在NR中，由于使用的頻段高，天線使用多面板結(jié)構(gòu)是首選。為了構(gòu)建大規(guī)模天線陣列，集成封裝/貼片天線（AIP/AIT：?integrated antenna in package/tile）是潛在的解決方案，因?yàn)樗子趯?shí)現(xiàn)且成本低。

通常，一個面板內(nèi)的天線元件在垂直/水平方向上均勻放置。多面板結(jié)構(gòu)分為兩類，取決于兩個不同面板的相鄰元件間距是否等于一個面板內(nèi)天線元件的間距，如圖1所示。

1） “均勻面板陣列”（UPA：Uniform panel array）：具有相同極化的天線單元在一個維度上均勻分布在整個面板陣列上，使得來自不同天線面板的兩個相鄰天線單元之間的空間與同一面板內(nèi)天線單元之間的空間相同。

2） “非均勻面板陣列”（NUPA：Non-uniform panel array）：具有相同極化的天線單元在一維多個面板中非均勻分布，因此來自不同面板的兩個相鄰天線之間的空間大于同一面板中天線之間的空間。

根據(jù)目前的討論，可以接受均勻面板陣列作為基線。而在現(xiàn)實(shí)生活中，非均勻天線陣列更為常見。當(dāng)天線元件的數(shù)量增加時，電路元件和天線元件的布線復(fù)雜性增加。因此，很難在單個面板上形成超大規(guī)模的天線陣列。此外，由于硬件實(shí)現(xiàn)問題，一個面板的邊緣通常大于面板內(nèi)天線單元的間距?？紤]到這些事實(shí)，需要支持均勻和非均勻面板陣列。

希望將多面板結(jié)構(gòu)視為一個整體面板陣列，然后可以重用LTE-A中的傳統(tǒng)FD-MIMO傳輸。然而，考慮到硬件問題，傳輸機(jī)制將有所不同。

1） 可以合理地假設(shè)一個面板內(nèi)的TXRU使用相同的本地振蕩器，并且理想地同步。因此，相位漂移不會發(fā)生在同一面板的天線元件上。然而，不同的面板可能使用不同的本地振蕩器和PLL/ADC設(shè)備。因此，面板之間可能存在恒定或時變相位偏移。如果相位漂移足夠小，可以做出理想的同步假設(shè)。否則，TXRU是非理想同步的，這與傳統(tǒng)的MIMO傳輸不同。

2） 考慮從不同天線面板虛擬化的天線端口在不同波束中形成波束的情況，以實(shí)現(xiàn)靈活的波束控制。在不同的反射和折射情況下，波束會經(jīng)歷不同的信道增益、傳輸延遲和到達(dá)角。

綜上所述，來自不同面板的天線端口可能會經(jīng)歷不同的大規(guī)模特性，包括相位偏移、平均增益、平均延遲，并且還具有不同的到達(dá)角和角度擴(kuò)展。它會影響天線端口的QCL假設(shè)。

對于均勻面板陣列，面板緊密放置，并且相位偏移可以為零或非常小，這意味著傳統(tǒng)FD-MIMO可以應(yīng)用于其中。對于非均勻面板陣列，面板可以廣泛放置。如果理想的同步仍然保持，或者相位誤差能夠滿足要求，則可以應(yīng)用傳統(tǒng)傳輸。此外，為了獲得空間分集增益，可以在面板之間進(jìn)行相干傳輸。在這種情況下，可以假設(shè)來自不同天線面板的端口為QCL，即單個QCL。

除了相干傳輸，可以考慮更靈活的面板之間的合作方案。例如，如果采用非均勻的面板陣列，很難在面板之間實(shí)現(xiàn)理想的同步，天線端口將經(jīng)歷不同的大規(guī)模特性。因此，可以假設(shè)來自不同面板（波束）的天線端口為非QCL。在這種情況下，可以從不同的面板發(fā)送獨(dú)立的數(shù)據(jù)流或不同的層，即非相干傳輸。在該方案中，來自不同面板或TRP的天線端口可能具有不同的QCL假設(shè)（所謂的多QCL假設(shè)）。

請注意，除了不同的TRP之外，還可以在一個TRP中的不同面板之間進(jìn)行非相干傳輸。綜上所述，對于不同的天線陣列結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用不同的傳輸和協(xié)作方案。即使在一個有多個面板的TRP內(nèi)，傳輸機(jī)制也更靈活。

下面將討論多面板結(jié)構(gòu)的其他方面，包括UE波束賦形和天線面板HBF的硬件連接。為了更靈活的部署和更大的增益，TRP和UE應(yīng)支持均勻/非均勻天線面板陣列。

由于天線陣列可以以小尺寸集成，因此UE也能夠配備多個面板。UE側(cè)的天線面板可以是均勻的或非均勻的。在現(xiàn)實(shí)中，非均勻面板結(jié)構(gòu)更為常見。例如，天線面板將沿手機(jī)的上部和底部放置，如圖2所示。在這種情況下，面板的相關(guān)性甚至很低。

這種天線結(jié)構(gòu)為UE波束賦形提供了更大的靈活性，包括接收和傳輸。通過更大的面板間距，UE將能夠同時形成多個接收/發(fā)射波束賦形，并且每個接收/發(fā)射波束賦形對應(yīng)于一個獨(dú)立的面板，這帶來了多個好處。例如，如果UE可以同時形成多個波束，則可以減少用于波束對準(zhǔn)的參考信號開銷。此外，由于UE可以形成多個接收波束，當(dāng)其中一個波束發(fā)生阻塞時，UE仍然可能從其他角度接收波束。對抗阻塞效應(yīng)的另一種方法是通過分別使用不同的UE面板來解耦UE的上下行鏈路。這樣，如果其中一條鏈路因阻塞而失敗，則將通過另一條鏈路通知TRP或UE，同時可以進(jìn)行快速鏈路恢復(fù)以保證可靠性。

另一方面，多面板UE可以更好地支持多點(diǎn)傳輸。例如，考慮非相干傳輸，其中不同的數(shù)據(jù)流從不同的波束傳輸，來自不同的TRP或在一個TRP的不同的面板。常規(guī)地，UE可以使用高級接收機(jī)（例如SIC接收機(jī)）來處理干擾并分離多個流。相反，多面板結(jié)構(gòu)的NR-UE可以產(chǎn)生多個接收角，以識別不同的波束到達(dá)角。如果數(shù)據(jù)流從很大程度上分離的角度到達(dá)，UE可以使用獨(dú)立的RF和更簡單的接收機(jī)算法（例如MRC接收機(jī)）接收多個流。

在AIP/AIT中，可以使用不同的RF連接結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)不同的波束賦形架構(gòu)，即數(shù)字波束賦形（DBF：digital beamforming）、模擬波束形成（ABF：analog beamforming）和混合波束形成（HBF：hybrid beamforming）。DBF提供更靈活的波束賦形，但成本增加。ABF可能以低成本提供較差的轉(zhuǎn)向精度和靈活性。HBF是DBF和ABF之間的折衷。

AIP/AIT可能的HBF架構(gòu)主要可分為3種類型：全連接架構(gòu)、部分連接架構(gòu)和混合架構(gòu)。對于混合架構(gòu)，將有兩個獨(dú)立的子陣列，每個子陣列中應(yīng)用全連接架構(gòu)。這樣，當(dāng)每個子陣列中的射頻鏈數(shù)量不多時，混合結(jié)構(gòu)將比部分連接結(jié)構(gòu)具有更好的波束隔離和更靈活的波束圖，并且成本和復(fù)雜性適中。這可能更適合于多用戶MIMO傳輸情況。此外，一些射頻鏈可以連接到單個或多個面板。在多面板情況下，可以使用RF鏈來形成更精細(xì)的波束，并且可以設(shè)計面板間DBF來更好地支持多層/多用戶MIMO傳輸。