基于DMRS开环传输模式的下行数据信道

对于NR中的数据，支持基于DMRS的闭环、开环和半开环传输，各种基于DMRS的下行数据信道开环传输方案是有区别的。

众所周知，传输可靠性和频谱效率是NR MIMO传输的主要目标。为了以有效和高效的方式满足这些目标，DMRS已经发展为支持数据/控制信道传输。在Rel-14之前，开环传输方案由CRS解调，并且在LTE-pro系统的Rel-14中引入了基于DMRS的开环传输方案，以获得额外的波束赋形增益。

在NR中，考虑到Massive MIMO带来的波束赋形增益的好处，仍然应该支持基于DMRS的开环传输方案，尤其是用于补偿高频信道中的路径损耗。此外，由于物理层将always-on的参考信号的传输最小化，因此NR没有用于解调的CRS。

Rank-1开环传输方案

发射分集（SFBC：Space Frequency Block Code）由于其在处理快速衰落信道以及其他没有精确CSI的情况下的有效性，在LTE中得到了广泛的应用。已知SFBC有效信道的h1和h2以及归一化噪声功率，SFBC的频谱效率为

这意味着全分集阶数为2的信道容量，任何其他分集方案都无法提供。换句话说，与单端口非分集传输相比，无论h1和h2之间的信道相关性水平如何，传输总是可以获得性能改进。此外，值得注意的是，采用发射分集传输的控制和数据信道可以简化系统设计。

SFBC的主要担忧是干扰协方差矩阵可能不匹配。如果未正确考虑干扰SFBC的成对RE之间的相关性，则可能会出现此问题。然而，可以通过适当估计SFBC传输的干扰协方差矩阵来解决这个问题.

SD-CDD（Small Delay Cyclic Delay Diversity）是基于NR DMRS的开环分集传输中需要考虑的另一种方案。给定SD-CDD有效信道的h1和h2，第k个子载波（k=1，…，k）小相移的?k和归一化噪声功率，SD-CDD的频谱效率由下式给出：

这意味着分集阶数小于2的信道容量，尤其是当h1和h2具有高度相关性时。SD-CDD的最大优势在于它只需要一个DMRS端口，因此需要更少的DMRS端口开销。

SD-CDD需要研究的几个问题。首先，值得注意的是，SD-CDD的链路健壮性完全依赖于单端口。这意味着，SD-CDD传输即使通过波束赋形器/预编码器循环来实现，也很容易在高频信道中遇到阻塞问题。SD-CDD的第二个问题是，对于高频率选择性信道或高相关信道，与单端口非分集传输相比，它只能带来有限的性能改进。

上述缺点使得SD-CDD不是像SFBC那样健壮的分集传输方案，这使得SD-CDD不是基于DMRS的开环数据信道传输的最佳选择。

图1是SFBC和SD-CDD在同信道干扰下的链路级仿真结果，以证明SFBC的性能优势。

预编码循环是rank-1分集传输的第三种选择。值得注意的是，通过获得更多的频率分集增益，与透明DMRS（即RB级预编码器循环）相比，使用非透明DMRS（即RE级预编码器循环）的预编码器循环可以实现更好的性能。SFBC可以获得完整的发射分集增益，而预编码循环和SD-CDD只能获得部分分集增益。

基于上述性能和实现分析，发射分集（SFBC）将是基于DMRS的开环数据信道传输的良好选择。

为了使UE直接使用由DMRS估计的有效信道来解码数据信道，至少支持用于DMRS及其相关数据的相同波束形成预编码器。

SFBC的一个吸引人的特点是可以依赖两个相对独立的波束/端口（基于DMRS的SFBC的两个端口可以来自一个波束或两个不同的波束。），这为下行传输带来了额外的链路鲁棒性。即使其中一个波束/端口上的传输被阻断（例如，在高频传输中），SFBC的另一个波束/端口上的传输仍然是可解码的。这种链路鲁棒性的支持对于下行控制信道和下行数据信道都具有重要意义。因此，NR MIMO传输中应支持用于多面板/多TRP传输的基于DMRS的SFBC。

空间多路复用的开环传输方案（超rank-1）

由于已经在LTE的TM3中使用，LD-CDD（Large delay cyclic delay diversity）用于开环空间复用，而CSI不够精确。LD-CDD的有趣之处在于，由于引入了层间的多样性，它允许单个CQI 告，而不考虑码字的数量。

LD-CDD的一般预编码器结构由用于空间复用的DFT矩阵、用于每子载波CDD的矩阵和用于每子载波/每RB循环波束赋形的矩阵组成。如果DMRS解调支持LD-CDD，则DFT操作和CDD操作对于UE应是不透明的。由于LD-CDD的开环预编码机制，预计它不会支持大量的MIMO层。因此，与LTE/LTE-A类似，LD-CDD应该支持NR中高达Rank-4的数据信道传输。

此外，层shifting 是提供层间多样性的另一种方式，这也意味着支持所有层的单个CQI 告，而不管码字的数量。

与LD-CDD相比，层shifting 具有更简单的预编码器结构，由层shifting 矩阵和每子载波/每RB循环波束赋形组成。若DMRS解调支持层shifting ，则层置换仅适用于数据信道。尽管层转移比LD-CDD需要更低的实现复杂度，但从性能的角度来看，层转移与LD-CDD的比较仍然不清楚，尤其是在两级以上的情况下，需要进行更多的评估。

通过在整个频域中随机化有效信道，预编码器循环还能够以鲁棒性传输多个层。值得注意的是，预编码器循环可以与层shifting 相结合，从而引入层之间的多样性。