NR PUSCH 相干传输

Posted 2023-02-05 modem协议笔记

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这篇就是为记录一个概念在协议中的体现方式。相干传输被定义为一种UE能力。考虑到UE的实现成本，NR不要求所有的UE都能做到所有的天线端口都可以相干传输。NR定义了以下3种UE的相干传输能力。

  

(1)全相干（Fully-coherent）传输：所有的天线端口都可以相干传输。

(2)部分相干（Partial-coherent）传输：同一相干传输组内的天线端口可以相干传输，不同相干传输组的天线端口不能相干传输，每个相干传输组包含2个天线端口。

(3)非相干（Non-coherent）传输：没有天线端口可以相干传输。

 

NR上行码本中包含所有天线端口联合传输的全相干码字、部分天线端口联合传输的部分相干码字，以及任意天线端口都不联合传输的非相干码字，以便于基站根据UE的不同相干传输能力进行预编码矩阵的选择和指示。其中，部分相干码字中的一列包含的非零元素对应于同一个相干传输天线组；非相干的码字中的一列只包含一个非零元素。

下面看几个38.211中TPMI的例子，区分具体的传输方式，TPMI的表格涉及transformprecoding的enable与否，Transformprecoding enable与否与PUSCH 使用的波形有关系，disable时对应的是cyclic Prefix OFDM，enable时对应的是DFT-s-OFDM，更具体的DFT-s-OFDM适合远距离传输，而CP-OFDM，如果使用较大的功率发送，由于PAPR的原因，难以保证信号的稳定性，所以CP-OFDM适用于距离较近的传输。在enable Transformingprecoding(DFT-s-OFDM)时只支持 one layer传输，disable Transformingprecoding(CP-OFDM)时，最大可支持四层传输，但是实际中由于硬件的限制，目前UE只能最大支持上行2 layer传输。一般在NR中 FR1优先使用DFT-s-OFDM,FR2中使用CP-OFDM，当然这个也和具体场景有关系。

以Transformprecoding enable(DFT-s-OFDM)的预编码矩阵为例，上述橙色框的代表非相干传输的情况；黄色框的代表部分相干传输的情况；绿色框的代表全相干传输的情况。

以Transformprecoding enable(CP-OFDM)的预编码矩阵为例，上述橙色框的代表非相关传输的情况；黄色框的代表部分相干传输的情况；绿色框的代表全相干传输的情况。

再看下协议中有关codebookSubset配置的描述。

 

UE支持上行多天线传输，但是不同的硬件设计，会出现上行多个天线发送端口满足相干传输或不满足相干传输的情况，因而需要考虑不同UE的天线相干能力，所以基站必须根据UE的相干能力，对码本进行限制。码本子集限制主要从码字相干传输类型的角度考虑，包括以下3种状态：

FullyAndPartialAndNonCoherent；PartialAndNonCoherent；NonCoherent。UE会在UE capability中以Band为单位上报，如下是相关结构图。

当UE上报partialAndNonCoherent'时，网络端之后就不应该配置 'fullyAndPartialAndNonCoherent';当 UE上报'nonCoherent'时，网络端就不应配置 ‘fullyAndPartialAndNonCoherent', or 'partialAndNonCoherent' ; 当RRC 层 SRS-ResourceSet中的norfSRS-Ports 为 two port 和usage 配置为codebook时，则 codebookSubset 不应该set to 'partialAndNonCoherent' ；

 

对于Partial Coherent能力的UE，码本子集限制不能被配置为FullyAndPartialAndNonCoherent；对于NonCoherent的UE，码本子集限制只能为NonCoherent。如果UE没有上报天线相干传输能力，默认UE为非相干传输能力的UE。总结的说就是：对于非相干能力的UE，码本中的全相干码字和部分相干码字是不能使用的；同理，对于部分相干能力的UE，码本中的全相干码字也是不能使用的。预编码矩阵以及传输层数联合编码后由基站指示给UE，信令的开销取决于不同层数的预编码矩阵数量之和。根据UE上报的情况，基站可以将UE不能使用的码字排除在联合编码的范围之外，可以节省一定的信令开销。因此，NR中基站可以通过最大传输层数限制和码本子集限制对上行码本进行子集限制。

 

正如下图38.212 Precoding information and number of layers的映射table一样，要根据maxRank 和codebookSubset进行TPMI的确定。

当码本子集限制为FullyAndPartialAndNonCoherent时，上行码本子集为传输层数不大于最大传输层数的所有码字；当码本子集限制为PartialAndNonCoherent时，上行码本子集为传输层数不大于最大传输层数的所有部分相干码字和非相干码字；当码本子集限制为NonCoherent时，上行码本子集为传输层数不大于最大传输层数的所有非相干码字。