5G NR 初期下行MIMO
NR支持的最大碼字?jǐn)?shù)為4,這在許多方面影響物理層設(shè)計(jì)。通過(guò)將一個(gè)單獨(dú)的碼字映射到每一層,在接收端使用SIC(Serial interference cancellation)可能實(shí)現(xiàn)性能增益。此外,可以支持碼字方式的鏈路自適應(yīng),而這樣的映射導(dǎo)致CQI報(bào)告和HARQ ACK/NACK反饋的更多信令開銷??紤]到鏈路自適應(yīng)靈活性和信令開銷增加之間的權(quán)衡,在NR中默認(rèn)支持最多4個(gè)用于下行MIMO的碼字似乎是合理的,比LTE的2個(gè)碼字多。.
除了最大的碼字?jǐn)?shù)量外,還應(yīng)研究NR的碼字到層映射。對(duì)于單波束單TRP傳輸,貌似并不需要增加碼字?jǐn)?shù)量,因此在NR中采用LTE的碼字到層映射是合理的。另一方面,如果在NR中支持來(lái)自幀內(nèi)/幀間TRP的跨多個(gè)波束的SU-MIMO傳輸,則可以考慮更靈活的碼字到層映射以反映TRP和波束的傳播特性(例如大規(guī)模衰落)。例如,可以考慮使用2個(gè)碼字的多TRP傳輸,其中第一碼字被映射到具有類似傳播環(huán)境的多個(gè)TRP的空間層,并且第二碼字用于傳輸具有與以前的TRP完全不同的傳播特性的TRP層。
協(xié)議已引入了NR MIMO的隱式和外顯反饋。特別是對(duì)于隱式反饋,由于gNB上有大量的天線端口,反饋開銷已經(jīng)成為NR中碼本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。因此,可以考慮CSI去耦到多個(gè)組件,并控制每個(gè)組件的報(bào)告周期/頻率。此外,可以考慮分層碼本結(jié)構(gòu)(例如LTE-A中的雙級(jí)碼本)來(lái)支持這種CSI解耦。一個(gè)示例是解耦長(zhǎng)期CSI和短期CSI報(bào)告,這類似于LTE-A中的CSI報(bào)告。另一個(gè)示例是解耦與粗波束選擇相關(guān)的報(bào)告和細(xì)波束選擇相關(guān)的報(bào)告。很明顯,由于與粗波束或長(zhǎng)期CSI相關(guān)的反饋觸發(fā)頻率較低,因此CSI報(bào)告的總體有效負(fù)載大小可以減小。
通常,小區(qū)間干擾抑制可以通過(guò)碼本子集限制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在Rel-13中,碼本子集限制可以通過(guò)整體2D波束的位圖來(lái)配置,然后可以關(guān)閉對(duì)其他小區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)干擾的某些垂直波束。這種干擾處理機(jī)制在NR中仍然很重要,特別是考慮到銳化的波束形成環(huán)境??梢钥紤]對(duì)NR中的碼本子集的每個(gè)元素進(jìn)行優(yōu)先級(jí)控制(即功率或權(quán)重調(diào)整),而不是采用LTE的碼本子集限制,用二進(jìn)制判決來(lái)更精確地控制干擾??梢越档桶瑢?duì)其他小區(qū)/TRP產(chǎn)生強(qiáng)干擾的特定波束的預(yù)編碼器的優(yōu)先級(jí),以減輕小區(qū)間干擾。
傳統(tǒng)LTE?MIMO的隱式CSI反饋范式非常適合所有實(shí)際用途,因?yàn)樗許U為中心,同時(shí)避免了PAPR不平衡。因此,至少對(duì)于SU-MIMO,基于恒模碼本的隱式反饋也可以被視為NR中的基線。然而,對(duì)于基于隱式CSI反饋的MU-MIMO,需要進(jìn)一步研究諸如線性組合類型碼本或基于變換(例如householder)的非恒定模碼本,以便通過(guò)更好的信道量化來(lái)增強(qiáng)MU-MIMO性能。
關(guān)于傳輸技術(shù),可以在NR中支持各種下行MIMO傳輸方案,例如SU/MU-MIMO、CoMP、(Semi)OL/CL空間復(fù)用和發(fā)射分集,其中,通過(guò)遵循LTE中TM9/TM10中采用的基于預(yù)編碼DMRS的傳輸原理,其中大多數(shù)方案可以對(duì)UE透明。特別是考慮到NR在高頻段的嚴(yán)重信道老化效應(yīng),沒(méi)有預(yù)編碼信息從UE發(fā)信號(hào)到網(wǎng)絡(luò)的OL技術(shù)和具有部分反饋信息從UE發(fā)信號(hào)到網(wǎng)絡(luò)的半OL技術(shù)應(yīng)是基本技術(shù),以及具有預(yù)編碼的全部信息(例如,PMI和RI)的常規(guī)閉環(huán)技術(shù)從UE發(fā)信號(hào)到網(wǎng)絡(luò)。此外,當(dāng)TDD中的完全或部分DL/UL互易有效時(shí),也可以使用OL和半OL MIMO的CSI捕獲框架。NR中可以考慮使用多天線的各種分集方案。在LTE系統(tǒng)中,TxD和LD CDD可以提供穩(wěn)定的下行服務(wù),即使在高多普勒情況下也是如此。此外,在Rel-14 eFD-MIMO工作項(xiàng)目中,正在討論幾種Semi OL-MIMO技術(shù)作為基于DMRS的增強(qiáng)分集方案,以便這些技術(shù)也可以在NR研究中考慮。OL和semi-OL技術(shù)也可用于在低頻段的高移動(dòng)性UE的數(shù)據(jù)傳輸。此外,在NR中可以考慮類似CoMP場(chǎng)景4的操作,其中多個(gè)TRP屬于同一小區(qū),其中UE在TRP組內(nèi)移動(dòng)不需要諸如切換之類的RRM過(guò)程。它可以減少RRM開銷,并能夠有效處理TRP間的干擾。干擾處理方面在NR中很重要,因?yàn)橥ㄟ^(guò)考慮基于多波束的操作,NR中的干擾條件將更加復(fù)雜。LTE FeCoMP中討論的高級(jí)CoMP技術(shù)也可考慮在NR中采用??紤]到NR中很少引入CRS,研究應(yīng)基于其他RS,例如DMRS。
此外,希望盡量減少傳輸模式的數(shù)量,以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)并增加靈活性,以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。例如,與LTE的TM-10類似,可以針對(duì)與對(duì)應(yīng)于不同傳輸方案的多個(gè)反饋模式一起工作的傳輸模式。為此,需要進(jìn)一步研究更通用的下行MIMO設(shè)計(jì),包括CSI反饋、參考信號(hào)和DCI結(jié)構(gòu)。