5G增强型多波束运行
Rel-16 MIMO主要为NR MIMO识别的增强,包括对多波束操作的增强,这个主要针对FR2。
当gNB配置UE报告SSB RI/CRI和相应的L1-SINR时,支持以下报告格式。

SINR#1是已上报SINR中最大的SINR,SINR的范围是[-23,40]dB。支持gNB为基于 non-group和基于group 的波束上报配置基于L1-SINR的波束报告。
为了减少信令冗余,通过在Rel-16中使用一个MAC CE来支持对每个PUCCH组的单个空间关系的同时更新/指示,并且每个BWP的组数至少为两个。
以一种隐含的方式对PUCCH资源进行分组似乎是一种提供更高灵活性和更少RRC影响的选择,至少对于单个TRP情况是这样。对于那些已经配置了相同空间关系的PUCCH资源,如果其中一个资源被更新为新的空间关系,那么其他资源的空间关系也应该被更新。另外,用于PUCCH空间关系更新的Rel-15 MAC CE可以被重用,例如,交换一些保留比特以指示Rel-16 UE,以对隐式形成的PUCCH资源组执行同时的空间关系更新,该PUCCH资源组包含在该MAC CE中指示的资源组。
如Rel-15中所规定的,对于基于非码本的UL传输,UE不期望同时配置SRS资源的spatialRelationInfo 和SRS资源集的associatedCSI-RS。因此,由于所指示的CSI-RS资源可以作为默认空间关系的参考,因此配置了associatedCSI-RS的情况应该排除。
但是,如果spatialRelationInfo和associatedCSI-RS都没有配置,那么usage设置为“noncodebook”的SRS资源集中的资源仍然需要默认的空间关系。由于传输这些SRS资源的最终目的是用于基于非码本的PUSCH传输,因此容量应该是要考虑的主要因素。众所周知,假设DL/UL信道互易性,UE将基于来自参考CSI-RS资源所测量的信道来计算其SRS资源的预编码器,CSI-RS资源的端口数至关重要。如果参考CSI-RS资源是1端口,则在UE侧观察到的信道矩阵的秩将被限制为1,如果信道条件能够支持秩2甚至更高秩的UL-MIMO传输,则这是没有帮助的。
所以,从UL-MIMO容量的角度来看,缺省空间关系应该是指具有足够多的端口的参考DL RS。例如,默认空间关系可以引用来自激活的TCI状态的QCL类型的引用RS,该状态包含具有最大端口数的QCL类型的引用RS。如果有多个激活的TCI状态具有具有相同端口数的QCL TypeA引用RS,那么缺省空间关系遵循具有最低TCI状态ID的QCL TypeA引用RS。
UE如何从ZP/NZP IMR(Interference measurement resources)获得干扰?
当只配置了ZP IMR时,很自然地假设ZP IMR上接收到的所有功率都是干扰。
当仅配置NZP IMR时,由于NZP IMR用于模拟波束间干扰,因此NZP IMR的信号功率应假定为干扰。如果为一个L1-SINR测量配置了多个NZP IMR,则应通过累积相关或选择/报告的NZP IMR来计算波束间干扰。在这种情况下,可以通过平均NZP IMR或CMR(Channel measurement resources)上的噪声和干扰功率来测量小区间干扰,其是在NZP IMR或CMR上进行信道估计之后的剩余功率。
当配置两个NZP+ZP IMR时,ZP IMR上的测量行为与仅ZP IMR的情况相同,而仅假设来自NZP IMR的波束间干扰,因为小区间干扰已从ZP IMR计数。
综上所述,对于以上3种干扰测量配置,有以下几种干扰测量方法:
a、 对于基于ZP IMR的干扰测量,将ZP IMR上测量的接收功率作为L1-SINR计算的干扰和噪声。
b、 对于基于NZP IMR的干扰测量,假设{在相关或选择/报告的NZP IMR上测量的信号功率}和{在NZP IMR或CMR}上测量的残余干扰功率之和为L1-SINR计算的干扰和噪声。
c、 对于基于NZP+ZP IMR的干扰测量,假设{在相关或选择/报告的NZP IMR上测量的信号功率}和{在ZP IMR上测量的接收功率}之和为L1-SINR计算的干扰和噪声。
在Rel-15中,对于CSI采集,CMR和IMR是相对于“QCL Type”的1对1映射和资源方向QCLed,其中对于一个RI/PMI/CQI计算,信号和干扰应使用相同的UE RX波束测量。同样,在Rel-16中,对于L1-SINR计算,信号和干扰也应使用相同的UE Rx波束进行测量。
Option 2C:1个CMR可以映射到1个或多个IMR
在Option 2(1个CMR映射到1个或多个IMR),一种方法是为每个CMR配置一组IMR。例如,总共为N个CMR配置了N组IMR,每个IMR对应一个CMR。然而,这种方法将导致不必要的信令/资源开销和测量复杂性。具体而言,不需要测量未选择/报告的CMR的L1-SINR(例如,L1-RSRP低于阈值)。为了缓解这种情况,Option 2C是一个合理的选择,因为它只配置K组IMR,其中K是要报告的CMR的数量。对于Option 2C,配置一组CMR(包括N个CMR)和K组IMR(每个包括M个IMR)。UE可以首先用N个CMR进行L1-RSRP测量并确定要报告的K个CMR,然后分别使用K个CMR的TCI状态来接收K个IMR集。gNB还可以根据需要控制UE从IMR中选择一个或聚合IMR。CMR集可以比K个IMR集更早地发送,以允许UE有足够的时间来确定K个CMR以在IMR测量之前报告。

Option 3:1个 IMR可以映射到1个或多个CMR
关于Option 3,主要用例是给定干扰源下的gNB-Tx波束训练。在这种情况下,UE为所有CMR的接收保持相同的Rx波束,其中CMR被配置为具有相同的type-D QCL或被配置为不具有type-D QCL。在这种情况下,配置的IMR可以由多个CMR共享以用于L1-SINR计算。因此,配置的IMR的量可以小于配置的CMR的量,这可以减少IMR配置的信令开销。为了指定配置,可以配置N*K CMR和N个 IMR,其中每个K CMR依次与1个IMR相关联。对于每个SINR,基于每个CMR及其相关的一个IMR来测量干扰。UE假设K 个CMR和相关的1 个IMR是关于“QCL type”的QCLed。当UE#2的给定gNB-Tx波束被视为对UE#1的干扰时,这种配置有助于从UE#1的候选gNB-Tx波束中搜索L1-SINR较高的gNB-Tx波束。Option 3有助于允许这种具有低信令开销的gNB配置,并且不增加L1-SINR计算的UE复杂度。

可以报告N个 CRI/SSB RI和相应的L1-SINR值。每个CRI/SSBRI要报告的L1-SINR值的数量(M)尚未确定。每个报告的CRI/SSBRI的L1-SINR的数量取决于报告开销和吞吐量性能之间的权衡。如果M太小,例如M=1,则所报告的L1-SINR只能提供关于干扰情况的有限信息,因此相关增益将受到限制。如果M很大,尽管可以向gNB传递更多关于干扰情况的信息,但是报告开销可能是一个问题。考虑到这些,更愿意支持gNB配置UE为一个CMR报告多个L1-SINR值和相应的IMR信息,但是确切的数字应该留给gNB配置和可能的UE能力报告。
由于每BWP最多可有3个CORESET,因此,根据BWP,可以配置最多3个RS进行波束故障检测。如果BFD RS(beam failure detection)被显式配置,但没有TCI状态,那么CORESET的TCI状态将以递增的顺序应用到BFD RS。
波束失效检测的另一个问题是波束失效实例(BFI:beam failure instance)指示的周期性。在Rel-15中,如果BFD RS的质量低于阈值,PHY层定期向MAC层提供波束失效实例指示,具有一定的周期性。
由于BFD参数是按照每SCell BWP配置的,并且BFD过程是按SCell执行的,因此当配置了多个SCell时,UE复杂性可能相当高。在Rel-16中,引入了仅使用一个MAC CE来指示多个CC/BWP上PDSCH接收的相同Type-D QCL参考的支持。同样,可以指示在多个CC/BWP上PDCCH接收的同一Type-D QCL参考。在这种情况下,可以考虑基于组的BFD流程。如果在几个SCell上配置用于PDCCH接收的Type-D QCL参考相同,则这些SCell可以形成一个组,并且仅使用一个BFD定时器和一个BFI计数器来检测此SCell组的波束故障。这样,UE复杂性可以减轻。
SCell BFR的PUCCH-BFRQ与同一时隙中的其他上行信号之间的碰撞处理还有一个问题。SCell BFR的SR专用PUCCH资源的优先级高于正常SR。同样的规则可应用于其他上行信号。也就是说,当SCell BFR的PUCCH-BFRQ传输与其他上行信号(包括HARQ、CSI或SRS)碰撞时,PUCCH-BFRQ传输优先。
Rel-15中设置了一个响应窗口来控制BFRQ重传的延迟。在每个BFRQ传输之后,UE可以尝试检测对BFRQ的响应,称之为BFRR(BFR Response)。如果UE能够在该窗口内检测到BFRR,则BFR被认为是成功的。如果UE在该时间窗口内没有检测到BFRR,则UE可以以更高的功率重新传输BFRQ或者传输与另一个识别出的波束相关联的新BFRQ。最大BFRQ重传次数和BFR定时器用于控制整个BFR过程的时延。如果达到BFRQ重传的最大次数后没有收到BFRR,或者BFR计时器过期,则BFR被认为不成功,BFR过程停止。
类似的机制也可以引入到SCell-BFR中。首先,BFRQ1的传输可靠性高于BFRQ2,因此关注BFRQ2传输的可靠性和延迟。Rel-15中指定的UL MAC CE 传输机制并不是为了提供及时的重传而设计的,这对于BFR用例是至关重要的。如图3所示,需要一个时间窗口,类似于Rel-15中BeamFailureRecoveryConfig中配置的ra-ResponseWindow,其中UE可以监视SpCell上的DCI调度BFRQ2重传和BFR响应,作为SCell上成功BFR的指示。如果UE在时间窗口内不能接收DCI调度BFRQ2重传或BFRR,则表示BFRQ2传输未成功到达gNB。然后,UE可以重传BFRQ1以请求用于BFRQ2重传的新PUSCH资源。利用该时间窗,可以控制SCell-BFRQ传输的总时延,提高系统的可靠性。
