在Rel-10 LTE-A中，支持緊湊的one-size-fit-all?基于碼本的上行MIMO系統(tǒng)，其中上行grant（包含DCI?format4）包括單個PMI字段（以及RI）。此PMI表示UE用于預定UL傳輸?shù)膯蝹€預編碼矩陣。因此，采用寬帶上行預編碼。

對于NR MIMO，系統(tǒng)設計考慮了以下設計原則，匯總見表1：

1.?在各種場景中，在爭取單一框架的同時，促進多樣性和多路復用增益之間的靈活權衡。例如，所選MIMO傳輸方案可以配置為適應低速到高速UE。此通用框架用于：

1)?6GHz以上及sub-6GHz：通過潛在規(guī)范支持和系統(tǒng)實現(xiàn)的組合，可容納在6GHz以上（例如掃頻波束結構）使用模擬/混合波束賦形施加的特定設計限制。

2.?根據(jù)LTE的設計原理，在設計MIMO組件（如CSI報告和碼本）時假定使用雙極化天線陣列。

3.?在上行mimo用例中，要求高頻譜效率的eMBB是一個明確的用例。URLLC還可以從低階上行波束賦形中獲益。另一方面，由于mMTC UE是低成本、復雜度低、功率額定值較低的UE，因此它可能與mMTC無關。

1)?如果SC-FDMA的可能用例僅為mMTC，則可以假設OFDMA設計上行NR?MIMO。

4.?DL和UL NR MIMO的最大層數(shù)與LTE保持相同。由于高階SU-MIMO傳輸?shù)念l譜效率不太可能提高，因此沒有強烈的動機來增加每個UE的最大空間復用增益。

基于上述原則，可以進行以下增強：

1.支持動態(tài)（類似于Rel-10上行?MIMO）和半動態(tài)波束賦形，其中UE可以配置為兩種模式中的一種

2.支持上行MIMO的頻率選擇性預編碼，以及頻率非選擇性預編碼

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類似于下行NR-MIMO，上行NR-MIMO將受益于圖1所示的動態(tài)和半動態(tài)波束賦形。然而，與下行不同的是，上行MIMO可能需要根據(jù)雙工方案不同地實現(xiàn)。

當在gNB或UE處可用精確的上行CSI時（例如，低UE速度和良好的小區(qū)隔離或小區(qū)間干擾協(xié)調），動態(tài)波束賦形尤其適用。在這種情況下，UE可以通過窄定向波束傳輸數(shù)據(jù)，因為可以訪問準確的定向信息。對于FDD，gNB可以經由下行控制信道（例如UL?grant）向UE發(fā)送預編碼向量/矩陣（或向量/矩陣）的選擇。在接收到這種預編碼信息時，UE應使用相關聯(lián)的預編碼器將所請求的UL數(shù)據(jù)發(fā)送到gNB。該預編碼信息由gNB動態(tài)地更新。

半動態(tài)波束賦形尤其適用于在gNB或UE處上行CSI質量受損時（例如，高UE速度和差的小區(qū)隔離，其導致稱為閃光燈效應的突發(fā)性小區(qū)間干擾）。在這種情況下，gNB通過一組定向波束傳輸數(shù)據(jù)更為有利，因為UE只能指示近似的定向信息。為此，可以采用在頻域中的一組波束內的預編碼器（波束）循環(huán)。這種循環(huán)模式可以是固定的，也可以用信號通知UE。相同的碼本可用于動態(tài)和半動態(tài)波束形成。

預編碼支持

為了支持動態(tài)波束賦形，可以使用基于碼本的MIMO傳輸，其中UL授權（包含相關DCI）包括單個預編碼信息（PMI）字段（連同RI）。該PMI指示UE用于調度上行傳輸?shù)膯蝹€預編碼矩陣。因此，一個預編碼器或波束賦形應用于該UE的所有調度PRB（“wideband”或頻率非選擇性預編碼）。Rel-10 LTE支持此功能，其中DCI?format4用于此目的。因此，該方案可方便地用于NR。

當UE被分配少量連續(xù)RB時，頻率非選擇性預編碼往往表現(xiàn)良好。然而，對于其他情況，頻率非選擇性預編碼是次優(yōu)的。例如，當上行系統(tǒng)帶寬較大或UE被分配了多個RB集群時，使用單個預編碼向量/矩陣將導致顯著的性能損失。

因此，支持用于上行NR-MIMO的頻率選擇性預編碼是有益的。然而，主要的困難與下行信令有關。如果將此信令作為DCI的一部分執(zhí)行，則所需的開銷將增加，因為PMI的數(shù)量將隨著更大的資源分配而增加。因此，應該限制每個DCI的PMI的數(shù)量，以避免過多的下行信令開銷。

對于半動態(tài)波束賦形，盡管一組（因此多個）預編碼向量/矩陣用于預編碼器循環(huán)，但不需要在DCI上發(fā)信號通知多個PMI。相反，如果要動態(tài)地用信號通知預編碼器組信息，則可以使用指示預編碼器組的選擇的PMI字段。

TDD上行MIMO

當上下行互易性是可行的，例如對于TDD場景，UE可以從測量下行CSI-RS獲得上行信道的估計。在這種情況下，UE可以為給定的資源分配計算其自己的預編碼器。這似乎消除了經由下行控制信道發(fā)信號發(fā)送預編碼器信息DCI字段的需要，并且不需要額外的下行控制開銷。

然而，盡管UE能夠獲得上行信道的估計以導出其預編碼器，但是由于缺少上行干擾信息（主要是小區(qū)內干擾，其只能在gNB處獲得），該預編碼器計算可能不準確。這在上行多用戶MIMO（MU-MIMO）時尤其相關。在這種情況下，可以使用以gNB為中心的預編碼器計算以及下行信令。

因此，使用CSI-RS通過互易性來估計上行CSI對于TDD仍然需要研究。如果可以通過CSI-RS可靠地估計UL CSI，則不需要在DCI字段中包括預編碼器信息。

參考信號

與Rel-10?LTE類似，上行信道測量和解調分別由SRS和上行DMRS來促進。在功能方面，除了以下附加功能外，將共享LTE提供的框架。

為了便于在gNB處進行TDD的下行CSI測量（除了上行信道測量之外），SRS應設計為最多提供8個端口。這允許gNB在假設8個RX天線的情況下測量下行?CSI。因此，預計SRS容量將很高。另外，雖然周期性和非周期性SRS都可以被支持，但是非周期性SRS是默認的SRS操作，特別是對于高空間分辨率上行信道測量。SRS資源利用效率和減少不必要的干擾。周期SRS主要用于鏈路維護。為了便于上行解調，上行DMRS被設計為每個UE最多4個端口。