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5G天线PCB的技术

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人气:-发表时间:2023-04-26 13:53【

  5G天线技PCB术是NR的重要组成部分,应支持包括低频和高频带在内的宽频谱范围内的MIMO部署。为了支持灵活和节能的NR操作,NR的MIMO技术应在很大程度上依赖于UE特定的波束赋形,这可以通过使用UE特定解调参考信号(DMRS)和信道状态信息参考信号(CSI-RS)来实现。在NR MIMO技术中针对控制信道和数据信道两者使用UE特定参考信号使得能够在公共框架下进行单点和多点操作的各种传输场景。UE特定参考信号的使用还促进了动态ON/OFF操作,这对于实现系统的高能效以及在无许可/共享许可接入的情况下实现NR支持至关重要。

  NR MIMO技术应支持各种天线架构,包括支持具有混合天线的大型天线阵列。为了降低实施成本,特别是对于宽带系统,使用模拟移相器将混合天线阵列虚拟化为多个TXRU。NR MIMO技术应支持对模拟移相器的控制,以实现TXRU的自适应波束赋形技术。数字预编码可以进一步跨TXRU执行,以在频域中提供附加增益和预编码灵活性。根据在发射/接收点(TRP)的模拟/数字组件之间的总体波束赋形功能的划分,NR可以支持不同类型的MIMO方案——具有非预编码和波束赋形的CSI-RS。在没有覆盖限制的情况下,NR MIMO技术应该通过使用基于码本的方法来支持数字域中的自适应波束赋形。NR的基于码本的方法应支持各种TXRU布局,以提供不同天线部署的最大系统效率。对于覆盖范围有限的场景(例如,在高频带),波束赋形CSI-RS操作(具有自适应模拟和数字波束赋形)由于其覆盖范围更广而更合适。

  NR MIMO技术还应支持UE侧的混合天线架构,这对于可靠的NR操作(尤其是在高频带)至关重要。与TRP类似,对于具有混合天线的UE,可以将波束赋形功能并入模拟域,以在TXRU进行数字处理之前改善链路覆盖。通过使用具有自适应方向性的可调谐天线,还可以在低频带提供对UE处的模拟波束赋形的支持。自适应模拟波束赋形需要特别考虑NR中的波束捕获、维护和移动性过程。因此,在NR MIMO技术中,模拟波束赋形不仅应考虑网络(NW)波束赋形,还应考虑UE在与UE进行通信时的波束赋形。UE侧波束赋形的另一个可能挑战是移动性管理。对于具有自适应定向天线的UE,有必要使模拟波束赋形适应UE的可能移动或旋转。这些类型的移动性场景可以导致NW波束改变、UE波束改变或NW/UE波束变化。由于链路质量对两端应用  的波束配置变得敏感,NR MIMO技术应支持快速波束捕获和细化过程。这种增强不仅在移动性场景中是有益的,而且在通信链路动态阻塞的静态场景中也是有益的。还存在NW需要动态和主动地改变波束的传输场景,例如在卸载到相邻TRP或MU-MIMO传输期间。为了避免在这种情况下可能的通信链路丢失,必须在两侧以协调的方式更新NW/UE模拟波束赋形。

  NR应支持无缝和透明的移动性,以最大化网络调度灵活性并减少切换期间的中断时间。使用UE特定参考信号概念(不与TRP关联)以及可能最小的物理层信令辅助将允许实现这些目标。例如,与高频带上的TRP切换相关联的可能的波束切换可以用可以在物理层上提供的最小信令辅助来处理。

  NR MIMO技术还可以支持利用不同天线子阵列进行空间分离的同时DL/UL传输。理论上,在相同载波频率上启用这种传输模式可以使NR系统的频谱效率加倍,代价是其发射机和接收机链之间的干扰。混合天线阵列上的模拟波束形成、TRP天线与干扰消除技术的空间分离可用于减少DL和UL传输之间的干扰。在相同载波频率上的传输不仅在传统接入链路中是有益的,而且对于回程链路传输也是有益的。DL和UL的传输也可以在不同的频率资源上执行,以减少干扰(见图2)。虽然这种传输可能不能提高频谱效率,但它提供了DL和UL之间更灵活的频谱共享,并可能提供了一些延迟减少。

  在TRP密集部署的eMBB场景中,NR将在干扰受限的场景中运行。为了应对UE接收机处可能的干扰问题,可考虑先进的干扰消除和抑制(IC/IS)技术,并且NR应设计为能够容易地集成UE IC/IS特征。这样的UE接收机不仅能够处理来自相邻TRP的下行链路传输的干扰,而且能够处理来自在MU-MIMO和SU-MIMO中操作的服务TRP的下行传输的干扰。此外,在具有动态UL/DL重配置的场景中,干扰处理还应扩展到附近UE的上行链路传输。干扰处理可以在基带中执行,类似于在LTE系统中。此外,对于采用混合天线架构的UE的高频带,也可以通过使用模拟域中的波束成形来处理干扰。图3说明了可能需要高级IC/IS接收机的设想NR场景。为了确保接收机的高效和低复杂度操作,必须考虑物理信道结构,其中物理信道和参考信号可能存在冲突。

  UE接收机操作还应考虑NR中可支持的新复用方案。更具体地说,在URLLC中,可以利用资源分配的重叠和传输之一的潜在打孔或叠加来执行具有不同TTI的下行传输的复用。先进的接收机操作应支持有效的检测机制,以最小化新复用方案的可能影响。此外,NR应假设有可能在D2D和V2X场景中使用增强型接收机。在V2X场景中,可靠性是主要指标之一,因此,高级接收机可能在基于Uu的V2V通信(其中TRP间干扰可能是限制因素)或基于PC5的V2V通讯(其中UE间干扰可能成为系统性能的瓶颈)中发挥关键作用。为了改善D2D/V2V通信场景中的性能,NR设计应考虑DL/UL/SL同时操作的可能性,并在用于鲁棒信道和干扰估计的解调参考信号的设计中考虑此复用选项。NR设计还应考虑可以帮助UE接收机提取强干扰信号的物理参数的资源分配和控制信令方面。


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