NR MIMO增强演进及标准化进展

2022-07-09李南希朱剑驰郭婧尹航佘小明

电信科学 2022年3期

李南希，朱剑驰，郭婧，尹航，佘小明

NR MIMO增强演进及标准化进展

李南希，朱剑驰，郭婧，尹航，佘小明

（中国电信股份有限公司研究院，北京 102209）

大规模多输入多输出（multiple-input multiple-output，MIMO）技术作为5G的关键使能技术之一，在5G网络的商用部署中发挥了重要的作用。结合5G系统的演进与实际部署经验，3GPP Release 17在MIMO增强演进方面做了一系列标准化工作。聚焦3GPP标准化工作，介绍并分析了MIMO增强的标准化进展，并重点阐述了多波束增强与多传输点传输增强。最后对3GPP Release 18 MIMO增强标准化工作进行了展望。

3GPP；MIMO；多波束增强；多传输点传输增强

0 引言

第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project，3GPP）从Release 15（Rel-15），即新空口（new radio，NR）的第一个版本便引入了多输入多输出（multiple-input multiple-output，MIMO）技术的标准化工作，旨在使能多天线技术、高精度信道状态信息（channel state information，CSI）获取、波束管理等新特性[1-4]。随后，在Rel-16及Rel-17的NR演进版本中，对MIMO的功能及特性做了进一步增强，主要聚焦发射接收点（transmission-reception point，TRP）传输增强、波束管理增强等[5-6]。总体来说，Rel-15 NR系统引入了一系列支持MIMO技术的特性以更好地发挥大规模天线的优势，搭建好了基础框架。Rel-16及Rel-17 MIMO则在其基础上，结合5G系统的演进与实际部署经验，进一步分析了多方面的增强需求并完成了相关增强方案标准化工作。

回顾Rel-17 MIMO的标准化历程，该项目立项工作于2019年12月完成，从2020年8月的RAN1第102次会议开始，直到2021年11月的RAN1第107次会议为止，历经一年半的时间，已完成核心部分标准化工作，预计于2022年6月前完成性能部分的标准化工作。本文聚焦Rel-17 MIMO增强演进及标准化进展，着重阐述了多波束增强与多TRP部署增强及相关标准化工作，最后展望了Rel-18 MIMO的增强演进方向。

1 Rel-17 MIMO增强标准化进展

3GPP Rel-17 NR MIMO的多波束增强与多TRP增强的标准化工作主要包括以下2个目标[7]。

（1）多波束增强目标频段为FR2[8]（frequency range 2，一般指毫米波频段），但适用时也可用于FR1（frequency range 1，一般指sub-6 GHz频段），主要完成以下标准化工作。

小区内/小区间用户高速移动的场景下，识别更有效的上、下行波束管理方案，包括上、下行的公共控制与数据波束传输及接收，用于上、下行波束指示的统一传输配置指示（transmission configuration indicator，TCI）框架设计，使能动态控制信令以降低时延等。

针对配置多天线面板（panel）的用户设备（user equipment，UE），识别上行波束选择以及上行快速天线面板切换增强方案。

（2）多TRP部署的相关增强目标频段包括FR1和FR2，主要完成以下标准化工作。

多TRP/多天线面板场景下，提升物理下行控制信道（physical downlink control channel，PDCCH）、物理上行共享信道（physical uplink shared channel，PUSCH）和物理上行控制信道（physical uplink control channel，PUCCH）可靠性与鲁棒性的增强方案。

波束管理增强，以使能多天线面板同时接收多TRP传输的信息。

单频点网络高铁（high speed train-single frequency network，HST-SFN）部署场景增强，包括识别解调参考信号（demodulation reference signal，DMRS）的准共址（quasi co-location，QCL）假设解决方案及频率偏移与补偿方案等。

本节主要针对上述增强进行详细的阐述及分析，以便读者可以更深入地了解标准化工作进展。

1.1 多波束增强

通过使能波束成形技术，NR网络的覆盖性能及传输性能获得了有效的提升，尤其对于FR2频段，性能提升更加显著。为了能高效地执行与波束相关的处理，NR标准设计了一整套波束管理流程[9]，包括初始波束对的建立、波束测量/上报/指示和波束失败恢复。简单来说，波束管理主要围绕收发波束对的建立与波束信息指示定义了一系列机制以及相关资源配置信息，以便UE能够选择合适的空间滤波器参数，执行相关的波束发送及接收。在波束管理流程中，波束指示主要通过TCI与QCL实现，一个TCI状态可以包括最多两个下行参考信号以及相应的QCL类型[10]，具体格式如式（1）所示。

TCI状态：<下行参考信号1| QCL类型1，

下行参考信号2| QCL类型2> （1）

其中，QCL关系用于指示两个天线端口的具体准共址情况，共有如下4种类型。

QCL-Type A：{多普勒频移，多普勒扩展，平均时延，时延扩展}。

QCL-Type B：{多普勒频移，多普勒扩展}。

QCL-Type C：{多普勒频移，平均时延}。

QCL-Type D：{空间接收参数}。

QCL-Type A、QCL-Type B和QCL-Type C用于指示当前传输历经的信道与相应参考信号所历经信道的大尺度参数的一致性假设，以QCL-Type A为例，它表示两个天线端口传输的符号所历经信道具有相同的多普勒频移、多普勒扩展、平均时延和时延扩展。QCL-Type D用于波束管理，如果当前传输与某一参考信号具备QCL-Type D的准共址关系，则UE可使用与接收该参考信号的相同空间滤波参数来接收当前传输，即采用相同的接收波束。

基于上述基础框架，Rel-17 MIMO在多波束增强方面主要开展了如下标准化工作。

（1）用于波束指示的统一TCI框架

NR Rel-15/Rel-16版本协议中，默认存在上行和下行波束对应性，因此可以使用一个公共的源参考信号用于上行和下行的波束指示。但是在某些特定情况下，可以选择不遵循波束对应性，此时则需要分别指示上行和下行的波束信息[11]。针对该情况，Rel-17支持如下两种上、下行波束指示方法。

上、下行联合TCI：一个联合TCI状态内分别包含用于上、下行波束指示的源参考信号。

上、下行单独TCI：上、下行波束指示采用各自的TCI状态，每个TCI状态内只包含一个用于指示上行或下行波束信息的源参考信号。

上述波束指示遵循统一的TCI框架[12]，首先，由无线资源控制（radio resource control，RRC）信令为UE配置一个至多包含128个TCI状态的列表，用于确定下行传输的QCL信息以及上行传输的空间滤波器（用于确定上行发送波束）；然后，由媒体接入控制−控制单元（media access control-control element，MAC-CE）激活至多8个TCI状态或8个TCI状态对，其中每个TCI状态对包含一个下行信道或信号的TCI状态以及一个上行信道或信号的TCI状态；最后，由下行控制信息（downlink control information，DCI）的TCI字段选择其中一个TCI状态/状态对用于相关传输的QCL指示。可以看出，Rel-17整体的TCI指示沿用了Rel-15/Rel-16的流程，新增了上行传输的空间相关信息指示，其中可用于上行QCL-Type D指示的源参考信号包括信道状态信息参考信号（channel state informationreference signal，CSI-RS）、探测参考信号（sounding reference signal，SRS）和同步信号块（synchronization signal block，SSB）。此外，Rel-17定义了波束指示的生效时间，当UE成功解码用于波束指示的DCI后，如果所指示的波束与原先的波束不同，则新波束生效于波束指示确认后间隔至少个符号的第一个时隙，其中，的值由基站基于UE能力配置，Rel-17波束生效时间示意图如图1所示。

（2）针对小区间移动性及小区间多TRP的多波束测量上报增强

Rel-17在针对小区间移动性的多波束测量上报增强方面，主要考虑如下用例假设[13]：在网络架构方面，同时考虑非独立（non-standalone，NSA）组网与独立（standalone，SA）组网架构，其中NSA考虑EN-DC（EUTRA-NR dual connection，4G为主节点，5G为辅节点）；在载波聚合（carrier aggregation，CA）方面，主要考虑带内CA；在切换方面，仅考虑无线接入技术内部（intra-radio access technology，intra-RAT）切换，即同系统间切换，不考虑无线接入技术间切换；在同频场景方面，考虑非服务小区的SSB与服务小区的SSB有相同的中心频率与子载波间隔，以及非服务小区的SSB相关联的物理小区标识（physical cell identity，PCI）与服务小区的PCI不同两种情况。

Rel-17多波束测量上报增强主要基于上述用例假设，实现非服务小区信息与TCI及测量上报信息的结合，以便于非服务小区参考信号的测量上报以及通过服务小区的RRC为非服务小区配置SSB信息。具体来说，UE可以在一次CSI报告中上报至多个与非服务小区相关联波束的测量结果，其中的最大值与UE能力相关，目前至少支持=4，且当>4时，与一个非服务小区关联的最大波束数目为4。对于上述每个波束，UE上报的测量结果包括：测量参考信号的指示；与测量参考信号指示相关联的波束度量，即波束的层一参考信号接收功率（layer-1 reference signal received power，L1-RSRP）。

（3）上行天线面板选择增强

对于具备多天线面板的UE，每个天线面板包含一组能够产生一个模拟波束的射频链路，并且每个天线面板可以具备相同或不同的天线端口数、波束数和等效全向辐射功率（equivalent isotropically radiated power，EIRP），不同的UE天线面板不具备波束对应性关系。使能上行天线面板选择有助于提升UE传输性能、上行干扰管理等。

为了方便讨论，Rel-17引入了天线面板激活以及天线面板选择两个概念，其中天线面板激活指激活部分或全部天线面板用于下行和上行波束测量；天线面板选择指从激活的天线面板中选择一个用于上行传输。目前，Rel-17仅支持UE发起的上行天线面板激活与选择，当UE由于移动、旋转等因素出现当前天线面板的传输性能下降时，可以发起天线面板激活/选择，以便选择更合适的天线面板进行传输。

1.2 支持多TRP部署的相关增强

多TRP传输是提升系统鲁棒性的一种有效方法，一方面，多TRP为UE提供了多条通信链路，可以通过重复传输额外获得信道分集，也可以解决由遮挡导致的单路径中断问题；另一方面，多TRP可以解决某些信道的拥塞问题，比如对于小区边缘UE，通常需要采用较高的PDCCH聚合等级以保证PDCCH的传输性能，然而单TRP在某些情况下可能难以为UE分配足够的传输资源，此时通过协调多TRP的资源，为PDCCH拥塞问题提供了一种有效的解决方案[14]。Rel-16主要支持物理下行共享信道（physical downlink shared channel，PDSCH）的多TRP重复传输方案，包括基于空分、频分及时分的PDSCH重复传输。Rel-17借鉴Rel-16的设计思路，将基于多TRP的重复传输增强扩展到更多的信道上，包括PDCCH、PUCCH和PUSCH。在波束管理方面，Rel-15/Rel-16的波束管理流程主要考虑单TRP场景，Rel-17针对多TRP传输场景，将波束及资源配置与TRP关联，从而使能多TRP的测量上报及波束管理流程。此外，Rel-17还针对高铁场景进行了相应增强，支持频域预补偿以对抗高速移动带来的多普勒频偏。

（1）基于多TRP的PDCCH、PUCCH和PUSCH增强

在多TRP的PDCCH可靠性增强方面，Rel-17引入了使能承载两个TCI状态的PDCCH传输，分别用于指示两个TRP相关传输的QCL参考。对于单频点网络（single frequency network，SFN），通过将给定搜索空间集中的一个候选PDCCH与相应控制资源集（control resource set，CORESET）中两个TCI状态相关联，实现承载两个TCI状态的PDCCH传输。对于非单频点网络，Rel-17主要研究了以下3种方案。

无重复传输方案：每个TRP传输部分编码/速率匹配后的PDCCH。该方案可以获得更高的编码增益，但是如果UE与某一TRP间的链路中断（如FR2频段的遮挡），将导致PDCCH难以被正确解码。

重复传输方案：每个TRP分别重复传输编码/速率匹配后的PDCCH，其中每次重复传输具有相同数量的控制信道元素（control channel element，CCE）和编码比特，并对应相同的DCI有效载荷。该方案具有更好的鲁棒性，但是编码增益较低。

多次传输机会方案：即采用多次独立的DCI调度、相同的PDSCH接收或PUSCH传输，其中多次DCI传输可位于相同时隙或不同时隙。以4次PDCCH重复传输调度4次PDSCH接收为例，分别记作PDCCH1～4与PDSCH1～4，则PDCCH1调度PDSCH1～4的接收，PDCCH2调度PDSCH2～4的接收，以此类推。该方案中，由于PDCCH的DCI载荷不同，难以对PDCCH进行软合并[15]，但是由于PDCCH可以位于相同的时隙内传输，因此具有更低的时延。

最终，基于各公司仿真分析和讨论，选择上述重复传输方案作为非单频点网络的多TRP场景下PDCCH传输方案，该方案在传输性能和对标准化的影响两方面可以达到更好的平衡[16-17]。

在多TRP的PUSCH可靠性增强方面，Rel-17支持基于单DCI的多TRP PUSCH重复传输方案，整体方案基于Rel-16的PUSCH重复传输。另外，为支持多TRP PUSCH重复传输，至多需要支持两个波束，因此，需要定义PUSCH重复传输与波束的映射方式。PUSCH重复传输与波束映射方式示意图如图2所示，Rel-17主要研究了以下3种映射模式。

循环映射模式：即第1个、第2个波束分别应用到第1个和第2个PUSCH重复传输上，以此类推，完成剩余PUSCH重复传输与波束的映射。

顺序映射模式：即第1个波束应用到第1个和第2个PUSCH重复传输，第1个波束应用到第3和第4个PUSCH重复传输，以此类推。

对半映射模式：即第1个波束应用到前一半PUSCH重复传输，第2个波束应用到后一半PUSCH重复传输。

图2 PUSCH重复传输与波束映射方式示意图

Rel-17最终采纳了循环映射与顺序映射模式，并且当PUSCH重复传输次数大于2时，循环映射对UE来说是可选项。除波束映射外，为使能多TRP的PUSCH重复传输，还需要支持通过DCI格式0_1/0_2指示两个探测参考信号资源指示（SRS resource indicator，SRI）和两个传输预编码矩阵指示（transmitted precoding matrix indicator，TPMI），并且SRS资源集的最大数量需要增加至两个，以为UE向两个TRP的上行传输分别配置相关资源及传输信息。对于基于码本（codebook based）的PUSCH重复传输方案，DCI格式0_1/0_2中包含两个SRI字段与两个TPMI字段，其中两个SRI字段分别对应两个SRS资源组，每个SRI字段指示一个TRP的SRI信息，并沿用Rel-15/Rel-16框架；两个TMPI字段中，第1个TMPI字段沿用Rel-15/Rel-16的TPMI设计，第2个TPMI字段只包含TPMI索引，两个TPMI采用相同的传输层数，由第1个TMPI字段指示。对于非码本（non-codebook based）PUSCH，DCI格式0_1/0_2中包含两个SRI字段，与基于码本的SRI字段类似，但是仅第1个SRI字段沿用Rel-15/Rel-16框架，第2个SRI字段指示的SRS资源索引基于第1个SRI字段指示的传输层数确定。

在多TRP的PUCCH可靠性增强方面，Rel-17支持时分多PUCCH传输，且每个PUCCH传输可采用不同的发送波束。对于多PUCCH传输，Rel-17研究了如下3种方案。

多TRP时隙间重复传输：一个PUCCH资源携带上行控制信息（uplink control information，UCI），另一个或更多的PUCCH资源或者相同的PUCCH资源在另一个或多个时隙携带UCI的重复传输。

多TRP时隙内跳波束（beam hopping）传输：UCI在一个PUCCH资源内传输，其中不同的符号集合使用不同的波束进行传输。

多TRP时隙内重复传输：一个PUCCH资源携带UCI，另一个或更多的PUCCH资源或者相同的PUCCH资源在另一个或多个子时隙携带UCI的重复传输。

目前协议支持了时隙间重复传输以及时隙内重复传输，且均支持所有PUCCH格式。对于多TRP时隙间重复传输，可配置上行波束的循环映射或者顺序映射，并且当重复传输次数大于2时，循环映射对UE来说是可选的；对于多TRP时隙内重复传输，携带UCI的相同PUCCH资源在一个时隙内重复传输两次。

（2）基于多TRP的波束管理增强

Rel-15/Rel-16支持非组波束上报（non-group-based beam reporting）和组波束上报（group-based beam reporting）两种上报模式。对于非组波束上报，UE对网络配置的多个参考信号进行测量，并上报一个或多个测量结果（包括波束指示信息及对应的L1-RSRP信息）；对于组波束上报，需要UE具备同时接收多个下行波束传输的能力，UE在一次报告中基于不同的组分别上报一个或多个测量结果。Rel-17沿用Rel-15/Rel-16的上述波束上报模式，对多TRP间波束配对的测量上报进行增强，以使能多天线面板UE同时接收来自多TRP的下行传输；另外，针对TRP的波束失败恢复（beam failure recovery，BFR）进行增强，实现BFR流程的优化，以尽可能早地检测到一个或多个TRP的波束失败事件并采取相应波束恢复策略。

对于多TRP测量上报增强，Rel-17支持一个单独CSI上报中包含个波束对/波束组（的最大值可以为{1,2,3,4}，具体决于UE能力），其中每波束对/波束组包含（=）个波束，且UE可以同时接收同一波束对/波束组内的不同波束。网络侧通过将不同的TRP与同一波束组内的不同波束相关联，从而使能UE同时接收多个TRP发送的不同波束。UE同时接收多个TRP发送的不同波束示意图如图3所示，波束1和波束2由TRP1传输，波束3和波束4由TRP2传输，且波束2与波束3属于同一波束组，则UE可以同时接收波束2与波束3。

图3 UE同时接收多个TRP发送的不同波束示意图

对于针对TRP的BFR增强，Rel-17支持为每个TRP分别配置波束失败检测参考信号（beam failure detection-reference signal，BFD-RS）集合以及新波束指示参考信号（new beam indication-reference signal，NBI-RS）集合，从而使能了针对TRP的波束失败检测。针对TRP的波束恢复示意图如图4所示，当TRP2发生波束失败时，UE可以针对该TRP执行单独的BFR流程，而无须等到所有波束链路全部失败时才启动BFR，有效地提升了传输鲁棒性。

图4 针对TRP的波束恢复示意图

图5 HST场景示意图[19]

（3）基于多TRP的HST-SFN部署增强

HST是NR部署的一个重要场景，其关键特性在于保障UE的一致性体验以及高移动速度（500 km/h[18]）下的通信可靠性。HST-SFN是高铁场景中的一种重要部署方式，HST场景示意图如图5所示[19]，其特点在于多个射频拉远头（remote radio head，RRH）通过光纤连接到一个基带处理单元（baseband unit，BBU）并共享相同的PCI，以尽可能减少切换频次，从而改善用户体验[20]。

HST-SFN场景下，高移动性带来了非常大的多普勒偏移，以500 km/h为例，3.5 GHz频段的多普勒频偏高达1.6 kHz[21]。为提升HST-SFN场景下的性能，需要研究频率预补偿方案并进行频率校准。Rel-17在相关标准化工作中，基于如下频率偏移预补偿方案开展研究讨论[22-23]。

步骤1 TRP传输无预补偿的跟踪参考信号（tracking reference signal，TRS）。

步骤2 UE基于接收到的TRS确定相应的载波频率，并在该载波频率上传输SRS/PUSCH。

步骤3 TRP基于步骤2接收到的SRS/ PUSCH确定预补偿的频率偏移。

基于上述步骤，频率偏移预补偿方案示意图如图6所示，TRP1与TRP2连接至同一BBU且它们之间具有理想回程。首先，TRP1与TRP2分别向UE传输TRS1与TRS2，中心频点为c，则UE检测到的TRS频点分别为c+1与c+2，其中，1、2分别表示两个TRS的频率偏移。随后，UE基于接收到的TRS确定SRS的载波频率为c’，并向两个TRP发送SRS。此时，TRP1接收到的SRS频点为c’−1，TRP2接收到的SRS频点为c’+2，假设以TRP1作为频率预补偿的锚点，则通过将上述两频点相减便可以得到TRP2的预补偿值为Δ=1−2。最后，TRP2将TRS2的频点调整为c+Δ，则两个TRP到UE的TRS的频率便实现了对齐，进而可以完成频率预校准。

图6 频率偏移预补偿方案示意图

2 Rel-18 MIMO增强展望

传统无线通信业务的容量需求以下行为主，如刷视频、下载等，因此，5G系统在前期指标设定上对下行容量、速率提出了远高于上行的指标要求。但是随着人们娱乐、工作、生活方式的改变，逐渐出现了以上行速率为主要诉求的新型业务，如高清视频直播、安全监控、机器视觉以及扩展现实等[24-25]。为解决这些以上行为中心的业务需求，推动无线通信系统的持续发展，2021年12月的3GPP RAN第94次全会上，通过了Rel-18 MIMO演进增强项目立项[26]，着重聚焦上行MIMO增强及下行MIMO的持续演进。

在上行容量增强方面，Rel-18 MIMO主要聚焦3个方面工作，包括研究扩展正交DMRS端口数目的方案，以使能更多数据流的上、下行传输；针对特定UE类型，如客户终端设备（customer premise equipment，CPE）、固定无线接入设备、车载及工业设备，研究使能4流或更多流数的上行传输增强；针对上述特定UE类型，研究多天线面板同时进行上行传输的增强方案。

在MIMO的持续演进方面，相关标准化工作主要包括：CSI上报增强，主要针对FR1中/高速场景下的UE，利用时域相关或多普勒域信息辅助下行预编码；相干联合传输场景下CSI获取增强；基于Rel-17上、下行统一TCI框架下进一步扩展，以支持多TRP场景的TCI状态指示。

根据目前的时间计划安排，Rel-18 MIMO的标准化工作预计于2023年12月完成核心部分的标准化工作，2024年6月完成性能部分的标准化工作。

3 结束语

伴随着无线通信系统的发展，大规模MIMO技术及相关标准化工作也在持续演进。从Rel-15到Rel-17，MIMO在CSI设计/上报、多TRP传输、波束管理等方面完成了一系列增强工作，在提升无线系统的传输性能、可靠性及鲁棒性方面发挥了重要作用。面向Rel-18，MIMO在持续演进的同时，更加关注新型业务对上行容量的需求，致力于为5G多样化的业务发展打造好坚实的无线通信技术基础。

[1] 童辉. 5G新空口设计:如何从LTE拓展与创新[J]. 电信科学, 2019, 35(7): 17-26.

Tong H. 5G new radio design: why/how to extend/innovate from LTE[J]. Telecommunications Science, 2019, 35(7): 17-26.

[2] 刘晓峰, 孙韶辉, 杜忠达, 等. 5G无线系统设计与国际标准[M]. 北京：人民邮电出版社, 2019.

Liu X F, Sun S H, Du Z D, et al. 5G wireless system design and international standard[M]. Beijing: Posts & Telecom Press, 2019.

[3] 林泓池, 孙文彬, 郭继冲, 等. 5G先进技术研究进展[J]. 电信科学, 2018, 34 (8): 34-45.

Lin H C, Sun W B, Guo J C, et al. Research progress of 5G advanced technologies[J]. Telecommunications Science, 2018, 34(8): 34-45.

[4] 王庆扬, 谢沛荣, 熊尚坤, 等. 5G关键技术与标准综述[J]. 电信科学, 2017, 33 (11): 112-122.

Wang Q Y, Xie P R, Xiong S K, et al. Key technology and standardization progress for 5G[J]. Telecommunications Science, 2017, 33(11): 112-122.

[5] 3GPP. Revised WID: enhancements on MIMO for NR: TSG RAN #82. RP-182863[S]. 2018.

[6] 3GPP. New WID: further enhancements on MIMO for NR: TSG #RAN 86. RP-193133[S]. 2019.

[7] 3GPP. Revised WID: further enhancements on MIMO for NR: TSG #RAN 92. RP-211586[S]. 2021.

[8] 3GPP. User equipment (UE) radio transmission and reception (Release 17): TS 38.101-1. V 17.4.0[S]. 2021.

[9] 沈嘉, 杜忠达, 张治, 等. 5G技术核心与增强:从R15到R16[M]. 北京：清华大学出版社, 2021.

Shen J, Du Z D, Zhang Z, et al. 5G NR and enhancements from R15 to R16[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2021.

[10] 3GPP. Physical layer procedures for data (Release 17): TS 38.214. V 17.0.0[S]. 2021.

[11] 3GPP. Multi-beam enhancements: TSG RAN1 #104-e. R1-2101186[S]. 2021.

[12] 3GPP. Change request: Introduction of further enhancements on MIMO for NR: TSG RAN1 #107-e. R1-2112949[S]. 2021.

[13] 3GPP. Moderator summary#2 for multi-beam enhancement: TSG RAN1 #103-e. R1-2009499[S]. 2020.

[14] 3GPP. Enhancements on multi-TRP for reliability and robustness in Rel-17: TSG RAN1 #102-e. R1-2006391[S]. 2020.

[15] 3GPP. Multi-TRP enhancements for PDCCH, PUCCH and PUSCH: TSG RAN1 #103-e. R1-2007764[R]. 2020.

[16] 3GPP. Enhancements on multi-TRP for PDCCH, PUCCH and PUSCH: TSG RAN1 #103-e. R1-2008149[S]. 2020.

[17] 3GPP. On PDCCH, PUCCH and PUSCH enhancements with multiple TRPs: TSG RAN1 #103-e. R1-2009223[S]. 2020.

[18] ITU-R Report M.2083. IMT vision-framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond[R]. 2015.

[19] 3GPP. Study on scenarios and requirements for next generation access technologies (Release 16): TR 38.913. V 16.0.0[S]. 2020.

[20] 3GPP. Enhancements on HST-SFN: TSG RAN1 #102-e. R1-2006132[S]. 2020.

[21] 3GPP. Enhancements on HST-SFN deployment: TSG RAN1 #102-e. R1-2006204[S]. 2020.

[22] 3GPP. Enhancements on HST-SFN: TSG RAN1 #105-e. R1-2105294[S]. 2021.

[23] 3GPP. Enhancements on HST multi-TRP deployment in Rel-17: TSG RAN1 #106-e. R1-2106467[S]. 2021.

[24] YASTREBOVA A, KIRICHEK R, KOUCHERYAVY Y, et al. Future networks 2030: architecture & requirements[C]//Proceedings of 2018 10th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT). Piscataway: IEEE Press, 2018: 1-8.

[25] SAAD W, BENNIS M, CHEN M Z. A vision of 6G wireless systems: applications, trends, technologies, and open research problems[J]. IEEE Network, 2020, 34(3): 134-142.

[26] 3GPP. New WID: MIMO evolution for downlink and uplink: TSG RAN #94. RP-213598[S]. 2021.

Evolution and standardization progress for NR MIMO enhancement

LI Nanxi, ZHU Jianchi, GUO Jing, YIN Hang, SHE Xiaoming

Research Institute of China Telecom Co., Ltd., Beijing 102209, China

As one of the key technologies of 5G , massive multiple-input multiple-output (MIMO) has played an important role in the commercial deployment of 5G networks. Based on the deployment experience of 5G systems, 3GPP Release 17 has done a series of standardization work on MIMO evolution enhancement. Focusing on 3GPP standardization work, the standardization progress of related MIMO enhancement schemes, especially for multi-beam enhancement and multi-TRP enhancement, was introduced and analyzed. In the end, potential future work of 3GPP Release 18 MIMO enhancement was summarized.

3GPP, MIMO, multi-beam enhancement, multi-TRP enhancement

TN929.5

10.11959/j.issn.1000−0801.2022038

2022−01−26；

2022−03−04