NR-MIMO波束管理
在NR中,TRP和UE側(cè)都支持基于多波束的部署。鑒于存在預(yù)先指定的波束模式,在基于波束的傳輸中,應(yīng)考慮波束管理,其目標(biāo)通常是確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴涯J?,如圖1所示,有以下四種典型情況:
Case 1:波束對(duì)采集
Case 2:基于波束對(duì)的傳輸
Case 3:梁對(duì)維護(hù)(或漸變)
Case 4:波束對(duì)切換(或突變)

對(duì)于Case?1:TRP和UE將掃描選擇波束,并隨后確定對(duì)應(yīng)于有效路徑的一個(gè)或多個(gè)波束對(duì)。這些訓(xùn)練結(jié)果將成為控制/數(shù)據(jù)信道波束對(duì)的資源池。
對(duì)于Case?2:TRP和UE根據(jù)Case?1中波束對(duì)采集的結(jié)果選擇用于控制/數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?duì)。在以下兩種情況下,其他選擇的對(duì)可被視為備選方案,例如,針對(duì)意外阻塞。
對(duì)于Case?3:由于可能的UE旋轉(zhuǎn)和移動(dòng),TRP和UE需要通過逐漸掃描/細(xì)化來更新或維護(hù)其傳輸對(duì)。在找到更合適的波束后,更新服務(wù)波束對(duì)。
對(duì)于Case?4:當(dāng)發(fā)生通道阻塞時(shí),Case?3中列出的程序?qū)⒉粔?,因?yàn)楫?dāng)前鏈路已顯著降級(jí)。TRP和UE將在探測(cè)這些候選后從波束對(duì)的最后一個(gè)資源池進(jìn)行波束對(duì)切換,以防止中斷。
波束管理的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮信道特性的影響。其中一些部分如圖2所示,源自室內(nèi)實(shí)場(chǎng)信道測(cè)量,其中探測(cè)Tx/Rx波束的半功率波束寬度為15度。得出以下結(jié)果:
具有顯著功率的多條路徑在空間域中稀疏分布。
理想的波束對(duì)(具有主要接收功率)在主要傳播路徑周圍類似簇。
與這些閉合束對(duì)有關(guān)的信道特性高度相關(guān)。
因此,為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)波束對(duì)的空間復(fù)用、分集、波束維持和波束切換,更具體地說,這些對(duì)的信道特性(包括到達(dá)角和離開角、QCL和TA)的相關(guān)性應(yīng)在波束管理中顯式或隱式指示,涉及波束報(bào)告、測(cè)定和指示。

基于上述觀察,作為NR MIMO的解決方案,已對(duì)用于選擇TRP/UE自身波束的多級(jí)(分層)波束對(duì)捕獲進(jìn)行了徹底分析。不同分辨率的波束可用于不同的級(jí)別。例如
Level?1–使用低分辨率波束覆蓋空間區(qū)域
Level 2–使用高分辨率的波束進(jìn)行有限數(shù)量的波束組
第二級(jí)波束參考信號(hào)的傳輸可基于第一級(jí)的報(bào)告。波束組可用于連接這兩個(gè)層級(jí)。
多級(jí)波束搜索可以有效地降低波束捕獲的開銷和復(fù)雜性。
考慮到多波束操作的透明度和效率,NR系統(tǒng)應(yīng)考慮波束分組。更具體地說,可以根據(jù)預(yù)先規(guī)定的原則將采集過程中發(fā)現(xiàn)的波束對(duì)劃分為不同的組,即共享相同的信道特性,如到達(dá)角和離開角、QCL參數(shù)和TA??梢栽赥RP側(cè)或UE側(cè)考慮波束分組。例如TRP將從TRP側(cè)看到的具有類似信道特性的波束分組,UE將從UE側(cè)看到的具有類似信道特性的波束分組。
1.?基于組的波束指示可以減少信令/反饋開銷,并允許在組內(nèi)使用波束進(jìn)行傳輸/接收具有一定的靈活性。
2.?可以進(jìn)行基于組的波束維護(hù),以便以更透明的方式支持組內(nèi)的波束跟蹤。
3.?當(dāng)維持多個(gè)波束組時(shí),可以支持基于組的波束切換,這意味著在鏈路故障或NR阻塞的情況下,可以通過切換分組來實(shí)現(xiàn)波束恢復(fù),而不是重新啟動(dòng)初始接入流程。
分組允許在使用波束進(jìn)行傳輸/接收時(shí)具有一定的靈活性,同時(shí)降低了波束管理的開銷和復(fù)雜性。

考慮到TRP的超密集部署,一個(gè)或多個(gè)TRP的波束管理應(yīng)考慮統(tǒng)一的波束管理框架。TRP之間的協(xié)調(diào)將進(jìn)一步增強(qiáng)鏈路的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)速率,特別是對(duì)于改善小區(qū)邊緣UE的覆蓋,如圖4所示。此外,多TRP傳輸將更好地支持空間復(fù)用,以實(shí)現(xiàn)6GHz以上的更高自由度。同時(shí),可以相應(yīng)地減輕不同UE之間的干擾。
在初始階段協(xié)調(diào)多個(gè)TRP時(shí),應(yīng)考慮以下:
協(xié)調(diào)TRP的標(biāo)識(shí),例如是否使用相同或不同的ID,即小區(qū)ID和虛擬小區(qū)ID,以及它如何影響參考信號(hào)
協(xié)調(diào)集中的TRP是否應(yīng)同步
是否應(yīng)假設(shè)理想的回程和前程
在波束采集流程中,應(yīng)在UE側(cè)測(cè)量波束規(guī)定的時(shí)間偏移。
QCL假設(shè),例如,靈活配置分組和管理程序的QCL假設(shè)。
