在Rel-15和Rel-16中，NR見證了兩個版本的標準化工作，以建立高吞吐量和靈活的MIMO框架。一般來說，MIMO是保證上下行覆蓋率和實現(xiàn)高網(wǎng)絡性能的關鍵技術。NR的早期部署為我們提供了一些關于不同用例中MIMO增強需求的線索，例如eMBB或URLLC。以下八個場景被確定為Rel-17的潛在增強目標。

• 場景1：大大減少上下行多波束操作的信令延遲/開銷，其潛在用途是幫助小區(qū)間移動性。

• 場景2：通過配備多個面板的UE上行多波束操作增強上行吞吐量/覆蓋和可靠性/健壯性；

• 場景3：增強的吞吐量/覆蓋率和可靠性/健壯性（例如URLLC、IIOT），用于PDSCH以外信道的多TRP/面板傳輸，其潛在用途是幫助小區(qū)間移動性或同時TX/RX；

• 場景4：增強的上行傳輸方案（碼本或非碼本）以及改進的SRS覆蓋/容量和觸發(fā)，用于增強的基于互惠的下行操作和增強的上行吞吐量/覆蓋；

• 情景5：FDD部分互易改善CSI反饋（精度或開銷）的可行性研究；

• 場景6：增強UE在高速條件下的傳輸方案、CSI捕獲/測量和解調性能（例如，多普勒頻移預補償、多普勒分量相關CSI反饋、增強魯棒信道估計及其精度）的可行性研究；

• 場景7：通過改進CSI測量和報告時間表（特別是對于非周期CSI/CSI-RS），增強CSI采集（包括波束報告）；

• 場景8：提高固定無線接入（FWA：fixed wireless access）的數(shù)據(jù)速率

下面就一些場景的增強技術進行描述討論。

場景4：上行增強

SRS靈活性觸發(fā)：SRS是推導上下行CSI的重要工具，用于高性能的預編碼和鏈路自適應。在現(xiàn)有的NR架構中，SRS的靈活性遠遠低于其它RS，例如CSI-RS，這使得SRS或其它上行信道/信號的傳輸受到很大的限制。

目前，AP SRS資源集的觸發(fā)偏移量只能由RRC配置。觸發(fā)偏移量的定義與上下行時隙無關。具體而言，對于配置的X觸發(fā)偏移量和DCI時隙n，SRS在時隙n+X中傳輸。然而，該時隙n+X可能不是上行時隙，因此SRS可能不被發(fā)送。這限制了可能的PDCCH和SRS位置的選擇。對于典型的時隙格式“DDDSU”，可能的候選PDCCH和SRS位置只能有8種情況。這將導致小區(qū)中多個UE的PDCCH容量問題或SRS容量問題。

此外，時隙格式可以由DCI?format2-0動態(tài)更新。當SFI被DCI更改時，為SRS配置的RRC時隙偏移可能不再合適。圖1中示出了一個示例。

這將限制SRS觸發(fā)或時隙格式上的SFI指示。因此，這就需要通過允許動態(tài)SRS觸發(fā)時隙偏移指示來解決這個限制。

覆蓋：SRS覆蓋對于上行MIMO和基于互易性的CSI捕獲都是至關重要的。因此，Rel-17需要增強SRS覆蓋以獲得更好的上下行性能。

SRS覆蓋增強方向有幾種可能的方法。例如，一個可能的解決方案是允許gNB為SRS配置更靈活的頻率位置。UE可以首先在子帶中配置RB的子集。gNB在測量完所有子帶后，可以配置一個子帶，如圖2所示的RB完整，這種兩步探測將減少UE在每個SRS傳輸中需要的頻率資源，從而提高SRS覆蓋率? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

另一個問題是，在當前NR中，SRS不能與其他上行信道/信號同時發(fā)送。這將導致小區(qū)邊緣UE的覆蓋問題。其原因是，如果對于小區(qū)中心UE不能同時發(fā)送上行信道/信號，則用于針對小區(qū)邊緣UE以跳頻或重復方式發(fā)送SRS的可用時域資源是相當有限的。

此外，對于免授權PUSCH，支持2-symol-periodicity ?PUSCH以滿足URLLC要求。因此，該PUSCH可以位于一個時隙中的大多數(shù)符號中，在該時隙中幾乎不可能在剩余符號中傳輸SRS。這限制了2-symol-periodicity無授權PUSCH和SRS的配置，并防止?jié)M足基于GF-PUSCH的URLLC的時延要求。需要增強SRS和其他上行信道/信號的同時傳輸。

容量：當前NR只允許SRS在時隙中的最后6個符號。對于每個SRS資源，所有端口只能通過comb和CS來區(qū)分。這限制了SRS的容量。因此，需要通過使用更多的時域資源和更靈活的端口區(qū)分來提高SRS的容量。

此外，為了克服上下行之間的不平衡覆蓋，UE需要更多的天線來執(zhí)行更精細的波束賦形或頻率選擇性預編碼。這將導致SRS容量的增加，即，更多SRS資源來執(zhí)行更多上行波束訓練，或更多SRS端口來實現(xiàn)從頻率選擇性預編碼獲得的增益。

最后，對于下行CSI采集，UE最多只能對信道進行4層的監(jiān)測。但是，單個UE最多支持8層。為了緩解這一差距，允許UE探測8層信道以進行下行CSI捕獲是有益的，特別是對于那些具有8Rx天線的UE。

因此，需要增強Rel-17中的SRS容量，以使gNB能夠在一個集合中配置4個以上的SRS資源或在一個資源中配置4個以上的SRS端口，從而提高上行覆蓋率?？梢钥紤]的潛在解決方案包括更多的SRS符號（例如，允許在PUSCH之前傳輸SRS）、SRS符號之間的TD-OCC、較大的梳狀值等。

早期NR部署表明UL覆蓋率低于DL覆蓋率。UL覆蓋問題的一個潛在解決方案是為UE配備更多天線以執(zhí)行頻率選擇性預編碼。為了支持頻率選擇性碼本，需要增強控制信令以平衡上行預編碼性能和DCI開銷?？赡艿慕鉀Q方案包括 two-step?DCI或two-DCI。對于前者，第二步DCI的存在和開銷可以由第一步DCI控制。后者可以是兩個DCI調度兩個FDMed PUSCH，因此可以減少每個DCI的開銷。一些現(xiàn)有的多TRP中多DCI的設計可以擴展以支持這種雙DCI設計?？刂菩帕钤O計應平衡幾個方面，包括頻率選擇性預編碼增益、DCI開銷和UE復雜度以監(jiān)視/解碼PDCCH。

場景3：多TRP/面板增強

多TRP/面板增強的目標場景是gNB可以配備多個TRP或面板，以獲得更高的吞吐量、更高的可靠性和更好的部署靈活性等。

Rel-16支持基于單PDCCH和多PDCCH的多TRP/面板傳輸解決方案。只有非?；镜墓δ茉赗el-16時間框架內完成。對于基于單個PDCCH和多個PDCCH的解決方案，一套有助于實現(xiàn)高性能的技術組件是不可能完成的。這些細節(jié)包括單個PDCCH的CSI測量/報告增強，以及多PDCCH的優(yōu)化CSI反饋、PUSCH、SRS。

Rel-16中的另一個重要遺留問題是URLLC的多TRP/面板。這些增強的主要目標是提高不同信道的可靠性，例如PDSCH、PDCCH、PUSCH、PUCCH等。然而，最終只支持PDSCH可靠性增強。如果是這樣的話，我們應該不斷提高Rel-17中PDCCH/PUSCH/PUCCH的可靠性，使整個系統(tǒng)正常工作，這樣NR?URLLC就可以實現(xiàn)更多的垂直用例。

場景6：增強型高速移動

高鐵是全球許多地區(qū)的重要部署場景。Rel-15?NR可以提供一些基本的特性來促進高高鐵中的數(shù)據(jù)傳輸，例如，附加的DMRS符號等。然而，先前的MIMO規(guī)范性工作從未針對這種情況定制MIMO特性。因此，該場景的性能遠遠不是最佳的。

高移動性在多個方面影響系統(tǒng)性能，包括CSI/信道老化、多普勒效應對信道跟蹤和QCL參數(shù)等。因此，高移動性場景下的MIMO增強可以包括CSI反饋/預測、QCL更新和波束/信道跟蹤等方面。此外，上述基于M-TRP的可靠性增強還可以考慮高移動性場景。

場景2：增強型多波束

多波束工作是克服高頻段大路徑損耗的一個重要特性。

在Rel-16中，協(xié)議沒有按計劃提供UE多面板傳輸?shù)奶匦浴Ｈ绻梢酝瑫r傳輸多個UE面板，則可以實現(xiàn)更精細的波束賦形或更多MIMO層，這使得上行具有更好的性能。在對不同MPUE假設的研究中，已經(jīng)證明多面板同時傳輸提供了顯著的性能增益。因此，重要的是要支持多個面板可以一次激活，一個或多個面板可以用于傳輸和接收。

為了便于UE多面板發(fā)送和接收，需要包括一些相關的增強細節(jié)，例如，面板特定功率控制、基于組的CSI/波束報告以及不同信道/信號的同時發(fā)送和接收。

場景7：增強型快速CSI處理

NR Rel-15支持快速CSI報告，以促進URLLC用例，這在當前規(guī)范中稱為CSI延遲需求1。通過觸發(fā)快速CSI報告，gNB可以以極低的時延獲取CSI，從而在短時間內調度緊急的URLLC流量。快速CSI報告通過使用以下Z/Z'表（TS 38.214中的表5.4-1）來實現(xiàn)UE CSI處理，其中Z是PDCCH和觸發(fā)的CSI報告之間的時間間隔，Z'是關聯(lián)的CSI-RS和觸發(fā)的CSI報告之間的時間間隔。

可見，利用快速CSI報告，gNB可以獲得自包含的CSI。然而，考慮到UE處理資源在如此短的時延內計算CSI報告，NR限制了快速CSI報告必須占用所有UE CSI處理單元（CPU：CSI processing unit）。這一關鍵限制基本上使得快速CSI報告在實際部署中不太有用。具體地說，當eMBB和URLLC服務在同一UE中復用時，它防止網(wǎng)絡獲取快速CSI。

圖3中示出了一個例子，其中UE總共有5個CPU。在本例中，gNB在eMBB服務的時隙0中觸發(fā)CSI報告，CSI報告安排在時隙3中。根據(jù)當前規(guī)范，此CSI報告從時隙0到時隙3占用一個CPU。在時隙2中，gNB需要為緊急URLLC流量突發(fā)觸發(fā)CSI報告。但是，無法觸發(fā)此CSI，因為在時隙2中，一個CPU已被占用。這個CSI將被視為正常CSI而不是快速CSI。這將給URLLC帶來更大的延遲。如何滿足URLLC的時延要求是一個重要的問題，需要通過增強UE處理來實現(xiàn)CSI的快速上報。

未來MIMO演進研究

上面討論的范圍被認為是Rel-17中規(guī)范性工作的主要范圍。如果時間預算允許，可以考慮通過啟動Rel-17中的一些研究來為未來的MIMO演進做準備。最近引起很多興趣的一個領域是人工智能（AI：artificial intelligence）。人工智能的潛在好處是

1.?以更少的信令開銷獲得更準確的反饋

2.?減少DL控制信令開銷

3.?幫助網(wǎng)絡做出更快更明智的決定

4.?這些潛在的好處轉化為更好的系統(tǒng)性能，例如在吞吐量和可靠性方面

圖4說明了可能需要標準化影響的四種可能的人工智能模型。

MIMO是物理層人工智能應用中需要考慮的領域之一。AI應用的一個示例是基于部分信道互易性的CSI預測，例如在如圖5所示的FDD情況下。這將與場景5中的目標和用例一致

• FDD信道在上下行基本路徑的意義上也具有互易性，這些基本路徑通常是稀疏的。通過使用機器學習或預測技術，F(xiàn)DD?DL-CSI可以在有限的UE反饋下通過信道互易獲得。

• 對于有限的子載波，潛在的增強可以參數(shù)化CSI反饋

另一個例子是考慮高速場景的波束/CSI跟蹤。

• AI模型：一個UE的當前動作（t0）或未來預測（t1，t2…）是基于來自相關UE的測量/事件，通過考慮它們的歷史（t-1，t-2…）和位置戳（p+m）來共同推導的。比如：gNB的調度/波束跟蹤

• UE可以通過基于過去的測量（t-1，t-2）運行AI算法來預測未來的事件/測量（t1）。預測結果反饋給gNB，例如UE處的移動性/CSI預測