799-NR MIMO通用CSI反馈框架.docx

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1、NRMIMO通用CSI反馈框架在LTE中,传输模式的概念被引入,作为多个MIMO相关功能的组合:DCIformat.RS和CST测量/报告方法和传输方案。然而,随着越来越多的功能可以单独配置,这种框架在后期变得多余。同样的道理也适用于NRMIMO,因此无需在NR中定义“MIMOTransmissionModen0应支持每个单独功能的单独配置,包括传输方案、用于反馈的RSCSI测量/报告和下行控制格式。同时,也应该认识到不同功能配置之间可能存在的依赖/耦合。例如,特定传输方案可能需要某些特定CSI反馈模式。这种依赖性可以在单个功能的配置过程中引入。CSl反馈在任何MlMO研究中都是一个非常重要的

2、话题,CSl反馈的方式有很多种,包括隐式/显式、模拟或量化。虽然LTE码本的有效性和鲁棒性已在实际部署中得到证明,但许多先进的CSI方案在不同的场景中显示出比传统LTE码本更高的性能。考虑到NR-MIMO应具有比LTE更好的性能,应在NR中引入高级CSL因此,建议指定基于码本的CSl反馈加上至少一个高级CSI反馈方案来优化NR中的MIMO部署。CSI反馈框架设计是MIMO操作的重要组成部分。LTE使用RI-PMI-CQI反馈框架,其中PMl用于指示最佳发射预编码器。在Rel-10+中,PMl分解为WI和W2反馈。在Rel-13中,通过分解Wl=WlHWh和W2=W2hM2构建码本。这种基于组件

3、的设计是有效的,因为它允许每个信道组件上的不同反馈粒度,例如,LTERel-IO为Wl和W2设计了不同的粒度:Wl是宽带长期反馈,W2是子带短期反馈。类似地,NRCSI反馈框架应该使用几个组件来描述总MIMo信道响应?对于特定于UE的CSI-RS设计来说,CSI-RS开销一直是一个长期的挑战,特别是在网络中有大量用户的情况下。减少开销的方法有多种:使用非周期的CST-RS,建立CSlRS资源池供多个用户共享等等。现在,由于总MlMO信道由几个CSl组件描述,因此应该引入特定于组件的CSI-RS来减少总开销。例如,如果有8*8个天线共极端口,那么整个信道需要64个CSI-RS端口,但是如果将信道

4、描述为H和V域的KrOneCker乘积,那么就只需要16个CSl-RS端口。另一个重要的方面是如何确定CSl反馈幅度(在频率、时间或空间域)。LTE使用反馈模式来确定频域的幅度,例如,eNB可以为TMlO用户配置非周期反馈Inode3-2或InOdeI-Io类似地,eNB可以为周期性反馈配置更大或更小的周期性以控制时域粒度。反馈粒度的决定几乎完全由网络控制(唯一的例外是RI)。这种框架简化了UE实现,但不一定是最优的,因为eNB不直接测量信道。实际上,eNB基于业务QoS、缓冲区状态和反馈信道负载来配置CSI反馈模式。同时,最优反馈幅度应由网络和可直接测量信道的UE共同确定。如果UE观察到信道

5、的某个分量根本没有变化,则它可以使用低粒度反馈格式。保存的位可以用于其他具有高粒度反馈格式的组件。等效地,反馈有效载荷比特在信道的不同组件之间共享。因此,建议UE也应该参与决定每个CSl分量的CSl反馈粒度。典型的用例是,快速移动的UE可以选择在时域中具有更高的水平CSI分量的CSI粒度,而在丰富的分散环境中的另一UE可以选择具有高频粒度。控制信道的CSI反馈一直是LTE-MIMO框架中缺少的一个方面,下行控制信道的链路自适应只能依赖于OLLA(外循环),因此效率较低。在NR中,下行控制信道可能还需要应用波束赋形(至少模拟波束)。如果控制信道的CSl内容在网络上可用,则可以提高控制信道的效率,

6、通用CSI反馈框架基于信道协方差的结构,一般MTMO信道可以分解为3个域。这些是水平域(H域)中的信道协方差、垂直域(V域)中的信道协方差和不相关域(U域)中的信道协方差。每个域描述PMI如何变化(在时间和频率上)以及那些是最优的预订单类型。H、V和U域由信道协方差的结构确定为石h*h=v0hu在(1)中,Ny、NH和NI是H、V和U域中的自由度数。另外,NVXNHXNU等于发射天线总数(TxRx)o三个域中的CSl反馈本质上表征了MIMO信道矩阵的协方差,该协方差与天线结构高度相关,特别是天线单元之间的相关性以及信道角扩展。对于不同的域,CSl反馈类型和量化方法可能非常不同(图1中显示了H、

7、V和U域的图示):H和V域表示相关距离内天线之间的信道响应U域是关于不相关天线之间的信道,例如不同子面板中的天线、不同交叉极化甚至不同TRP图1:将MlMo通道分解为H、V、U等结构域每个域的最佳CSl反馈示例:具有长期反馈的宽带DFT预编码器最适合H和V域(为此域分配少量比特)具有短期反馈的子带GLP/RVQ预编码器最适合U域(为该域分配更多比特)通过将整个MIMO信道分解为3个域,可以在以下步骤中描述该通用CSI反馈框架:1.gNB(或网络中的其他节点)为UE配置单独的CSI-RS资源,以便在每个域上进行测量。注意,不同域的CSbRS的时频粒度可以不同,即一个域的RS比其他域更密集。2 .

8、gNB进一步配置多个候选反馈格式供UE选择。通常,所有配置的候选反馈格式都具有类似的总有效负载位,以便所有反馈都可以适应相同的UL反馈信道。在此上下文中的反馈格式包括每个域中的CSl格式或要包括的信道质量信息(CQI)。信道质量信息与传输假设相关联。以下是一种反馈格式的示例:H域(4个CSI-RS端口):基于DFT码本的宽带2位PMl(小过采样率);V域(4个CSI-RS端口):基于DFT码本的宽带4位PMl(较大过采样率);U域(矩阵大小1*2):基于同相位秩=1码本的子带(子带大小=4PRB)2比特PMI;CQI:子带4位CQl报告,传输假设是使用来自U、V、U域的PMl报告的闭环MlM0

9、owH)=vzt,3 .当gNB触发非周期CSl反馈时,UE应测量每个域的CSI-RS,然后UE选择最佳反馈格式。所选反馈格式将与有效负载位一起指示给gNB,但采用单独的编码。因此,gNB可以对格式索引进行解码,以了解实际有效负载位的格式。最后的反馈包括:FOnnatl索引,2个反馈有效负载位。下面将讨论这种灵活的多域反馈的几种可能的使用情况用例1:不同域中具有自适应反馈开销的基本MlMO反馈gNB在H域和V域分别配置4TxCSI-RSo和U域中的2TxCSI-RS端口(2个极化),天线端口如图2所示下面列出了UE可以从中选择的各种反馈格式。应当注意,UE根据哪种反馈格式最合适来选择以下反馈格

10、式之一。 FormatT(高分辨率V域反馈+低分辨率H域):H域:使用DFT码本的宽带2比特PMI(具有较小的过采样率);V域:宽带4位DFT码本(带过采样率);U域(矩阵大小1*2):基于秩二1码本的宽带2比特PMI;CQI:假设P=Py(PJPKPJLPGg)宽带4位cqi报告 Format-2(用于数字波束管理的高分辨率H和V域反馈):H域:使用DFT码本的宽带8比特PMI(具有较小的过采样率);V域:使用DFT码本的宽带8位PMI(具有较小的过采样率)。U域:没有反馈。CQI:无CQl反馈。 Format-3(秩2反馈):H/V域:跳过PMl报告(重用以前报告的H和V域PMI)。U域(

11、矩阵大小2X2):子带(UE选择的最佳子带,L比特表示子带索引)2+2+L比特PMl基于同相码本;CQL子带4位CQl报告,前提是P=Pv(P,冶丹航)PG(Pj Format-4(高分辨率信道质量信息):H/V域跳过H和V域上的PMl报告(重用以前报告的PMI)。U域(矩阵大小1*2):基于秩=I码本的宽带2比特PMI;子带高分辨率L+o量化位分别用于接收信号和干扰:假设P=PVE)(三)pE)(三)PGw用于计算So Format-5(模拟波束管理的物理层反馈):UE在感觉需要优化模拟波束时选择此格式。H域:最强N个波束的索引,以及最强N个波束的相应RSRP。注意:UE可以假设不同的CSI

12、-RS资源位于不同的模拟波束QXXX 图1:天线端口说明,与4Tx在U和V域和2Tx在U域用例2:分布式MIMO(COMP)反馈对于每个TRP,gNB在H域中配置2TxCSI-RS,在V域中配置4Tx0和U域中的2TxCSI-RS端口(2个极化),天线端口如图3所示UE配置有以下候选反馈格式 Format-I(非相干JT,秩=1):H域:分别使用DFT码本的TRPT和TRP-2的宽带2比特PMI;V域:TRPT和2共享的宽带4位DFT码本;U域(矩阵大小1*2):基于每个TRP的秩二1码本的宽带2比特PMI;CQI:宽带4位CQl报告,假设:P=Py(pJ齿P(p/PG(PgJPy(PjNP(

13、小烬PG(PJ Format-2(动态点选择,秩=1):H域:使用DFT码本的TRPT和TRP-2的宽带2比特PMI;V域:TRPT和2的宽带4位DFT码本;U域(矩阵大小1*2):宽带2比特基于PMl的天线选择码本(从一个TRP中选择天线);CQI:宽带4位CQl报告,假设:P=Py(亿PH(PJ售PG(PJ Format-3(动态点选择,秩=2):与format2相同。除U域外,其矩阵大小为2*2:天线选择上的宽带4位PML注:它可以为不同的层选择不同的TRP:第一层天线来自TRPT,第二层天线来自TRP-2。 Format-4(协调调度,秩=1):除了CQl之外,与format-2相同,应该考虑排除来自某个小区的一些干扰。TRP-I AntennaTRP-2 AntennaH图2:天线端口说明:有2个trp,每个2*4*2个天线端口.

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