NR MIMO波束管理
在NR中,TRP和UE侧都支持基于多波束的操作。如果存在预先指定的波束模式,则在基于波束的传输中应考虑波束管理,其目标通常是确定实时数据传输的最佳模式,如图1所示,有以下四种典型情况:
Case1:波束对采集
Case2:基于波束对的传输
Case3:波束对维护(或渐变)
Case4:波束对切换(或突变)

对于Case1:TRP和UE扫描选择波束,并且随后确定对应于有效路径的一个或多个波束对。这些训练结果将成为控制/数据信道波束对的资源池。
对于Case2:TRP和UE根据Case1中波束对采集的结果选择用于控制/数据传输的对。在以下两种情况下,其他选择的对可以被视为备选方案,例如针对意外阻塞。
对于Case3:由于可能的UE旋转和移动,TRP和UE需要通过逐渐扫描/细化来更新或维护它们的传输对。在找到更合适的波束后,更新服务波束对。
对于Case4:当发生通道阻塞时,情况3中列出的步骤将是不够的,因为当前链路已显著降级。TRP和UE将尝试从波束对的最后一个资源池进行波束对切换,以防止中断。
考虑信道特性的波束管理
波束管理的设计应考虑信道特性的影响。其中一些部分如图2所示,来源于室内信道测量,其中探测Tx/Rx波束的半功率波束宽度为15度。得出以下结果:
1. 具有显著功率的多条路径在空域中稀疏分布。
2. 理想的波束对(具有主要接收功率)在主要传播路径周围是类似簇的。
3. 与这些闭合波束对有关的信道特性高度相关。

针对这些典型信道特性,在高层设计方面需要注意什么呢?
多层波束采集
基于上述描述,作为NR MIMO的推荐解决方案,已经对用于选择TRP/UE自身波束的多级(分层)波束对捕获进行了深入分析。具有不同分辨率的波束可用于不同的级别。例如
Level1:使用低分辨率波束覆盖空域
Level2:对有限数量的波束组使用高分辨率波束
第二电平波束参考信号的传输可以基于第一电平的报告。波束组可用于连接这两个Level。
多级波束搜索可以有效地降低波束捕获的开销和复杂度。
基于组的波束管理
考虑到多波束操作的透明性和效率,在NR系统设计中应考虑波束分组。更具体地说,在捕获过程中发现的波束对可以根据预先规定的原则分成不同的组,即共享相同的信道特性,例如到达角和离去角、QCL参数和TA。可以在TRP侧或UE侧考虑波束分组。比如TRP将从TRP侧看到的具有相似信道特性的波束分组,UE将从UE侧看到的具有相似信道特性的波束分组。
基于组的波束指示可以减少信令/反馈开销,并允许在组内使用波束进行传输/接收的一定灵活性。
可以进行基于组的波束维护,以便以更透明的方式支持组内的波束跟踪。
维护多个波束组时,可以支持基于组的波束切换。
分组允许在使用波束进行传输/接收时具有一定的灵活性,同时降低了波束管理的开销和复杂性。

考虑多TRP传输的波束管理
考虑到TRP的超密集部署,一个或多个TRP的波束管理应考虑统一的波束管理框架。TRP之间的协调将进一步增强链路的稳定性和数据速率,特别是对于改善小区边缘UE的覆盖,如图4所示。此外,期望多TRP传输更好地支持空间复用,以实现6GHz以上的更高自由度。同时,可以相应地减轻不同UE之间的干扰。
在初始阶段,多个TRP的协调应考虑以下几点:
协调TRP的标识,例如是否使用相同或不同的ID,即小区ID和虚拟小区ID,以及它如何影响参考信号
协调集中的TRP是否应该同步
是否应假定理想的backhaul 和fronthaul
在波束获取程序中,波束指定的时间偏移应该在UE侧是可测量的。
QCL假设,例如:灵活配置分组和管理程序的QCL假设。