5G增強(qiáng)型多波束運行
Rel-16 MIMO主要為NR MIMO識別的增強(qiáng),包括對多波束操作的增強(qiáng),這個主要針對FR2。
當(dāng)gNB配置UE報告SSB?RI/CRI和相應(yīng)的L1-SINR時,支持以下報告格式。

SINR#1是已上報SINR中最大的SINR,SINR的范圍是[-23,40]dB。支持gNB為基于 non-group和基于group 的波束上報配置基于L1-SINR的波束報告。
為了減少信令冗余,通過在Rel-16中使用一個MAC?CE來支持對每個PUCCH組的單個空間關(guān)系的同時更新/指示,并且每個BWP的組數(shù)至少為兩個。
以一種隱含的方式對PUCCH資源進(jìn)行分組似乎是一種提供更高靈活性和更少RRC影響的選擇,至少對于單個TRP情況是這樣。對于那些已經(jīng)配置了相同空間關(guān)系的PUCCH資源,如果其中一個資源被更新為新的空間關(guān)系,那么其他資源的空間關(guān)系也應(yīng)該被更新。另外,用于PUCCH空間關(guān)系更新的Rel-15 MAC CE可以被重用,例如,交換一些保留比特以指示Rel-16 UE,以對隱式形成的PUCCH資源組執(zhí)行同時的空間關(guān)系更新,該PUCCH資源組包含在該MAC CE中指示的資源組。
如Rel-15中所規(guī)定的,對于基于非碼本的UL傳輸,UE不期望同時配置SRS資源的spatialRelationInfo?和SRS資源集的associatedCSI-RS。因此,由于所指示的CSI-RS資源可以作為默認(rèn)空間關(guān)系的參考,因此配置了associatedCSI-RS的情況應(yīng)該排除。
但是,如果spatialRelationInfo和associatedCSI-RS都沒有配置,那么usage設(shè)置為“noncodebook”的SRS資源集中的資源仍然需要默認(rèn)的空間關(guān)系。由于傳輸這些SRS資源的最終目的是用于基于非碼本的PUSCH傳輸,因此容量應(yīng)該是要考慮的主要因素。眾所周知,假設(shè)DL/UL信道互易性,UE將基于來自參考CSI-RS資源所測量的信道來計算其SRS資源的預(yù)編碼器,CSI-RS資源的端口數(shù)至關(guān)重要。如果參考CSI-RS資源是1端口,則在UE側(cè)觀察到的信道矩陣的秩將被限制為1,如果信道條件能夠支持秩2甚至更高秩的UL-MIMO傳輸,則這是沒有幫助的。
所以,從UL-MIMO容量的角度來看,缺省空間關(guān)系應(yīng)該是指具有足夠多的端口的參考DL?RS。例如,默認(rèn)空間關(guān)系可以引用來自激活的TCI狀態(tài)的QCL類型的引用RS,該狀態(tài)包含具有最大端口數(shù)的QCL類型的引用RS。如果有多個激活的TCI狀態(tài)具有具有相同端口數(shù)的QCL TypeA引用RS,那么缺省空間關(guān)系遵循具有最低TCI狀態(tài)ID的QCL TypeA引用RS。
UE如何從ZP/NZP IMR(Interference measurement resources)獲得干擾?
當(dāng)只配置了ZP?IMR時,很自然地假設(shè)ZP?IMR上接收到的所有功率都是干擾。
當(dāng)僅配置NZP?IMR時,由于NZP?IMR用于模擬波束間干擾,因此NZP?IMR的信號功率應(yīng)假定為干擾。如果為一個L1-SINR測量配置了多個NZP IMR,則應(yīng)通過累積相關(guān)或選擇/報告的NZP IMR來計算波束間干擾。在這種情況下,可以通過平均NZP IMR或CMR(Channel measurement resources)上的噪聲和干擾功率來測量小區(qū)間干擾,其是在NZP IMR或CMR上進(jìn)行信道估計之后的剩余功率。
當(dāng)配置兩個NZP+ZP IMR時,ZP IMR上的測量行為與僅ZP IMR的情況相同,而僅假設(shè)來自NZP IMR的波束間干擾,因為小區(qū)間干擾已從ZP IMR計數(shù)。
綜上所述,對于以上3種干擾測量配置,有以下幾種干擾測量方法:
a、 對于基于ZP?IMR的干擾測量,將ZP?IMR上測量的接收功率作為L1-SINR計算的干擾和噪聲。
b、 對于基于NZP?IMR的干擾測量,假設(shè){在相關(guān)或選擇/報告的NZP?IMR上測量的信號功率}和{在NZP?IMR或CMR}上測量的殘余干擾功率之和為L1-SINR計算的干擾和噪聲。
c、 對于基于NZP+ZP IMR的干擾測量,假設(shè){在相關(guān)或選擇/報告的NZP IMR上測量的信號功率}和{在ZP IMR上測量的接收功率}之和為L1-SINR計算的干擾和噪聲。
在Rel-15中,對于CSI采集,CMR和IMR是相對于“QCL?Type”的1對1映射和資源方向QCLed,其中對于一個RI/PMI/CQI計算,信號和干擾應(yīng)使用相同的UE?RX波束測量。同樣,在Rel-16中,對于L1-SINR計算,信號和干擾也應(yīng)使用相同的UE?Rx波束進(jìn)行測量。
Option 2C:1個CMR可以映射到1個或多個IMR
在Option 2(1個CMR映射到1個或多個IMR),一種方法是為每個CMR配置一組IMR。例如,總共為N個CMR配置了N組IMR,每個IMR對應(yīng)一個CMR。然而,這種方法將導(dǎo)致不必要的信令/資源開銷和測量復(fù)雜性。具體而言,不需要測量未選擇/報告的CMR的L1-SINR(例如,L1-RSRP低于閾值)。為了緩解這種情況,Option 2C是一個合理的選擇,因為它只配置K組IMR,其中K是要報告的CMR的數(shù)量。對于Option 2C,配置一組CMR(包括N個CMR)和K組IMR(每個包括M個IMR)。UE可以首先用N個CMR進(jìn)行L1-RSRP測量并確定要報告的K個CMR,然后分別使用K個CMR的TCI狀態(tài)來接收K個IMR集。gNB還可以根據(jù)需要控制UE從IMR中選擇一個或聚合IMR。CMR集可以比K個IMR集更早地發(fā)送,以允許UE有足夠的時間來確定K個CMR以在IMR測量之前報告。

Option 3:1個?IMR可以映射到1個或多個CMR
關(guān)于Option 3,主要用例是給定干擾源下的gNB-Tx波束訓(xùn)練。在這種情況下,UE為所有CMR的接收保持相同的Rx波束,其中CMR被配置為具有相同的type-D?QCL或被配置為不具有type-D QCL。在這種情況下,配置的IMR可以由多個CMR共享以用于L1-SINR計算。因此,配置的IMR的量可以小于配置的CMR的量,這可以減少IMR配置的信令開銷。為了指定配置,可以配置N*K CMR和N個?IMR,其中每個K CMR依次與1個IMR相關(guān)聯(lián)。對于每個SINR,基于每個CMR及其相關(guān)的一個IMR來測量干擾。UE假設(shè)K 個CMR和相關(guān)的1 個IMR是關(guān)于“QCL?type”的QCLed。當(dāng)UE#2的給定gNB-Tx波束被視為對UE#1的干擾時,這種配置有助于從UE#1的候選gNB-Tx波束中搜索L1-SINR較高的gNB-Tx波束。Option 3有助于允許這種具有低信令開銷的gNB配置,并且不增加L1-SINR計算的UE復(fù)雜度。

可以報告N個?CRI/SSB?RI和相應(yīng)的L1-SINR值。每個CRI/SSBRI要報告的L1-SINR值的數(shù)量(M)尚未確定。每個報告的CRI/SSBRI的L1-SINR的數(shù)量取決于報告開銷和吞吐量性能之間的權(quán)衡。如果M太小,例如M=1,則所報告的L1-SINR只能提供關(guān)于干擾情況的有限信息,因此相關(guān)增益將受到限制。如果M很大,盡管可以向gNB傳遞更多關(guān)于干擾情況的信息,但是報告開銷可能是一個問題??紤]到這些,更愿意支持gNB配置UE為一個CMR報告多個L1-SINR值和相應(yīng)的IMR信息,但是確切的數(shù)字應(yīng)該留給gNB配置和可能的UE能力報告。
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由于每BWP最多可有3個CORESET,因此,根據(jù)BWP,可以配置最多3個RS進(jìn)行波束故障檢測。如果BFD RS(beam failure detection)被顯式配置,但沒有TCI狀態(tài),那么CORESET的TCI狀態(tài)將以遞增的順序應(yīng)用到BFD RS。
波束失效檢測的另一個問題是波束失效實例(BFI:beam failure instance)指示的周期性。在Rel-15中,如果BFD RS的質(zhì)量低于閾值,PHY層定期向MAC層提供波束失效實例指示,具有一定的周期性。
由于BFD參數(shù)是按照每SCell?BWP配置的,并且BFD過程是按SCell執(zhí)行的,因此當(dāng)配置了多個SCell時,UE復(fù)雜性可能相當(dāng)高。在Rel-16中,引入了僅使用一個MAC CE來指示多個CC/BWP上PDSCH接收的相同Type-D QCL參考的支持。同樣,可以指示在多個CC/BWP上PDCCH接收的同一Type-D QCL參考。在這種情況下,可以考慮基于組的BFD流程。如果在幾個SCell上配置用于PDCCH接收的Type-D QCL參考相同,則這些SCell可以形成一個組,并且僅使用一個BFD定時器和一個BFI計數(shù)器來檢測此SCell組的波束故障。這樣,UE復(fù)雜性可以減輕。
SCell BFR的PUCCH-BFRQ與同一時隙中的其他上行信號之間的碰撞處理還有一個問題。SCell BFR的SR專用PUCCH資源的優(yōu)先級高于正常SR。同樣的規(guī)則可應(yīng)用于其他上行信號。也就是說,當(dāng)SCell BFR的PUCCH-BFRQ傳輸與其他上行信號(包括HARQ、CSI或SRS)碰撞時,PUCCH-BFRQ傳輸優(yōu)先。
Rel-15中設(shè)置了一個響應(yīng)窗口來控制BFRQ重傳的延遲。在每個BFRQ傳輸之后,UE可以嘗試檢測對BFRQ的響應(yīng),稱之為BFRR(BFR?Response)。如果UE能夠在該窗口內(nèi)檢測到BFRR,則BFR被認(rèn)為是成功的。如果UE在該時間窗口內(nèi)沒有檢測到BFRR,則UE可以以更高的功率重新傳輸BFRQ或者傳輸與另一個識別出的波束相關(guān)聯(lián)的新BFRQ。最大BFRQ重傳次數(shù)和BFR定時器用于控制整個BFR過程的時延。如果達(dá)到BFRQ重傳的最大次數(shù)后沒有收到BFRR,或者BFR計時器過期,則BFR被認(rèn)為不成功,BFR過程停止。
類似的機(jī)制也可以引入到SCell-BFR中。首先,BFRQ1的傳輸可靠性高于BFRQ2,因此關(guān)注BFRQ2傳輸?shù)目煽啃院脱舆t。Rel-15中指定的UL MAC CE 傳輸機(jī)制并不是為了提供及時的重傳而設(shè)計的,這對于BFR用例是至關(guān)重要的。如圖3所示,需要一個時間窗口,類似于Rel-15中BeamFailureRecoveryConfig中配置的ra-ResponseWindow,其中UE可以監(jiān)視SpCell上的DCI調(diào)度BFRQ2重傳和BFR響應(yīng),作為SCell上成功BFR的指示。如果UE在時間窗口內(nèi)不能接收DCI調(diào)度BFRQ2重傳或BFRR,則表示BFRQ2傳輸未成功到達(dá)gNB。然后,UE可以重傳BFRQ1以請求用于BFRQ2重傳的新PUSCH資源。利用該時間窗,可以控制SCell-BFRQ傳輸?shù)目倳r延,提高系統(tǒng)的可靠性。
