5G NR中的干扰问题
NR需要支持协调传输模式,协调传输的主要目的之一是减少干扰,主要还是在NR中实现干扰协调、干扰随机化和干扰测量。
不同的窄波束可用于在同一时间/频率资源中支持不同方向的数据传输。空域的正交性可以通过Tx波束赋形方案来实现。以半静态ICIC为例,除了半静态频域干扰协调外,还可以针对这些小区边缘UE在不同小区之间设置空域半静态正交资源。虽然与动态方案相比,半静态ICIC具有较少的灵活性,但节省物理信号开销的好处是显而易见的。值得在NR中实现,以便协调一些信道/信号区域的干扰,这些信道/信号不会动态变化,例如PDCCH。
当然,也可以在NR中考虑其他正交资源,例如,如果eNB和UE侧中的天线都是交叉极化,则极化域中的正交性。
除了干扰协调外,还应实现NR中干扰随机化,特别是对于基于波束的RS的应用,其可以在一些固定的子帧中周期性地传输,甚至对于不同的小区。
如图1所示,一旦cell 0的beam#0和cell 1的beam#0发生碰撞,如果两个小区的波束传输顺序都不改变,这两个波束之间将始终存在严重的干涉。为避免这种情况,可将波束传输顺序的随机化(称为波束随机化)视为以下情况:
1.在多个子帧上扫描多个波束:
这是一种常见的高频率情况。在所提出的方法实现后,波束阶数从subframes 0到subframes N变化。如图2所示,第一个OFDM符号中的干扰被改变为cell 0的beam 0和cell 1的beam 13之间的干扰。
2.在一个子帧中仅传输少数波束:
这是一种较低频率的常见情况。如图3所示,在一个子帧中,如果每个相邻小区中只有两个波束,则可以通过波束随机化来实现相邻小区的不同波束位置,以避免严重干扰。



为了验证随机化干扰方案的好处,模拟结果如图4所示。在该仿真中,对所有小区使用相同的波束传输顺序的方案是基线,通过采用不同的波束传输顺序实现波束随机化。根据仿真结果,当所提出的方法被实现时,可以观察到显著的增益,即在CDF的50%点可以实现近7dB的增益。

对于eICIC、eIMTA和CoMP等干扰方案,信道和干扰测量是关键。由于NR支持CSI-RS的非周期传输,自然应采用非周期IMR以满足更多测量假设,尤其是MU干扰测量。
如果非周期IMR基于ZP CSI-RS,那么gNB需要为MU配对中预测的每个UE配置资源。进一步降低RS开销的一个潜在增强是基于NZP RS在UE之间共享资源池。MU假设中的成对UE共享用于干扰测量的配置的NZP RS资源池,并且如果触发,则指示特定资源。更具体地说,下面给出了两个详细的设计选项。
选项1:仅为干扰测量共享资源池
在该选项中,MU预测中的所有成对UE共享相同的NZP RS资源池。基站指示触发时用于IM的特定资源。然后,基站为一个共享资源中的所有成对UE发送NZP RS。此外,基站需要指示UE使用了哪些特定RS序列。然后,UE可以基于SIC接收机执行干扰估计。对于小区间干扰的估计,其他基站也在该资源中发送NZP RS,并且基站使用的所有序列需要发信号以实现准确的干扰估计。
选项2:共享所需信道和干扰测量的资源池
在该选项中,资源池包含用于所需信道和干扰测量的NZP RS资源。非周期触发器动态指示用于信道测量和干扰测量的资源。基站指示成对UE,资源池中的哪些资源用于信道测量或干扰测量。UE基于信道测量资源获取其所需信道的CSI,然后减去干扰测量资源中所需信道的RS功率w.r.t,以获得干扰功率。
除了Tx侧的波束赋形技术之外,Rx波束赋形还可以在提高Rx功率和限制干扰方面发挥重要作用,特别是当UE天线单元的数量在较高频带中较大时。在从多个接收波束中选择最佳波束后,可以限制与其他接收方向相对应的干扰。实际上,接收波束赋形方案属于空域干扰抑制。特别是对于上行传输,例如PUCCH反馈,gNB可以通过不同的接收波束从一个资源中的不同UE接收多个PUCCH。注意,如果不能通过不同的接收波束实现正交性,则必须将其他域中的正交资源分配给UE,例如,时域、频域或码域中的正交资源。
根据上述分析,不同的接收波束可能导致不同程度的干扰。由于用于干扰测量和用于信道测量的RS资源可以是分开的,例如NZP-CSI-RS和IMR,因此gNB可能需要知道或控制用于干扰测量的接收波束。或者,如果gNB中不知道用于干扰测量和信道测量的接收波束,则CSI测量结果和数据中使用的MCS之间可能存在意外的不匹配。