5G/NR 波束管理


原文鏈接:http://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_Phy_BeamManagement.html

1 為什么光束管理/光束控制?

我不認為高頻部署中的波束傳輸信號將是首選問題。這是一種“必須”的實施。在沒有使用大規模天線陣列的低/中頻區域的情況下(如在(A)/(B)中),單個傳輸將同時覆蓋許多UE。然而,當輻射變為波束形狀為(C)時,除非那些多個UE位於非常接近的位置,否則很難在單個傳輸中覆蓋多個UE。為了解決這個問題,我們需要一個非常復雜的想法來管理/控制光束以覆蓋分散在各個方向的多個設備,並且管理/控制機制應根據情況而不同。所有這些想法的集合都將落入規范中的“光束管理”標題中。

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2 NR 波束管理

如果您讓我在幾秒鍾內解釋一下NR Beam Management,我會在圖示中總結整個過程,如下所示。如您所見,Beam Management在兩個時段中起着重要作用 - 在RACH過程期間和呼叫連接之后。

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2.1 我的光束指向哪里?

我們可以根據兩種不同的情況來考慮這個問題:傳輸案例和接收案例。

2.1.1 傳輸時,

現在讓我們考慮一下gNB或UE在嘗試傳輸信號時必須指向其波束的方向?

答案很簡單。它們(gNB或UE)必須以能夠以最佳信號質量到達接收器的方向發送信號。

然后你會有另一個問題。他們如何(gNB或UE)找出哪個方向能夠以最佳信號質量到達接收器?

現在答案會有點棘手,但總體情況如下。

  • 當gNB正在發送時,gNB通過評估來自UE的多個波束的特定參考信號的質量來找出該方向。gNB評估來自多個波束中的每個波束的參考信號的質量並選擇最佳波束。來自UE的參考信號稱為SRS。
  • 當UE正在發送時,UE通過評估來自gNB的多個波束的特定參考信號的質量來找出該方向。UE評估來自多個波束中的每個波束的參考信號的質量並選擇最佳波束。在這種情況下來自gNB的參考信號可以根據情況而變化。有時它可能是SSB,有時它可能是CSI-RS。(注意:除了波束管理和非常復雜的主題之外,CSI-RS還扮演着許多不同的角色。有關詳細信息,請參閱CSI-RS信號生成CSI報告頁面)。

注意:這種參考信號質量的估計應該在它們發送信號之前的某個時間進行。

3GPP TR 38.802(V14.2.0)-6.1.6.1描述了這種情況如下:

  • TRP能夠基於TRP的一個或多個Rx波束上的TRP上行鏈路測量來確定用於下行鏈路傳輸的TRP Tx波束
  • UE能夠基於UE對UE的一個或多個Rx波束的下行鏈路測量來確定用於上行鏈路傳輸的UE Tx波束

注意:TRP是gNB的傳輸點。

2.1.2 收到時,

現在讓我們考慮一下gNB或UE在嘗試接收信號時必須將其波束指向哪個方向?(在這種情況下,'beam'這個詞可能有點誤導,因為接收器不會形成任何真正的光束。所以最好將短語“指向其光束”改為“將其接收器調整到某個方向” “)。

答案很簡單。他們(gNB或UE)必須在他們能夠以最佳質量接收來自發射器的信號的方向上調諧他們的接收器。

然后你會有另一個問題。他們(gNB或UE)如何確定哪個方向是他們能夠以最佳質量從發射器接收信號的方向?

總體邏輯如下:

  • 當gNB從UE接收信號時(在此之前),gNB應該以CSI報告的形式從UE獲得最佳方向的信息。
  • 當UE從gNB接收信號時(在此之前),UE應該從gNB獲得最佳方向的信息(gNB已經基於來自UE的多個波束的SRS信號質量的測量來檢測到最佳方向,並且指示UE的UE最好的方向)。

3GPP TR 38.802(V14.2.0)-6.1.6.1描述了這種情況如下:

  • TRP能夠基於UE對TRP的一個或多個Tx波束的下行鏈路測量來確定用於上行鏈路接收的TRP Rx波束。
  • UE能夠基於基於UE的一個或多個Tx波束的上行鏈路測量的TRP指示來確定用於下行鏈路接收的UE Rx波束。

2.2 P1,P2,P3 - 它是什么?

如果在果殼中的光束管理中所示,P1 / P2 / P3是一組為連接狀態下的光束管理而設計的過程。

我將在本節中討論有關這些過程的高級視圖。有關更多詳細信息,您需要了解有關梁管理的CSI報告的詳細信息,這是另一個重要主題,將在此處單獨介紹。

根據38.802-6.1.6.1,P1 / P2 / P3如下所述。

P-1:用於在不同TRP Tx波束上啟用UE測量以支持TRP Tx波束/ UE Rx波束的選擇。對於TRP處的波束形成,其通常包括來自一組不同波束的幀內/幀間TRP Tx波束掃描。對於UE處的波束成形,其通常包括來自一組不同波束的UE Rx波束掃描。

你能理解這個嗎 ?可能需要一段時間才能清楚地了解這一點。以下插圖是我對本聲明的理解/解釋。

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P-2:用於在不同的TRP Tx波束上啟用UE測量以可能改變幀間/幀內TRP Tx波束。從一組可能較小的光束進行光束細化而不是P-1。注意,P-2可以是P-1的特例。

以下是我對插圖中此過程的理解。

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P-3:用於在相同的TRP Tx波束上進行UE測量,以在UE使用波束成形的情況下改變UE Rx波束

以下是我對插圖中此過程的理解。

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Reference

[1]3GPP R1-166089. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 - Beam Management Procedure for NR MIMO

[2] 3GPP R1-166214. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 - Discussion on the beam management for the NR

[3] 3GPP R1-166389. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 - Beam Management in Millimeter Wave Systems

[4] 3GPP R1-166565. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 - Beam management without prior beam information

[5] 3GPP R1-166657. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 - Views on beam management for NR

[6]3GPP R1-166785. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 - Discussion on TRP beamforming and beam management

[7]3GPP R1-167466. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 - Key principles for beam management

[8] 3GPP R1-167467. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 - Reference signals and reports to support beam management

[9] 3GPP R1-167543. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 - Beam Management Considerations for above 6 GHz NR

[10] 3GPP R1-1712221. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #90 - DL Beam Management Framework

[11] 3GPP R1-1610243. 3GPP TSG-RAN WG1 #86-BIS : On procedures for beam selection and feedback signaling

[12] 3GPP 38.300 NR;Overall description;Stage-2 - 9.2.4 Measurements

[13] 5G NR Beam Management and Beam Scheduling (everything about the beams)

[14] 5G NR Beam Managament SA, NSA | Beam Management in 5G NR

[15] 3GPP TR 38.802 - 6.1.6.1 Beam Management


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