第三部分：RAN#76(2017/6)全會和RAN3-NR#2(2017/6)重啟L1底層分離討論
1. RAN #75全會(2017/3)對低層切分的決議
2017/3的RAN#75全會結(jié)論如下(詳見TR38.801 v2.0.0)。
RAN架構(gòu)的低層分割的研究工作沒有完成，需要延后進(jìn)行。
需要進(jìn)一步對低層分割方案、可行性、切分方式選擇等進(jìn)行評估，并且進(jìn)入規(guī)范階段之前，需要基于NR進(jìn)行技術(shù)優(yōu)勢的對比分析。
研究階段(SI)的討論結(jié)果表明，選項6和7更受贊成。
2. 擱置期：RAN3 #95bis(2017/4)/ RAN3#96(2017/5)
RAN3 #95bis(2017/4)擱置，未討論。
RAN 3#96(2017/5)擱置，未討論。
3. RAN #76全會(2017/6)啟動低層切分討論工作
RAN #76上，L1底層切分工作重新啟動討論。
3.1 RP-171176/RP-171487 Status report of Study on CU-DUlower layer split for New Radio; rapporteur: NTT DOCOMO, INC.
Docomo作為RAN3底層切分工作的報告起草人，在RAN #76會上提交了RP-171176(后修正為RP-171487)，對L1低層切分的現(xiàn)狀和與其進(jìn)行了說明。
RAN #75上的RP-170818對SI階段的L1低層切分有基本結(jié)論，目前總體進(jìn)展為0%，預(yù)期2017年12月的RAN #78會議上100%完工。
其目標(biāo)是：
4. RAN3 NR#2 (2017/6) 建議重啟CU/DU底層切分的討論
RAN3 NR#2會議上提議，依據(jù)RAN#75當(dāng)初的結(jié)論，建議在RAN3#97-bis啟動低層切分的討論。
4.1 R3-172579 Work plan for CU-DU LLS SI，Docomo
Docomo作為SI的報告起草人，提交了此底層切分(LLS)的工作計劃。
總體工作計劃為：
上述工作計劃分析說明如下：
-
RAN3要想進(jìn)行低層切分方面的研究工作，首先得有一個NR L1處理流程作基準(zhǔn)。
-
提議RAN3首先在6月份的NR Adhoc會議上針對數(shù)據(jù)信道設(shè)計一個L1的處理流程圖，然后在8月份的RAN3#97會議上再考慮其它信令和信道(如SS、RS、SRS、PRACH、PDCCH和PUCCH等)。
-
同樣，RAN3也在6月份的NR Adhoc會議上首先對不同選項下數(shù)據(jù)信道相關(guān)的CU和DU功能和分布進(jìn)行定義，然后8月份再考慮其他信令和信道。
-
提議RAN3在7月份和8月份與RAN1聯(lián)系，詢問它們對L1流程的看法和反饋。
-
RAN3首先內(nèi)部進(jìn)行討論，然后再聯(lián)絡(luò)RAN1的考慮是因為12月份的完成時間很緊張，而RAN1在這方面的工作量不大。
-
首先考慮數(shù)據(jù)信道的原因是它對前傳帶寬和性能的影響較大，另外，由于R14 SI階段對數(shù)據(jù)信道已經(jīng)進(jìn)行過一些討論，所以后續(xù)討論工作相對容易些。
-
需要注意的是，雖然RAN#76同意RAN1在SI方面的工作直到8月份會議后才開始，但是RAN3早點(diǎn)提交聯(lián)絡(luò)函(LS)給RAN1，也有助于它們盡早開始考慮核討論。
-
同時，提議RAN3在6月份的NR Adhoc會議上開始討論相關(guān)的性能評估準(zhǔn)則，并從RAN3 #97開始，采用此準(zhǔn)則對不同選項進(jìn)行分析和評估，直到RAN3 #98為止，以便對切分選項進(jìn)行選擇。
-
最后，RAN3還需要討論CU和DU底層切分時前傳接口的可行性，建議從10月份的RAN3 #97bis開始。
4.2 R3-172287 Further details on option 7 (Intel)
Intel認(rèn)為，TR38.801中對物理層的3種切分方式太過籠統(tǒng)，細(xì)節(jié)方面有缺失。結(jié)合TR38.801和TR38.802以及其他一些討論文稿，L1的基本功能塊可以采用下圖來描述。
NR討論階段，引入了模擬波束賦形的概念，而波束賦形正是NR與LTE不同的地方。因此，建議在PHY流程圖中增加波束賦形的內(nèi)容。對于數(shù)字波束賦形，其功能可以看作是下行預(yù)編碼(precoding)和上行預(yù)過濾(pre-filtering)功能的一部分，因此是否需要在圖中單獨(dú)表示，需要和RAN1進(jìn)行討論和明確，但目前理解為需要進(jìn)一步研究(FFS)。
上行方向上，PRACH子載波間隔與數(shù)據(jù)符號是不同的，因此需要在相關(guān)(correlation)之前對PRACH進(jìn)行過濾(filter)。所以，建議在PHY層添加一個PRACH處理功能塊。PRACH在L1的處理包括PRACH過濾、相關(guān)和峰值檢測。
在調(diào)度過程中需要SRS數(shù)據(jù)，且下行預(yù)編碼和上行預(yù)過濾產(chǎn)生過程中也都可能會用到SRS，因此添加SRS處理模塊也很重要。
因此，新的L1流程圖如下：
同時，針對TR38.801的描述，有以下幾個觀察點(diǎn)：
選項7-1中PRACH過濾描述不清楚。
選項7-2中預(yù)過濾功能定義不清楚。
預(yù)過濾的目的是根據(jù)信道信息將從天線端口上接收到數(shù)據(jù)壓縮到數(shù)據(jù)流上，與下行預(yù)編碼相類似。
假設(shè)預(yù)編碼矩陣為H*,維度是[Nl * Np]，Np是DU中的接收天線端口數(shù)，Nl是層數(shù)。H是上行信道矩陣(可能來自DMRS估算或者SRS估算或者其它方式)。
預(yù)編碼就是將數(shù)據(jù)與預(yù)濾波矩陣進(jìn)行相乘：
Yprefiltered = H*Y
其中，Y是FFT/CP去除后的頻域信號。
因此，接收數(shù)據(jù)的維度從Np轉(zhuǎn)到Nl個流。隨后可以對預(yù)濾波信道進(jìn)行信道估算工作。
提議如下：
-
提議以TR38.801低層切分內(nèi)容為基準(zhǔn)進(jìn)行討論。
-
提議在L1模型中增加SRS和模擬波束賦形相關(guān)內(nèi)容。
-
提議對PRACH過濾進(jìn)行以下定義：PRACH濾除包括3個功能塊，即天線數(shù)據(jù)合并或選擇、CP去除、decimation濾波器+較小的FFT或者大的FFT+PRACH子載波選擇。
-
提議采用上述的預(yù)濾波(Pre-filtering)描述。
4.3 R3-172288 TP for further details on option 7 (Intel)
RAN3-172287中討論結(jié)論在TR38.801中的修改建議，內(nèi)容請參考R3-172288。
4.4 R3-172580 NR L1 processing block diagram (NTT Docomo)
R14 NR SI階段，L1低層切分是基于LTE來討論的，即采用下圖進(jìn)行選項6和7的討論和分析工作。
進(jìn)一步研究底層切分時，需要采用NR的L1來進(jìn)行。對于NR，其區(qū)別于LTE的最主要一點(diǎn)就是波束賦形，因此需要在L1模型中增加波束賦形相關(guān)功能模塊。
RAN1曾經(jīng)討論過模擬/數(shù)字/混合波束賦形，因此RAN3研究中也需要涵蓋這些內(nèi)容。下圖為可能的NR L1處理流程圖，其中變化部分采用高亮來標(biāo)定。
由于波束賦形方式與頻段有關(guān)，因此上圖中左右分別表示6GHz以下頻段和28GHz頻段。6GHz以下采用數(shù)字波束賦形(上左)，28GHz則采用模擬波束賦形(上右)。
對于數(shù)字波束賦形，引入預(yù)編碼和數(shù)字波束賦形的2級分布式賦形的目的是便于硬件實現(xiàn)。比如，采用2步賦形，可以同時采用不同的賦形算法，如基于碼本的預(yù)編碼和基于互易性的數(shù)字BF。
需要考慮的另一點(diǎn)是數(shù)字BF的位置。圖中，數(shù)字BF位于RE(去)影射和IFFT/FFT功能模塊之間，以便提供擴(kuò)展性和靈活性。例如，流數(shù)不會影響數(shù)字BF輸出的流數(shù)，且支持不同的MIMO算法(MU-MIMO或SU-MIMO)時，不會影響到數(shù)字BF功能。(the number of streams does not affect to the number of streamsoutput by Digital BF and various MIMO schemes (e.g., MU-MIMO SU-MIMO) can besupported without impact on the Digital BF function. )
雖然這個圖需要由RAN1進(jìn)行確認(rèn)，但是RAN3需要以此為基準(zhǔn)進(jìn)行討論，并將此圖發(fā)送給RAN1，等待RAN1的反饋。
如果上圖予以通過，則可以考慮另外的選項。在RE影射之后增加數(shù)字BF功能后，在RE(去)影射和數(shù)字BF之間存在一個可能的切分點(diǎn)。在此進(jìn)行切分，前傳寬度仍依賴于流數(shù)(而不是TRX數(shù))，而下行預(yù)編碼和上行信道估算/預(yù)濾波功能位于CU中。這樣，預(yù)編碼輸入的流數(shù)和輸出的流數(shù)相同，此切分點(diǎn)上的波束的流數(shù)就只是MIMO層流的數(shù)目(the number of streams to be input and output ofPrecoding is same, the number beam streams at this split point will just be thenumber of MIMO layer streams.)，因此，它可看作是7-2的變形，因此命名為7-2a。
4.5 R3-172582 Draft LS on NR L1 processing diagram (NTT Docomo)
RAN3已經(jīng)重新啟動了CU-DU底層功能分離的分析工作，這是R14 NR SI的延續(xù)。基于R14的討論結(jié)果，RAN3目前在考慮選項6(MAC-PHY)和選項7(物理層內(nèi)部)。由于R14是基于LTE L1進(jìn)行的，因此RAN3需要將此選項影射到NR L1。
在RAN3#NRAH2會議上，RAN3討論認(rèn)為，可以采用如下的NR L1處理流程圖作為研究基準(zhǔn)。RAN3希望RAN1檢查此圖并提供反饋，看RAN3假設(shè)的基準(zhǔn)圖是否與RAN1討論相一致。
4.6 R3-172583 Evaluation criteria for lower layer split
提案參與者是：NTTDOCOMO INC., Deutsche Telekom, KT Corp., SK Telecom。
建議從以下幾方面對低層切分進(jìn)行評估：
-
前傳帶寬：所需帶寬(Gbps)是否隨著層/流/天線/話務(wù)而變化。
-
性能：多小區(qū)/頻率協(xié)調(diào)、上行先進(jìn)接收機(jī)。
-
前傳接口復(fù)雜性：復(fù)雜性以及多廠家互操作性。
-
DU的影響：DU復(fù)雜度、未來的驗證性(proofness)。
4.7 R3-172585 Evaluation criteria for LLS (NTT Docomo)
對R3-172583的圖表描述。
4.8 R3-172400 CU-DU Lower Layer Split: down selection fromOption 6 and 7 (NEC)
NEC參照之前的CMCC和Docomo的提案，采用NR參數(shù)進(jìn)行了前傳帶寬計算。
-R3-161813,Transport requirement for CU&DU functional splits options, CMCC.
- R3-162102,CU-DU split: Refinement for Annex A (Transport network and RAN internalfunctional split), NTT DOCOMO.
所采用的NR基本參數(shù)為：
采用與LTE相類比的方式進(jìn)行計算，計算結(jié)果摘錄如下：
4.9 R3-172402 Evaluation criteria for CU-DU low layer split (CMCC)
CMCC提議從以下幾個方面進(jìn)行性能評估。
歡迎繼續(xù)關(guān)注后續(xù)會議提案和討論相關(guān)內(nèi)容。
