增強(qiáng)型CSI支持MU-MIMO
增強(qiáng)型CSI,其實(shí)就是使用Type II碼本。關(guān)鍵是如何減少Type II的開銷。
基于NR Rel-15 Type II碼本,使用空間DFT基礎(chǔ)向量的線性組合來生成每個(gè)頻域單元的預(yù)編碼器。每個(gè)層和頻域單元的預(yù)編碼器可以表示如下。

對于基于DFT的FD壓縮碼本的完整性,將決定以下細(xì)節(jié):
對于以下情況,為了解決DFT大小問題,支持分段或填充
是否在系數(shù)量化中的參考幅度的字母表中包含0值
是否應(yīng)支持L=6
碼本子集限制
UCI設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)
N3值:分段VS填充
與Type II壓縮反饋的頻率特性相關(guān)的一個(gè)問題是基于DFT的FD基向量的長度,即在整個(gè)BW或BW的一個(gè)段上執(zhí)行一個(gè)FD壓縮。
與UL變換預(yù)編碼的設(shè)計(jì)類似,F(xiàn)D壓縮的DFT大小應(yīng)為2、3和5的倍數(shù),以降低UE硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,特別是當(dāng)大量FD單元包含在CSI報(bào)告頻帶中時(shí)。為了實(shí)現(xiàn)允許的N3值是2、3和5的倍數(shù),提出了圖2所示的兩種方法。

方案1(填充):N3是2、3或5的最小倍數(shù),即UE將FD單元填充到CSI報(bào)告頻帶。如何生成填充FD單元的信道系數(shù)取決于UE實(shí)現(xiàn),但需要指定填充FD的位置。gNB將根據(jù)填充FD單元的指定位置提取原始FD單元預(yù)編碼器。
方案2(分段):N3是2、3或5的倍數(shù)。分段為兩部分,兩部分之間重疊。具體地說,第一段包括FD第一單元到FD單元Y,第二段包括FD單元Y+1到NSB X R,其中Y是大于NSB X R/2的最小數(shù),NSB X或2只有2、3或5作為素?cái)?shù)因子。對每個(gè)段執(zhí)行DFT壓縮。
理論上,由于基于DFT壓縮的開銷減少增益來自Rel-15 Type II碼本中系數(shù)的頻率相關(guān)性,因此對于兩個(gè)FD單元之間具有較大的BW間隙,相關(guān)性可能非常弱。此外,干擾也是整個(gè)BW中的頻率選擇性。因此,將整個(gè)BW劃分為兩個(gè)段可以保證在每個(gè)段中,每個(gè)段中的FD單元之間的良好相關(guān)性可以提供良好的壓縮性能。
很難保證填充的性能。填充系數(shù)的典型方式是復(fù)制原始CSI報(bào)告頻帶中的邊緣FD單元的系數(shù)。在添加的FD單元中填充這些人工系數(shù)將改變信道簡檔,這將影響原始CSI報(bào)告頻帶的性能。
從規(guī)范工作的角度來看,方案1需要描述填充FD單元的位置,而方案2需要定義每個(gè)段的開始和結(jié)束。這兩個(gè)備選方案的規(guī)范影響相似。
從UE復(fù)雜性的角度來看,分割將減少UE需要實(shí)現(xiàn)的DFT大小的總數(shù),即UE不需要實(shí)現(xiàn)大的DFT尺寸。此外,與兩個(gè)尺寸較小的DFT過程和一個(gè)尺寸較大的DFT處理相比,前者更簡單,因?yàn)閷τ贔FT,DFT處理的復(fù)雜度為O(NlogN)或O(N^2),無需快速算法。
支持L=6
另一個(gè)問題是,除了L=2和4之外,是否支持L=6。在系統(tǒng)級仿真,以比較L=2、4和6的性能。模擬了32端口、3位相位、p=1/2和beta={1/4、1/2、3/4}的情況。模擬結(jié)果如圖3所示。

從圖3中可以看出,與L=4相比,L=6具有誘人的性能增益(約3-5%)。然而,一些公司對L=6的一個(gè)擔(dān)憂是高UE復(fù)雜性。L=6將導(dǎo)致更多的系數(shù)被壓縮,并且更多的CSI有效載荷被報(bào)告。因此,它需要UE更多的緩沖器和計(jì)算來處理未壓縮和壓縮系數(shù)。
基于以上對有吸引力的增益和高UE復(fù)雜度的觀察,一種可能的解決方案是支持L=6,并帶有一些限制以降低UE復(fù)雜程度。一個(gè)好的限制是限制配置了L=6的CSI報(bào)告占用兩個(gè)CPU。由于CPU對于UE的處理資源管理是一個(gè)很好的量化,所以認(rèn)為讓L=6占用兩個(gè)CPU有利于降低UE的復(fù)雜度。
碼本子集限制
基于FD壓縮的新碼本支持碼本子集限制(CSR:codebook subset restriction)。這里的一個(gè)問題是,是否支持FD基向量和空間波束上的CSR。
CSR的基本功能是避免小區(qū)間干擾。受CSR限制的碼字粒度決定了gNB執(zhí)行干擾管理的靈活性。在NR Rel-15 Type II碼本中,靈活性相當(dāng)高,因?yàn)間NB不僅可以限制空間波束方向,還可以限制每個(gè)波束的功率。由于Rel-16 FD壓縮碼本是Rel-15 Type II碼本的增強(qiáng),這將保證Rel-16 CSR的靈活性不會低于Rel-15 Type II碼書CSR。FD基向量上的CSR提供了這種靈活性。

圖4描述了基于FD基向量的CSR如何提供干擾管理靈活性的基本原理。事實(shí)上,為信道中的主要簇選擇空間波束,而為每個(gè)空間簇的主要延遲抽頭選擇FD基矢量。在所選擇的延遲抽頭中,一些延遲抽頭足夠強(qiáng)以引起干擾,而它們中的一些可能不會影響其他小區(qū)中的UE。例如,對于相鄰小區(qū)中的一組UE,對于每個(gè)簇的波束中的三個(gè)延遲抽頭,前兩個(gè)足夠強(qiáng),足以干擾該組UE;而延遲抽頭t3相對較弱,不會造成顯著干擾。因此,如果t3仍然強(qiáng)于其他簇波束中的延遲抽頭,gNB仍然可以允許其小區(qū)中的UE選擇t3,而不是禁止其小區(qū)中UE選擇整個(gè)簇。
此外,由于在一些場景中可以從信道互易性獲得一些頻率相關(guān)內(nèi)容,因此可以通過配置基礎(chǔ)子集(例如通過碼本子集限制的gNB配置)來限制一些候選空間波束和頻域基功能/向量,以避免gNB不優(yōu)選的頻率相關(guān)功能。如果使用較小的子集,這還可能潛在地減少UE處理。
另一個(gè)方面是,在頻域中,一些延遲抽頭位于CP之外,這使得這些延遲抽頭純粹是符號間干擾。因此,gNB可以使用FD域基向量上的CSR來過濾CP之外的一些延遲抽頭,使得UE不會選擇由于CP長度的限制而應(yīng)該避免的一些延遲分接頭。