7-NR波束管理

NRNR 波束管理波束管理众所周知，5G 使用的频率会很高，到达毫米波（millimeter wave），根据无线波的物理特性，当使用低频和中频时，可以使用全向（如A）或相对较宽的角度（如 B）发射信号。然而，当使用非常高的频率，我们将没有太多的选择，除了使用一个巨大的天线阵列。由于使用这种巨大的天线阵，产生的辐射将是（C）中所述的波束。由于中低频基本使用殆尽，高频在 5G 中的使用是一种必然的选择。在不使用大规模天线阵的低频/中频区域（如（A）/（B））的情况下，一次传输将同时覆盖多个 UE。然而，当辐射变成（C）的波束形状时，很难在单个传输中覆盖多个 UE，除非这些多个 UE 位于非常近的位置。为了解决这个问题，我们需要一个非常复杂的管理/控制波束的思想来覆盖分散在各个方向的多个设备，并且管理/控制机制应该根据情况而有所不同。就像C所示，由于基站不知道UE所处的位置，基站该如何发射波束信号给UE呢，总不可能像全向天线一样，在每个方向都进行波束发射，如下：基于能量集中、效率等因素的考虑，不可能在每个方向进行波束发射。目前协议根据不同的频段，如 Sub3GHZ 以下一个 SSB 有 4 个波束，而 Sub3GHZ 以上的频率，一个 SSB 有 8 个波束，每个波束覆盖不同的方向。一旦 UE 与网络保持连接状态，至少有一个波束（或多个波束）正确地连接在UE 和网络之间。实际上， UE 和网络波束的连接方式有很多种，但我们可以将其简化为大致四种不同的情况，如下所示。 Case1：UE 和网络通过单个 TRP（Tx/Rx）和单个波束连接。 Case2：UE 和网络通过多个 TRP（Tx/Rx）和每个 TRP 的单个波束连接。 Case3：UE 和网络通过单个 TRP（Tx/Rx 点）和多个波束连接 Case4：UE 和网络通过多个 TRP（Tx/Rx 点）和每个 TRP 的多个波束连接上图是波束管理的两个流程，随机接入流程和连接态的一个波束切换流程。过程点功能 P1 P2 P3 波束选择发射机波束修正接收机波束修正描述 gNB 移动波束， UE 选择一个质量最好的波束并上报给 gNB gNB 修正波束(比如：调整波束宽度)， UE 获得最好的一个波束并上报给 gNB。 gNB 固定一个波束(重复发送一个波束)， UE 修正接收波束. 在接收天线阵上设置空间滤波器。这仅在 UE 支持波束形成时使用现在的问题是 gNB 和 UE 如何商量收发两端达到信号质量最优点，也就是在哪个方向发，UE 在哪个方向收？ 1.当 gNB 发射时，gNB 通过评估来自 UE 的多波束特定参考信号的质量来确定这个方向。gNB 评估来自每个多波束的参考信号的质量，并选择最佳的一个。来自 UE 的参考信号称为 SRS。 2.当UE发射时， UE通过评估来自gNB的多波束特定参考信号的质量来确定这个方向。 UE 评估来自每个多波束的参考信号的质量，并选择最佳的一个。在这种情况下，来自 gNB 的参考信号可以根据情况而变化。有时它可以是SSB，有时也可以是CSI-RS。注：这种参考信号质量的估计应该在传输信号之前的某个时候进行什么时候接收呢？什么时候接收呢？当 gNB 或 UE 试图接收信号时，它的波束必须指向哪个方向？答案很简单。gNB 或 UE 必须调整他们的接收器的方向，他们可以接收的信号从发射机的最佳质量。那么你会有另一个问题。gNB 或 UE 如何确定哪个方向是他们能够以最佳质量接收来自发射机的信号？总体逻辑如下： 1.当 gNB 接收到来自 UE 的信号时，（在此之前） gNB 应该以 CSI 报告的形式从 UE 获得最佳方向的信息。 2.当 UE 接收到来自 gNB 的信号时，（在此之前）UE 应该从 gNB 获得最佳方向的信息（gNB 根据对 UE 的多个波束的 SRS 信号质量的测量，检测出最佳方向的 UE，并指示出最佳方向的 UE）。初始附着初始附着 BeamBeam 获取获取在前面介绍过 P1，P2，P3（详细见 38.802） P1：用于在不同的 TRP Tx波束上启用 UE 测量，以支持 TRP Tx波束/UE Rx 波束的选择。对于TRP 处的波束形成，它通常包括来自一组不同波束的TRP 内/间 Tx 波束扫描。对于 UE 处的波束形成，它通常包括来自一组不同波束的 UE Rx 波束扫描。下面这张图可以更好的理解上面这段话。 P2：用于在不同的 TRP Tx 波束上进行 UE 测量，以可能改变 TRP-Tx 间/内波束。从一组可能比 P1 中更小的波束来进行波束细化。注意 P2 可以是 P1 的特例。 P3：用于在 UE 使用波束形成的情况下，使同一 TRP Tx 波束上的 UE 测量能够改变 UE Rx 波束。