C-DRX具体是如何工作的？DRX参数配置结构简析

在NR中降低UE功耗一直比较重要，如38.300 power saving 所述，NR 中UE power saving的机制有很多。

R16版本的CDRX相比于R15，增加了DCP WUS的内容，也对CSI/SRS部分进行了增强，更细化了CSI/SRS发送的场景，除此之外，UE还可以通过UEAssistanceInformation向网络report perfer C-DRX cycle length。R17版本的CDRX 增加了NTN，sidelink的内容，也增加了MBS Broadcast/Multicast场景的CDRX。这篇主要看下R16版本的CDRX，算是承上启下吧。

先看38.300中的描述,了解下DRX 的大概过程。

当配置了 DRX 时，UE 不必持续监视 PDCCH。 DRX具有以下特点：

on-duration：UE 醒来后等待接收 PDCCH 的持续时间。 如果 UE 成功解码 PDCCH，则 UE 保持清醒并启动inactivity timer；

inactivity-timer：UE等待成功解码PDCCH的持续时间，从PDCCH的最后一次成功解码开始，timer 超时后UE可以返回sleep。 UE 应在一次成功解码 PDCCH 后重新启动非活动定时器，这个PDCCH data必须是第一次传输，重传的情况不会restart inactivity timer.

retransmission-timer：预计重传之前的持续时间；

cycle：on duration+inactivity period 如下图；

active-time：UE监听PDCCH的总时长。 这包括 DRX cycle的 on-duration，在inactivity timer 未超时前 UE执行连续接收的时间以及 UE 在等待重传时机执行连续接收的时间。

相应地，网络侧可以给UE在active BWP中配置DCP-config用于指示UE是否需要在下一个 long DRX cycle开启drx-onDurationTimer，即可以使得UE保持DRX sleep状态，达到进一步省电的功能，主要通过 ps-RNTI 加扰的DCI 2_6 中的 Wake-up indication实现。

UE 不会在active-time、measurement gaps、BWP switching期间或者当它监视用于BFR的CFRA preamble 传输的response等情况监听DCP，转而在next on-duration期间监听PDCCH。 如果active BWP 中没有配置 DCP，则 UE 遵循正常的 DRX 操作。配置CA时，仅在PCell上配置DCP。

接下来具体看下DRX 的具体工作原理，主要在38.321 5.7章节。下面是38.321 DRX相关的参数，直接摘抄过来，做记录，后面再具体看每个参数的含义。

drx-onDurationTimer: the duration at the beginning of a DRX cycle;

drx-SlotOffset: the delay before starting the drx-onDurationTimer;

drx-InactivityTimer: the duration after the PDCCH occasion in which a PDCCH indicates a new UL or DL transmission for the MAC entity;

drx-RetransmissionTimerDL (per DL HARQ process except for the broadcast process): the maximum duration until a DL retransmission is received;

drx-RetransmissionTimerUL (per UL HARQ process): the maximum duration until a grant for UL retransmission is received;

drx-LongCycleStartOffset: the Long DRX cycle and drx-StartOffset which defines the subframe where the Long and Short DRX cycle starts;

drx-ShortCycle (optional): the Short DRX cycle;

drx-ShortCycleTimer (optional): the duration the UE shall follow the Short DRX cycle;

drx-HARQ-RTT-TimerDL (per DL HARQ process except for the broadcast process): the minimum duration before a DL assignment for HARQ retransmission is expected by the MAC entity;

drx-HARQ-RTT-TimerUL (per UL HARQ process): the minimum duration before a UL HARQ retransmission grant is expected by the MAC entity;

ps-Wakeup (optional): the configuration to start associated drx-onDurationTimer in case DCP is monitored but not detected;

ps-TransmitOtherPeriodicCSI (optional): the configuration to report periodic CSI that is not L1-RSRP on PUCCH during the time duration indicated by drx-onDurationTimer in case DCP is configured but associated drx-onDurationTimer is not started;

ps-TransmitPeriodicL1-RSRP (optional): the configuration to transmit periodic CSI that is L1-RSRP on PUCCH during the time duration indicated by drx-onDurationTimer in case DCP is configured but associated drx-onDurationTimer is not started.

DRX参数配置结构

R16版本可以对serving cells 分别配置在两个DRX group中。主要是为了节能及更好的管理，因而提出将FR1和FR2 分别配置在不同的DRX group，每个DRX group采用各自的drx参数，具体引入原因可以看R2-2004855，38.321中对于两个DRX group的描述，也就下面这一段，毕竟仅仅是某些参数要独立配置，重要的还是DRX工作机制。

serving cell的MAC entity 可能会由 RRC 配置在两个 DRX group中，每个DRX group具有单独的 DRX 参数。 当RRC没有配置secondary DRX group时，即只有一个DRX group，那所有的Serving Cell都属于这个DRX group。 当配置了两个 DRX group时，每个serving cell会被唯一地分配给两个组中的任何一个。 每个DRX group单独配置的DRX参数对应的是drx-ondurationTimer和drx-inactivityTimer。共同的参数是drx-SlotOffset, drx-RetransmissionTimerDL, drx-RetransmissionTimerUL, drx-LongCycleStartOffset, drx-ShortCycle (optional), drx-ShortCycleTimer (optional), drx-HARQ-RTT-TimerDL, and drx-HARQ-RTT-TimerUL。

DRX RRC层参数结构罗列在下面。

接下来按照38.321的内容，分别看下各个timer是如何工作的。

drx-onDurationTimer

DRX cycle开始对应的是一段on Duration ，在on duration期间UE是要监听PDCCH的，即处于Active time。on duration的时间由drx-onDurationTimer控制，时间单位是1/32ms，即subMiliSeconds。

drx-Inactivitytimer

当UE收到一个PDCCH新传调度时，后续可能还有需要发送和接收的UL/DL data，UE需要启动DRX Inactivity定时器来等待一段时间，等待后续可能还有的DL/UL调度。

drx inactivity timer在PDCCH新传调度结束后的第一个symbol启动;drx-inactivitytimer与DRX的其他timer独立运行，没有关联。

HARQ-RTT-Timer

对于同一个HARQ进程，当一次上行调度或下行调度，到下一次调度，需要一定的处理时间，这个时长就是HARQ RTT(Round Trip Timer)时间；

在NR 中上下行HARQ都是异步HARQ，即HARQ RTT时长不是固定的。

drx-HARQ-RTT-TimerDL和drx-HARQ-RTT-TimerUL的单位是BWP的symbol个数，最长56个symbol即4个slots。

因此也将上述两个Timer描述为DL/UL调度重传的最短时长。

如果不开启DRX，就不会配置这两个timer，因为UE总在监听PDCCH；如果开启DRX 才会配置这两个 timer，对于同一个HARQ progress,在Timer运行期间，不会有相同HARQ 的PDCCH 调度。

DRX RetransmissionTimer

drx-RetransmissionTimerDL/UL 的单位是slot数，sl0对应 0个slots，sl1对应 1 slot....

更具体的 在DRX group处于Active Time期间时，

DL：

在UE收到DL data后，要针对对应的HARQ process开启drx-HARQ-RTT-TimerDL，具体的开启时间对应HARQ ACK/NACK发送后的第一个symbol，同时停止对应HARQ process 的drx-RetransmissionTimerDL。

值得注意的时上面的内容有一个non-numerical k1 的说法，这个场景对应的NR-U，具体讨论可以查看R2-1909808和R2-1912101，大概意思是当DCI PDSH-to-HARQ_feedback timing对应的是一个non-numerical k1(即没有指定HARQ ACK/NACK 所用的K1)，那UE要在接收完当前bundle内最后一个PDSCH后的第一个符号启动drx-RetransmissionTimerDL，等待下一个DCI 带下来正确的k1，再进行HARQ ACK/NACK的动作。

当drx-HARQ-RTT-TimerDL超时后，对于同一个HARQ process，如果UE解码PDSCH失败时，UE必须要监听PDCCH来获取DL 重传data，这时UE启动drx-RetransmissionTimerDL来等待下行的重传data； 如果UE解码PDSCH成功，不需要启动drx-RetransmissionTimerDL。

UL：

在UE收到UL grant时，要针对对应的HARQ process开启drx-HARQ-RTT-TimerUL，具体的开启时间对应当前bundle内第一个PUSCH发送后的第一个symbol，同时在相应 PUSCH 传输的第一次传输时就要停止对应HARQ process 的drx-RetransmissionTimerUL。

当drx-HARQ-RTT-TimerUL超时后，对于同一个HARQ进程，UE发送PUSCH后,UE不知道基站是否解码成功，必须要监听PDCCH来获取可能的UL 重传data，所以这时UE要开启drx-RetransmissionTimerUL。

针对上述过程的图示如下：

查看协议可以看到DL SPS 和configured UL grant的描述并没有上面动态调度的那句"if a DRX group is in Active Time"，也就是说DL SPS 和configured UL grant不受DRX active 和sleep机制的影响，按照各自的配置进行UL/DL操作，其他内容基本一样，具体如下：

DL SPS

在UE收到DL data后，要针对对应的HARQ process开启drx-HARQ-RTT-TimerDL，具体的开启时间对应HARQ ACK/NACK发送后的第一个symbol，同时停止对应HARQ process 的drx-RetransmissionTimerDL。

configured UL grant:

在UE收到UL grant时，要针对对应的HARQ process开启drx-HARQ-RTT-TimerUL，具体的开启时间对应当前bundle内第一个PUSCH发送后的第一个symbol，同时在相应 PUSCH 传输的第一次传输时就要停止对应HARQ process 的drx-RetransmissionTimerUL。

DRX cycle

网络侧可以给UE配置drx long cycle或者short cycle，其中short cycle是可以不配置的。

drx-ShortCycle 单位是ms；drx-ShortCycleTimer 对应的是drx-ShortCycle的倍数，drx-ShortCycleTimer 对应的时间就是short cycle的确切时间。

对于long cycle，通过drx-LongCycleStartOffset ms160 : 5 的方式配置，对应drx-LongCycle=160ms drx-StartOffset=5ms。如果有配置drx-ShortCycle时，drx-LongCycle应该是drx-ShortCycle的倍数。

引入short cycle 主要原因是long cycle虽然有利于UE节能，但是可能会影响UE data 的收发。

两种drx cycle的工作流程如下：

DRX group 的 drx-InactivityTimer 超时后，如果UE有收到Short DRX cycle的配置，就在drx-InactivityTimer超时后的第一个symbol start/restart drx-ShortCycleTimer,开始short DRX cycle；只有long DRX cycle的配置就直接开始long cycle。

drx-ShortCycleTimer 超时后，下面就要进入long DRX cycle。

除了上述方式还能通过MAC CE控制DRX cycle的开启：

UE收到DRX Command MAC CE，如果UE有收到Short DRX cycle的配置，就在接收完DRX Command MAC CE后的第一个symbol start/restart drx-ShortCycleTimer,开始short DRX cycle；只有long DRX cycle的配置就直接开始long cycle。

另外在short cycle期间UE收到long DRX Command MAC CE，就要stop drx-ShortCycleTimer，直接进入long DRX cycle。

在收到long DRX Command MAC CE或DRX Command MAC CE时，UE要停止drx-onDurationTimer和drx-InactiveTimer，因为之后就要直接进入short cycle或long cycle了。

long DRX Command MAC CE和 DRX Command MAC CE分别通过MAC subheader LCID 59和60进行区分。

DRX 参数 slotOffset

DRX slot offset单位是ms，通过drx slotoffset可以配置On duration开始时间。

通过上述公式分别确定short/long Drx cycle要开始的subframe number，再经过drx-slotoffset后才start drx-onDurationTimer。

结合上面的内容，配置short cycle时的一种DRX图示如下。

short cycle根据公式计算确定好subframe就好；long cycle的开启还涉及DCP及其他相关内容。

WUS(wake up signal)

DCP 主要对long DRX cycle起作用，所以对于long DRX cycle，还要考虑DCP 的配置。

UE没有收到DCP的配置，则按照正常的规则开始long DRX cycle。

UE有收到DCP的配置时要分情况考虑long DRX cycle的启动：

(1)UE在Outside DRX ActiveTime 期间收到DCI 2_6，其中Wake-up indication =1 代表在下一个 long DRX cycle开启drx-onDurationTimer；Wake-up indication =0 代表在下一个 long DRX cycle不开启drx-onDurationTimer，即保持DRX sleep状态，达到进一步省电的功能，这就是所谓的Wake-up signal，具体过程详见Dormant BWP 中的DCP-config部分的描述。

(2)DCP-Config-r16的ps-WakeUp,在配置时只能是true，否则可以缺省；ps-WakeUp=true时，代表UE在DRX outside active time没有检测到DCI 2_6时，UE要在下一个long DRX cycle时开启drx-OnDurationTimer,即醒过来；没有配置ps-WakeUp时，UE也没有坚持到DCI 2_6，则UE可以继续处于sleep状态。

(3)UE要在下一个DCP occasion开始的前4ms结合grants/assignments/DRX Command MAC CE/Long DRX Command MAC CE/SR 发送等情况 评估当前DRX cycle 是否会在Active Time，评估完在Active Time就按照long drx cycle的规则开启drx-onDurationTimer,不用在下一个DCP occasion监听DCI 2_6；

(4)在测量间隙期间或者UE正在SpCell的recoverySearchSpaceId指示的搜索空间上监听PDCCH data时 ，也按照long drx cycle的规则开启drx-onDurationTimer。

针对上面的(3)举例说明下

如上图示，假如在上图的DCP occasion前4ms评估完，由于congfiured grant UL传输或者DL SPS传输或者SR的配置等等，DCP occasion那段时间UE要进入Active Time，那就按照对应的规则开启drx-onDurationTimer。

那这里就引出一个容易被忽视的点，就是DRX Active Time不是由drx-onDurationTimer单独控制的，在上图中灰色的sleep状态，如果有其他相关Timer在运行，也会使得UE进入Active Time。接下来就看下DRX active Time的描述。

DRX active Time

配置DRX后，UE在Active Time要监听PDCCH 信道，其他时间为sleep时间。

当配置DRX时， DRX group中的serving cells的Active Time包含的时间如下：

-正在运行的DRX group配置的drx-onDurationTimer或drx-InactivityTimer；

• drx-RetransmissionTimerDL 或 drx-RetransmissionTimerUL 正在 DRX group中的任何服务小区上运行；
• ra-ContentionResolutionTimer或 msgB-ResponseWindow正在运行；
• 在 PUCCH 上发送的SR并处于pending状态等待的时长由SR配置决定；
• 随机接入成功后 UE等待C-RNTI加扰的PDCCH新传的时间

即上面的情况都会使得UE进入Active 状态。

DRX相关的各个timer是相互独立工作，控制UE DRX 状态的变化，下面是DRX 有关Timer的汇总。

针对这部分举个例子

(1)UE只配置了drx long cycle，在 drx-onDurationTimer运行期间处于DRX Acitive Time,需要正常监听PDCCH；

(2)UE收到UL PDCCH 新传data时，开启drx-InactivityTimer，该timer运行期间一直处于Active Time，超时后进入sleep状态；

(3)UE在drx-InactivityTimer运行期间根据PDCCH的指示，发送了PUSCH 之后，开启drx-HARQ-RTT-TimerUL;

(4)drx-HARQ-RTT-TimerUL超时后，UE开启drx-RetransmissionTimerUL，该timer运行期间,UE处于Active Time

(5)橘色框部分，drx-RetransmissionTimerUL 超时后，UE重新进入sleep状态

(6)紫色框部分，drx-RetransmissionTimerUL运行期间，UE收到网络侧的PDCCH UL重选指示，停止drx-RetransmissionTimerUL；待PUSCH法出去后，再次开启drx-HARQ-RTT-TimerUL......

DRX 对CSI/SRS的影响

在NR 中，处于RRC connected mode的UE，一般会配置SRS和CSI相关的参数，当DRX 打开后，要考虑UE sleep 状态和CSI上报及SRS 发送之间的关系。

假如SRS/CSI report 发送的symbol是n，UE有配置DCP-config，如果symbol n处于drx-onDurationTimer运行期间且相关的drx-onDurationTimer还没有开始：UE要在symbol n提前4ms结合grants/assignments/DRX Command MAC CE/Long DRX Command MAC CE/SR 发送等情况 评估symbol n 时 的MAC entity 是否还会在Active Time，假如评估完MAC entity不在Active Time，即在sleep状态，那UE就不能发送periodic SRS和semi-persistent SRS ，也不能通过PUSCH 发送semi-persistent CSI；另外如果ps-TransmitPeriodicL1-RSRP不等于true UE也不能在PUCCH上 report L1-RSRP相关的periodic CSI;如果ps-TransmitOtherPeriodicCSI不等于true，UE不能在PUCCH 上发送非L1-RSRP相关的periodic CSI。

ps-TransmitOtherPeriodicCSI和ps-TransmitPeriodicL1-RSRP的配置路径如下。

除了上面提到的情况外，UE在symbol n提前4ms结合grants/assignments/DRX Command MAC CE/Long DRX Command MAC CE/SR 发送等情况 评估symbol n 时 的MAC entity 是在sleep状态，那UE就不能发送periodic SRS和semi-persistent SRS ，也不能通过PUSCH 发送semi-persistent CSI 同时也不可以通过PUCCH report CSI；当RRC层有配置csi-Mask且DRX和CSI也有同时配置，UE如果在CSI发送symbol n提前4ms预估是否为on Duration状态，如果不是On duration就不发送PUCCH 上的CSI report，言外之意是配置csi-Mask 时，UE可以发送PUSCH上的半持续CSI report。

csi-Mask的配置路径如下。

UEAssistanceInformation

R16 UE还可以通过UEAssistanceInformation向网络report perfer C-DRX cycle length，上报的drx-preference参数包含preferred drx-InactivityTimer/drx-longcycle/drx-shortcycle/drx-shortCycleTimer，结构如下。

如果UE具备上报perference DRX 参数的能力且网络侧有配置要求UE上报时，UE就可以将preference DRX 参数通过UEAssistanceInformation上报给网络侧。

更具体的，网络会通过RRCReconfiguration配置otherConfig，其中包含drx-PreferenceConfig setup命令，UE就可以通过UEAssistanceInformation将preference DRX参数上报给网络侧，其中会配置drx-PreferenceProhibitTimer，T346a=drx-PreferenceProhibitTimer，结构图如上。

在UE通过UEAssistanceInformation上报preference DRX参数后就要针对cell group开启T346a，在T346a没有运行的时候，才能再次通过UEAssistanceInformation上报preference DRX参数。

UE收到上述命令后，如果有preference DRX 参数且之前没有发送过UEAssistanceInformation带drx-Preference或者之前发送过，但是当前的prefer value与之前上报的不一样且T346a没有在运行，那UE针对cell group 开启T346a 并发送对应的UEAssistanceInformation。

具体UEAssistanceInformation包含drx-Preference消息的生成原则就是UE自行决定上报的DRX参数，如上图4个prefer 参数都是可许的，UE有就上报，没有就不用包含该参数。

最后相关的capability IE罗列如下。