通過(guò)前面幾篇文章，我們已經(jīng)知道NR波束賦形有三種實(shí)現(xiàn)方案，分別是模擬、數(shù)字和混合波束賦形。對(duì)于這些實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該同時(shí)考慮基于多波束的方法和基于單波束的方法。但是NR MIMO有哪些需要傳輸方案呢？

閉環(huán)MIMO

數(shù)字波束賦形：在這個(gè)系統(tǒng)中，一個(gè)RF波束將覆蓋許多傳播路徑，因此基帶波束賦形使得收發(fā)機(jī)具有基于CSI反饋傳輸一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的高度靈活性。為了便于理解，下面舉幾個(gè)例子。

Case a:?UE反饋從GoB碼本中選擇的預(yù)編碼器。基站可以調(diào)整基帶預(yù)編碼器，以便通過(guò)波束賦形與最佳方向?qū)R，參見圖1（a），其中亮和暗顏色分別表示僅通過(guò)模擬波束賦形的RF波束和通過(guò)混合波束賦形生成的最終波束。

Case b：如果可以獲得多個(gè)路徑方向，則基站可以通過(guò)指向獨(dú)立路徑的多個(gè)波束來(lái)努力傳輸相同的層信息，見圖1（b）。如果可以對(duì)波束進(jìn)行加權(quán)并相干地組合成一個(gè)流，則接收機(jī)性能將進(jìn)一步提高，就像使用特征向量來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)編碼一樣。

Case c：如果秩足夠，則這些不同層的流可以通過(guò)多個(gè)路徑同時(shí)傳輸，即空間復(fù)用，參見圖1（c）。

混合波束賦形：在這種結(jié)構(gòu)中，基站可以使用多個(gè)TXRU來(lái)傳輸相同/不同的RF波束，同時(shí)優(yōu)化模擬波束和基帶預(yù)編碼器。同樣，有以下情況：

Case d：基站可以使用多個(gè)TXRU來(lái)發(fā)射相同的RF波束，隨后數(shù)字預(yù)編碼可以與這些TXRU相關(guān)聯(lián)并進(jìn)一步細(xì)化這些RF波束，參見圖2（d）

Case e：基站可以使用不同的TXRU組來(lái)發(fā)射不同的射頻波束，同一組內(nèi)的TXRU可以細(xì)化波束寬度較窄的最終波束。數(shù)據(jù)流可經(jīng)由若干路徑傳送到UE。多波束的精確組合權(quán)可以帶來(lái)更大的波束賦形增益，見圖2（e）；

Case ?f：與情況e類似，但不同的波束可用于多層以實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用，見圖2（e）；

根據(jù)前面的分析，不同的TXRU/TXRU?group可以看作一個(gè)虛擬TRP，混合波束賦形能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整RF波束，實(shí)現(xiàn)虛擬TP之間的協(xié)調(diào)。與LTE的CoMP相比，vTP具有更小的覆蓋范圍和更大的靈活性。

在LTE中，單層/多層/TP/UE傳輸使用統(tǒng)一的框架。由于DMRS的靈活性，這些傳輸具有很好的透明度。在NR中，多波束傳輸也可以看作是多個(gè)虛擬TP之間的協(xié)同傳輸，這表明在統(tǒng)一的框架下可以實(shí)現(xiàn)單/多層/TP/UE傳輸。

接收端的波束賦形又是如何的呢？

考慮到成本和復(fù)雜性，當(dāng)天線單元較多時(shí)，RXU數(shù)通常小于原件數(shù)，UE應(yīng)首先使用RF波束來(lái)選擇指向一條或多條路徑的接收波束。

Case A：多個(gè)RXU共享同一個(gè)RF波束并從LOS路徑接收信號(hào)，多個(gè)RXU的基帶和接收權(quán)重進(jìn)一步細(xì)化了該波束，如圖3（A）所示；

Case B：多個(gè)RXU/RXU?group對(duì)應(yīng)的多個(gè)RF波束指向不同的方向。這種方法可以從不同的路徑捕獲更多的信號(hào)；

Case C：與例B相同，但不同的波束對(duì)應(yīng)不同的層。

當(dāng)發(fā)射和接收波束賦形以透明方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，接收和發(fā)送之間會(huì)產(chǎn)生一些合作問(wèn)題。更具體地說(shuō)，承載傳輸信號(hào)的傳播路徑將不會(huì)被接收；或者，在接收波束覆蓋的路徑上不存在強(qiáng)功率。也會(huì)出現(xiàn)一些性能損失。這里提出了兩種可能的解決方案：

1） 配置或預(yù)先指定選擇性發(fā)射或接收方案的波束范圍；

2） 采用盲檢測(cè)的multi-shots?DMRS。

前者會(huì)影響透明度，但后者會(huì)導(dǎo)致更多的參考信號(hào)開銷。

開環(huán)MIMO

在LTE中，支持多種空間分集方案，例如SFBC和FSTD，對(duì)于NR-MIMO，控制信道和數(shù)據(jù)信道也需要空間分集方案。這些空間分集方案既可用于單波束方法，也可用于多波束方法。

SF（T）BC：多波束/TXRU/TP傳輸?shù)男盘?hào)可以用Alamouti編碼，這在LTE下行傳輸中是很有前途的。然而，這項(xiàng)計(jì)劃是不透明的，需要更多的標(biāo)準(zhǔn)努力。此外，該方案不具有可擴(kuò)展性，很難靈活地支持不同數(shù)量的beam/TXRU/TP；

Switching：在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，多個(gè)波束/TXRU/TRP可以通過(guò)FSTD或TSTD相互切換。FSTD力求在不同的子載波組之間切換，但是TSTD要在不同的時(shí)域符號(hào)中實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，這兩種方案都是不透明的?；緫?yīng)向UE指示關(guān)于切換的信息。如果FSTD和TSTD的粒度分別是RBG或TTI，則可以實(shí)現(xiàn)用于上述波束賦形的透明度。

CDD：在不同的波束/TXRU/TRP傳輸時(shí)，可以在時(shí)域中加入一定的時(shí)延，相當(dāng)于在頻域中，每個(gè)頻率的不同相位相乘，獲得更多的分集增益。雖然它在分集性能上不如SFBC，但它是一種透明的方法，標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)雜性很小。

閉環(huán)空間復(fù)用的性能增益依賴于精確的CSI反饋。在某些情況下，無(wú)法獲得準(zhǔn)確的CSI，例如UE高速移動(dòng)，或者基于非理想信道互易性獲得的CSI不夠準(zhǔn)確。因此，基站可以使用半開環(huán)波束賦形來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)或控制傳輸。在圖4（a）中示出了一個(gè)示例，基站使用可調(diào)范圍內(nèi)的多個(gè)窄波束進(jìn)行傳輸。這些窄波束對(duì)UE可能是不可知的，并且基站可以基于UE反饋的長(zhǎng)期/寬帶PMI或基于SRS測(cè)量的粗略CSI來(lái)確定距離和波束寬度。這些波束可以在時(shí)域或頻域中切換。另一個(gè)例子如圖4（b）所示，如果多個(gè)波束對(duì)應(yīng)于多條路徑，則波束之間的切換意味著路徑之間的切換，因此在高頻下遭受路徑阻塞時(shí)有利于控制信道的魯棒性。

傳輸方案應(yīng)盡可能不受UE的影響，因此，至少應(yīng)將半開環(huán)波束賦形和閉環(huán)波束賦形的統(tǒng)一框架作為傳輸?shù)钠瘘c(diǎn)。這里的統(tǒng)一框架意味著對(duì)DCI和DMRS設(shè)計(jì)的影響很小。閉環(huán)和半靜態(tài)開環(huán)MIMO的架構(gòu)能否統(tǒng)一取決于對(duì)切換粒度的要求，因此需要進(jìn)一步研究和評(píng)估不同波束切換粒度的半靜態(tài)開環(huán)MIMO的性能，以及性能和復(fù)雜度之間的折衷。