联想：5G-6G 技术白皮书（128页）.pdf

1、1) 大规模天线传输技术5G 系统支持单用户 MIMO，多用户 MIMO 和多点协作传输。如图 2.3 所示，单用户 MIMO 支持单个用户的多流传输；多用户 MIMO 中多个用户的数据流复用在相同的时频资源上传输；多点传输中多个发送接收点为一个用户提供数据发送接收服务。对于下行传输，采用不同的预编码矩阵实现提高系统容量和系统可靠性的 MIMO 传输。下行预编码矩阵可通过用户测量反馈或上下行信道互异性来确定。对于上行传输，5G 系统支持基于码本的预编码传输模式和非码本的波束赋型传输模式。 2) 参考信号设计接收端利用接收到的参考信号对信道，干扰和噪声进行估计，用于解调，信道信息反馈，

2、波束管理和功率控制。不同功能的参考信号在 5G 系统中进行了精心设计，他们仅在需要时才进行传输，避免不必要的开销。基于 MIMO 传输设计的上下行参考信号包括信道状态信息参考信号（CSI-RS）、探测参考信号（SRS）、解调参考信号（DMRS）、时频追踪参考信号（TRS）、还特别根据高频段相位噪声大的特点增加了噪声相位追踪参考信号（PTRS）。 3) 信道信息测量及反馈5G 系统根据基站的天线阵的组成形态和应用场景对下行码本进行了优化设计。对单用户场景设计出基于二维 DFT 波束的单面板和多面板第一类码本，对多用户场景设计出包含幅度信息的高反馈精度第二类码本，并且用压缩感知对频域信道

3、信息进行了压缩以减少反馈开销。信道测量结果通过 CSI 上报，基站为每个CSI 配置参考信号，上报内容。反馈用户根据配置测量参考信号，计算出上报信息，进行信息上报，供基站端根据多个用户的信道情况进行调度。 4) 波束管理技术5G 系统不仅支持跟 4G 系统一样的低频工作频率，还增加了高频毫米波的工作频率。而路径损耗会随着频率的增大而呈指数级增大，因此当 5G 系统工作在高频时，路径损耗相比工作在低频时会增大很多。而大规模天线阵列中的天线可以通过调节天线的相位，形成波束赋形使信号更集中地发射和接收，且增益随着天线数增大而相应增大。而天线尺寸会随着工作载频的增大而减小，因此在高频时，基站

4、和用户可以通过配备更多的天线，获得波束赋形增益来弥补高频下的路径损耗。 不同的波束指向不同的方向，因此每个波束的覆盖范围都是有限的，为了能全覆盖基站里的所有用户，基站需要发射多个波束保证覆盖。同样用户端可能也有多个接收波束或发射波束来进一步提高波束赋形增益。传输时只有收发两端的波束进行匹配才能获得最大的波束赋形增益，因此 5G 相比 4G 新引入了波束管理来确定基站和用户的收发波束，并指示每次上下行传输所用的波束，从来提高传输性能。 5G 的波束管理如图 2.4 所示，有波束上报，波束扫描和波束复原三部分。波束上报是通过用户测量基站通过不同波束发出的参考信号，再根据测量结果由用户上报一个或者多个最强的波束给基站。基站基于上报结果，来配置或者指定用户之后传输的波束从来提高传输效率。波束扫描是通过发送端发送相同波束而在接收端用不同的波束接收来确定最优的接收波束，它可以提高波束匹配度从而进一步提高传输性能。而波束恢复是通过用户检测预配置的检测波束集的情况，当发现检测波束集中所有的波束质量都低于某个门限值，用户发起波束恢复的请求，并从一个预配置的候选波束集中选择一个满足条件的新的波束并上报给基站。然后基站会对用户的波束恢复请求进行确认，接下来则会用这个新的波束来服务这个用户。