5GUE上下文管理与资源管理机制解析

### 5G UE上下文管理与资源管理机制解析 #### 1. 5G UE上下文管理的背景与挑战 在5G网络中，新的快速无线资源管理（RM）机制会考虑从服务、应用到物理层的数据，这对基站（BS）和用户设备（UE）收集上下文数据以有效控制频谱资源产生影响。上下文信息可从多个维度进行分类： - **设备状态层面**：如电池状态和处理负载。 - **用户状态**：包括服务质量（QoE）偏好、活动、位置和移动状态。 - **当前环境**：例如附近的设备、拓扑结构、后台活动和天气。 - **网络状态**：像负载、吞吐量、可靠性、支持的无线技术、干扰和频谱可用性。 虽然3GPP Release 13已经提供了一些上下文数据作为信息元素，但在异构5G网络中，特别是在利用用户或设备信息进行无线资源分配方面，仍存在诸多挑战。例如，5G中存在多个可能具有相互矛盾关键绩效指标（KPIs）的用例，不同的接入标识值（AIVs）会用于不同用例，这就导致更频繁的AIV切换。为实现高效的AIV切换，UE可能需要为每个AIV进行单独测量。 #### 2. 5G UE上下文管理框架 为应对上述挑战，提出了一种适用于5G的新型UE上下文管理框架，该框架可分解为以下几个基本逻辑实体： - **测量功能**：UE和BS执行测量操作。 - **通信功能**：将UE（BS）的测量结果发送到BS（UE）。 - **配置功能**：选择最合适的UE测量配置文件。 ##### 2.1 测量配置文件（MCPs） 在BS和UE中都定义并存储了一组测量配置文件（MCPs），每个MCP包含预定义的UE测量配置，如UE测量间隔、测量采样率和最大测量小区数量。UE和BS可根据多种参数选择最合适的MCP，这些参数可分为以下几类： |参数类型|说明| | ---- | ---- | |UE计算的参数|由UE计算（如UE移动状态、UE电源状态和UE能力）并报告给BS的所有参数| |不常变化的BS计算的参数|BS计算的不常变化的参数（如相邻小区数量、BS服务小区大小、BS能力等），通过专用或广播信令发送给UE| |频繁变化的BS计算的参数|BS计算的频繁变化的参数（如当前活动的无线承载、相邻BS的负载等）| ##### 2.2 逻辑实体交互算法 该算法由三个主要步骤组成，具体如下： 1. **步骤1：UE选择MCP** UE根据“UE计算的参数”和“不常变化的BS计算的参数”选择最合适的MCP。随后，UE将采用所选UE - MCP指示的RRM方案，例如根据所选配置文件调整测量间隔。 2. **步骤2：BS重新选择或微调MCP** 当UE与BS建立连接时，会向BS传输“UE计算的参数”。BS会综合考虑“UE计算的参数”、“不常变化的BS计算的参数”以及“频繁变化的BS计算的参数”，重新选择或微调“活动的UE - MCP”。如果有必要，BS会命令UE调整当前活动的UE - MCP。 3. **步骤3：参数更新** 当UE检测到“UE计算的参数”与发送给BS的值不同时，会通知BS更新参数集。同样，当BS检测到最近计算的参数集的值与提供给UE的值不同时，会通知UE。随后，将相应地重新选择最合适的UE - MCP。 下面是该交互过程的merm