波束管理增强

到目前为止，Rel-15 NR仅支持FR2中波束管理部分功能，包括一般下行波束管理流程（P1、P2和P3）和上行波束管理流程（U1、U2和U3）。

以下下行L1/L2波束管理流程已得到支持：

• P-1：用于在不同TRP Tx波束上进行UE测量，以支持选择TRP Tx波束/UE Rx波束

1. 对于在TRP处波束赋形，它通常包括来自不同波束集的TRP内或TRP间Tx波束扫描；

2. 对于UE处的波束赋形，它通常包括来自不同波束集的UE Rx波束扫描

• P-2：用于在不同TRP Tx波束上进行UE测量，以改变TRP内或TRP间 的Tx波束

1. 从较小的波束组中获得比P-1中更精细的波束

2. P-2可以是P-1的特殊情况

• P-3：用于在UE使用波束赋形的情况下，在同一TRP Tx波束上启用UE测量，以改变UE Rx波束

在NR中，上行波束管理有待进一步研究，但流程与下行类似，例如：

• U-1：用于在不同UE Tx波束上进行TRP测量，以支持选择UE Tx波束/TRP Rx波束

• U-2：用于在不同TRP Rx波束上启用TRP测量，以更改/选择TRP内或间Rx波束

• U-3：用于在UE使用波束赋形的情况下，在同一TRP Rx波束上启用TRP测量，以改变UE Tx波束

对于所有三种类型的波束测量和报告，即周期性、半持久性和非周期性，Rel-15 NR侧重于基本的网络控制行为。Rel-16的波束管理流程得到了进一步的加强，Rel-16对FR2的增强有：

1.用于路损估计目的 的PUCCH、非周期SRS和RS的增强QCL配置。

2.支持L1-SINR报告

3.支持和增强SCell BFR

4.FR2 URLLC增强的潜在支持，特别是对于多TRP

波束测量和报告的主要目的是跟踪由于各种原因引起的波束变化，如UE移动、UE旋转、障碍物通过等。因此，波束测量和报告有以下要求

1.最小化上下行参考信号和相应的上下行测量报告的开销

2.响应速度快，对各种机动性情况有很强的适应能力

UE辅助波束管理流程

周期/非周期波束测量报告的一个重要作用是允许gNB监测波束对质量和在需要时通过触发波束管理流程来调整波束对。到目前为止，波束管理流程（即P1/P2/P3或U1/U2/U3）的触发和配置是gNB决定，没有太多UE直接输入哪个流程是优选的。波束变化通常由UE移动、旋转、阻塞（例如手、身体或周围）引起。UE可以利用各种参考信号、测量或甚至传感器来检测波束变化，并且可以找出这种变化的原因和优选动作。因此，允许UE通过例如波束测量报告或其他事件来协助gNB配置波束管理过程是有益的。

图1说明了UE辅助波束管理过程的有用性。假设由于设备旋转，现有的Rx波束质量恶化，期望的Rx波束改变，需要调整。从gNB侧，gNB只能从UE测量报告中观察Rx波束质量恶化。为了让gNB发现新的最佳波束对，gNB可以配置P2操作，如图1所示。这将导致不必要的时延并增加波束管理的开销。另一方面，UE可以快速检测Rx波束劣化的原因，例如，切换到宽Rx波束宽度，然后UE可以反馈该相关信息以帮助gNB决定P3过程。

与测量报告类似，用于辅助波束测量流程的UE报告可以是基于L1的，也可以是在预定义触发条件下触发的事件。一个不同的方面是，这些UE报告应该对UE优选波束管理流程产生影响。

对于P1和P3流程，UE需要执行Rx波束扫描。UE需要扫描的Rx波束的数量可能在gNB处不知道，也可能动态变化。UE扫描不同数量的Rx波束原因多样，例如，天线面板中的一些可能被手遮挡等。同样，对于上行波束管理，U1/U3程序需要UE-Tx波束扫描。这有利于UE请求P3/U3（P1/U1）波束管理流程的资源数量。

UE请求更改周期性和非周期性波束测量/报告的配置

如前所述，对于周期性和半持久性波束测量，应配置周期性和半持久性资源。为了确保可靠的波束管理和对波束变化的及时响应，gNB必须针对最坏的移动性情况配置足够频繁的测量资源。

通常，UE对其移动性、信道状况等有更好的了解。允许UE请求波束测量和报告配置可以潜在地提高波束管理的健壮性，同时最小化参考信号和测量报告的开销。在接收到UE请求时，由gNB修改/激活/停用测量配置。

对于周期性和半持久性测量，UE可以请求更改周期性，如图2所示。在本例中，UE最初配置了具有短周期性的波束测量资源。当UE处于高移动性时，需要短周期，而当UE处于低移动性或半静态时，长周期就足够了。一般来说，UE能够比gNB更快地检测到移动状态的变化。因此，UE可以请求改变参考信号的周期性，即使其更长，以便节省开销以及减少如图2所示的测量报告。

对于非周期事件触发的测量报告，UE可以请求激活和停用某些事件，以及事件的配置（TTT、 hysteresis, offset等）。图3说明了UE可以请求激活新事件。

增强上行Tx波束扫描

在Rel-15波束赋形框架中，gNB可以通过空间关系配置来控制UE的SRS Tx波束，空间关系配置定义了相对于参考RS的Tx波束。在没有配置的空间关系的情况下，没有gNB/UE协调哪个UE Tx波束要扫描。

为了提高波束赋形效率，需要UE处的波束对应。在图4（b）中，具有波束对应的UE配置有SRS资源，其与图4（a）中测量的下行 RS具有空间关系。然而，通过对应确定的Tx波束可能不指向最佳方向。

为了减轻波束对应错误，图4（c）中的UE被配置为具有与参考RS相同的“spatial relation”的SRS资源的小集合（例如图4 c中的2），使得一些SRS资源可以使用不同于通过波束对应确定的那些的Tx波束。通过扫描这组扩展的SRS资源，gNB可以找到最佳的UE-Tx波束并适当地向UE发送信号。该机制以有限的波束扫描为代价，有效地解决了由波束对应引起的误差。

时隙聚合上的波束扫描

在许多场景中，UE可以处于快速但局部的运动（例如小范围的旋转、波动）中，或者处于频繁变化的环境中，使得波束可以在小时间尺度上被阻塞和解除阻塞。这为FR2 UE维持健壮链路（即：波束方向）带来了挑战。使用更频繁的波束测量和报告来解决这种情况可能不会成功，并且会增加网络开销。相反，当gNB/UE之间的波束对次优的可能性很高时，建议对多个连续时隙上的相同PDSCH/PUSCH使用多个Tx/Rx波束。这类似于传统MIMO方案中没有或部分Tx CSI时的发射选择分集。

通过分别配置aggregationFactorDL和aggregationFactorUL，支持PDSCH和PUSCH的多时隙聚合。在Rel-15 DCI设计中，即使通过多个时隙传输，PDSCH或PUSCH也只能使用1个Tx/Rx波束。扩展用于多时隙PDSCH和PUSCH的Tx/Rx波束信令可以在每个时隙上扫描波束。尽管这种基于分集的传输可能不会提高总体吞吐量，但它确实减少了中断时间并提高了某些应用的QoS。

即使在UE处只有1个TRP或1个天线面板时，通过时隙聚合的波束扫描也适用，它允许UE扫描多个以从过时的波束中恢复。可以以各种方式执行波束扫描，包括Tx波束扫描、Rx波束扫描和Tx/Rx波束扫描。