5G NR PBCH天线端口数
NR定义至少一个广播信道:NR PBCH,NR PBCH解码基于与NR PSS和 NR SSS资源位置的固定关系,而不考虑至少在给定频率范围内的双工模式和波束部署类型以及CP开销。
NR PBCH支持的天线端口数与PBCH解调的参考信号非常相关。在LTE中,NR PBCH的天线端口数留给UE来盲检。此外,根据NR PBCH的天线配置的数量,UE必须执行不同的接收处理。例如,在两个天线端口的情况下,接收机执行SFBC解码,在四个天线端口的情况下,接收机执行SFBC+FSTD解码。当用于LTE的TRP具有四个以上的天线端口(物理天线)时,天线虚拟化被隐含地假定为支持两个或四个天线端口到任意数量的物理天线端口之间的虚拟和透明映射。如何虚拟化天线,使辐射天线方向图不会因非故意定向波束形成而产生覆盖空洞,这就留给了各厂家来实现。
NR PBCH天线端口数的盲检
LTE中的PBCH的盲检可能没有引起重大问题,因为在用于切换的相邻小区测量期间,UE不需要解码相邻小区的PBCH。仅当UE执行到感兴趣小区的切换时,它执行其PBCH的解码。对于NR,尚不清楚是否可以假定相同的接收处理。即使在相邻小区测量期间也能够读取PBCH或PBCH类信息,这当然是有益的,因为它可能包含关于用于传输NR SS、PBCH或PBCH类信号的波束的信息。
应当注意,PBCH天线端口数的盲检与发射分集接收处理无关。它涉及到PBCH解调参考信号的信道估计和不同天线端口数下的速率匹配。例如,如果PBCH的DMRS的资源元素(RE)是固定的,而与PBCH支持的天线端口的数量无关,则接收机可以简单地使用发射分集处理(例如SFBC解码)来处理接收到的PBCH,而与发射机是否具有单个天线无关。当gNB只有一个天线端口时,它只需将两个(或四个)天线端口映射到同一个天线端口。这相当于信道秩的完全崩溃,其中两个天线端口的信道完全相关且相同。发射分集方案(如SFBC)在单秩信道下不会达到收支平衡。唯一的潜在损失是信道估计质量的潜在提升。如果UE已经知道两个DMRS之间的信道(假定在UE处对应于两个不同的天线端口)是完全相关的,则可以利用它们并改进信道估计性能。
最后,天线端口数的盲检归结为是否有利于无线资源效率而不是解调简化的问题。
考虑到NR的广泛部署场景和多波束技术的使用,认为简化接收机处的解调处理将更加重要。允许有效的接收机设计甚至可以允许对整个切换过程和RRM测量进行更灵活的设计。
PBCH的天线端口数
假设UE不需要盲检天线端口数,这必须固定PBCH的天线端口数。可能的候选者是(1)一个天线端口和(2)两个天线端口。这里有意省略了三个或更多天线端口情况,因为始终假设三个或更多天线端口在DMRS开销方面可能是低效的,并且可能导致UE的额外解调/解码复杂性。
对于6GHz以上部署场景和6GHz以下部署场景,PBCH的天线需求可能会有显著变化。总的来说,目标应该是对所有NR工作频率进行统一设计。
PSS/SSS/PBCH天线端口映射

不仅NR-PSS、NR-SSS和NR-PBCH中每一个的天线端口的数量很重要,而且同样重要的是三个信号之间的天线端口映射关系。NR-PSS和NR-PBCH之间的关系对于解调和解码NR-PBCH不是那么关键,因为来自多个NR小区的NR-PSS的RF组合(即SFN组合)将破坏NR-PSS作为用于解调NR-PBCH的信道估计源的任何潜在用途。然而,NR SSS天线端口与NR PBCH的关系是另一回事。如果NR-SSS天线端口与NR-PBCH共享,则很可能在用于解调NR-PBCH的信道估计过程中使用NR-SSS。图1显示了NR SSS和NR PBCH之间天线端口共享可能性的一些示例。在该示例中,假设NR PBCH需要两个天线端口,NR SSS需要单天线端口(用于选项(a)和(b)以及两个天线端口(用于选项(c))。
部分AP共享和完全AP共享都有其自身的好处和后果。例如,当NR-PBCH是两个天线端口时,NR-SSS和NR-PBCH之间的完全AP共享意味着必须为两个天线端口设计NS-SSS。这将对NR-SSS的设计以及UE如何执行NR-SSS的序列检测产生重大影响。