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5G NR 移动性和波束流程的测量

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前言:

此时同学们对“波束赋形算法”大体比较讲究,大家都需要知道一些“波束赋形算法”的相关知识。那么小编同时在网络上汇集了一些有关“波束赋形算法””的相关文章,希望看官们能喜欢,姐妹们一起来学习一下吧!

传统上,移动性管理是支持诸如在非连接模式下针对UE的小区选择/重选以及在连接模式下针对UE的切换等功能。从这个角度来看,NR系统也需重点关注小区选择测量(即RRM测量)。在NR系统中,可以考虑支持来自多个TRP的协作传输的多TRP部署(例如动态TRP选择、与多个TRP的联合TX/RX),以实现UE的无缝通信。因此,NR小区可以由多个TRP组成,这些TRP可以通过快速回程网络相互通信。考虑到由数字波束赋形和模拟波束赋形组成的混合波束赋形将至少应用于NR系统中6GHz以上的高频段,NR小区中的每个TRP可以具有多个模拟波束。这里假设一个小区可以由多个具有相同小区ID的发送和接收点(TRP:transmission and reception point)组成,并且TRP可以管理多个模拟波束,如图1所示。

根据协议要求,UE应至少支持基于使用下行参考信号的下行测量的NR小区选择。考虑到网络的能量效率和干扰减少,与LTE中的小区特定RS(CRS)不同,NR中用于测量的DL-RS(即MRS)可能不需要在每个TTI(例如子帧)中发送。一般来说,MRS可以定期或不定期传输。然而,当UE对相邻小区执行基于MRS的DL测量时,支持周期性MRS传输将是简单而实用的解决方案。用于小区选择的MRS可以是周期性DL-RS,其时频资源是预定义的或由同步信号隐式指示的,或由系统信息(例如BCH)显式指示的。或者,它可以是同步信号本身。通过使用MRS,UE可以测量和报告信道上的链路质量和长期干扰。LTE中的RSRP、RSRQ和RSSI可以作为NR中RRM测量的起点。

为简单起见,从NR小区由单个TRP组成并且TRP执行基于多波束部署的情况开始。在这种情况下,根据NR小区的下行覆盖率,可通过波束扫描将多个模拟波束应用于MRS传输,并且应考虑如何使用对应于多个模拟波束的多个MRS定义RRM测量。例如,如果UE测量MRS的时间平均接收功率作为类似于LTE中的RSRP的小区选择的下行测量,则当应用基于多波束的部署时,以下两个选项可被视为DL测量。

备选方案1:多个模拟波束中{每个模拟波束的MRS时间平均接收功率}的最大值备选方案2:{每个测量实例中多个模拟波束中MRS的最大接收功率}的时间平均值

NR小区可能必须改变UE的服务模拟波束,因为模拟波束可以根据信道衰落和UE旋转在时间上相对快速地变化。假设,选项2将更准确地估计链路质量,因为它可以被解释为链路质量,其中UE可以在每个时间实例使用最佳模拟波束服务。在图2中,描述了选项2的示例情况。

接下来,当NR小区由多个TRP组成时,可以为MRS资源考虑两个选项,用于NR小区的DL测量,如下所示。

​备选方案1:所有TRP共用的单个MRS资源备选方案2:可以区分多个TRP的多个MRS资源

选项1可以减少用于RRM测量的UE处理,因为UE可以使用简单的MRS资源模式对每个NR小区执行一次下行测量。然而,使用来自多个TRP的单个MRS资源的下行测量不能反映其中一个典型场景的链路质量,其中UE由NR小区中的单个TRP服务。此外,由于UE不能区分TRP,因此它必须执行针对NR小区内的整个TRP的RACH过程。通过禁用RACH过程中多个TRP之间的不同资源使用,可能会导致资源利用率低下。另一方面,选项2可能需要更多用于RRM测量的UE处理时间,因为UE应该执行与来自小区的多个MRS资源相对应的多个下行测量,但是它可以通过支持每个TRP的下行测量来估计更准确的链路质量。应当注意,对于这两个选项,UE复杂度可以是相同的,因为用于固定和测量的一个电路可以用于NR小区的下行测量,并且MRS的数量将仅影响UE处理时间。传输多个MRS资源将更为理想,这些资源可以在NR小区中区分多个TRP。MRS资源和TRP之间的实际映射对UE是透明的,它可以取决于网络端的实现。图3描述了两种示例情况,其中单个MRS资源通过SFN方式从3个TRP传输(左侧),以及当NR小区最多可以传输4个不同的MRS资源时,从3个TRP传输不同的MRS资源(右侧)。

在UE选择NR小区之后,服务小区可以配置MRS资源用于测量相邻小区或服务小区内的TRP。MRS资源的可配置性在网络能量效率和减少干扰方面可能是有益的。例如,根据每个小区的下行覆盖,MRS的测量带宽可以不同。

当应用混合波束赋形(或模拟波束赋形)并且小区具有多个模拟波束时,应当为每个UE确定应当为UE的数据服务选择哪一个模拟波束。在初始接入阶段,NR小区可以发送具有多个模拟波束的同步信号,然后UE可以选择这些波束中的一个,并执行与所选择的模拟波束相对应的RACH过程。基于RACH过程的结果,NR小区可以指示模拟波束中的一个作为UE的服务波束。对于服务波束管理,可以将使用模拟波束特定RS的UE的下行测量和报告视为类似于RRM测量的基线。然而,相对于模拟波束时变特性的RRM测量,模拟波束上的下行测量可以在短时间内进行。

当UE具有高移动性或在NR中支持不连续传输时,可能存在由服务小区配置的服务波束不同于UE侧的最佳模拟波束的情况。为了解决这个问题,应该支持为波束恢复服务的程序。换句话说,当UE侧的最佳模拟波束改变时,服务小区应该能够重新配置服务波束。在服务波束恢复过程中,UE可以向服务小区报告模拟波束上的下行测量,并且可以基于该报告重新配置服务波束。对于针对模拟波束特定下行测量的UE报告,可以由UE侧的特定条件(即UE驱动)触发报告,或者可以在需要服务波束恢复时由服务小区触发报告。

此外,还可以考虑如何在切换流程中改变服务波束。作为一个简单的解决方案,在完成切换流程后,可以确定HO目标小区中的服务波束。然而,更希望在HO过程期间确定HO目标小区中的服务波束以支持UE的无缝数据传输。例如,当UE对HO目标小区执行随机接入过程时,UE可以报告HO目标小区的模拟波束特定下行测量。

标签: #波束赋形算法