R17 RedCap

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在5G时代，某些场景的终端并不需要特别复杂，只要满足成本低，功耗小，尺寸小等要求即可，例如视频监控，可穿戴设备，工业无线传感器等，redcap就是在这样的背景下提出的。目前的大环境下，3GPP R17 redcap标准已经冻结，华为，中兴，爱立信，vivo，诺基亚贝尔等厂家已经完成关键技术及外场验证测试，R17 redcap商用基本没有悬念。但是到底什么是redcap UE？其工作机制又是怎样的？这里我们一步步来看下。Redcap的内容分散在38.300/38.306/38.331/38.321等spec中，首先看下RedCap UE的定义。
1 Definition of RedCap UE

RedCap UE的能力肯定是要被削减的，具体的说Redcap UE的最大带宽在FR1是20MHZ，FR2是100MHZ，高于这个带宽RedCap UE是不支持的。强制支持的DRB个数是8个；强制支持12bits PDCP SN length(18bits 不做强求)；强制支持12bits RLC AM SN length(18bits 不做强求)；FR1 最多支持2 DL MIMO 和2 Rx branched，FR2 2 Rx branched 必须支持，MIMO情况可以是1 或 2layers；CA,MRDC DAPS.CPAC IAB等功能也都不支持，毕竟没必要，能满足基本要求就行了。
Redcap相关的capability IE如下，涉及 RLC/PDCP/测量和移动性及一些特性参数。例如通过supportOfRedCap-r17就可以判断UE是不是redcap UE。

再看下38.300中有关RedCap的描述,和上面38.306中内容有点重复。

RedCap UE相比于non-RedCap，能力被削弱具有更低的复杂度，RedCap UE强制支持的特性是在FR1 最大支持20MHZ 带宽，FR2最大支持100MHZ带宽。RedCap UE 也不支持CA,MRDC DAPS.CPAC IAB等功能，RedCap UE上报对应的能力后，主要由网络端来防止RedCap UE 使用不适用于RedCap UE 能力的配置。


2 Redcap UE camping

在接入网络时，可以通过系统信息的配置分别允许具有 1 个 Rx branch和 2 个 Rx branches的 RedCap UE。此外，半双工 FDD RedCap UE也可以通过系统信息控制其接入。网络端会在在 SIB1 中提供 RedCap 特定的 Intra Frequency Reselection Indication，当该indication不存在时，就不允许 RedCap UE 访问。RedCap UE可以访问哪些频率的信息也可以在系统信息中提供，下面具体来看下。





与normal 5G UE不同，Redcap UE需要获得SIB1才能判断小区是否驻留，在SIB1中也特别为Redcap UE增加了intraFreqReselectionRedCap IE,用于判断是否允许在同频小区间进行小区重选等操作；值得注意的是如果这个IE 在SIB1 中没有配置时，RedCap UE就认为这个小区是barred的状态，也就是这个小区不支持RedCap UE。





在SIB1 中也增加了IE cellBarredRedCap1Rx和cellBarredRedCap2Rx，用于判断是否允许1Rx/2Rx branches的RedCap UE接入该小区；当然这些IE值针对RedCap UE,其他UE 可以忽略，设置为barred时，则认为该小区分别对应1Rx/2Rx branches的RedCap UE 是barred的状态。
halfDuplexRedCapallowed 用于指示该小区是否支持halfDuplex FDD RedCap UE,当SIB1中没有该IE时，则halfDuplex FDD RedCap UE认为这个小区是barred。





对于1RX/2RX的RedCap UE，如果cell status是barred，redcap UE要选择其他小区进行驻留；如果是因为无法获得SIB1而导致的barred，则UE要把无法获得SIB1的CELL 禁止300s，300s后才能再次尝试驻留；如果是因为该小区不支持RedCap UE,同样的先禁止300s，然后选择其他小区尝试驻留，不支持RedCap UE的小区，就是300s后解禁，那RedCap UE还是无法驻留的。





在进行inter-frequencey 小区重选时，增加了redCapAccessAllowed 用于指示该inter frequency 是否支持RedCap UE接入，不支持的话，RedCap UE自然不会考虑重选到对应的inter frequency。
3  BWP Operation





DownlinkConfigCommon 是SIB1中配置DL common 信息的IE，其中也增加了initialDownlinkBWP-RedCap，有这个IE的话，代表给RedCap UE单独配置了专用的BWP；如果没有配置initialDownlinkBWP-RedCap，就应用initialDownlinkBWP，但是配置时，要符合RedCap UE的最大带宽要求，不能超过RedCap UE的能力。
如果配置的initialDownlinkBWP-RedCap没有包含任何SSB，那进行ss-RSRP 测量时，要根据initialDownlinkBWP关联的SSB进行测量。





UplinkConfigCommon也是同样的道理，就不赘述了。





当RedCap UE 工作在RedCap-specific initial BWP 或dedicated BWP时，可以专门为RedCap UE配置 non cell defining SSB，用于测量，RLM等操作，配置的NCD-SSB与关联的CD-SSB 具有相同的配置，例如ssb-PositionsInBurst/PCI/ssb-peridicity/ssb-PBCH-BlockPower等参数。


可能有人对于NCD-SSB的含义不太清楚，这里简单说明下，CD-SSB就是指有关联RMSI(SIB1)的SSB，即在小区搜索过程中通过SSB带的COREST0 去接收RMSI，如果SSB没有带CORESET0，UE就无法接收SIB1，这样的SSB就叫NCD-SSB。





网络侧也可以在initial BWP中为RedCap UE配置专门的pucch-ResourceCommon-Redcap资源(SIB1中)，可以用到RedCap UE收到dedicated -PUCCH-Config为止。





RedCap UE 仅在与 CD-SSB 关联的initial BWP（default或 RedCap specific）中监听paging，并在CD-SSB 上执行小区选择或重选及测量的操作。如果配置了 RedCap-specific initial UL BWP，则在RRC_IDLE 和 RRC_INACTIVE 中的 RedCap UE 应仅使用 RedCap-specific initial UL BWP 来执行 RACH。


RedCap UE 可以配置多个 NCD-SSB，但是要保证每 BWP 最多只能配置一个 SSB。NCD-SSB 可以配置给处于RRC_CONNECTED 中的 RedCap UE，以便其在激活的BWP不包含 CD-SSB场景时，辅助执行 RLM、BFD 和 RRM 测量。




4 RA related procedure





RedCap UE可以通过发送MSG3/MSGA的特定LCID识别，可选条件是通过MSGA/MSG1的PRACH occasion/PRACH preamble识别，根据这段描述，通过MSG3/MSGA的识别是必须项，而MSGA/MSG1的识别过程是可选项。如果通过MSGA/MSG1识别的话，需要网络端配置特定的Redcap RA参数；如果通过MSG3/MSGA识别，RedCap UE 由CCCH 标识（CCCH 或 CCCH1）指示的专用 LCID 标识识别，此时忽略网络配置的 RedCap特定RA配置，如下是38.321 为Redcap UE新增的LCID。





RedCap UE也支持基于RA的SI request 过程即on demand SI ,需要通过si-RequestConfig-RedCap 配置对应的RACH 资源。




5 relaxed measurement


所谓放松测量，无非就是在信号变化比较稳定的场景，尽可能地减少测量，以达到省电降功耗的目的，这点对RedCap UE来说就很有必要。


网络端控制RRM 放松测量的功能。在idle和Inactive mode，当满足stationary criterion标准或者同时满足stationary criterion和不在小区边缘标准时，Redcap UE可以放松对邻区的测量。


在Connected mode时，网络侧可能会对Redcap UE配置stationary criterion，UE需要通过UE Assistance Information 消息上报是否满足stationary criterion。




38.304 Relaxed measurement相关的stationary criterion 和not at cell edge criterion





combineRelaxedMeasCondition2 配置为true时，Redcap UE需要同时满足stationary criterion 和not at cell edge criterion后才能进行小区重选的Relaxed measurement；不配置缺省时，代表只要满足stationary criterion就可进行小区重选的Relaxed measurement。


t-SearchDeltaP-Stationary：对应38.304 5.2.4.9.3 stationary criterion中的参数T_SearchDeltaP-Stationary


S-SearchDeltaP-Stationary:对应38.304 5.2.4.9.3 stationary criterion中的参数S_SearchDeltaP-Stationary


s-SearchThresholdP2: 对应38.304 5.2.4.9.4 not at cell edge criterion中的参数S_SearchThresholdP2


s-SearchThresholdQ2:对应38.304 5.2.4.9.4 not at cell edge criterion中的参数S_SearchThresholdQ2




Relaxed measurement criterion for a stationary RedCap UE







stationary 准则简单的说就是t-SearchDeltaP-Stationary 时间段内，服务小区的Srxlev的变化小于门限 S_SearchDeltaP-Stationary，就满足准则，否则不满足准则。


公式中的Srxlev为服务小区当前的实际srxlev值，Srxlev_RegStationary 要根据规则实时更新具体值，更新规则就是 小区重选或者选择到一个新的小区时，或者Srxlev - Srxlev_RegStationary>0 时，或者还没有满足stationary 准则时 都要将Srxlev_RegStationary 设置为服务小区当前的Srxlev值。


Relaxed measurement criterion for a stationary RedCap UE not at cell edge





not at cell edge就更简单了，首先要满足stationary 准则，其次服务小区当前的Srxlev和Squal要大于配置的门限，就满足准则。




再看下38.304中not at cell edge 和stationary 准则相关描述。


如果RedCap UE没有配置not at cell edge准则参数但是有配置stationary 准则的相关参数且UE在当前小区过去的t-SearchDeltaP-Stationary内在进行同频/NR异频/inter-RAT测量，外加此时UE满足stationary 准则，UE就可以对频/NR异频/inter-RAT测量进行relaxed 测量。


如果RedCap UE有配置not at cell edge和stationary 准则的相关参数且UE在当前小区过去的t-SearchDeltaP-Stationary内在进行同频/NR异频/inter-RAT测量，外加此时UE满足stationary 准则，UE就可以对频/NR异频/inter-RAT测量进行relaxed 测量；否则如果combineRelaxedMeasCondition2没有配置，UE也可以对频/NR异频/inter-RAT测量进行relaxed 测量。
本篇就先介绍到这，等后面有时间再做其他方面的介绍，感谢阅读。