什么是5G NR的波束管理？

本文介绍空闲（IDLE）和连接（CONNECTED）模式下的5G NR波束管理，它可以应用于5G NR的NSA和SA两种模式。波束管理一般包括：波束扫描，波束测量，波束选择和波束上报。

我们知道，5G NR可以支持很高的数据速率和更低的延迟。其频段包括FR1和FR2两个频段，其中FR1为低于6GHz，从450到6000MHz；而FR2为毫米波频段（从24.25GHz到52.6GHz）。

由于毫米波波段是非常高的频率，会导致较高的传播损耗和其他损耗。为了补偿损耗，定向通信在这种频率下必不可少。但是，频率高相对来说其波长就较小，这使得大量天线元件的天线阵列成为可能。也就为RF链路预算提供了波束赋形的增益，有助于补偿传播损耗。此外，由于空间复用技术，大型天线阵列也有助于实现更高的数据速率。

这些定向链路需要发射和接收波束r的精确对准。为了实现波束对准并达到端到端所需的延迟要求，在5G NR中引入了波束管理操作。主要应用于现在两种情形：

• UE不与gNB连接时，即初始访问（IDLE模式）期间。
• UE与gNB（即网络）交换数据时，即跟踪（CONNECTED模式）期间。

波束管理的主要目是为了获取和维护可用于DL和UL传输/接收的一组最优TRxP（传输/接收点）和UE波束。

在5G NR的波束管理过程中，主要执行以下四种操作：波束扫描、波束测量、波束选择和波束上报。

• 波束扫描：是指按照预先指定的时间间隔和方向，用一组发送和接收的波束覆盖空间区域。

• 波束测量：指的是对gNB或UE处接收信号质量的评估。为此，可以使用不同的度量标准，例如RSRP，RSRQ和SINR或SNR。

• 波束选择：是指根据通过波束测量过程获得的测量结果，在gNB或UE处选择合适的一个或多个波束。