帶你讀《5G 無線增強設計與國際标準》第三章增強多天線技術3.3多點傳輸協作（一）

3.3.1 基本原理

 為了改善小區邊緣的覆寫，在服務區内提供更為均衡的服務品質，多點協作在NR系統中仍然是一種重要的技術手段。考慮到 NR系統的部署條件、頻段及天線形态，多點協作傳輸技術在 NR系統中的應用具有更顯著的現實意義。首先，從網絡形态角度考慮，以大量的分布式接入點+基帶集中處理的方式進行網絡部署将更加有利千提供均衡的使用者體驗速率，并且顯著地降低越區切換帶來的時延和信令開銷。随着頻段的升高，從保證網絡覆寫的角度出發，也需要相對密集的接入點部署。而在高頻段，随着有源天線裝置內建度的提高，将更加傾向千采用子產品化的有源天線陣列。每個發射及接收點（TRP，Transmission   and   Reception   Point）的天線陣可以被分為若千個相對獨立的天線子陣或面闆（Pannel），是以整個陣面的形态和端口數都可以随部署場景與業務需求進行靈活調整。而 Panel或 TRP之間也可以由光纖連接配接，進行更為靈活的分布式部署。在毫米波波段，随着波長的減小，人體或車輛等障礙物所産生的阻擋效應将更為顯著。這種情況下，從保障鍊路連接配接穩健性的角度出發，也可以利用多個TRP或 Panel之間的協作，從多個角度的多個波束進行傳輸/接收，以降低阻擋效應帶來的不利影響。

根據發送信号流到多個 TRP/Panel上的映射關系，多點協作傳輸技術可以大緻分為相千和非相千傳輸兩種。相千傳輸時，每個資料層會通過權重向量映射到參與協作的多個 TRP/Panel之上。如果各個 TRP/Panel的信道大尺度參數相同，而且使用了相同的頻率源，那麼相千傳輸等效千将多個子陣拼接成為更高次元的虛拟陣列，進而能夠獲得更高的賦形/預編碼/複用增益。但是，在實際的部署環境中，這種方式對千TRP之間的同步以及回程鍊路的傳輸能力有着更高的要求，對很多非理想因素都較為敏感。

相對而言，非相千聯合傳輸（NC-JT，Non-Coherent   Joint   Transmission）受上述因素的影響較小，是以  經是R15多點協作傳輸技術的重點考慮方案[16-17]。所   非相千聯合傳輸，是指每個資料流隻映射到信道大尺度參數一緻（QCL）的 TRP/Panel所對應的端口上，不同的資料流可以被映射到大尺度參數不同的端口上，而不需要将所有的TRP統一作為一個虛拟陣列處理。

考慮到多點協作傳輸在不同回程鍊路能力和業務需求條件下的潛在應用，R16多點協作傳輸方案可以分為S-DCI（Single-DCI）方案、M-DCI（Multi-DCI）方案以及基千多點協作傳輸的 URLLC增強方案三大類[18-19]。

·S-DCI即通過單個PDCCH排程一個 PDSCH，該 PDSCH的不同的資料層可以被映射到不同或相同的 TRP 上去，但是每個資料層不能被映射到不同的 TRP/Panel 上去。這種方案适用于回程鍊路較為理想，TRP/Panel 之間可以進行更為動态的緊密協作的情況。S-DCI部分的相 内容在3.3.2節 進行介紹。

·M-DCI即通過多個 PDCCH分别排程各自的 PDSCH的傳輸方案，這種情況下每個PDSCH隻通過一個TRP/Panel進行傳輸。從提升頻率選擇性排程增益的角度考慮，當多個傳輸點的信道大尺度參數存在差異時，應當為來自不同TRP/Panel的鍊路配置設定不同的時頻資源。 依照現有的單 PDSCH結構及相 控制信令，還無法支援為不同資料層/碼字配置設定不同資源的排程方式。針對這一問題，在 M-DCI方案 可以支援通過多個獨立排程的 PDSCH 向同一個使用者發送資料的 NC-JT 方式。M-DCI 方案 ，各 TRP的排程和傳輸過程相對獨立，對回程鍊路的依賴程度也較弱。是以，相對   言，該方案更加适合回程鍊路非理想的應用場景。同時，相較于S-DCI方案，M-DCI方案 的各 TRP可以，據每個 TRP的信道傳播特性獨立地進行調制編碼控制，具有更高的靈活性。但是，在M-DCI方案 ，各PDSCH的資源可能不完全重疊，會影響NC-JT的空間複用增益。M-DCI部分的相 内容在 3.3.3節 進行介紹。

·除了傳統的eMBB業務之外，利用多TRP/Panel提升傳輸可靠性/降低傳輸時延也是多點協作傳輸的重要應用。尤其考慮到高頻段應用   ，阻擋效應會對資訊傳播的可靠性與時延帶來顯著影響。這種情況下，利用空間相 性較弱的不同TRP/Panel傳輸備援的資訊丁有利于 URLLC業務傳輸性能的提升。 空域的重複或備援傳輸還可與時域、頻域的重複或備援傳輸相結合以進一步改善 URLLC傳輸的性能。URLLC增強部分的相

内容在 3.3.4節 進行介紹。

3.3.2   S-DCI 方案

1.    整體方案

如前所述，基千 S-DCI的 NC-JT方案中，同一 PDSCH的每個資料流隻映射到一個TRP/Panel上去。這種傳輸方式對千回程鍊路的能力具有較高的要求，因而隻能适用千回程鍊路較為理想的場景。相對千單點傳輸而言，利用不同的站點發送不同的資料流使得資料流間的空間特性差異更為明顯，進而更易千在終端側進行分離。是以，即使對千邊緣使用者也有可能支待多流并行傳輸，進而可以改善邊緣頻譜效率。

S-DCI方案主要涉及以下幾點。

·碼字映射方案：S-DCI 方案 ，由于排程由單個 PDCCH 控制，如果兩個 TRP的信道特性差異較大，從理論上講，更适合采用每個 TRP 獨立調整調制編碼(MCS)的方式。但是，R16的設計需要以 R15已有設計為基礎，受各種因素所限，R16設計基本沿用現有機制。

·DMRS配置設定訓示方案：，據R15 的 DMRS設計，為了保證 CDM組内 DMRS端口之間的正交性，要求在每個CDM組内的DMRS端口是QCL的。在NC-JT傳輸 ，兩組資料流分别通過對應的TRP/Panel發出，從不同的TRP/Panel觀測到的信道大尺度特性是不同的(QCL不同)。這種情況下，就要求DMRS的配置設定訓示能夠支援跨 CDM組的方式(所配置設定的 DMRS端口集合分布在不同的 CDM組)。同時 DMRS端口配置設定訓示方案還需要考慮到各TRP傳輸的資料層數的靈活組合問題。

·TCI狀态訓示與映射方案：NC-JT傳輸 ，不同組的資料層來自 QCL不同的TRP/Panel，是以需要能夠訓示最多兩個 TCI 狀态。當訓示了兩個 TCI 狀态時，CDM組和 TCI狀态之間的映射 系可能會涉及 TRP間的資料層數組合能力。對于 FR2，排程時間門限内的預設 QCL參考也是需要考慮的。

·除了這些問題之外，針對NC-JT的CSI回報方案也是需要考慮的問題，具體如基于R15的CSI架構進行改進和按照NC-JT傳輸的假設計算并上報CSI的方法。但是由于多點協作傳輸技術涉及的範圍比較廣， 會議時間又相對緊張，R16沒有引入針對多點協作傳輸的 CSI回報增強技術方案。

2.    碼字映射方案

R15NRMIMO的碼字到資料層的映射方案為：在 rank=1~4的範圍内采用單碼字傳輸，而在rank=5~8的傳輸時才能夠采用雙碼字方式。考慮到中低 rank（rank=1~4）是多流傳輸的主要使用場景，這一結論實際上在很大程度上制約了雙碼字傳輸的應用。

R15的碼字映射規則對千S-DCI傳輸方案也存在明顯的影響。根據該規則，rank=2~ 4的 NC-JT傳輸時，隻能使用一個碼字。即使不同 TRP的信道條件有顯著的差異，也隻能使用一個統一的 MCS，這會影響鍊路自适應的性能。即使對千 rank=5~8的雙碼字傳輸，R15方案也無法保證同一個碼字的所有資料層通過相同的 TRP發送。例如，如圖 3-1所示，對千 DMRSConfigurationType2，目前置 DMRS符号數最多為 2且 DMRS端口配置設定訓示為 Value=2時，所配置設定的 DMRS端口為{0, 1, 2, 3, 6}。根據 R15定義的 DMRS端口的 CDM分組，端口 0、1、6屬千 CDM組 0，而端口2、3屬千 CDM組 1。此外，在執行資料層到 DMRS端口的映射過程中，資料層與 DMRS端口都是簡單地按照升序排列的。根據以上規則，碼字0對應的 2資料層被映射到 CDM組 0，而碼字 1對應的 3資料層會被分散到兩個 CDM組中（見圖 3-1OrderA）。

實際上，如果對 DMRS端口集合進行簡單的重排順序就可以避免以上問題。例如，在 OrderB中，将 DMRS端口排列為 2、3、0、1、6，這樣就可以保證碼字 0和碼字 1都隻映射到一個 CDM組中，進而可以避免将一個碼字的各個資料層分散到多個 TRP的情況。與之類似，對千其他的DMRSConfiguration和最大前置 DMRS符号數的配置組合，也可采用這樣的方法，保證雙碼字傳輸時，每個碼字對應的資料層都被限制在一個 CDM組内。

圖3-1   DMRS端口排序對NC-JT的影響

盡管對千基千 S-DCI方式的 NC-JT傳輸而言，R15的碼字映射規則對性能提升存在一定的制約，但是試圖在 R16就推翻曆經反複争論而确立的 R15的碼字映射規則非常困難。而如果沿用 R15的碼字映射規則，對千 S-DCI的 NC-JT而言，能夠優化的空間就非常有限。這種情況下，隻能考慮對 rank=5~8的雙碼字傳輸進行優化。例如，通過如上所述的端口順序重新排列，保證每個碼字隻通過一個TRP傳輸。但是，考慮到高階傳輸對千邊緣覆寫（NC-JT的主要應用場景）而言并不常見。是以，R16的碼字到資料層的映射關系以及資料層到 DMRS端口的映射規則都完整地沿用了 R15定義的規則。