在5G網(wǎng)絡(luò)下，由于UE移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)可能會(huì)對(duì)通信產(chǎn)生影響，比如TRP波束改變，從CSI報(bào)告實(shí)例到數(shù)據(jù)傳輸實(shí)例的CSI不匹配，等。

在過(guò)去，通常假設(shè)UE部署是全向天線。但該假設(shè)在6GHz以上可能不合適。為了避免高頻段中的路徑損耗問(wèn)題，UE和TRP的波束賦形被認(rèn)為是6GHz以上，更高的鏈路增益是必不可少的。與傳統(tǒng)鏈路相比，由UE和TRP處的銳利波束產(chǎn)生的高度定向鏈路對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境更加敏感。其中一個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)境是由于手機(jī)/可穿戴設(shè)備（如智能手機(jī)和VR）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的UE旋轉(zhuǎn)。UE旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致BS和UE之間的波束失準(zhǔn)，如圖1所示。

這里分析UE旋轉(zhuǎn)對(duì)UE旋轉(zhuǎn)速度和天線配置的影響。UE可以基于TR38.900中的UE旋轉(zhuǎn)特性以隨機(jī)方向旋轉(zhuǎn)。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假設(shè)UE以高達(dá)120 RPM（即0.72°/ms）的固定速度旋轉(zhuǎn)，這里僅以軸承角度旋轉(zhuǎn)。為了評(píng)估UE旋轉(zhuǎn)的影響，考慮在UE側(cè)的波束圖案增益。圖2表示（（M，N，P，Mg，Ng）=（2,4,2,1,2））的水平波束圖，其中（dV，dH）=（0.5λ，0.5λ）。2個(gè)面板（Mg=1，Ng=2）的位置設(shè)置為Θmg,ng=90和?Ω0,1=Ω0,0+180。在該圖中，左側(cè)表示以dB為單位的波束增益，右側(cè)表示極坐標(biāo)平面中以線性為單位的波束圖。從圖2可以看出，兩個(gè)面板很難覆蓋70°~110°和250°~290°的方位角。然后，考慮在UE側(cè)的4個(gè)面板，如圖3所示。圖3表示（（M，N，P，Mg，Ng）=（2,4,2,1,4））的水平波束圖，其中（dV，dH）=（0.5λ，0.5λ）。4個(gè)面板（Mg=1，Ng=4）的位置設(shè)置為Θmg,ng=90; Ω0,3= Ω0,2+90= Ω0,1+180= Ω0,0+270.?在所有模擬中，使用DFT向量作為水平權(quán)重。根據(jù)圖2和圖3中的結(jié)果，結(jié)論是：與2個(gè)面板相比，UE部署4個(gè)面板更均勻地覆蓋所有方位角。

在圖4和圖5中，還提供了（（M，N，P，Mg，Ng）=（4,8,1,1,2））和（（M，N，P，Mg，Ng）=（4,8,1,1,4））的水平波束圖，以檢查每個(gè)面板上天線數(shù)量的影響。

為了簡(jiǎn)化評(píng)估，假設(shè)只有一個(gè)占優(yōu)勢(shì)的簇位于AoA=0°處有20條射線。每條射線的AoA由TR38.900的cASA=8°生成，并在模擬過(guò)程中固定。此外，考慮UE波束管理，其中UE選擇具有最高Rx波束圖案增益的最佳RX波束。在這種情況下，假設(shè)理想的UE波束改變可以在沒(méi)有任何時(shí)間延遲的情況下動(dòng)態(tài)執(zhí)行。

然后，圖4顯示了（（M，N，P）=（2,4,2））的UE波束增益相對(duì)于各種UE轉(zhuǎn)速（50 RPM：藍(lán)線，120 RPM：紅線）的時(shí)間的變化。對(duì)于圖4中沒(méi)有波束變化的情況，在120 RPM和50 RPM的情況下，UE波束增益變化分別為11.5 dB和2.5 dB，時(shí)延為30毫秒。理想U(xiǎn)E波束變化時(shí)的波束增益變化比沒(méi)有UE波束變化時(shí)小得多。這里，由于圖2和圖3所示的對(duì)稱Rx波束模式，在理想U(xiǎn)E波束變化為120 RPM時(shí)，波束增益的時(shí)變模式似乎是周期性的。然后在理想U(xiǎn)E波束變化為50 RPM時(shí)，波束增益變化也將是周期性的，其形狀與120 RPM時(shí)相似。此外，2個(gè)面板（Mg=1，Ng=2）的最大UE波束增益變化約為10.6db。另一方面，與圖2和圖3所示的2個(gè)面板相比，4個(gè)面板（Mg=1，Ng=4）的最大UE波束增益變化約為6.7 dB，因?yàn)樗梢愿采w70°~110°的方位角，波束增益更高。

此外，圖5顯示了（（M，N，P）=（4,8,1））的UE波束增益相對(duì)于各種UE轉(zhuǎn)速（50 RPM：藍(lán)線，120 RPM：紅線）的時(shí)間的變化。對(duì)于沒(méi)有UE波束變化的情況，在20毫秒時(shí)（（M，N，P）=（4,8,1））的UE波束增益變化比在120 RPM時(shí)（（M，N，P）=（2,4,2））的UE波束增益變化更嚴(yán)重，約為6 dB。此外，2個(gè)面板（Mg=1，Ng=2）的最大UE波束增益變化約為6.7db。另一方面，4個(gè)面板（Mg=1，Ng=4）的最大UE波束增益變化約為4.2db。

潛在解決方案

以UE為中心的波束管理

當(dāng)采用TRP和UE側(cè)波束賦形時(shí)，需要使用波束管理程序來(lái)找到最佳的TRP/UE Tx/Rx波束。例如，UE可以通過(guò)使用如圖6所示的下行參考信號(hào)/導(dǎo)頻序列來(lái)識(shí)別TRP的最佳Tx波束和UE的最佳Rx波束。如果通信靜止且設(shè)備靜止，則波束掃描的最佳Tx/Rx波束可以長(zhǎng)時(shí)間保持有效。然而，如上所述，UE旋轉(zhuǎn)可以非常動(dòng)態(tài)地改變信道，以便可能需要更快的波束改變來(lái)減輕負(fù)面影響。由于通過(guò)觀察信道測(cè)量的變化以及可能通過(guò)來(lái)自UE內(nèi)部采用的傳感器的信息，UE的旋轉(zhuǎn)行為在UE側(cè)更容易被檢測(cè)到。因此，應(yīng)當(dāng)支持基于UE觸發(fā)的波束改變過(guò)程來(lái)執(zhí)行更快的波束改變。

同向性波束/天線圖案

對(duì)于高度可旋轉(zhuǎn)的UE，設(shè)計(jì)盡可能接近各向同性的天線/波束圖是一種安全的方法。這種設(shè)計(jì)可能會(huì)犧牲覆蓋率。然而，當(dāng)6GHz以上頻帶的使用被限制為互補(bǔ)（即非獨(dú)立）時(shí)，覆蓋問(wèn)題可能不是連接方面的關(guān)鍵問(wèn)題。在這種情況下，幾乎各向同性方向圖可被視為UE天線設(shè)計(jì)。

(Semi) 開(kāi)環(huán)MIMO

如果UE發(fā)生旋轉(zhuǎn)，則UE報(bào)告的反饋信道可能過(guò)時(shí)。由于過(guò)時(shí)的信道可能導(dǎo)致閉環(huán)MIMO的性能惡化，所以可以考慮（半）開(kāi)環(huán)MIMO技術(shù)。認(rèn)為可以利用一組定向波束而不是定向波束。在這種情況下，UE反饋考慮UE旋轉(zhuǎn)方向的定向波束組，并且gNB通過(guò)在波束組內(nèi)使用波束循環(huán)來(lái)采用semi-OL MIMO技術(shù)。

MCS 回退

此外，當(dāng)UE旋轉(zhuǎn)到SNR降低方向時(shí)，可能無(wú)法支持分配的調(diào)制和編碼方案（MCS：modulation and coding scheme）電平。在這種情況下，智能MCS退避方法有助于避免不必要的重新傳輸。由于本質(zhì)上在UE側(cè)比在TRP側(cè)更容易檢測(cè)到UE旋轉(zhuǎn)行為，因此應(yīng)考慮以UE為中心的退避機(jī)制。