5G技术核心与增强:从R15到R16
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1.4.1 MIMO增强

R16的MIMO增强是在R15的MIMO基础上进行增强和演进,主要增强的内容包括以下4点。

·eType Ⅱ码本(eType Ⅱ codebook)

为了解决R15 Type Ⅱ码本反馈开销太大的问题,R16进一步引进了eType Ⅱ码本。不同于Type Ⅱ码本将宽带或子带上的信道分解成多个波束的幅度和相位,eType Ⅱ码本将子带上的信道进行等效的时域变换,通过反馈各个波束的多径时延和加权系数,大大降低了反馈信令的开销。同时,eType Ⅱ码本还支持更精细化的信道量化以及更高的空间秩(Rank),从而能够进一步提高基于码本的传输性能,在MU-MIMO场景下性能提升更为显著。

·多传输点(Multi-TRP)增强

为了进一步提高小区边缘UE的吞吐量和传输可靠性,R16引入了基于多个发送接收点(Transmission and Recepetion Point,TRP)传输的MIMO增强。基于单个下行控制信息(Downlink Control Information,DCI)和多个下行控制信息(DCI)的非相关联合传输(Non Coherent-Joint Transmission,NC-JT),典型目标场景是eMBB。基于单个DCI的Multi-TRP分集传输,典型目标场景是URLLC。其中,基于单个DCI的NC-JT传输可以在不增加DCI开销的情况下,支持两个TRP在相同时频资源上同时传输数据,从而在理想回传(Ideal Backhaul)场景下提高边缘UE的传输速率。基于多个DCI的NC-JT传输支持两个TRP独立对同一个UE进行调度和数据传输,在提高吞吐量的同时也保证了调度的灵活性,可以用于各种回传的假设。基于多TRP的分集传输则支持两个TRP通过空分、频分或时分的方式传输相同的数据,提高了边缘UE的传输可靠性,从而更好地满足了URLLC业务的需求。

·多波束(Multi-Beam)传输增强

R15引入的基于模拟波束赋形的波束管理和波束失败恢复机制,使毫米波频谱的高速率传输成为可能。R16在这些机制基础上进一步做了优化和增强,具体表现在:通过同时激活一组上行信号或下行信号(如多个资源或多个载波上的信号)的波束信息、引入默认的上行波束等方案,降低了配置或指示波束信息的信令开销;通过引入基于L1-SINR的波束测量机制,为网络提供了多样化的波束测量和上报信息;通过将波束失败恢复机制扩展到辅小区,提高了辅小区上的模拟波束传输的可靠性。

·上行满功率发送(Uplink Full Power Tx)

基于R15的上行发送功率控制机制,如果基于码本的物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel,PUSCH)传输的端口数大于1且小于终端的发送天线数,此时不能以满功率传输PUSCH。为了避免由此带来的性能损失,R16引入了全功率发送的增强,即不同PA架构的UE可以通过UE能力上报,使得网络侧能够调度满功率的物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel,PUSCH)传输。具体的,R16引入了3种满功率发送模式:UE的单个PA支持满功率发送(不需要使用Power Scaling方式)、通过全相关预编码向量支持满功率发送(即满端口传输)以及UE上报支持满功率发送的预编码向量。实际是否采用满功率发送以及采用哪种方式取决于UE能力上报及网络侧配置。