波束賦形是一種用于控制無線信號傳輸和接收方向性的信號處理技術。通信鏈路（DL或UL）包括一個發(fā)射機和一個接收機。波束賦形可考慮以下定義：

• Tx波束：發(fā)射機側的波束賦形器，用于提供發(fā)射陣列增益；

• Rx波束：接收機側的波束賦形器，用于提供接收陣列增益。

因此，在Tx-Rx波束對之間執(zhí)行一個通信鏈路。

Beam pair：發(fā)射機側的一對Tx波束和接收機側的一組Rx波束。

協(xié)議定了了三種波束賦形類型，即模擬波束賦形、數(shù)字波束賦形和混合波束賦形。混合波束賦形具有多個RF鏈，每個RF鏈鏈接到天線陣列，被認為是實現(xiàn)成本和性能之間的良好權衡并實現(xiàn)獨立于實現(xiàn)的波束賦形設計的典型方法。模擬和數(shù)字波束賦形可以被視為其特殊情況?？紤]到用于混合波束賦形的有限數(shù)量的RF鏈，只能同時生成有限數(shù)量的波束。

此外，物理層協(xié)議還研究基于多波束和單波束的方法，并努力為這兩種方法設計統(tǒng)一的框架。

• 在基于單波束的方法中，與LTE小區(qū)特定信道/RS類似，單波束可用于覆蓋TRP/UE的下行覆蓋區(qū)域或上行覆蓋距離。覆蓋范圍較短的較寬波束通常用于覆蓋整個覆蓋區(qū)域。

• 在基于多波束的方法中，多波束用于覆蓋TRP/UE的下行覆蓋區(qū)域或上行覆蓋距離。使用具有更長覆蓋范圍的多個較窄波束來覆蓋整個覆蓋區(qū)域。

對于多波束部署，網(wǎng)絡和UE都需要波束掃描以保證覆蓋。當它應用于信號/信道時，信號/信道在多個波束上發(fā)送/接收，這些波束在有限時間內(nèi)的多個時間實例上。根據(jù)能力，可以在單個時間實例中發(fā)送/接收一個或多個波束。

正如圖1所示，從網(wǎng)絡方面來看，一組下行波束被周期性地輻射，并且該組中的一個或多個波束以TDM模式以預定義的時間模式傳輸，以提供與omi定向波束或扇區(qū)波束相當?shù)慕嵌雀采w。由于TRP Tx波束掃描用作UE執(zhí)行對網(wǎng)絡的初始接入的入門級波束，因此TRP Tx波束掃描需要提供必要的信號和信息，使得UE能夠檢測NR小區(qū)的存在，并且相應的TRP Rx波束掃描可以用于上行鏈路信令接收，例如Msg1。

考慮到這些波束通過波束掃描一起提供小區(qū)覆蓋，小區(qū)級移動性需要將這些波束一起考慮以評估總體小區(qū)質量。需要對這些波束進行RRM測量。

這些掃描波束是所有UE的公共波束，因為只要掃頻覆蓋整個NR小區(qū)，NR小區(qū)內(nèi)的所有UE就保證了用于建立與網(wǎng)絡的鏈路的TDM’ed資源。

在公共波束資源區(qū)域之外是專用波束，在該專用波束中發(fā)生到UE和來自UE的數(shù)據(jù)服務的動態(tài)單播。通常，專用波束使用具有高分辨率的較窄波束以提高傳輸效率。與應當識別每個波束的公共波束不同，UE不需要唯一地識別專用波束。網(wǎng)絡簡單地為UE配置一組RS，例如CSI-RS，以測量并根據(jù)來自UE的CSI/BMI報告為UE選擇適當?shù)膶Ｓ貌ㄊ纬善饔糜跀?shù)據(jù)傳輸。專用波束上的波束管理是純PHY過程。

公共波束：為波束掃描而形成的一組TRP特定波束，為小區(qū)覆蓋提供同步、小區(qū)識別、系統(tǒng)信息、隨機接入和小區(qū)級移動性等功能。

專用波束：為動態(tài)調度而形成的一組特定于UE的波束，用于單播數(shù)據(jù)傳輸。

再會議一下波束管理流程：

P-1：用于啟用不同TRP Tx波束上的UE測量，以支持TRP Tx波束/UE Rx波束的選擇

n?對于TRP處的波束賦形，通常包括來自一組不同波束的TRP內(nèi)/TRP間Tx波束掃描

n?對于UE處的波束賦形，通常包括來自一組不同波束的UE Rx波束掃描

P-2：用于啟用不同TRP Tx波束上的UE測量，以可能改變TRP Tx波束間/內(nèi)部

• 與P-1相比，用于波束細化的波束組可能更小

P-3：用于在UE使用波束賦形的情況下，啟用對同一TRP Tx波束的UE測量，以改變UE Rx波束

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只有公共波束對需要L3測量的RRC可見，層2只需要考慮公共波束以及波束管理對這些波束的影響（P1）。由于具有窄波束的高度定向傳輸，UE可以檢測到多個公共Tx波束。所有這些檢測到的波束都可以潛在地用于通信。

在如圖3所示的P1過程之后，UE知道網(wǎng)絡側的最佳TRP Tx波束以及與其對應的最佳UE Rx波束。由于公共波束的規(guī)則出現(xiàn)以及覆蓋范圍相對較寬的波束寬度，UE錨定在用于無線鏈路監(jiān)控的周期性公共波束上并基于其執(zhí)行波束細化是明智的。在網(wǎng)絡和UE之間維護錨波束以用于RRC連接維護。

公共波束上的波束管理的目的是確定錨波束以保持與網(wǎng)絡和UE的連接。為了支持快速波束掃描，UE可以直接監(jiān)視和測量多個公共波束。UE基于TRP發(fā)送的用于DL傳輸?shù)腞S（用于波束管理）來報告與N個所選Tx波束相關聯(lián)的信息。因此，這些公共波束被視為候選波束。

錨點波束：網(wǎng)絡和UE用于無線鏈路監(jiān)控、波束細化和RRC連接維護的公共波束。

候選波束：由UE監(jiān)測和測量的其他公共波束。

為了建立具有合理頻譜效率的鏈路，在大多數(shù)DL場景和上行鏈路場景中都需要UE側波束賦形。除了方位或角度信息之外，還需要UE的位移來充分表征UE側波束形成行為。期望UE側波束賦形留給UE實現(xiàn)，并且用于接收的哪個UE Rx波束對網(wǎng)絡是透明的。RRM測量和報告只需要關注TRP Tx波束，并且UE側波束形成對RRM是透明的。以此方式，Tx-Rx對可以由Tx波束表示。