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5G灵活DMRS模式探讨
发布日期:2021-12-07

NR的DMRS用于数据信道和控制信道的解调,密度至少是可配置的。在LTE中,采用了统一的DMRS模式设计。然而,在NR中,频率范围很宽,即高达100GHz,各种场景对DMRS密度有不同的要求。然后,一个相同的DMRS模式是无效的,可能会导致不必要的性能降低。因此,应该支持灵活的DMRS模式配置,其中不同的模式可以具有不同的密度或位置,如图1中的描述。

G灵活DMRS模式探讨"

不同的UE速度

如图1所示,四种DMRS模式作为不同场景的示例。通常,pattern 1-a和pattern 1-c更适合低速的ue。由于信道变化小,为了节省DMRS开销和提高传输效率,较低的DMRS时域密度更为合适。如果UE移动快,则应使用更高的DMRS密度来进行更好的信道估计。在这种情况下,pattern 1-b和1-d更好。

不同延迟扩展

对于具有大时延扩展的一些UE,图1中的pattern 1-a和1-b更适合于跟踪信道频率选择性。然而,对于一些具有小时延扩展的UE,为了节省DMRS开销和提高传输效率,pattern 1-c和1-d更好。

不同解调时延

如上所述,如pattern 1-a和1-c中所述的前加载RS更适合于需要快速解调的一些UE,因为业务需要低时延。否则,可以配置pattern 1-b和1-d。

不同的传输层

由于NR可能需要支持比LTE更多的正交层,因此仅在频域中的正交码是不够的。一旦在时域中需要正交CDM,则应支持时域中的多个DMRS符号,例如pattern 1-b和1-d。

基于以上分析,为了满足不同场景的不同需求,最好支持可配置的DMRS模式,以实现最大的灵活性并提高传输效率。

为了实现灵活的DMRS模式,可以如上述考虑多集DMRS设计,其中第一级DMRS可以始终以低密度传输以进行粗略估计,而其他级别的DMRS可以根据应用场景使用更高密度。

由于嵌入在一个时隙的中间位置的DMRS可以减慢解调,所以控制/数据相关的DMRS应该被布置在控制/数据的前面,至少用于时延敏感的服务。因此,建议NR应支持前置DMRS作为第一组DMRS。对于时延不敏感的其他服务,如果前端加载的DMRS和中间加载的DMRS之间没有太大的性能差距,那么第一组DMRS也可以前端加载。否则,应同时考虑前载和中载RS。在这种情况下,对于需要快速解调的UE,DMRS可以是前加载的,例如,如果PDSCH传输和ACK/NACK反馈之间的A/N定时间隙为零时隙,则应配置前加载的DMRS。换言之,对于自包含A/N反馈,DMRS应前置以实现快速解调。当A/N定时间隙较大时,如果可以引入性能增益,则可以使用中间加载的RS。

对于第二组DMRS,可根据上述的不同目的对其进行配置,例如用于Rx波束检测。因为NR需要在框架中加入RF波束赋形,在该框架中接收权重是预先设置的。在这种情况下,可以限制传输预编码的灵活性。为了解决这个问题,可以采用图2所示的multi-shot DMRS结构。这种multi-shot DMRS结构使得接收侧能够尝试多个接收波束赋形权重,并且可以从预定义的集合中选择这些权重,并根据特定规则进行调整。这样,发送侧具有在不明确通知接收侧的情况下调整预编码矩阵的灵活性,并且用于调整的可行预编码矩阵的数目由RS符号的数目确定。

考虑到系统开销较大,可通过FDM将DMRS与数据传输进行多路复用。在这种情况下,一个DMRS符号中的每个数据块应相同。或者,每个数据块可以是控制/数据信息的冗余信息,然后将增加正确检测的可能性。

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因此,multi-shot DMRS设计可以看作是多集DMRS方案的一种情况。

第二组DMRS的另一个目的是相位噪声补偿。本地振荡器产生的相位噪声被认为是射频损伤的一个不可避免的来源。在6GHz以上的无线系统中,由于振荡器的相位噪声随着振荡频率的增加而增加,因此这种射频损伤更为严重。因此,DMRS的设计应考虑相位噪声补偿。

由于相位噪声对不同情况的影响程度不同,例如对于低频段,可能不需要补偿相位噪声,特别是对于DMRS设计。但对于高频段,可能需要在时域中连续的DMRS来跟踪相位噪声的时间变化。以MCS为另一示例,不同的调制方案可能对相位噪声跟踪有不同的要求,例如,当MCS被配置为小值时,可能不需要补偿DMRS设计的相位噪声。

DMRS模式的灵活配置可用于解决此问题。由于相位噪声的补偿并非在所有情况下都是必要的,因此相关的RS可被视为一组 multi-set DMRS的第二组。