頻直放站 工作原理簡單，僅僅進行RF信號的放大和轉發(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，會引起網絡較大的底噪抬升，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指標的規(guī)范定義，在NR R17標準中，RAN 4 增加了TS 38106規(guī)范，定義了NR 直放站的射頻相關指標要求。

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

對于TDD網絡，如果直放站能夠獲取DL-UL時隙結構的配置信息，并針對性進行放大，對網絡是有增益的。

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

3GPP RAN 94e次會議上，通過了一個新的研究項目（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的研究報告TR 38867 i00版本

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

在報告中，包含的研究內容和結果主要有：

1. Modelling of network-controlled repeater—網絡控制直放站的模型，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

在R18協(xié)議中，網絡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。

網絡控制直放站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進行通信，接收控制信息（Side control information），相當于UE功能的子集。

NetCR-Fwd: 完成gNB和UE之間的信號放大和轉發(fā)功能，分別對應接入鏈路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（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相關配置信息 。

NCR 開始工作：NCR收到配置后，可以開始提供服務。

NCR空口流程

NCR-MT接入網絡的流程和普通UE類似。

NCR節(jié)點和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進行（在RRC建立完成中攜帶字段）。

NCR的鑒權由5GC進行。

NCR物理層特性

NCR物理層基礎的流程和特性包括：

NCR-MT物理層基礎功能，例如：小區(qū)搜索，系統(tǒng)信息獲取，隨機接入，UCI上報，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根據指示的時間資源和對應的波束，在Access link上的接收和發(fā)送。

NCR-MT進行鏈路失敗（RLF）恢復流程時，NCR-FWD不進行收發(fā)，直到鏈路恢復完成。

通過NCR-MT給NCR配置TDD上下行時隙結構，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行。NCR-Fwd 在Backhaul link發(fā)送/Access link上接收，只能在上行符號上進行。

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應用場景

示例場景一

NCR波束覆蓋

NCR使用周期性波束（掃描）實現覆蓋。

NCR波束和gNB的波束建立關聯關系。

示例場景二

NCR波束覆蓋

NCR使用周期性波束（掃描）實現覆蓋。

NCR波束和gNB的波束建立關聯關系。

對于特定UE，NCR支持非周期波束（網絡觸發(fā)的臨時波束）實現及時信號覆蓋。