波束管理增強(qiáng)
到目前為止,Rel-15 NR僅支持FR2中波束管理部分功能,包括一般下行波束管理流程(P1、P2和P3)和上行波束管理流程(U1、U2和U3)。
以下下行L1/L2波束管理流程已得到支持:
P-1:用于在不同TRP Tx波束上進(jìn)行UE測量,以支持選擇TRP Tx波束/UE Rx波束
1.?對于在TRP處波束賦形,它通常包括來自不同波束集的TRP內(nèi)或TRP間Tx波束掃描;
2.?對于UE處的波束賦形,它通常包括來自不同波束集的UE Rx波束掃描
P-2:用于在不同TRP Tx波束上進(jìn)行UE測量,以改變TRP內(nèi)或TRP間?的Tx波束
1.?從較小的波束組中獲得比P-1中更精細(xì)的波束
2.?P-2可以是P-1的特殊情況
P-3:用于在UE使用波束賦形的情況下,在同一TRP Tx波束上啟用UE測量,以改變UE Rx波束
在NR中,上行波束管理有待進(jìn)一步研究,但流程與下行類似,例如:
U-1:用于在不同UE Tx波束上進(jìn)行TRP測量,以支持選擇UE Tx波束/TRP Rx波束
U-2:用于在不同TRP Rx波束上啟用TRP測量,以更改/選擇TRP內(nèi)或間Rx波束
U-3:用于在UE使用波束賦形的情況下,在同一TRP Rx波束上啟用TRP測量,以改變UE Tx波束
對于所有三種類型的波束測量和報告,即周期性、半持久性和非周期性,Rel-15 NR側(cè)重于基本的網(wǎng)絡(luò)控制行為。Rel-16的波束管理流程得到了進(jìn)一步的加強(qiáng),Rel-16對FR2的增強(qiáng)有:
1.用于路損估計目的 的PUCCH、非周期SRS和RS的增強(qiáng)QCL配置。
2.支持L1-SINR報告
3.支持和增強(qiáng)SCell BFR
4.FR2 URLLC增強(qiáng)的潛在支持,特別是對于多TRP
波束測量和報告的主要目的是跟蹤由于各種原因引起的波束變化,如UE移動、UE旋轉(zhuǎn)、障礙物通過等。因此,波束測量和報告有以下要求
1.最小化上下行參考信號和相應(yīng)的上下行測量報告的開銷
2.響應(yīng)速度快,對各種機(jī)動性情況有很強(qiáng)的適應(yīng)能力
UE輔助波束管理流程
周期/非周期波束測量報告的一個重要作用是允許gNB監(jiān)測波束對質(zhì)量和在需要時通過觸發(fā)波束管理流程來調(diào)整波束對。到目前為止,波束管理流程(即P1/P2/P3或U1/U2/U3)的觸發(fā)和配置是gNB決定,沒有太多UE直接輸入哪個流程是優(yōu)選的。波束變化通常由UE移動、旋轉(zhuǎn)、阻塞(例如手、身體或周圍)引起。UE可以利用各種參考信號、測量或甚至傳感器來檢測波束變化,并且可以找出這種變化的原因和優(yōu)選動作。因此,允許UE通過例如波束測量報告或其他事件來協(xié)助gNB配置波束管理過程是有益的。
圖1說明了UE輔助波束管理過程的有用性。假設(shè)由于設(shè)備旋轉(zhuǎn),現(xiàn)有的Rx波束質(zhì)量惡化,期望的Rx波束改變,需要調(diào)整。從gNB側(cè),gNB只能從UE測量報告中觀察Rx波束質(zhì)量惡化。為了讓gNB發(fā)現(xiàn)新的最佳波束對,gNB可以配置P2操作,如圖1所示。這將導(dǎo)致不必要的時延并增加波束管理的開銷。另一方面,UE可以快速檢測Rx波束劣化的原因,例如,切換到寬Rx波束寬度,然后UE可以反饋該相關(guān)信息以幫助gNB決定P3過程。

與測量報告類似,用于輔助波束測量流程的UE報告可以是基于L1的,也可以是在預(yù)定義觸發(fā)條件下觸發(fā)的事件。一個不同的方面是,這些UE報告應(yīng)該對UE優(yōu)選波束管理流程產(chǎn)生影響。
對于P1和P3流程,UE需要執(zhí)行Rx波束掃描。UE需要掃描的Rx波束的數(shù)量可能在gNB處不知道,也可能動態(tài)變化。UE掃描不同數(shù)量的Rx波束原因多樣,例如,天線面板中的一些可能被手遮擋等。同樣,對于上行波束管理,U1/U3程序需要UE-Tx波束掃描。這有利于UE請求P3/U3(P1/U1)波束管理流程的資源數(shù)量。
UE請求更改周期性和非周期性波束測量/報告的配置
如前所述,對于周期性和半持久性波束測量,應(yīng)配置周期性和半持久性資源。為了確保可靠的波束管理和對波束變化的及時響應(yīng),gNB必須針對最壞的移動性情況配置足夠頻繁的測量資源。
通常,UE對其移動性、信道狀況等有更好的了解。允許UE請求波束測量和報告配置可以潛在地提高波束管理的健壯性,同時最小化參考信號和測量報告的開銷。在接收到UE請求時,由gNB修改/激活/停用測量配置。
對于周期性和半持久性測量,UE可以請求更改周期性,如圖2所示。在本例中,UE最初配置了具有短周期性的波束測量資源。當(dāng)UE處于高移動性時,需要短周期,而當(dāng)UE處于低移動性或半靜態(tài)時,長周期就足夠了。一般來說,UE能夠比gNB更快地檢測到移動狀態(tài)的變化。因此,UE可以請求改變參考信號的周期性,即使其更長,以便節(jié)省開銷以及減少如圖2所示的測量報告。

對于非周期事件觸發(fā)的測量報告,UE可以請求激活和停用某些事件,以及事件的配置(TTT、?hysteresis, offset等)。圖3說明了UE可以請求激活新事件。

增強(qiáng)上行Tx波束掃描
在Rel-15波束賦形框架中,gNB可以通過空間關(guān)系配置來控制UE的SRS Tx波束,空間關(guān)系配置定義了相對于參考RS的Tx波束。在沒有配置的空間關(guān)系的情況下,沒有g(shù)NB/UE協(xié)調(diào)哪個UE Tx波束要掃描。
為了提高波束賦形效率,需要UE處的波束對應(yīng)。在圖4(b)中,具有波束對應(yīng)的UE配置有SRS資源,其與圖4(a)中測量的下行 RS具有空間關(guān)系。然而,通過對應(yīng)確定的Tx波束可能不指向最佳方向。
為了減輕波束對應(yīng)錯誤,圖4(c)中的UE被配置為具有與參考RS相同的“spatial relation”的SRS資源的小集合(例如圖4 c中的2),使得一些SRS資源可以使用不同于通過波束對應(yīng)確定的那些的Tx波束。通過掃描這組擴(kuò)展的SRS資源,gNB可以找到最佳的UE-Tx波束并適當(dāng)?shù)叵騏E發(fā)送信號。該機(jī)制以有限的波束掃描為代價,有效地解決了由波束對應(yīng)引起的誤差。

時隙聚合上的波束掃描
在許多場景中,UE可以處于快速但局部的運(yùn)動(例如小范圍的旋轉(zhuǎn)、波動)中,或者處于頻繁變化的環(huán)境中,使得波束可以在小時間尺度上被阻塞和解除阻塞。這為FR2 UE維持健壯鏈路(即:波束方向)帶來了挑戰(zhàn)。使用更頻繁的波束測量和報告來解決這種情況可能不會成功,并且會增加網(wǎng)絡(luò)開銷。相反,當(dāng)gNB/UE之間的波束對次優(yōu)的可能性很高時,建議對多個連續(xù)時隙上的相同PDSCH/PUSCH使用多個Tx/Rx波束。這類似于傳統(tǒng)MIMO方案中沒有或部分Tx CSI時的發(fā)射選擇分集。
通過分別配置aggregationFactorDL和aggregationFactorUL,支持PDSCH和PUSCH的多時隙聚合。在Rel-15 DCI設(shè)計中,即使通過多個時隙傳輸,PDSCH或PUSCH也只能使用1個Tx/Rx波束。擴(kuò)展用于多時隙PDSCH和PUSCH的Tx/Rx波束信令可以在每個時隙上掃描波束。盡管這種基于分集的傳輸可能不會提高總體吞吐量,但它確實減少了中斷時間并提高了某些應(yīng)用的QoS。
即使在UE處只有1個TRP或1個天線面板時,通過時隙聚合的波束掃描也適用,它允許UE掃描多個以從過時的波束中恢復(fù)??梢砸愿鞣N方式執(zhí)行波束掃描,包括Tx波束掃描、Rx波束掃描和Tx/Rx波束掃描。
