5G接入网及基站配置-Massive MIMO和波束管理

《5G接入网及基站配置》5GNR关键技术MIMO单输入单输出系统多输入单输出系统单输入多输出系统多输入多输出系统MIMO系统模型r=Hx+n

CP-OFDMSISO信道估计示例：MIMO应用多天线技术发送分集空间复用波束赋形多用户MIMOMassiveMIMO相关技术（3）信号检测（2）预编码（1）信道估计MassiveMIMO

MassiveMIMO天线配置当前主流天线单元为192个。有64通道和32通道两种配置：其中32通道，每个通道6个单元振子；64通道，每通道3个单元振子；。波束管理空闲态初始接入：SSB连接态：CSI-RS或SSB空闲态初始接入：PRACH连接态：SRSNR中的波束管理，主要包括以下几个流程：波束扫描：发送参考信号的波束，在预定义的时间间隔进行扫描波束测量/判决：UE测量参考信号，选择最好的波束波束报告：对于UE，上报波束测量结果波束指示：基站指示UE选择指定的波束波束失败恢复：包括波束失败检测，发现新波束，波束恢复流程用于下行波束管理的参考信号包括:用于上行波束管理的信号包括：波束扫描波束扫描是基站针对终端的不同位置在不同方位、倾角的多个窄带波束中选择最优波束发射来达到增强下行覆盖，减少干扰的效果。在UE接入过程中基站采用SSB波束轮发方式探测UE的最优波束。在UE接入之后，能够获取CSI-RS的配置信息后，能够进行CSI正常反馈，基站则采用CSI-RS波束轮发的最优波束。SSB波束扫描频率<=3GHz，SSB发送个数最大为4个；3GHz<频率<=6GHz，最大为8个；频率>6GHz，最大为64个。以3.5GHz为例，SSB的波束轮发周期为20ms，基站在每20ms的第一个2ms完成SSB的波束轮发。L=8时的波束扫描示意图波束描述波束用4元组来描述：方位角、倾角、水平波束宽度、垂直波束宽度，这四个参数代表了SSB波束在空间中的主瓣三维信息。这四个参数用于计算对应波束的天线权值，物理层根据这套权值来对天线进行加权处理，空口的波束就达到配置的4元组要求。波束Index方位角下倾角水平波宽垂直波宽1-2931662-2031063-1231064-43106543106612310672031068293166波束报告：SSB最佳波束选择与上行PRACH波束UE在接入过程中，通过解析PBCHDMRS的加扰序列获得SSBlockIndex记录当前SSBlock依据PSS/SSS测量得到的SS-RSRP对所有获得SS-RSRP的SSBlock，选取RSRP最强的SSBlockIndex对应的波束作为下行最优波束UE选择与该SSB对应的RACHoccasion、Preamble发送MSG1基站根据UE上行PRACH的资源位置，读取MSG1，判断出UE所选择的最佳波束波束训练波束训练分为三个过程：P1、P2和P3，P1：为BeamSweeping过程。通过使UE对不同发送波束的测量来选择发送波束/UE接收波束对。在P1时候，UE和基站都会进行轮扫，UE通过检测会获知基站和UE自身的波束情况，从而获知UE侧最优波束和基站侧最优波束，UE通过上报基站测量结果，来告知基站应使用的波束。P2：为TxBeamTracking。在P1波束训练的基础上，Tx波束进行小范围扫描，UERx不变，即对TRP发射波束精细化训练。UE通过测量P2基站发送波束，并上报测量结果，基站可以获悉其波束变化情况，用于进行跟踪。P3：为RxBeamTracking。在P1波束训练的基础上，TRPTx波束不变，UERx波束小范围扫描，即对UE接收波束精细化训练。UE通过测量P3来调整UE侧自身的波束，来保证UE使用波束最优。下行波束训练终端接收到的DCI中包含TCI状态，每个TCI状态包括参考信号标识（RSID）和QCL类型（QCLType），终端根据TCI状态中的RSID找到对应的RS，终端通过波束训练已经获知接收该RS（即对应的波束）应该使用的接收波束，终端使用该RS的接收波束接收PDSCH.上行波束扫描上行发送波束扫描：一个或者多个SRSresourceset,每个set中SRSresource的SpatialRelationInfo参考信号配置为不同时，即配置为不同发送波束，UE进行发送波束扫描，基站可以保持接收波束不变。不配置SpatialRelationInfo时，由UE自行实现发送波束扫描。上行接收波束扫描：一个或者多个SRSresourceset,每个set中的SRSresource的SpatialRelationInfo参考信号配置为相同时，即配置为相同发送波束，，UE发送波束不变，基站可以进行接收波束扫描。波束恢复波束故障恢复的主要原理是帮助基站或UE根据波束测量结果调整当前故障波束到其他可用的波束，从而避免波束失准造成的频繁无线链路失败RRC高层下发送波束失败检测/恢复相关配置参数UE在连接态下的波束失败检测新波束的发现波束恢复请求完成波束恢复波束故障恢复的触发条件包括两个内容：

发现波束故障事件找到候选波束波束故障恢复的总体流程包括：

波束失败检测如果