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5G寻呼PAGING

概述：

顾名思义，寻呼就是基站寻找呼叫UE的过程，下面介绍UE是如何获取基站下发的paging message的。

按照消息的来源分，寻呼可以分为如下两类：

• 第一类是来自5GC，称作5GC寻呼，RRC_IDLE状态UE有下行数据到达时，5GC通过Paging寻呼消息通知UE

• 第二类是来自gNB，称作RAN寻呼，RRC_INACTIVE状态UE有下行数据到达时，gNB通过RAN Paging寻呼消息通知UE启动数传

最终的寻呼消息下发都是由gNB通过空口下发给UE的。

Paging对应到物理层的信道为PDSCH，使用P-RNTI（值为0xFFFF）加扰的DCI format 1-0来调度PDSCH。

P-RNTI加扰的DCI format 1-0除了用于寻呼之外，还可以用于通知系统消息变更、ETWS等。当Short Message Indicator仅用于指示Only short message时候，不调度PDSCH。

在RRC_IDLE中，UE监视用于CN发起的寻呼的寻呼信道; 在RRC_INACTIVE中，UE还监视用于RAN发起的寻呼的寻呼信道。 UE不需要连续监视寻呼信道; 定义寻呼DRX，其中RRC_IDLE或RRC_INACTIVE中的UE仅需要在每个DRX周期的一个寻呼时机（PO）期间监视寻呼信道（参见3GPP TS 38.304 [10]）。 寻呼DRX周期由网络配置：

1.对于CN发起的寻呼，在系统信息中广播默认周期;

2.对于CN发起的寻呼，可以通过NAS信令配置UE特定周期;

3.对于RAN发起的寻呼，可以通过RRC信令配置UE特定的周期;

（UE使用可应用的最短DRX周期，即RRC_IDLE中的UE使用上述前两个周期中的最短周期，而RRC_INACTIVE中的UE使用三个中的最短周期。）

用于CN发起的和RAN发起的寻呼的UE的PO基于相同的UE ID，导致两者的PO重叠。 DRX周期中的不同PO的数量可通过系统信息配置，并且网络可基于其ID将UE分发到那些PO。

当处于RRC_CONNECTED时，UE监视在系统信息中用信号发送的任何PO中的寻呼信道。 在BA的情况下，RRC_CONNECTED中的UE仅监视活动BWP上的寻呼信道。

1. PF、i_s和PO

不论是4G还是5G，paging都支持非连续接收Discontinuous Reception，DRX。这样是为了可以使UE只在固定的时间内醒来接收paging消息，其余时间可以休眠以降低功耗，提升电池使用时间。每次唤醒的周期叫DRX cycle，一个DRX cycle内有若干个PF（Paging Frame），一个PF对应若干个PO（Paging occasion），一个UE只需要在某一个PO上接收Paging消息。i_s是一个PF对应的PO的编号，即某个UE的i_s就指示了该UE要接收该PF内的第i_s+1个PO内的paging消息。PF和i_s的计算公式如下：

• (SFN + PF_offset) mod T = (T div N)*(UE_ID mod N)

• i_s = floor (UE_ID/N) mod Ns

其中的参数解释如下：

• T:就是DRX cycle
系统消息中会有一个小区级别的指示Tc，同时RRC也有可能会有UE级别的指示Tue，如果没有指示Tue，则T=Tc，如果指示了Tue，则T=min(Tc,Tue)。

• N: T中的PF总数

• Ns: 一个PF对应的PO数量

• PF_offset:PF的偏移

• UE_ID: 5G-S-TMSI mod 1024
TMSI是UE的临时移动用户识别码Temporary Mobile Subscriber Identify，可以用于唯一区分不同的UE，这个在随机接入的Msg3中也会用到。当UE还没有TMSI时，默认UE_ID = 0。
上面这些参数都会在PCCH-Config中指示：

• defaultPagingCycle就是T；

• NAndPagingFrameOffset就是N和PF_offset，其中“oneT”就表示一个DRX cycle内有一个PF，即一个PF对应的长度为一个T，“halfT”表示一个DRX cycle内有2个PF，一个PF要对应half个T，其余同理，后面的整数表示PF_offset；

• ns表示Ns。

对于某个UE来说，通过计算得到PF，就可以知道自己接收paging消息的系统帧号，再通过计算得到i_s，就可以知道自己的PO是该PF内的第i_s+1个PO。

2 PDCCH monitoring occasions for paging

PDCCH monitoring occasion说白了就是CORESET的时域位置，由pagingsearchspace指示，再加上该search space对应的CORESET，则可以具体确定接收P-RNTI加扰的PDCCH的CORESET时频资源。Pagingsearchspace在SIB1的PDCCH-ConfigCommon中指示：

该search space中会指示如下消息：

通过search space，UE可以确定一个以slot为单位的周期和偏移，以及每个周期内的持续slot个数和每个slot中的起始符号位置，从而可以确定所有的PDCCH monitoring occasions。再根据对应CORESET指示的信息,可以确定每个CORESET的时频资源。

在LTE中，一个PO就是一个子帧，UE计算得到PF和PO后就可以确定接收paging的子帧。而NR中search space不再是每一帧中的固定时域位置，即周期不再是以frame为单位而是以slot为单位，所以需要通过上述的search space确定PDCCH monitoring occasions，且由于每个PO要对应所有SSB，所以每个PO都要包含S个PDCCH monitoring occasions，每个PDCCH monitoring occasion对应一个SSB，S即一个SSB set周期内的实际发送的SSB个数。所以在确定了PDCCH monitoring occasion和PF、PO后，还要将PDCCH monitoring occasions和每一个PO进行对应，从而才能确定某个UE的PDCCH monitoring occasions for paging。

即在5G中，一个PO不再是一个子帧而是若干个PDCCH monitoring occasions

对应方式由SIB1中PDCCH-ConfigCommon中参数firstPDCCH-MonitoringOccasionOfPO决定。从PF的第一个PDCCH monitoring occasion开始编号，如果该参数存在，则第(i_s + 1)个PO的起始PDCCH monitoring occasion编号为该参数的第(i_s + 1)个值，如果该参数不存在，则第(i_s + 1)个PO的起始PDCCH monitoring occasion编号为i_s * S。

在5G中，一个PF仍然是一个系统帧，但PO不再只被包含在PF内，即一个PF不再是包含若干个PO，而是对应若干个PO，因为在两个PF之间的所有PDCCH monitoring occasions都是组成PO的PDCCH monitoring occasions