【5G NR】CSI框架—资源配置

前言

本文作为【5G NR】CSI框架的子篇章以及【5G NR】CSI框架—报告配置的姊妹篇,主要涉及CSI框架下资源配置相关内容。


1. 概述

CSI框架(CSI Framework)包括两块内容,即资源配置(Resource Setting)和报告配置(Reporting Setting)[1]。资源配置用于配置计算CSI的参考信号,而报告配置用于配置上报CSI的行为。

CSI框架下的资源配置主要通过RRC层信令CSI-ResourceConfig IE完成。每个CSI-ResourceConfig包含/关联1个或多个CSI资源集CSI Resource Set)。这些CSI资源集可以是NZP CSI-RS资源集NZP CSI-RS Resource Set,每个NZP CSI-RS资源集由NZP-CSI-RS-ResourceSet IE配置)和/或SSB(资源)集SS/PBCH Block Set,每个SSB资源集由CSI-SSB-ResourceSet IE配置);或者是CSI-IM资源集CSI-IM Resource Set,每个CSI-IM资源集由CSI-IM-ResourceSet IE配置)。每个NZP CSI-RS资源集包含/关联1个或多个NZP CSI-RS资源NZP CSI-RS Resource,每个NZP CSI-RS资源由NZP-CSI-RS-Resource IE配置),每个SSB资源集包含/关联1个或多个SSB(在ServingCellConfigCommon IE中配置),每个CSI-IM资源集包含/关联1个或多个CSI-IM资源CSI-IM Resource,每个CSI-IM资源由CSI-IM-Resource IE配置)。每个CSI资源集均位于由CSI-ResourceConfig IE中高层参数bwp-Id指示的DL BWP中。

除此之外,CSI-ResourceConfig IE还规定了这些CSI-RS资源(集),包括NZP CSI-RS资源(集)和CSI-IM资源(集)的时域行为。同一资源配置CSI-ResourceConfig中的CSI-RS资源(集)的时域行为可由CSI-ResourceConfig IE中的高层参数resourceType配置为周期性(Periodic)、半持续(Semi-persistent)或非周期性(Aperiodic)。对于周期性和半持续资源配置CSI-ResourceConfig,每个CSI-ResourceConfig中只能配置1个CSI-RS资源集。如果UE配置的多个CSI-ResourceConfig包含/关联同一个NZP CSI-RS或CSI-IM资源,那么这些CSI-ResourceConfig应配置相同的时域行为。此外,所有关联到同一报告配置CSI-ResourceConfigCSI-ResourceConfig也应具有相同的时域行为。

下图1-1总结了CSI框架下的资源配置框架。
在这里插入图片描述

图1-1. CSI框架下的资源配置框架

2. CSI框架下的资源配置框架

本节主要介绍CSI框架下资源配置框架的各个部分。

2.1 CSI-ResourceConfig IE

CSI-ResourceConfig IE定义了1个或多个NZP-CSI-RS-ResourceSet和/或CSI-SSB-ResourceSet,或者1个或多个CSI-IM-ResourceSet,并规定了这些资源集所在的DL BWP及时域行为 [2]。下图2-1所示是CSI-ResourceConfig IE。

在这里插入图片描述

图2-1. CSI-ResourceConfig IE [2]
 

如上图2-1所示,CSI-ResourceConfig IE中各个参数字段含义如下 [2]

  • csi-ResourceConfigIdCSI-ResourceConfig的ID,用于CSI-ReportConfig中对CSI-ResourceConfig实例的引用。下图2-2所示是CSI-ResourceConfigId IE,其中maxNrofCSI-ResourceConfigurations为112。

在这里插入图片描述

图2-2. CSI-ResourceConfigId IE [2]
  • csi-RS-ResourceSetList

    • nzp-CSI-RS-SSB
      • nzp-CSI-RS-ResourceSetListNZP-CSI-RS-ResourceSetId的列表,是对NZP-CSI-RS-ResourceSet实例的引用,其中maxNrofNZP-CSI-RS-ResourceSetsPerConfig为16。需要注意的是,如果resourceType为“aperiodic”,那么nzp-CSI-RS-ResourceSetList中最多包含/关联16个NZP CSI-RS资源集;否则,只包含/关联1个NZP CSI-RS资源集
      • csi-SSB-ResourceSetListCSI-SSB-ResourceSetId的列表,是对CSI-SSB-ResourceSet实例的引用,其中maxNrofCSI-SSB-ResourceSetsPerConfig为1。
    • csi-IM-ResourceSetListCSI-IM-ResourceSetId的列表,是对CSI-IM-ResourceSet实例的引用,其中maxNrofCSI-IM-ResourceSetsPerConfig为16。需要注意的是,如果resourceType为“aperiodic”,那么csi-IM-ResourceSetList 中最多包含/关联16个CSI-IM资源集;否则,只包含/关联1个CSI-IM资源集
  • bwp-Id:与CSI-ResourceConfig相关联的CSI-RS资源所位于的DL BWP。需要注意的是,与同一CSI-ReportConfig相关联的CSI-ResourceConfig应具有相同的DL BWP

  • resourceTypeCSI-RS资源的时域行为,具体可配置为“aperiodic”、“semiPersistent”和“periodic”三类。需要注意的是,该参数并不适用于csi-SSB-ResourceSetList中引用的SSB资源集。有关SSB的时域配置,具体请参考【5G NR】SSB。关于CSI-RS资源的时域行为,具体请参考第4节内容。

下图2-3总结了CSI-ResourceConfig IE的层次结构。

在这里插入图片描述

图2-3. CSI-ResourceConfig IE的层次结构
 

2.2 NZP-CSI-RS-ResourceSet IE和NZP-CSI-RS-Resource IE

NZP-CSI-RS-Resource IE用于配置NZP CSI-RS [2],主要规定了NZP CSI-RS的结构、在频域上占用的PRB以及发送周期和时隙偏移(如果NZP CSI-RS被CSI-ResourceConfig IE配置为周期性或半持续)。下图2-4所示是NZP-CSI-RS-Resource IE。

在这里插入图片描述

图2-4. NZP-CSI-RS-Resource IE [2]
 

如上图2-4所示,NZP-CSI-RS-Resource IE中各个参数字段含义如下 [1] [2]

  • nzp-CSI-RS-ResourceIdNZP-CSI-RS-Resource的ID。下图2-5所示是NZP-CSI-RS-ResourceId IE,其中maxNrofNZP-CSI-RS-Resources为192。

在这里插入图片描述

图2-5. NZP-CSI-RS-ResourceId IE [2]
  • resourceMapping:定义了(NZP)CSI-RS的结构,包括在频域上占用的PRB,具体请参考【5G NR】CSI-RS
  • powerControlOffset:PDSCH RE相对NZP CSI-RS RE的功率偏移,取值范围为 [ − 8 , 15 ] [-8,15] [8,15] dB,步长为1 dB。
  • powerControlOffsetSS:NZP CSI-RS RE相对SSB RE的功率偏移,取值范围为 { − 3 , 0 , 3 , 6 } \{ -3,0,3,6 \} { 3,0,3,6} dB。
  • scramblingID:CSI-RS的扰码ID,长度为10比特。
  • periodicityAndOffset:周期性或半持续(NZP)CSI-RS资源的发送周期和时隙偏移,具体请参考第4节内容。需要注意的是同一资源集中的NZP CSI-RS资源的周期应相同,但时隙偏移可以相同也可以不同
  • qcl-InfoPeriodicCSI-RS:对TCI-State的引用,指示了QCL源参考信号(referenceSignal)以及QCL类型(qcl-Type)。下图2-6所示是TCI-State IE和TCI-StateId IE,其中maxNrofTCI-States为128。

在这里插入图片描述

图2-6. TCI-State IE和TCI-StateId IE [2]
 

NZP-CSI-RS-ResourceSet IE用于配置NZP CSI-RS资源集及资源集特定的参数。每个NZP CSI-RS资源集包含/关联1个或多个NZP CSI-RS资源(通过对NZP-CSI-RS-ResourceId的引用) [2]。下图2-7所示是NZP-CSI-RS-ResourceSet IE。

在这里插入图片描述

图2-7. NZP-CSI-RS-ResourceSet IE [2]
 

如上图2-7所示,NZP-CSI-RS-ResourceSet IE中各个参数字段含义如下 [1] [2]

  • nzp-CSI-ResourceSetIdNZP-CSI-RS-ResourceSet的ID。下图2-8所示是NZP-CSI-RS-ResourceSetId IE,其中maxNrofNZP-CSI-RS-ResourceSets为64。

在这里插入图片描述

图2-8. NZP-CSI-RS-ResourceSetId IE [2]
  • nzp-CSI-RS-ResourcesNZP-CSI-RS-ResourceSet包含/关联的NZP-CSI-RS-Resource,其中maxNrofNZP-CSI-RS-ResourcesPerSet为64。需要注意的是,当用于CSI计算时,每个NZP CSI-RS资源集中至多包含8个NZP CSI-RS资源。

  • repetition

    • 如果repetition设置为“on”,则表示NZP CSI-RS资源集中的NZP CSI-RS资源在相同的下行空间域传输,即使用相同的下行波束发送,但是在不同的OFDM符号上传输。
    • 如果如果repetition设置为“off”,则表示NZP CSI-RS资源集中的NZP CSI-RS资源在不同的下行空间域传输,即使用不同的下行波束发送。这样设计的目的是为了区别发送波束扫描和接收波束扫描 [3]
    • 需要注意的是,只有当所有与该NZP CSI-RS资源集关联的CSI报告配置的高层参数reportQuantity设置为“cri-RSRP”、“cri-SINR”或“none”时,才能配置repetition参数。
       

    关于repetition字段,具体请参考第3.2节内容。

  • aperiodicTriggeringOffset:触发非周期性NZP CSI-RS资源的DCI所在的时隙,与发送NZP CSI-RS资源的时隙,二者之间的时隙偏移,“0”表示0个时隙,“1”表示1个时隙,“2”表示2个时隙,“3”表示3个时隙,“4”表示4个时隙,“5”表示16个时隙,“6”表示24个时隙。

  • trs-Info

    • 当NZP CSI-RS资源集配置了trs-Info参数,则表示NZP CSI-RS资源集中配置相同端口索引的NZP CSI-RS资源的天线端口是相同的。
    • 需要注意的是,只有当该NZP CSI-RS资源集没有配置报告配置,或者当所有与该NZP CSI-RS资源集关联的CSI-ReportConfig中的高层参数reportQuantity设置为“none”时,才能配置trs-Info字段。
       

    关于trs-Info字段,具体请参考第3.1节内容。

  • aperiodicTriggeringOffset-r16:和aperiodicTriggeringOffset不一样的是,aperiodicTriggeringOffset-r16的值直接表示时隙数。具体地,“0”表示0个时隙,“1”表示1个时隙,依此类推。aperiodicTriggeringOffsetaperiodicTriggeringOffset-r16参数只能同时配置其中一个。如果两个都没有配置,则默认为0。

下图2-9总结了NZP-CSI-RS-ResourceSet IE和NZP-CSI-RS-ResourceSet IE的层次结构。
请添加图片描述

图2-9. NZP-CSI-RS-ResourceSet IE和NZP-CSI-RS-ResourceSet IE的层次结构
 

NZP CSI-RS资源集的配置需遵循以下规则:

  • 同一资源集中的所有NZP CSI-RS资源应配置相同的频域密度density和天线端口数nrofPorts,除用于干扰测量的NZP CSI-RS资源之外。
  • 同一资源集中的所有NZP CSI-RS资源应配置相同的起始RB、RB数以及CDM类型cdm-type

2.3 CSI-IM-ResourceSet IE和CSI-IM-Resource IE

CSI-IM-Resource IE用于配置CSI-IM资源 [2],主要规定了CSI-IM的结构、在频域上占用的PRB以及发送周期和时隙偏移(如果CSI-IM被CSI-ResourceConfig IE配置为周期性或半持续)。下图2-10所示是CSI-IM-Resource IE。

在这里插入图片描述

图2-10. CSI-IM-Resource IE [2]
 

如上图2-10所示,CSI-IM-Resource IE中各个参数字段含义如下 [2]

  • csi-IM-ResourceIdCSI-IM-Resource的ID。下图2-11所示为CSI-IM-ResourceId IE,其中maxNrofCSI-IM-Resources为32。

在这里插入图片描述

图2-11. CSI-IM-ResourceId IE [2]
  • csi-IM-ResourceElementPatternCSI-IM 资源单元图样(Resource Element Pattern),可设置为“pattern0”和“pattern1”两种。字段subcarrierLocation-p0symbolLocation-p0subcarrierLocation-p1symbolLocation-p1的具体含义详见下文。

  • freqBand:CSI-IM资源在频域上占用的PRB。下图2-12所示是CSI-FrequencyOccupation IE,其中

    • startingRB: CSI-IM资源起始PRB的位置(相对CRB 0而言)。startingRB必须是4的倍数。
    • nrofRBs:CSI-IM资源在频域上占用的PRB数,也就是CSI-IM资源的带宽。nrofRBs也必须是4的倍数,最小值为24和对应BWP宽度的最小值,即 min ( 24 , 对应的 B W P 的宽度 ) \text{min} (24,对应的BWP的宽度) min(24,对应的BWP的宽度)
       

    相同的频域配置方式也见于一般的CSI-RS资源,具体请参考【5G NR】CSI-RS

在这里插入图片描述

图2-12. CSI-FrequencyOccupation IE [2]
  • periodicityAndOffset:周期性/半持续CSI-IM资源的发送周期和时隙偏移,具体请参考第4节内容。

我们再来具体介绍一下上文提到的CSI-IM 资源单元图样。在freqBand配置的每个PRB内,CSI-IM资源位于 [1]

  • pattern0:CSI-IM资源位于RE ( k C S I − I M , l C S I − I M ) \left( k_{\rm CSI-IM} , l_{\rm CSI-IM}\right) (kCSIIM,lCSIIM) ( k C S I − I M , l C S I − I M + 1 ) \left( k_{\rm CSI-IM} , l_{\rm CSI-IM}+1\right) (kCSIIM,lCSIIM+1) ( k C S I − I M + 1 , l C S I − I M ) \left( k_{\rm CSI-IM}+1 , l_{\rm CSI-IM}\right) (kCSIIM+1,lCSIIM) ( k C S I − I M + 1 , l C S I − I M + 1 ) \left( k_{\rm CSI-IM}+1 , l_{\rm CSI-IM}+1 \right) (kCSIIM+1,lCSIIM+1)
  • pattern1:CSI-IM资源位于RE ( k C S I − I M , l C S I − I M ) \left( k_{\rm CSI-IM} , l_{\rm CSI-IM}\right) (kCSIIM,lCSIIM) ( k C S I − I M + 1 , l C S I − I M ) \left( k_{\rm CSI-IM}+1 , l_{\rm CSI-IM}\right) (kCSIIM+1,lCSIIM) ( k C S I − I M + 2 , l C S I − I M ) \left( k_{\rm CSI-IM}+2 , l_{\rm CSI-IM}\right) (kCSIIM+2,lCSIIM) ( k C S I − I M + 3 , l C S I − I M ) \left( k_{\rm CSI-IM}+3 , l_{\rm CSI-IM} \right) (kCSIIM+3,lCSIIM)

其中 k C S I − I M k_{\rm CSI-IM} kCSIIM l C S I − I M l_{\rm CSI-IM} lCSIIM分别是CSI-IM在频域和时域(一个时隙内)上的位置,分别由subcarrierLocation-p0(pattern0)/subcarrierLocation-p1(pattern1)和symbolLocation-p0(pattern0)/symbolLocation-p1(pattern1)给出,如下图2-13所示。其中subcarrierLocation-p0取值范围为{0, 2, 4, 6, 8, 10},subcarrierLocation-p1取值范围为{0, 4, 8},symbolLocation-p0取值范围为0 ~ 12,symbolLocation-p1取值范围为0 ~ 13。

在这里插入图片描述

图2-13. CSI-IM 资源单元图样示意图 [4]
 

CSI-IM-ResourceSet IE用于配置CSI-IM资源集及资源集特定的参数。每个CSI-IM资源集包含/关联1个或多个CSI-IM资源(通过对CSI-IM-ResourceId的引用) [2]。下图2-14所示是CSI-IM-ResourceSet IE。

在这里插入图片描述

图2-14. CSI-IM-ResourceSet IE [2]
 

如上图2-14所示,CSI-IM-ResourceSet IE中各个参数字段含义如下 [2]

  • csi-IM-ResourceSetIdCSI-IM-ResourceSet的ID。下图2-15所示是CSI-IM-ResourceSetId IE,其中maxNrofCSI-IM-ResourceSets为64。

在这里插入图片描述

图2-15. CSI-IM-ResourceSet IE [2]
  • csi-IM-ResourcesCSI-IM-ResourceSet包含/关联的CSI-IM-Resources,其中maxNrofCSI-IM-ResourcesPerSet为8。

下图2-16总结了CSI-IM-ResourceSet IE和CSI-IM-Resource IE的层次结构。

在这里插入图片描述

图2-16. CSI-IM-ResourceSet IE和CSI-IM-Resource IE的层次结构

2.4 CSI-SSB-ResourceSet IE

CSI-SSB-ResourceSet IE用于配置SSB资源集。每个SSB资源集包含1个或多个SSB,是对ServingCellConfigCommon IE中配置的SSB的引用 [2]。下图2-17所示是CSI-SSB-ResourceSet IE。

在这里插入图片描述

图2-17. CSI-SSB-ResourceSet IE [2]
 

如上图2-17所示,CSI-SSB-ResourceSet IE中各个参数字段如下 [2]

  • csi-SSB-ResourceSetIdCSI-SSB-ResourceSet的ID。下图2-18所示为CSI-SSB-ResourceSetId IE,其中maxNrofCSI-SSB-ResourceSets为64。

在这里插入图片描述

图2-18. CSI-SSB-ResourceId IE [2]
  • csi-SSB-ResourceList:SSB-Index的序列,表示CSI-SSB-ResourceSet包含/关联的SSB,其中maxNrofCSI-SSB-ResourcePerSet为64。

3. 不同用途CSI-RS的资源配置

本节主要介绍CSI框架下不同用途CSI-RS资源配置的一些细节和规定。

CSI-RS可分为NZP CSI-RS和ZP CSI-RS [5]。NZP CSI-RS主要用于时频跟踪Time/Frequency Tracking)、 CSI计算CSI computation)、L1-RSRP计算L1-RSRP Computation)、L1-SINR计算L1-SINR Computation)和 移动性管理Mobility),而ZP CSI-RS主要用于PDSCH的速率匹配Rate Matching[1]

根据CSI-RS类型和用途的不同,CSI-RS的资源配置也有所不同,主要体现在RRC层信令的不同。ZP CSI-RS主要通过PDSCH-Config IE进行资源配置,具体请参考【5G NR】ZP CSI-RS资源配置;而NZP CSI-RS主要通过CSI-MeasConfig IE->CSI-ResourceConfig IE进行资源配置,除用于移动性管理的NZP CSI-RS之外。用于移动性管理的NZP CSI-RS主要通过CSI-RS-ResourceConfigMobility IE进行资源配置,具体请参考【5G NR】用于移动性管理的NZP CSI-RS资源的配置

虽然用于时频跟踪、CSI计算、L1-RSRP计算和L1-SINR计算的NZP CSI-RS通过相同的RRC层信令进行资源配置,但是针对不同的用途,NZP CSI-RS在资源配置上还是存在或多或少的差异性规定。

3.1 用于时频跟踪的CSI-RS

当NZP CSI-RS用于时频跟踪时,也称作跟踪参考信号(Tracking Reference Signal,TRS)。TRS是一种比较特殊的参考信号,其本质上并不是CSI-RS,而是由多个周期性NZP CSI-RS组成的资源集。NR中引入TRS的原因是NR系统没有持续周期性发送的小区特定参考信号(Cell-specific Reference Signal,CRS),不能通过测量CRS实现高精度的时频跟踪,而是根据UE的需要来配置和触发TRS。TRS的作用是跟踪和补偿晶振在时间和频率上波动造成的误差,以便UE进行精确的时频域同步,从而成功地接收下行传输,相比于相位跟踪参考信号(Phase Tracking-Reference Signal,PT-RS),TRS的精度更高 [3]

NR中,通过配置NZP-CSI-RS-ResourceSet中的高层参数trs-Info来配置TRS。如果NZP-CSI-RS-ResourceSet中的高层参数trs-Info设置为“true”,那么对应的NZP CSI-RS资源集为TRS。在RRC连接状态下,UE必须配置TRS [1] [3]

对于配置了高层参数trs-Info的NZP CSI-RS资源集,NZP CSI-RS资源集中端口索引相同的NZP CSI-RS资源的天线端口是相同的 [1]

对于FR1,UE可以配置1个或多个NZP CSI-RS资源集,每个NZP CSI-RS资源集包括4个周期性NZP CSI-RS资源,这4个NZP CSI-RS资源分布于2个连续的时隙中,每个时隙中2个NZP CSI-RS资源。如果不存在2个连续的下行时隙(由tdd-UL-DL-ConfigurationCommontdd-UL-DL-ConfigDedicated配置),那么UE可以配置1个或多个NZP CSI-RS资源集,每个NZP CSI-RS资源集包括2个周期性NZP CSI-RS资源,这2个NZP CSI-RS资源位于同一时隙中 [1]

对于FR2,UE可以配置1个或多个NZP CSI-RS资源集,每个NZP CSI-RS资源集包括2个周期性NZP CSI-RS资源,这2个NZP CSI-RS资源位于同一时隙内;或者每个NZP CSI-RS资源集包括4个周期性NZP CSI-RS资源,这4个NZP CSI-RS资源分布于2个连续的时隙中,每个时隙中2个NZP CSI-RS资源 [1]

对于配置了高层参数trs-Info的NZP CSI-RS资源集,其中的NZP CSI-RS资源可配置为 [1] [3]

  • 周期性。在该情况下,NZP CSI-RS资源集中的NZP CSI-RS资源需配置为相同的周期(即RB数)、带宽和子载波位置。
  • 一个NZP CSI-RS资源集中为周期性NZP CSI-RS资源,另一个NZP CSI-RS资源集中为非周期性NZP CSI-RS资源。在该情况下,周期性NZP CSI-RS资源和非周期性NZP CSI-RS资源具有相同的带宽以及相同的RB位置,并且非周期性NZP CSI-RS资源和周期性NZP CSI-RS资源之间被配置为“type A”和“type D”型准共址。另外,周期性NZP CSI-RS资源集和非周期性NZP CSI-RS资源集应配置相同数量的NZP CSI-RS资源且每个时隙内的NZP CSI-RS资源数也要相同。对于非周期性NZP CSI-RS资源集,如果其关联的周期性NZP CSI-RS资源集配置了4个周期性NZP CSI-RS资源,这4个NZP CSI-RS资源分布于2个连续的时隙中,每个时隙中2个NZP CSI-RS资源,那么高层参数aperiodicTriggeringOffset表示的是资源集中前两个NZP CSI-RS资源所在的第1个时隙的触发偏移,即与触发了非周期性CSI-RS资源集的DCI所在的时隙之间的时隙偏移。

TRS可以配置为周期性和非周期性的原因是,NR中的很多非周期性事件和一些周期性事件不能与周期性TRS对齐。例如,在辅载波激活时,假设TRS的周期是80 ms,UE最多需要等到80 ms才能接收TRS,这会给UE的解调带来很严重的影响。此外,在高频段的波束改变后,也不能接受长时间无法根据TRS进行时频跟踪。因此,需要在周期性TRS的基础上,引入非周期性的TRS [3]

当NZP CSI-RS用于时频跟踪时,NZP-CSI-RS-Resource在配置上具有以下一些约束 [1]

  • 同一时隙内的2个NZP CSI-RS资源或两个连续时隙内的4个NZP CSI-RS资源,在时域上的位置由NZP-CSI-RS-Resource中的高层参数resourceMapping定义,具体地
    • 对于FR1和FR2, l ∈ { 4 , 8 } l \in \{4,8\} l{ 4,8} l ∈ { 5 , 9 } l \in \{5,9\} l{ 5,9} l ∈ { 6 , 10 } l \in \{6,10\} l{ 6,10}
    • 对于FR2, l ∈ { 0 , 4 } l \in \{0,4\} l{ 0,4} l ∈ { 1 , 5 } l \in \{1,5\} l{ 1,5} l ∈ { 2 , 6 } l \in \{2,6\} l{ 2,6} l ∈ { 3 , 7 } l \in \{3,7\} l{ 3,7} l ∈ { 7 , 11 } l \in \{7,11\} l{ 7,11} l ∈ { 8 , 12 } l \in \{8,12\} l{ 8,12} l ∈ { 9 , 13 } l \in \{9,13\} l{ 9,13}
  • 只能配置单个天线端口,且在频域上的密度为 ρ = 3 \rho=3 ρ=3,即对应TS 38.211中表7.4.1.5.3-1中的Row 1。
  • NZP CSI-RS资源的带宽(由CSI-RS-ResourceMapping中的高层参数freqBand配置)可以配置为min ( 52 , N B W P , i s i z e ) \left( 52, N_{\rm BWP,i}^{\rm size} \right) (52,NBWP,isize) N B W P , i s i z e N_{\rm BWP,i}^{\rm size} NBWP,isize个RB,其中 N B W P , i s i z e N_{\rm BWP,i}^{\rm size} NBWP,isize是BWP i i i的带宽。
  • 周期性NZP CSI-RS资源的周期和时隙偏移为 2 μ X p 2^{\mu} X_{p} 2μXp个时隙中的一种,其中 X p X_p Xp=10,20,40或80,即10ms,20 ms,40 ms或80 ms,其中 μ \mu μ为子载波间隔配置。
  • 如果NZP CSI-RS资源的带宽大于52个RB,那么其周期不能配置为 2 μ × 10 2^{\mu} \times 10 2μ×10个时隙,即10 ms。
  • 所有NZP CSI-RS资源要配置相同的powerControlOffsetpowerControlOffsetSS值。

此外,当NZP CSI-RS资源用于时频跟踪时,NZP-CSI-RS-ResourceSetCSI-ReportConfig在配置上有其他一些约束 [1]

  • 如果CSI-ReportConfig关联了一个包含了用于时频跟踪的NZP-CSI-RS-ResourceSetCSI-ResourceConfig,那么其高层参数timeRestrictionForChannelMeasurements不能设置为“configured”。
  • 由于UE不需要对TRS的测量结果进行上报,因此,对于配置了高层参数“trs-Info”的周期性NZP-CSI-RS-ResourceSet,其不需要配置CSI-ReportConfig;而对于配置了高层参数“trs-Info”的非周期性NZP-CSI-RS-ResourceSet,与之关联的CSI-ReportConfig中的高层参数reportQuantity应设置为“none”。
  • NZP-CSI-RS-ResourceSet不能同时配置trs-Inforepetition

3.2 用于L1-RSRP和L1-SINR计算的CSI-RS

UE对NZP CSI-RS进行测量,可以获得下行信道的L1-RSRP和L1-SINR。然后UE上报L1-RSRP和L1-SINR给gNB,可用于波束训练。因此,用于L1-RSRP和L1-SINR计算的NZP CSI-RS也称作用于波束管理的CSI-RS [3]

当NZP CSI-RS用于L1-RSRP和/或L1-SINR计算时,CSI-ReportConfigNZP-CSI-RS-ResourceSet需配置如下 [1]

  • CSI-ReportConfig中高层参数reportQuantity需相应设置为“cri-RSRP”、“cri-SINR”或“none”。

  • NZP-CSI-RS-ResourceSet需配置高层参数repetition,但不能配置高层参数trs-Info(如上所述,NZP-CSI-RS-ResourceSet不能同时配置repetitiontrs-Info)。

    • 如果repetition设置为“on”,那么NZP-CSI-RS-ResourceSet中所有NZP CSI-RS资源使用相同的下行空间域传输滤波器传输(即使用相同的下行波束),但是在不同的OFDM符号上传输。也就是说,NZP-CSI-RS-ResourceSet中所有NZP CSI-RS资源用于同一波束的测量。
    • 如果repetition设置为“off”,那么NZP-CSI-RS-ResourceSet中所有NZP CSI-RS资源使用不同的下行空间域传输滤波器传输,即使用不同的下行波束。也就是说,NZP-CSI-RS-ResourceSet中所有NZP CSI-RS资源用于不同波束的测量。
       

    这样设计的目的是为了区分发送波束扫描和接收波束扫描 [3]

除此之外,当NZP CSI-RS用于L1-RSRP和L1-SINR计算时,还有以下一些特殊规定 [1]

  • NZP-CSI-RS-ResourceSet中所有NZP CSI-RS资源只能配置相同的天线端口数nrofPortsnrofPorts=1或2。这样设计的目的是减少系统开销 [3]
  • 如果配置的NZP CSI-RS资源和SSB位于同一OFDM符号上,那么相应的NZP CSI-RS和SSB的准共址关系为“typeD”,如果“typeD”适用。
  • NZP CSI-RS子载波间隔和SSB子载波间隔要相同,但是配置NZP CSI-RS的RB不能和配置SSB的RB重合。

对于L1-SINR计算 [1]

  • 如果配置了1个CSI-ResourceConfig,那么该CSI-ResourceConfig(由高层参数resourcesForChannelMeasurement给出)用于基于NZP CSI-RS计算L1-SINR的信道和干扰测量。在该情况下,信道测量和干扰测量都使用天线端口为1,频域密度为3 REs/RB的NZP CSI-RS资源。
  • 如果配置了2个CSI-ResourceConfig,那么第1个CSI-ResourceConfig(由高层参数resourcesForChannelMeasurement给出)用于基于SSB或NZP CSI-RS的信道测量,而第2个CSI-ResourceConfig用于基于CSI-IM的干扰测量(由高层参数csi-IM-ResourcesForInterference给出)或基于NZP CSI-RS(天线端口为1,频域密度为3 REs/RB)的干扰测量(由高层参数nzp-CSI-RS-ResourcesForInterference给出)。用于信道测量的SSB或NZP CSI-RS资源的数目要等于用于干扰测量的CSI-IM资源或NZP CSI-RS资源的数目,而每个用于信道测量的SSB或NZP CSI-RS资源都按照对应资源集中资源的顺序,关联到1个用于干扰测量的CSI-IM资源或NZP CSI-RS资源。

4. CSI-RS资源的时域行为

本篇最后,我们介绍一下CSI-RS资源的时域行为。由于ZP CSI-RS资源配置不位于CSI框架下的资源配置中,因此本节只涉及NZP CSI-RS资源和CSI-IM资源时域行为的相关内容,有关ZP CSI-RS资源的时域行为请参考【5G NR】ZP CSI-RS资源配置

如上所述,CSI-ResourceConfig中的NZP CSI-RS资源和CSI-IM资源的时域行为可由高层参数resourceType配置为周期性、半持续和非周期性。由于CSI-IM资源在配置方式和时域行为上和NZP CSI-RS资源类似,因此为叙述方便,我们下面不区分NZP CSI-RS和CSI-IM,除非特别说明。

4.1 周期性CSI-RS资源

对于周期性(NZP)CSI-RS资源,其发送时隙应满足下式(4-1)[5]
( N s l o t f r a m e , μ n f + n s , f μ − T o f f s e t ) m o d   T C S I − R S = 0 (4-1) \left( N_{\rm slot}^{\rm frame,\mu} n_{\rm f} + n_{\rm s,f}^{\mu} - T_{\rm offset} \right) {\rm mod}~T_{\rm CSI-RS}=0 \tag{4-1} (Nslotframe,μnf+ns,fμToffset)mod TCSIRS=0(4-1),其中 N s l o t f r a m e , μ N_{\rm slot}^{\rm frame,\mu} Nslotframe,μ是子载波间隔配置 μ \mu μ下每个帧中的时隙数, n f n_{\rm f} nf是系统帧号, n s , f μ n_{\rm s,f}^{\mu} ns,fμ是子载波间隔配置 μ \mu μ下每个帧内的时隙号, T o f f s e t T_{\rm offset} Toffset时隙偏移 T C S I − R S T_{\rm CSI-RS} TCSIRS是(NZP)CSI-RS的发送周期(单位为时隙),如下图4-1所示。除此之外,(NZP)CSI-RS的发送时隙应满足给定的时隙配置。

在这里插入图片描述

图4-1. CSI-RS发送周期和时隙偏移示意图 [6]
 

对于周期性(NZP)CSI-RS资源,其发送周期 T C S I − R S T_{\rm CSI-RS} TCSIRS和时隙偏移 T o f f s e t T_{\rm offset} Toffset都是通过高层参数periodicityAndOffset进行配置的(如下图4-2所示),除用于移动性管理的NZP CSI-RS资源之外。对于用于移动性管理的NZP CSI-RS资源,其发送周期 T C S I − R S T_{\rm CSI-RS} TCSIRS和时隙偏移 T o f f s e t T_{\rm offset} Toffset是通过CSI-RS-ResourceConfigMobility IE中的高层参数slotConfig配置的,具体请参考【5G NR】用于移动性管理的NZP CSI-RS资源的配置

在这里插入图片描述

图4-2. 高层参数periodicityAndOffset的配置
 

如上图4-2所示,NZP-CSI-RS-Resource IE或CSI-IM-Resource IE中的高层参数periodicityAndOffset按照CSI-ResourcePeriodicityAndOffset IE进行配置。CSI-ResourcePeriodicityAndOffset IE中,左列表示周期,右列表示时隙偏移。例如,“slots4”表示周期为4个时隙,其对应的时隙偏移可以为0~3个时隙。

下图4-3总结了周期性CSI-RS资源配置的大致信令流程。

在这里插入图片描述

图4-3. 周期性CSI-RS资源配置的信令流程
 

4.2 半持续CSI-RS资源

和周期性(NZP)CSI-RS资源类似,半持续(NZP)CSI-RS资源的发送时隙也应该满足上式(4-1),而且发送周期 T C S I − R S T_{\rm CSI-RS} TCSIRS和时隙偏移 T o f f s e t T_{\rm offset} Toffset也通过高层参数periodicityAndOffset进行配置,如上图4-2所示。

但是,和周期性(NZP)CSI-RS资源不同的是,半持续(NZP)CSI-RS的实际发送由MAC控制单元(MAC Control Element,MAC CE)激活(Activate)/去激活(Deactivate)。一旦激活半持续(NZP)CSI-RS资源,那么其会按照配置的发送周期和时隙偏移进行发送,直到去激活。去激活之后,半持续(NZP)CSI-RS资源就不会再发送,直到重新激活。

具体地,半持续NZP CSI-RS/CSI-IM资源集的发送通过半持续CSI-RS/CSI-IM资源集激活/去激活MAC CE(SP CSI-RS/CSI-IM Resource Set Activation/Deactivation MAC CE)来激活/去激活 [7]。首先,通过RRC层信令为UE配置1个或多个半持续NZP CSI-RS资源集和/或1个或多个半持续CSI-IM资源集。然后,通过MAC层的半持续CSI-RS/CSI-IM资源集激活/去激活MAC CE通知UE哪些NZP CSI-RS资源集和/或CSI-IM资源集被激活或去激活。下图4-4所示是半持续CSI-RS/CSI-IM资源集激活/去激活MAC CE。

在这里插入图片描述

图4-4. 半持续CSI-RS/CSI-IM资源集激活/去激活MAC CE [7]
 

如上图4-4所示,半持续CSI-RS/CSI-IM资源集激活/去激活MAC CE中各个字段含义如下 [7]

  • A/D:该字段用来指示是激活还是去激活指定的半持续NZP CSI-RS资源集和CSI-IM资源集。如果该字段为1,则表示激活;反之,则表示去激活。
  • Serving Cell ID:该字段用来指示该MAC CE所适用的服务小区ID,即服务小区的物理小区标识PCI。
  • BWP ID:该字段用来指示该MAC CE所适用的DL BWP。
  • SP CSI-RS resource set ID:该字段为NZP-CSI-RS-ResourceSet的索引,指示了应被激活/去激活的半持续NZP CSI-RS资源集。该字段长度为6比特,因此可以指示64个NZP CSI-RS资源集(如上所述,UE最多也就可以配置64个NZP CSI-RS资源集)。
  • IM:该字段用来指示SP CSI-IM resource set ID字段是否存在。如果该字段为1,则表示SP CSI-IM resource set ID字段存在;反之,则表示不存在。
  • SP CSI-IM resource set ID:该字段为CSI-IM-ResourceSet的索引,指示了应被激活/去激活的半持续CSI-IM资源集。该字段长度为6比特,因此可以指示64个CSI-IM资源集(如上所述,UE最多也就可以配置64个CSI-IM资源集)。
  • TCI State I D i \rm ID_i IDi:该字段包含一个TCI状态的TCI-StateId,用于指示SP CSI-RS resource set ID字段对应的半持续NZP CSI-RS资源集中的NZP CSI-RS资源的QCL资源。TCI State I D 0 \rm ID_0 ID0表示半持续NZP CSI-RS资源集中的第一个NZP CSI-RS资源的TCI状态,以此类推。该字段长度为7比特。如果A/D字段设置为0,那么TCI State I D i \rm ID_i IDi则不会出现。
  • R:保留位,设置为0。

需要注意的是,半持续CSI-RS/CSI-IM资源集激活/去激活MAC CE并不是即时生效的,而是存在一定时延。假设UE在收到携带半持续CSI-RS/CSI-IM资源集激活/去激活MAC CE的PDSCH之后,在时隙 n n n发送了携带HARQ-ACK的PUCCH,那么半持续CSI-RS/CSI-IM资源集激活/去激活MAC CE直到时隙 n + 3 N s l o t s u b f r a m e , μ n+3 N_{\rm slot}^{\rm subframe,\mu} n+3Nslotsubframe,μ才生效,其中 μ \mu μ是PUCCH的子载波间隔配置 [1]。也就是说,在发送携带HARQ-ACK的PUCCH之后3 ms,半持续ZP CSI-RS资源集激活/去激活MAC CE才生效。

下图4-5总结了半持续(NZP)CSI-RS资源配置的大致信令流程。

在这里插入图片描述

图2-5. 半持续CSI-RS资源配置的信令流程
 

4.3 非周期性CSI-RS资源

对于非周期性CSI-RS资源,其通过下行控制信息(Downlink Control Information,DCI)中的格式0_1(DCI Format 0_1)或格式0_2(DCI Format 0_2)触发。

非周期性CSI-RS资源和非周期性CSI上报密切相关,我们将在【5G NR】CSI框架—报告配置篇章详细介绍。

参考文献

[1]: 3GPP TS 38.214, NR; Physical layer procedures for data
[2]: 3GPP TS 38.331, NR; Radio Resource Control (RRC) protocol specification
[3]: 5G NR物理层规划与设计
[5]: 3GPP TS 38.211, NR; Physical channels and modulation
[6]: 5G NR: the Next Generation Wireless Access Technology
[7]: 3GPP TS 38.321, NR; Medium Access Control (MAC) protocol specification

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Graduate2015/article/details/119395148