5G下行控制信道有哪些傳輸模式
在NR中,基于DM-RS的下行控制信道支持波束賦形和發(fā)射分集傳輸。下行鏈路的各種場景反映在不同的傳輸方案中。下表總結(jié)了不同的傳輸方案、以及它們適用的SINR和UE的速度,以及它們在低和高天線端口相關(guān)性下的工作情況。

波束賦形
單層傳輸
LTE中的多層SU-MIMO和MU-MIMO都隱含了波束賦形。然而,這并不意味著單層傳輸很少發(fā)生。事實(shí)上,單層波束賦形可以消除來自其他小區(qū)的空分干擾,從而優(yōu)化SINR。因此,它可以提高UE的信號強(qiáng)度或質(zhì)量,這通常適用于具有低SINR的小區(qū)邊緣UE。波束賦形還可以更好地與天線相關(guān)性低一起工作,因?yàn)楫a(chǎn)生的預(yù)編碼權(quán)重只需要一個(gè)相位斜率來控制波束。這樣的預(yù)編碼權(quán)重具有單位增益,并且有助于保持對每個(gè)天線的功率放大器有利的低PAPR。
另一個(gè)好處是單層波束賦形基于使用專用DMRS預(yù)編碼鏈路數(shù)據(jù)的非碼本預(yù)編碼。因此,預(yù)編碼器可以對UE透明(只要UE不存在PRB捆綁假設(shè)),并且UE能夠在預(yù)編碼之后估計(jì)“有效”信道。
多層傳輸
在用于提高頻譜效率的技術(shù)中,最公認(rèn)的技術(shù)是多層傳輸,其可進(jìn)一步劃分為UE接收多個(gè)層(即SU-MIMO)或多個(gè)層中的每一層被傳輸?shù)讲煌琔E(即MU-MIMO)的情況。
MU-MIMO
支持準(zhǔn)正交DMRS的MU-MIMO傳輸方案可以在NR中提供下行控制信道的區(qū)域分裂增益,即在同一小區(qū)中多次使用同一資源。這可以使用UE特定的下行控制信道資源和加擾序列來實(shí)現(xiàn),而不需要額外的信令開銷。
然而,支持具有正交DMRS的MU-MIMO傳輸需要更多的考慮,因?yàn)樗髢蓚€(gè)UE共享與不同天線端口相關(guān)聯(lián)的相同NR-REG。然后可能存在UE必須知道要使用哪個(gè)天線端口的問題??梢钥紤]兩種基本方法來解決這個(gè)問題,要么UE嘗試每個(gè)可能的天線端口,要么UE顯式或隱式地配置一個(gè)天線端口。盡管前一種情況不引入額外的信令開銷,但它可能導(dǎo)致盲解數(shù)目增加。因此后一種方式更好,即顯式或隱式地指示天線端口。
為了明確指示,UE配置有所使用的天線端口,其具有最小的UE復(fù)雜度。然而,缺點(diǎn)主要來自兩個(gè)方面。一個(gè)是額外控制信令的成本,這將導(dǎo)致相對較大的控制區(qū)域大小。因此,它會影響資源配置的靈活性,造成網(wǎng)絡(luò)性能的損失。另一個(gè)問題被稱為天線端口阻塞問題,其中配置了相同天線端口的兩個(gè)UE不能在相同的控制子帶中有效地接收UE特定的DL控制信道。因此,即使UE之間的搜索空間不重疊,也可能由于相同配置天線端口的共同事件而存在阻塞。
對于隱式指示,可用于DL控制信道傳輸?shù)奶炀€端口與DL控制信道正在使用的資源相關(guān)聯(lián)。這完全避免了上述天線端口阻塞問題。缺點(diǎn)是傳輸方案變得依賴于聚合級別和所使用的子帶,從而導(dǎo)致增加的信道估計(jì)復(fù)雜度。
SU-MIMO
在自包含的分層控制信道結(jié)構(gòu)中,第二級控制信道嵌入在?DL-dominant slot?或DL slo中的數(shù)據(jù)區(qū)域中。第二級控制信道和數(shù)據(jù)可以共享DMRS,DMRS位于第一級控制信道和數(shù)據(jù)和第二級控制信道物理映射到的時(shí)間間隔之間。在這種情況下,用于第二級控制信道的傳輸方案可以與用于數(shù)據(jù)信道的傳輸方案相同,其基于如下優(yōu)點(diǎn)被顯式或隱式地配置。
一個(gè)是UE可以始終假設(shè)用于第二級控制信道的傳輸方案可以與用于數(shù)據(jù)信道的傳輸方案相同,而不涉及額外的信令開銷。二是信道估計(jì)結(jié)果可用于控制信道和數(shù)據(jù)信道解調(diào),大大降低了UE的復(fù)雜度。
傳輸分集
NR中應(yīng)支持傳輸分集,以更好地實(shí)現(xiàn)傳輸魯棒性。在當(dāng)前LTE中,已經(jīng)專門設(shè)計(jì)了各種具體的傳輸分集方案,包括使用小循環(huán)延遲的CDD、SFBC、組合SFBC/FSTD等。
使用小周期延遲的CDD(cyclic delay diversity)涉及從多個(gè)發(fā)射天線在同一組子載波上發(fā)送相同的符號集,每個(gè)天線端口上具有不同的延遲。因此,CDD表示利用循環(huán)延遲分集或預(yù)編碼器/波束循環(huán)來實(shí)現(xiàn)具有額外空間分集增益的空間復(fù)用的空間復(fù)用。然而,研究表明,無論是SFBC還是SFBC/FSTD組合,其性能都有顯著的提高。
在SFBC或組合SFBC/FSTD中,在OFDM符號的間隔內(nèi)跨子載波進(jìn)行SFBC/FSTD編碼。從過程時(shí)間線的角度來看,這是有益的,因?yàn)镹R考慮了非常緊的處理時(shí)間線。LTE PDCCH支持最多4個(gè)天線端口的傳輸分集。但是,考慮到NR中信道估計(jì)性能的需要和相對較低的時(shí)延處理,可以對控制信道傳輸方案進(jìn)行更多的處理松弛。例如,對于具有兩個(gè)以上DMRS端口的DL控制信道,發(fā)送分集只能基于前兩個(gè)DMRS天線端口。使用兩個(gè)DMRS端口的DL控制信道解調(diào)有助于減少與信道估計(jì)和預(yù)編碼矩陣乘法相關(guān)的處理負(fù)擔(dān),當(dāng)考慮到超過兩個(gè)DMRS端口時(shí),該預(yù)編碼矩陣通常在UE處消耗一定的處理時(shí)間。這通常有利于DL控制信道公共搜索空間的設(shè)計(jì)。公共搜索空間應(yīng)盡可能簡單地設(shè)計(jì),以便于所有UE的初始接入。