增强型CSI支持MU-MIMO
增强型CSI,其实就是使用Type II码本。关键是如何减少Type II的开销。
基于NR Rel-15 Type II码本,使用空间DFT基础向量的线性组合来生成每个频域单元的预编码器。每个层和频域单元的预编码器可以表示如下。

对于基于DFT的FD压缩码本的完整性,将决定以下细节:
对于以下情况,为了解决DFT大小问题,支持分段或填充
是否在系数量化中的参考幅度的字母表中包含0值
是否应支持L=6
码本子集限制
UCI设计细节
N3值:分段VS填充
与Type II压缩反馈的频率特性相关的一个问题是基于DFT的FD基向量的长度,即在整个BW或BW的一个段上执行一个FD压缩。
与UL变换预编码的设计类似,FD压缩的DFT大小应为2、3和5的倍数,以降低UE硬件设计的复杂性,特别是当大量FD单元包含在CSI报告频带中时。为了实现允许的N3值是2、3和5的倍数,提出了图2所示的两种方法。

方案1(填充):N3是2、3或5的最小倍数,即UE将FD单元填充到CSI报告频带。如何生成填充FD单元的信道系数取决于UE实现,但需要指定填充FD的位置。gNB将根据填充FD单元的指定位置提取原始FD单元预编码器。
方案2(分段):N3是2、3或5的倍数。分段为两部分,两部分之间重叠。具体地说,第一段包括FD第一单元到FD单元Y,第二段包括FD单元Y+1到NSB X R,其中Y是大于NSB X R/2的最小数,NSB X或2只有2、3或5作为素数因子。对每个段执行DFT压缩。
理论上,由于基于DFT压缩的开销减少增益来自Rel-15 Type II码本中系数的频率相关性,因此对于两个FD单元之间具有较大的BW间隙,相关性可能非常弱。此外,干扰也是整个BW中的频率选择性。因此,将整个BW划分为两个段可以保证在每个段中,每个段中的FD单元之间的良好相关性可以提供良好的压缩性能。
很难保证填充的性能。填充系数的典型方式是复制原始CSI报告频带中的边缘FD单元的系数。在添加的FD单元中填充这些人工系数将改变信道简档,这将影响原始CSI报告频带的性能。
从规范工作的角度来看,方案1需要描述填充FD单元的位置,而方案2需要定义每个段的开始和结束。这两个备选方案的规范影响相似。
从UE复杂性的角度来看,分割将减少UE需要实现的DFT大小的总数,即UE不需要实现大的DFT尺寸。此外,与两个尺寸较小的DFT过程和一个尺寸较大的DFT处理相比,前者更简单,因为对于FFT,DFT处理的复杂度为O(NlogN)或O(N^2),无需快速算法。
支持L=6
另一个问题是,除了L=2和4之外,是否支持L=6。在系统级仿真,以比较L=2、4和6的性能。模拟了32端口、3位相位、p=1/2和beta={1/4、1/2、3/4}的情况。模拟结果如图3所示。

从图3中可以看出,与L=4相比,L=6具有诱人的性能增益(约3-5%)。然而,一些公司对L=6的一个担忧是高UE复杂性。L=6将导致更多的系数被压缩,并且更多的CSI有效载荷被报告。因此,它需要UE更多的缓冲器和计算来处理未压缩和压缩系数。
基于以上对有吸引力的增益和高UE复杂度的观察,一种可能的解决方案是支持L=6,并带有一些限制以降低UE复杂程度。一个好的限制是限制配置了L=6的CSI报告占用两个CPU。由于CPU对于UE的处理资源管理是一个很好的量化,所以认为让L=6占用两个CPU有利于降低UE的复杂度。
码本子集限制
基于FD压缩的新码本支持码本子集限制(CSR:codebook subset restriction)。这里的一个问题是,是否支持FD基向量和空间波束上的CSR。
CSR的基本功能是避免小区间干扰。受CSR限制的码字粒度决定了gNB执行干扰管理的灵活性。在NR Rel-15 Type II码本中,灵活性相当高,因为gNB不仅可以限制空间波束方向,还可以限制每个波束的功率。由于Rel-16 FD压缩码本是Rel-15 Type II码本的增强,这将保证Rel-16 CSR的灵活性不会低于Rel-15 Type II码书CSR。FD基向量上的CSR提供了这种灵活性。

图4描述了基于FD基向量的CSR如何提供干扰管理灵活性的基本原理。事实上,为信道中的主要簇选择空间波束,而为每个空间簇的主要延迟抽头选择FD基矢量。在所选择的延迟抽头中,一些延迟抽头足够强以引起干扰,而它们中的一些可能不会影响其他小区中的UE。例如,对于相邻小区中的一组UE,对于每个簇的波束中的三个延迟抽头,前两个足够强,足以干扰该组UE;而延迟抽头t3相对较弱,不会造成显著干扰。因此,如果t3仍然强于其他簇波束中的延迟抽头,gNB仍然可以允许其小区中的UE选择t3,而不是禁止其小区中UE选择整个簇。
此外,由于在一些场景中可以从信道互易性获得一些频率相关内容,因此可以通过配置基础子集(例如通过码本子集限制的gNB配置)来限制一些候选空间波束和频域基功能/向量,以避免gNB不优选的频率相关功能。如果使用较小的子集,这还可能潜在地减少UE处理。
另一个方面是,在频域中,一些延迟抽头位于CP之外,这使得这些延迟抽头纯粹是符号间干扰。因此,gNB可以使用FD域基向量上的CSR来过滤CP之外的一些延迟抽头,使得UE不会选择由于CP长度的限制而应该避免的一些延迟分接头。