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通過PRB Building實(shí)現(xiàn)5G預(yù)編碼

2022-07-13 11:13 作者:余網(wǎng)優(yōu)化  | 我要投稿

PRB??bundling size是通過使用相同的預(yù)編碼器來確定資源塊的數(shù)量。通過這種方式,當(dāng)應(yīng)用相同的預(yù)編碼器時(shí),頻域中跨越不同RB的信道可以被視為連續(xù)的。信道連續(xù)且相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是允許UE利用更多數(shù)量的參考信號進(jìn)行信道估計(jì)。

在LTE中,36.213中有這樣的描述當(dāng)配置PMI/RI報(bào)告時(shí),為serving cell?c的TM9配置的UE可以假設(shè)預(yù)編碼粒度是頻域中的多個(gè)資源塊。

對于給定的服務(wù)小區(qū)c,如果UE被配置為TM10

  • 如果為服務(wù)小區(qū)c的所有配置的CSI過程配置了PMI/RI報(bào)告,則UE可以假設(shè)預(yù)編碼粒度是頻域中的多個(gè)資源塊;

  • 否則,UE應(yīng)假設(shè)預(yù)編碼粒度是頻域中的一個(gè)資源塊。

不被配置的PMI/RI報(bào)告可以在TDD模式下發(fā)生,因?yàn)閑NB可以估計(jì)信道,并根據(jù)信道互易性確定每個(gè)資源塊的合適預(yù)編碼器。LTE中的DMRS結(jié)構(gòu)是在資源塊邊緣分配參考信號。因此,當(dāng)遇到大延遲擴(kuò)展信道時(shí),可以確?;诿縋RB的信道估計(jì)的質(zhì)量。

均勻間隔的DMRS模式可能會(huì)導(dǎo)致在更多分辨率上進(jìn)行信道外推。因此,如果一致同意在NR中使用均勻間隔的模式,則應(yīng)避免執(zhí)行基于每個(gè)PRB的信道估計(jì)的機(jī)會(huì)。此外,gNB在每個(gè)RB上調(diào)整預(yù)編碼器的益處可能會(huì)受到損害。

當(dāng)預(yù)編碼粒度大于一個(gè)RB時(shí),均勻間隔圖案和非均勻間隔圖案之間的性能接近。當(dāng)未配置PMI/RI或PMI報(bào)告時(shí),預(yù)編碼粒度可以是2個(gè)資源塊。

對于多個(gè)PMI報(bào)告,應(yīng)估計(jì)并報(bào)告每個(gè)子帶的首選預(yù)編碼矩陣。如果gNB遵循UE的CSI報(bào)告,則gNB可以在子帶中的每個(gè)RB上分配相同的預(yù)編碼器。因此,當(dāng)配置PMI/RI報(bào)告時(shí),子帶大小也可以被視為預(yù)編碼粒度。

半開環(huán)傳輸方案對高速場景具有魯棒性。RB級預(yù)編碼器循環(huán)適用于增加分集。在這種情況下,較大的預(yù)編碼粒度可能會(huì)損害來自預(yù)編碼器循環(huán)的分集增益。

為了滿足NR中大量部署場景的需求,NR將支持下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目膳渲肞RG?size。由于每個(gè)PRG由具有相同預(yù)編碼器的連續(xù)PRB組成,因此這些PRB上的有效信道中不存在相位不連續(xù),因此允許PRB?bundling。在基于DM-RS的信道估計(jì)中,濾波可以在整個(gè)PRGPrecondition Resource Group上執(zhí)行,這可以帶來可觀的性能增益。

關(guān)于DMRS的可配置PRB?bundling大小,一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)是提供方案來確定給定UE首選哪個(gè)PRB?bundling大小。通過適當(dāng)?shù)嘏渲肞RB?bundling size,可以大大提高基于DMRS的信道估計(jì)的精度,這必將導(dǎo)致更好的數(shù)據(jù)解調(diào)性能。另一個(gè)挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)向UE指示PRB?bundling size的配置的機(jī)制。考慮到NR中的各種用例,可以考慮PRB?bundling size配置的顯式和隱式指示。

在決定或配置PRB?bundling size以及PRG?size時(shí),應(yīng)考慮幾個(gè)因素。通常,PRB?bundling size的適當(dāng)確定至少取決于以下因素。

首先,適當(dāng)?shù)腜RB?bundling size的配置取決于信道特性,例如頻率選擇性。如上所述,PRB?bundling?消除了外推對PRB邊界處的信道估計(jì)的負(fù)面影響,因此在具有平坦信道的場景中可以配置更大的?bundling size。然而,在具有高頻率選擇性的信道中,如果PRB?bundling size大于相干帶寬,則會(huì)降低信道估計(jì)的性能。因此,NR中的PRB?bundling size需要根據(jù)信道條件和用例進(jìn)行適當(dāng)配置。

其次,考慮到不同的DM-RS設(shè)計(jì),可以適當(dāng)設(shè)計(jì)PRB?bundling size。利用信道估計(jì)中的性能增益,PRB?bundling可以補(bǔ)償?shù)虳M-RS密度導(dǎo)致的性能惡化。預(yù)期的DM-RS頻率密度取決于信道條件;因此,PRB?bundling的積極影響可以被視為一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件。

第三,在配置適當(dāng)?shù)腜RB?bundling size時(shí)。為了避免子帶預(yù)編碼矩陣的變化導(dǎo)致有效信道的不連續(xù)性,PRB?bundling size的確定應(yīng)考慮子帶預(yù)編碼的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。需要考慮的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的另一個(gè)方面是UE的復(fù)雜性、大尺寸濾波的復(fù)雜性或小尺寸濾波的復(fù)雜性,但很多時(shí)候都應(yīng)該得到充分考慮。因此,在PRB?bundling中還應(yīng)考慮子帶大小、UE的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性和效率。

基于上述分析,PRB?bundling的PRG?size應(yīng)考慮以下因素進(jìn)行配置:

  • 具有通道特性(如頻率選擇性)的不同用例

  • 具有可配置頻域密度的不同DM-RS模式

  • 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,包括UE的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性

與LTE不同,PRB?bundling size以及NR中的PRG?size應(yīng)該是特定于UE的,而不是簡單地對所有UE使用相同的依賴于系統(tǒng)帶寬的PRB?bundling size。例如,在NR中,ue可以在許多不同的部署場景中配置,例如,不同的載波頻率、numerology和帶寬。因此,對于NR來說,使PRB?bundling size以及PRG?size取決于UE的配置而不是系統(tǒng)帶寬是有利的。此外,可以借助于目標(biāo)UE的反饋來確定UE專門配置的PRB?bundling size。由于每個(gè)UE都完全了解下行信道狀態(tài)、干擾和噪聲信息以及信道估計(jì)算法。預(yù)計(jì)UE可以通知網(wǎng)絡(luò)關(guān)于優(yōu)選的PRG或PRB捆綁配置,例如bundling size或其索引。然后gNB根據(jù)反饋決定PRB?bundling size的具體配置。

為了實(shí)現(xiàn)針對特定于UE的靈活DMRS捆綁的可配置PRG?size,一個(gè)挑戰(zhàn)是提供方案來配置并向目標(biāo)UE指示適當(dāng)?shù)?/span>bundling size??紤]到信令開銷和系統(tǒng)性能之間的權(quán)衡,NR中可以考慮隱式和顯式指示。

對于隱式指示方案,一些預(yù)定義配置(如載波頻率、numerology、DMRS正交端口號和端口密度)采用默認(rèn)PRB?bundling size?;陬A(yù)定義的PRB?bundling配置規(guī)則,無需明確指示目標(biāo)UE首選PRB?bundling size。由于缺乏準(zhǔn)確及時(shí)的信道特性,這種指示方案將獲得相對較差的性能。

至于顯式指示方案,所指示的bundling size可以基于信道特性、DMRS端口頻率密度和模式或UE關(guān)于優(yōu)選bundling size的反饋來確定。這些值通過顯式信號進(jìn)行配置和指示。如上所述,利用信道估計(jì)中的性能增益,PRB?bundling可以補(bǔ)償?shù)虳M-RS密度導(dǎo)致的性能惡化。因此,NR中應(yīng)考慮DMRS模式和PRB捆綁的聯(lián)合設(shè)計(jì)??紤]到DMRS的動(dòng)態(tài)配置,至少應(yīng)支持DMRS PRB捆綁的DCI信令。一種簡單的方法是在需要時(shí)動(dòng)態(tài)選擇并向每個(gè)UE指示首選值。該方案的明顯缺點(diǎn)是在UE處的信令開銷大和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高??紤]到實(shí)時(shí)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)復(fù)雜性,另一個(gè)實(shí)用方案是用幾個(gè)典型值預(yù)先定義PRB?bundling size set,但不要太多。實(shí)際上,gNB/UE只需要從預(yù)定義的集合中選擇一個(gè)相對較好的值,并將其指示/反饋給另一方。

在仿真中,假設(shè)了一個(gè)具有CDL信道的SU下行鏈路OFDM系統(tǒng)。它以4GHz的載波頻率和15kHz的子載波間隔進(jìn)行模擬。使用64QAM的碼率為0.667。如上所述,信道的頻率選擇性對于確定PRB?bundling size非常重要。因此,考慮在模擬中具有不同頻率選擇性的信道,例如,對低/中/高延遲擴(kuò)展信道進(jìn)行模擬。

另一方面,為了證明PRB?bundling對低端口頻率密度的DM-RS模式的好處,模擬了幾種不同頻率密度的DM-RS選項(xiàng)。比如?頻率密度:4RE/symbol、3RE/symbol、2RE/symbol和1RE/symbol。這些模式如圖1所示。



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