NR CSI-RS 资源配置的协议解析和实际应用
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NR CSI-RS 资源配置的协议解析和实际应用
目 录
一. CSI-RS 分类 .................................................. 3 二. NZP-CSI-RS ................................................... 4 三. ZP-CSI-RS ................................................... 24 四. 配置框架和类型差异 .......................................... 26 五. 厂家现网版本实现功能 ........................................ 28 六. 总结 ........................................................ 40 七. 参考资料 .................................................... 41
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NR CSI-RS 资源配置的协议解析和实际应用
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【摘要】 CSI-RS 在 LTE R10 版本就已引入,初衷是支持大于 4 层的空分复用,但 UE 有 4 根接收天线的情况很少,同时 CRS 的存在使得 CSI-RS 并未在现网普遍应用。
NR 从减少 always on 信号的角度取消了 CRS,因此 CRI-RS 作为除了 SSB 以外的主要参考信号,承担了 CSI 反馈、波束训练、移动性管理、干扰测量等一系列 NR 必要功能,重要性比 LTE 里大为提升,涉及参数繁多,配置较为复杂。本文基于 3GPP 38 系列 F40 版本协议,梳理各类 CSI-RS 资源的周期、偏置、时域、频域、码分组、密度、频带等相关参数以及配置框架,用多个示例计算了 RE 映射图样,并结合现网设备版本参数和实际信令,说明目前设备已实现功能和不足。本文主要关注 CSI-RS 资源的配置,不涉及 CSI 测量上报的配置。
【关键字】NZP-CSI-RS 、ZP-CSI-RS 、CSI-RS for tracking 、CSI-RS for L1-RSRP computation、CSI-RS for mobility、CSI-RS for CSI computation、CSI-IM 【业务类别】 5G
一. CSI-RS 分类
38.211 7.4.1.5.1 将 CSI-RS 分成 2 大类:Zero-power (ZP) and non-zero-power (NZP) CSI-RS:
其中 NZP-CSI-RS 在 NZP-CSI-RS-Resource 或 CSI-RS-ResourceConfigMobility IE 里定义,ZP-CSI-RS 在 ZP-CSI-RS-Resource IE 里定义。
38.214 5.1.6.1 说明了 CSI-RS 的作用, 用于 time/frequency tracking, CSI computation, L1-RSRP computation 和 mobility:
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各类 CSI-RS 在 38.214 中描述如下: NZP-CSI-RS
CSI-RS for tracking,用于时频跟踪 TRS,38.214 5.1.6.1.1 节描述
CSI-RS for L1-RSRP computation,用于波束训练,38.214 5.1.6.1.2 节描述CSI-RS for mobility,用于移动性管理,38.214 5.1.6.1.3 节描述
CSI-RS for CSI computation,用于 CSI 反馈,38.214 5.2 节描述 ZP-CSI-RS
用于 PDSCH 速率匹配,38.214 5.1.4.2 节描述
另外 38.211 5.2.2.4 节描述了 Channel State Information – Interference Measurement (CSI-IM),严格说 CSI-IM 不算 NR 里的下行参考信号(gNB 在对应资源位置上并无实际信号发出),但其资源配置框架和 NZP-CSI-RS 在同一 IE 下,本文将其放在 NZP- CSI-RS 章节中讨论。
二. NZP-CSI-RS
NZP-CSI-RS-ResourceSet 、 NZP-CSI-RS-Resource 、 csi-IM-ResourceSet 、 csi-IM-Resource 会在 CSI-MeasConfig 这个 IE 中增加/删除:
2.1 NZP-CSI-RS-ResourceSet
每个 UE 可以定义一个或多个 NZP-CSI-RS-ResourceSet,每个 NZP-CSI-RS-ResourceSet里有≥1 个 NZP CSI-RS resource。
NZP-CSI-RS-ResourceSet IE 包括以下参数:
NZP-CSI-RS-ResourceSet field descriptions aperiodicTriggeringOffset 含义 DCI 触发对应 aperiodic NZP CSI-RS resources 的时隙偏置
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nzp-CSI-RS-Resources 指示该 NZP-CSI-RS resource set 里的 NZP-CSI-RS-Resource,最多 8 个 repetition 指示该 CSI-RS resource set 里 NZP-CSI-RS resource 是否在同一符 号上用相同下行波束发送 trs-Info 指示该 CSI-RS resource set 里所有 NZP-CSI-RS resource 的天线端 口是否一致 2.2 NZP-CSI-RS-Resource
NZP-CSI-RS-Resource IE 包括以下参数:
NZP-CSI-RS-Resource field descriptions periodicityAndOffset powerControlOffset powerControlOffsetSS qcl-InfoPeriodicCSI-RS resourceMapping scramblingID 含义 时域 slot 级别周期和偏置 NZP CSI-RS 相对于 PDSCH 的功率偏置 NZP CSI-RS 相对于 SS 的功率偏置 QCL 配置 CSI-RS resource 在一个 PRB 内的资源映射 扰码 ID 这部分配置主要关注 periodicityAndOffset、resourceMapping,功率、QCL 和扰码本文不做讨论。
2.2.1 PeriodicityAndOffset
CSI-ResourcePeriodicityAndOffset 用于配置 slot 级别上周期或半静态 CSI 资源的周期和偏置:
周期取值从 4~0 个时隙,偏置相应为 0~(周期-1)个时隙。对于周期、半静态 CSI-RS,实际发送时隙满足以下公式:
公式里的 periodicity、slot offset 即取自 CSI-ResourcePeriodicityAndOffset。
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2.2.2 资源映射 ResourceMapping
CSI-RS-ResourceMapping 用于配置 CSI-RS 资源在时频域对 RE 的映射,参数相对较多, 关系较复杂:
CSI-RS-ResourceMapping field descriptions cdm-Type density firstOFDMSymbolInTimeDomain 2 firstOFDMSymbolInTimeDomain freqBand frequencyDomainAllocation nrofPorts 含义 CDM 类型 密度 时域起始 OFDM 符号位置 2( 当 DL-DMRS-typeA-pos=3 时使用) 时域起始 OFDM 符号位置 频带 频域分配 端口数 下文逐一解释。
2.2.2.1 cdm-Type
CDM 是指 CSI-RS 资源映射时的码分复用, 38.211 Table 7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot.定义了 No CDM、FD-CDM2、CDM4 (FD2,TD2)、CDM8 (FD2,TD4) 4 种类型:
No CDM:没有 CDM,占用 1 个 RE;
FD-CDM2:频域 2 个 subcarrier,时域 1 个 symbol;
CDM4 (FD2,TD2):频域上 2 个 subcarrier、时域 2 个 symbol; CDM8 (FD2,TD4):频域上 2 个 subcarrier,时域 4 个 symbol。
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RE 占用示例如下:
4 种 CDM group 的大小分别为 1、2、4、8,实际就是占用的 RE 数。
2.2.2.2 nrofPorts
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CSI-RS 的端口号 P 由以下公式计算:
s 是 38.211 Table 7.4.1.5.3-2~ Table 7.4.1.5.3-5 里 CDM 组内索引,4 张表分别对应 No CDM、FD-CDM2、CDM4 (FD2,TD2)、CDM8 (FD2,TD4) 4 种类型:
N 是 CSI-RS 的端口数,即 nrofPorts 配置的 1~32 个端口;L 即 CDM group 的大小,分别是 1、2、4、8;j 是 N/L 计算的 CDM 组数。
2.2.2.3 FrequencyOccupation
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CSI-RS 的 RB 带宽由 CSI-FrequencyOccupation 这个 IE 描述,包括 RB 数和起始 RB:
CSI-FrequencyOccupation field descriptions nrofRBs 含义 CSI-RS 资源的 RB 数,必须是 4 个 RB 的整数倍,取值 min[24 个 RB, BWP 带宽] startingRB CSI-RS 资源的起始 RB,相对 CRB#0,也必须是 4 个 RB 的整数倍 2.2.2.4 firstOFDMSymbolInTimeDomain firstOFDMSymbolInTimeDomain、firstOFDMSymbolInTimeDomain2 定义了 CSI-RS 的起始符号位置,分别是 0~13、2~12。
这 2 个参数即 38.211 Table 7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot.里的 、 ,并且从该表可以看出 CSI-RS 端口数=1、2、4、8、12、16 时,只有 ,即 1 个 slot 内只会有 1 处 CSI-RS 的起始符号位置;CSI-RS 端口数=24、32 时,会出现 ,即 1 个 slot 内有 2 处 CSI-RS 的起始符号位置。
2.2.2.5 density
density 定义了 CSI-RS 资源在频域 PRB 级别上的密度,有 0.5、1、3 共 3 种取值。如果 CSI-RS 资源配置为每个 PRB 都发送,密度=1;如果每隔 1 个 RB 发送(有 evenPRBs,
oddPRBs 指示在奇/偶数 PRB 上发送),密度=0.5。从 38.211 的 Table 7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot.里可以看到,CSI-RS 端口数=4、8、12 时,密度只能取 1;CSI- RS 端口数=1、2、16、24、32 时,密度可取 1 或 0.5。
密度=3 只有1 种可能:单端口 CSI-RS,且CDM 类型是NO CDM,用于 CSI-RS for tracking。
2.2.2.6 frequencyDomainAllocation
frequencyDomainAllocation 定义了频域 subcarrier 级别分配,取值是 row1、row2、row4 和 other 共 4 种,以及各自 4、12、3、6 比特的 bitmap,其中 row XX 是指 38.211 Table 7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot 的 row 列某一行。 frequencyDomainAllocation 的作用 38.211 7.4.1.5.3 有如下的描述:
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( )是 bitmap 里第 i 个被置 1 的 bit number,且在 UE 被分配 CSI-RS 的每 1/ 个 RB 上重复: 当 = 3 或 1, 1/ = 1, ( )在每 1 个 RB 上重复 当 = 0.5, 1/ = 2, ( )在每 2 个 RB 上重复
Table 7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot 里的k ,l 、 k 、l ,和最终映射到 RE 位置的 ( , ) , 计算关系如下(红框内公式):
2.2.3 资源映射示例
2.2.3.1 frequencyDomainAllocation=row1,bitmap=0010
[ = (1)=1
… ] = [0010]
cdm-Type=No CDM,即 CDM group 大小 = 1 端 口 = 1,即 = 0,1, … , 列
= 1,单端口
1 = 0,即 CDM group 就 1 个,对应表中“CDM group index j”
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= 0,1, … ,
端口号 = 3000 + + 1 = 0
= 3000
对于 CDM group index 的 、 : 域占用 1、5、 9 号 subcarrier = + = + 0 = , 时 域 上 具 体 是 哪 个 symbol , 取 决 于firstOFDMSymbolInTimeDomain 取值 图示如下(主要体现 subcarrier 占用):
= 0,只计算某个 PRB 内(
= = 0)CSI-RS 映射 RE
= + + 0 = 1,即频域从第 1 个 subcarrier 开始占用 1 个 RE+ 0、 + 4 + 0、 + 8 + 0,即频
(因为是单端口); 3 次重复的频域位置分别为
2.2.3.2 frequencyDomainAllocation=row2,bitmap=0000 0001 0000
[ = (1)=4
… ] = [0000 0001 0000]
cdm-Type=No CDM,即 CDM group 大小 = 1 端 口 = 1,即 = 0,1, … , 列 = 0,1, … ,
端口号 = 3000 + + 1 = 0
= 3000
= 1,单端口
1 = 0,即 CDM group 就 1 个,对应表中“CDM group index j”
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对于 CDM group index = 0,只计算某个 PRB 内( = +
= 0)CSI-RS 映射 RE 的
:
= + 0 == 4
图示如下(主要体现 subcarrier 占用):
2.2.3.3 frequencyDomainAllocation=row3,bitmap=100000
[ … ] = [100000] 0 = 2 (1) = 10
= 2,2 端口
1 = 0,即 CDM group 就 1 个,对应表中“CDM group index j”1 = 0,1
= 3000,3001
= 0,只计算某个 PRB 内(
+ = 10 + = 10,11
= 0)CSI-RS 映射 RE
cdm-Type=FD-CDM2,即 CDM group 大小 = 2 端 口 = 2,即 = 0,1, … , 列 = 0,1, … ,
端口号 = 3000 + + 对于 CDM group index 的 : =
+ = 图示如下(主要体现 subcarrier 占用):
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2.2.3.4 frequencyDomainAllocation=row4,bitmap=001
[ = 4 (1) = 0
… ] = [001]
cdm-Type=FD-CDM2,即 CDM group 大小 = 2 端 口 = 4,即 = 0,1, … , 列 = 0,1, … ,
端口号 = 3000 + + 对于 CDM group index 的 : = 的 : =
= 4,4 端口
1 = 0,1,即 CDM group 有 2 个,对应表中“CDM group index j”1 = 0,1
= 3000,3001,3002,3003 = 0,只计算某个 PRB 内(
+ = 0 + = 0,1
= 0)CSI-RS 映射 RE = 0)CSI-RS 映射 RE
+ = 对于 CDM group index
+ = + 2 + = 1,只计算某个 PRB 内( = 0 + 2 + = 2,3
图示如下(主要体现 subcarrier 占用):
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2.2.3.5 frequencyDomainAllocation=row11,bitmap=101011
[ 1 = 2 (2) = 2 2 = 2 (3) = 6
… ] = [101011] 0 = 2 (1) = 0
3 = 2 (4) = 10
cdm-Type=FD-CDM2,即 CDM group 大小 = 2 端 口 = 16,即 = 0,1, … , index j” 列 = 0,1, … ,
端口号 = 3000 + + 1 = 0,1
= 3000,3001,3002, … ,3014,3015
= 16,16 个端口
1 = 0,1,2,3,4,5,6,7,即 CDM group 共 8 个,对应表中“CDM group
对于 CDM group index 的 : = 的 : = 的 :
+ = + = 2 + = 2,3
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
= 2,只计算某个 PRB 内(
+ = + = 0 + = 0,1
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
= 1,只计算某个 PRB 内( = 0,只计算某个 PRB 内(
= 0)CSI-RS 映射 RE
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= 的 : = + = + = 6 + = 6,7
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
+ = + = 3,只计算某个 PRB 内( = 10 + = 10,11
对于 CDM group index = + = 4~7,只计算某个 PRB 内( = 0)CSI-RS 映射
RE 的 ,和CDM group index = 0~3是一样的,不同的是时域位置 :
= + 1 + = + 1
图示如下:
注意协议规定 CDM group 序号按先频域递增后时域递增排序:
2.2.3.6 frequencyDomainAllocation=row14,bitmap=010011
[ 1 = 2 (2) = 2 2 = 2 (3) = 8
… ] = [010011] 0 = 2 (1) = 0
cdm-Type=CDM4,即 CDM group 大小 = 4 端 口 = 24,即 = 0,1, … , index j”列
= 24,24 个端口
1 = 0,1,2,3,4,5,即 CDM group 共 6 个,对应表中“CDM group
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= 0,1, … ,
端口号 = 3000 + + 对于 CDM group index 的 : = 的 : = 的 : = + = + = + = 1 = 0,1,2,3
= 3000,3001,3002, … ,3022,3023 = 0,只计算某个 PRB 内(
+ = 0 + = 0,1
= 0)CSI-RS 映射 RE = 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
+ = 1,只计算某个 PRB 内( = 2 + = 2,3
对于 CDM group index
+ = 2,只计算某个 PRB 内( = 8 + = 8,9
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index 只计算某个 PRB 内( 时域符号指示是 ,不是 图示如下:
= 3~5
= 0)CSI-RS 映射 RE 的 ,和 CDM group index = 0~2 是一样的
2.2.3.7 frequencyDomainAllocation=row18,bitmap=100110
[ 1 = 2 (2) = 4 2 = 2 (3) = 8
… ] = [110110] 0 = 2 (1) = 2
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3 = 2 (4) = 10
cdm-Type=CDM8,即 CDM group 大小 = 8 端 口 = 32,即 = 0,1, … , = 0,1, … ,
端口号 = 3000 + + 对于 CDM group index 的 : = 的 : = 的 : = 的 : =
= 32,32 个端口
1 = 0,1,2,3,即 CDM group 共 4 个 1 = 0,1,2,3,4,5,6,7
= 3000,3001,3002, … ,3031,3032 = 0,只计算某个 PRB 内(
+ = 2 + = 2,3
= 0)CSI-RS 映射 RE = 0)CSI-RS 映射 RE
+ = 对于 CDM group index
+ = + = 1,只计算某个 PRB 内( = 4 + = 4,5
对于 CDM group index
+ = + = 2,只计算某个 PRB 内( = 8 + = 8,9
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
+ = + = 2,只计算某个 PRB 内( = 10 + = 10,11
= 0)CSI-RS 映射 RE
图示如下:
江苏电信 NR CSI-RS 资源配置的协议解析和实际应用
2.3 csi-IM-ResourceSet
csi-IM-ResourceSet 配置比较简单,就是列出 csi-IM-Resource:
2.4 csi-IM-Resource
csi-IM-Resource 定义了时域 symbol、频域 subcarrier、频带、周期、偏置:
CSI-IM-Resource field descriptions csi-IM- ResourceElementPattern freqBand periodicityAndOffset subcarrierLocation-p0 subcarrierLocation-p1 symbolLocation-p0 symbolLocation-p1 含义 CSI-IM 的 RE 映射类型 (Pattern0 (2,2) or Pattern1 (4,1)) CSI-IM 的频带占用 周期/半持续 CSI-IM 的周期、偏置 Pattern0 的子载波占用 Pattern1 的子载波占用 Pattern0 的符号占用 Pattern1 的符号占用 freqBand、periodicityAndOffset 含义、取值类似 NZP-CSI-RS-Resource 的同名字段; 不一样的是 CSI-IM 的 subcarrier、symbol 定义。
2.4.1 subcarrierLocation 和 symbolLocation
subcarrierLocation-p0、subcarrierLocation-p1 分别定义了 1 个时隙内 CSI-IM resource 子载波配置, 分别对应 csi-IM-ResourceElementPattern 设为 pattern0 、pattern1;
subcarrierLocation-p0 可能取值:s0, s2, s4, s6, s8, s10 subcarrierLocation-p1 可能取值:s0, s4, s8
江苏电信 NR CSI-RS 资源配置的协议解析和实际应用
symbolLocation-p0 、symbolLocation-p1 分别定义了 1 个时隙内 CSI-IM resource 符
号配置,分别对应 csi-IM-ResourceElementPattern 设为 pattern0、pattern1。 symbolLocation-p0 可能取值:0..12 symbolLocation-p1 可能取值:0..13
csi-IM-ResourceElementPattern 设置为 pattern0、pattern1 时占用 RE 的情况,38.214 5.2.2.4 节有如下描述:
实质就是在时频网格上呈“田”字(pattern0)或者“1”字(pattern1)形。
2.4.2 资源映射示例
2.4.2.1 pattern0,subcarrierLocation-p0=s2,symbolLocation-p0=1
pattern1,subcarrierLocation-p0=s4,symbolLocation-p0=5
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2.5 不同类型 NZP-CSI-RS 配置差异
2.5.1 CSI-RS for tracking
CSI-RS for tracking 的特征是 NZP-CSI-RS-ResourceSet 里 trs-Info=ture。 FR1:1 个或多个 NZP-CSI-RS-ResourceSet,每个包含 4 个周期 NZP-CSI-RS resource, 2 个连续 slot 上,每个 slot 上 2 个周期 NZP-CSI-RS resource
FR2:1 个或多个 NZP-CSI-RS-ResourceSet,每个包含 2 个周期 NZP-CSI-RS resource 在 1 个 slot 上,或者每个包含 4 个周期 NZP-CSI-RS resource,2 个连续 slot 上,每个 slot 上 2 个周期 NZP-CSI-RS resource 协议限定了时域 symbol 位置:
以 FR1 为例,只能是 4/8、5/9,6/10 号 symbol:
另外 CSI-RS for tracking 的密度为 3,只能单端口,即 38.211 Table 7.4.1.5.3-1
江苏电信 NR CSI-RS 资源配置的协议解析和实际应用
row1 行所指示。
CSI-RS for tracking 带宽取min( 52, , )或者 , 个 RB,周期只能是2 ( = 10,20,40,80,带宽大于 52 个 RB 时 不能取 10)个 slot,即对于 =1,SCS=30kHz,周期只能是 20、40、80、160 个 slot。
2.5.2 CSI-RS for L1-RSRP computation
CSI-RS for L1-RSRP computation 的特征是 NZP-CSI-RS-ResourceSet 里 repetition =on。
协议限定对于 CSI-RS for L1-RSRP computation,1 个 ResourceSet 里所有 Resource 只能相同端口(1 或 2 个端口):
2.5.3 CSI-RS for mobility
如果 UE 被配置 CSI-RS-Resource-Mobility,而且未配置 associatedSSB,UE 会基于CSI-RS-Resource-Mobility 执行测量。
CSI-RS-Resource-Mobility 和其他 CSI-RS 的 NZP-CSI-RS-Resource 配置有差异:
CSI-RS-CellMobility field descriptions 含义
XX电信 NR CSI-RS 资源配置的协议解析和实际应用
csi-rs-ResourceList-Mobility density nrofPRBs startPRB CSI-RS-Resource-Mobility field descriptions CSI-RS resources for mobility 列表. 密度 测量带宽(PRB 数) 测量带宽的起始 PRB 含义 associatedSSB csi-RS-Index 该字段存在,UE 基于 CSI-RS-CellMobility 指示 cell 的 CSI- RS-Resource-Mobility 的 CSI-RS resource 时序 果该字段不存在,UE 基于 refServCellIndex 指示 serving cell 的 CSI-RS-Resource-Mobility 的 CSI-RS resource 时序 要被测量(上报)的 CSI-RS resource index 时域起始 OFDM 符号位置 频域分配 CSI-RS 和 associatedSSB 指示的 SSB 的 QCL 关系 CSI-RS 的 Scrambling ID 指示 CSI-RS 的周期(毫秒)和偏置(时隙) firstOFDMSymbolInTimeDomain frequencyDomainAllocation isQuasiColocated sequenceGenerationConfig slotConfig
nrofRBs:只能是 24、48、96、192、2 个 PRB density:只能是 1 或 3
Periodicity:只能是 ms4、ms5、ms10、ms20、ms40,而且周期单位是毫秒不是时隙 frequencyDomainAllocation:只有 row1、row2 另外 CSI-RS for mobility 只支持 NO CDM,单端口:
三. ZP-CSI-RS
ZP-CSI-RS 用于 PDSCH 速率匹配,会在 PDSCH-Config 这个 IE 中增加/删除,并且分成aperiodic-ZP-CSI-RS-ResourceSets 非周期、sp-ZP-CSI-RS-ResourceSets 半持续、p-ZP- CSI-RS-ResourceSet 周期三类:
3.1 ZP-CSI-RS-ResourceSet
ZP-CSI-RS-ResourceSet 配置比较简单,就是列出 ZP-CSI-RS-Resource:
3.2 ZP-CSI-RS-Resource
ZP-CSI-RS-Resource 定义 resourceMapping、periodicityAndOffset:
resourceMapping:类似 NZP-CSI-RS-Resource 的 resourceMapping,定义 cdm-Type、nrofPorts 、 nrofRBs 、 startingRB 、 firstOFDMSymbolInTimeDomain 、 density 和frequencyDomainAllocation
periodicityAndOffset:类似 NZP-CSI-RS-Resource 的 periodicityAndOffset,定义周期、偏置
四. 配置框架和类型差异
基于不同用途,各种 CSI-RS 配置框架有所不同,体现在所属 RRC 层 IE 的不同,可以分成如下 3 类:
CSI-RS for tracking/ L1-RSRP computation/ CSI computation、CSI-IM CSI-RS for mobility ZP-CSI-RS
4.1
CSI-RS
for
tracking/
L1-RSRP
computation/ CSI
computation、CSI-IM 的配置框架
CSI-RS for tracking/ L1-RSRP computation/ CSI computation 、 CSI-IM 均 在 ServingCellConfig 的 CSI-MeasConfig 这个 IE 下定义,ServingCellConfig 用于给 UE 增加/修改 serving cell。
下图中细项参数在本文第二章 2.1~2.4 节已讨论:
ServingCellConfig csi-MeasConfig nzp-CSI-RS- ResourceSet 最多个 nzp-CSI-RS- Resource 最多192个 PeriodicityAndOffset cdm-Type density csi-IM-ResourceSet最多个 csi-IM-Resource最多32个 列出NZP-CSI-RS- Resource PeriodicityAndOffset 列出csi-IM-Resource 区分CSI-RS for tracking、CSI-RS for L1-RSRP computation nrofRBs startingRB ElementPattern firstOFDMSymbolInT imeDomain nrofRBs startingRB frequencyDomainAll ocation nrofPorts
4.2 CSI-RS for mobility 的配置框架
CSI-RS for mobility 在 MeasObjectNR 的 CSI-RS-ResourceConfigMobility 这个 IE 下定义,MeasObjectNR 用于配置 SSB 或者 CSI-RS 的同频/异频测量。 下图中细项参数含义在本文第二章 2.5.3 节已讨论:
MeasObjectNR referenceSignalConfig csi-rs-ResourceConfigMobility CSI-RS-CellMobility最多96个 CSI-RS-Resource-Mobility最多96个
nrofPRB startPRB slotConfig density frequencyDomainAllocatio n firstOFDMSymbolInTimeD omain
4.3 ZP-CSI-RS 的配置框架
ZP-CSI-RS 在 PDSCH-Config 这个 IE 下定义,PDSCH-Config 用于配置UE specific PDSCH参数。
下图中细项参数含义在本文第三章已讨论:
PDSCH-Config ZP-CSI-RS-ResourceSet最多32个 ZP-CSI-RS-Resource最多32个
PeriodicityAndOffset cdm-Type density 列出ZP-CSI-RS-Resource firstOFDMSymbolInTimeD omain nrofRBs startingRB frequencyDomainAllocatio n nrofPorts
五. 厂家现网版本实现功能
5.1 现网版本实现功能和可配置参数
HW 的 5G RAN 2.1 版本关于 CSI-RS 信道资源配置描述如下,对照协议只提及了 CSI-RS for tracking、CSI-RS for computation 这两类 NZP-CSI-RS:
其他 CSI-RS for L1-RSRP computation、CSI-RS for mobility、CSI-IM、ZP-CSI-RS 在特性文档中未明确提及。
CSI-RS 优化配置参数列表,仅有 3 个参数可配:
参数名称 参数 ID 子开关 配置建议 建议保持默认配置(FR1 开) CSI 算法开关 NRDUCellCsirs.CsiAlgoSwitch PERIODIC_CSI_SWITCH CSI 周期 NRDUCellCsirs.CsiPeriod N/A 建议保持默认配置 (SLOT80) TRS 周期 NRDUCellCsirs.TrsPeriod N/A 建议保持默认配置(MS20)
5.2 现网空口下发参数和资源映射
以现网 NSA 架构下 RRC 重配置消息为例,从空口下发的实际参数看,虽然特性文档未说全: 有下发 CSI-RS for tracking / CSI computation 和 CSI-IM 配置,无 CSI-RS for L1- RSRP computation(研发确认当前未实现)
无 CSI-RS for mobility 配置(研发确认当前未实现) 有 ZP-CSI-RS 配置
5.2.1
RRC 信令如下:
CSI-RS for tracking/ L1-RSRP computation/ CSI
computation、CSI- IM
NZP-CSI-RS- 一共定义了 5 个 NZP-CSI-RS-Resource,其中 NZP-CSI-RS-ResourceId=0~3 属于 NZP- NZP-CSI-RS-ResourceSetId=0 CSI-RS-ResourceSetId=0,NZP-CSI-RS-ResourceId=4 属于 NZP-CSI-RS-ResourceSetId=1, 参数 详细参数如下: frequencyDomainAllocation nrofPorts NZP-CSI-RS- NZP-CSI-RS- NZP-CSI-RS- NZP-CSI-RS- ResourceId=0 ResourceId=1 ResourceId=2 ResourceId=3 row1=0001 p1 4 noCDM 3 0 276 slot40/25 row1=0001 p1 8 noCDM 3 0 276 slot40/25 row1=0001 p1 4 noCDM 3 0 276 slot40/26 row1=0001 p1 8 noCDM 3 0 276 slot40/26 ResourceSetId=1 NZP-CSI-RS- ResourceId=4 row4=001 p4 13 fd-CDM2 1 0 276 slot80/0 firstOFDMSymbolInTimeDomain cdm-Type density startingRB nrofRBs PeriodicityAndOffset 从用途看 NZP-CSI-RS-ResourceId=0~3 都是 density=3 , 单端口的 CSI-RS for
tracking,仅是 firstOFDMSymbolInTimeDomain、PeriodicityAndOffset 有不同,RE 映射如下:
NZP-CSI-RS-ResourceId=4 是 density=1,4 端口的 CSI-RS for CSI computation,RE 映射计算和 2.2.3.4 节示例一致:
定义了 1 个 CSI-IM-ResourceId=0,属于 CSI-IM-ResourceSetId=0,详细参数如下:
参数 CSI-IM-ResourceSetId=0 CSI-IM-ResourceId=0 subcarrierLocation-p1 symbolLocation-p1 nrofRBs startingRB PeriodicityAndOffset 1 12 0 276 slot80/0 RE 映射如下:
HW 目前能配置的 CsiPeriod、TrsPeriod,应该就是 CSI-RS for CSI computation /tracking 两类 NZP-CSI-RS 的 PeriodicityAndOffset 的 Periodicity,其他参数均未提供修改。
5.2.2 CSI-RS for mobility
RRC 信令如下:
MeasObjectNR 这个 IE 里没有下发 CSI-RS-CellMobility,即没有配置 CSI-RS for mobility。
5.2.3 ZP-CSI-RS
RRC 信令如下:
一共定义了 7 个 ZP-CSI-RS-Resource,其中 ZP-CSI-RS-ResourceId=0~1 属于非周期ZP-CSI-RS-ResourceSetId=1 , ZP-CSI-RS-ResourceId=5~6 属 于 非 周 期 ZP-CSI-RS- ResourceSetId=3,ZP-CSI-RS-ResourceId=2~4 没有定义对应的 ZP-CSI-RS-ResourceSet, 详细参数如下:
ZP-CSI-RS- ResourceSetId=1 参数 ZP-CSI- RS- Resourc eId=0 frequencyDomainAl location nrofPorts firstOFDMSymbolIn TimeDomain cdm-Type density startingRB nrofRBs row4=01 0 p4 12 fd-CDM2 1 0 276 ZP-CSI- RS- Resourc eId=1 row4=00 1 p4 13 fd-CDM2 1 0 276 / ZP-CSI- RS- Resourc eId=2 row4=01 0 p4 12 fd-CDM2 1 0 276 / ZP-CSI- RS- Resourc eId=3 row4=00 1 p4 13 fd-CDM2 1 0 276 / ZP-CSI- RS- Resourc eId=4 row4=01 0 p4 13 fd-CDM2 1 0 276 ZP-CSI-RS- ResourceSetId=3 ZP-CSI- RS- Resourc eId=5 other=1 11111 p12 4 fd-CDM2 1 0 276 ZP-CSI- RS- Resourc eId=6 other=1 11111 p12 8 fd-CDM2 1 0 276
ZP-CSI-RS-ResourceId=0~3 的 RE 映射如下:
ZP-CSI-RS-ResourceId=4 的 RE 映射如下:
ZP-CSI-RS-ResourceId=5~6 的 frequencyDomainAllocation:other=111111,未明确指示是哪个 row,对于这种情况协议说明需在 table 7.4.1.5.3-1 中找 Ports, Density 和CDMtype 都匹配的 row 值:
此例 Ports=p12,density=1,CDMtype= fd-CDM2,匹配只有 row=9:
Row Ports Density cdm-Type X 9 12 1 FD-CDM2 ( , ) k ,l CDM group index j 0,1,2,3,4,5 k 0, 1 0 l ( , ) , ( , ) , ( , ) , ( , ) , ( , ) , [ 1 = 2 (2) = 2
… ] = [111111] 0 = 2 (1) = 0
2 = 2 (3) = 4 3 = 2 (4) = 6 4 = 2 (5) = 8 5 = 2 (6) = 10
cdm-Type= fd-CDM2,即 CDM group 大小 = 2 端 口 = 12,即 = 0,1, … , = 0,1, … ,
端口号 = 3000 + + 对于 CDM group index 的 : = 的 : = 的 : = 的 : = 的 : = 的 : = + = + = 10 + = 10,11
+ = + = 8 + = 8,9
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
= 5,只计算某个 PRB 内(
+ = + = 6 + = 6,7
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
= 4,只计算某个 PRB 内(
+ = + = 4 + = 4,5
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
= 3,只计算某个 PRB 内(
+ = + = 2 + = 2,3
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
= 2,只计算某个 PRB 内(
+ = + = 0 + = 0,1
= 0)CSI-RS 映射 RE
对于 CDM group index
= 1,只计算某个 PRB 内( = 12,12 个端口
1 = 0,1,2,3,4,5,即 CDM group 共 6 个 1 = 0,1
= 3000,3001,3002, … ,3010,3011 = 0,只计算某个 PRB 内(
= 0)CSI-RS 映射 RE
ZP-CSI-RS-ResourceId=5~6 的 RE 映射如下:
六. 总结
CSI-RS 资源配置主要在协议 38.211、38.214 部分章节中描述,可分成 ZP-CSI-RS 和NZP-CSI-RS 两大类,NZP-CSI-RS 根据用途可以分成 CSI-RS for tracking、CSI-RS for L1- RSRP computation、CSI-RS for mobility、CSI-RS for CSI computation 四种,另外还定义了 CSI-IM。
根据配置框架(RRC IE 归属)的不同,CSI-RS for tracking/ L1-RSRP computation/ CSI computation)、CSI-IM 在 ServingCellConfig 的 CSI-MeasConfig 下定义,CSI-RS for mobility 在MeasObjectNR 的CSI-RS-ResourceConfigMobility 下定义,ZP-CSI-RS 在PDSCH- Config 下定义,每种 CSI-RS 涉及周期、偏置、时域起始符号、频域载波占用、码分组、密度、起始 RB,带宽 RB 等一系列参数,这些参数共同决定了 CSI-RS 在时频网格上对 RE 的映射。HW gNB 现网版本功能实现了 CSI-RS for tracking/ CSI computation、CSI-IM 和 ZP- CSI-RS,CSI-RS for L1-RSRP computation/ mobility 两类 CSI-RS 未实现;且当前网管上实际开放可配置的仅有 CSI-RS for CSI computation /tracking 两类 NZP-CSI-RS 的 PeriodicityAndOffset 的 Periodicity,其他参数由 gNB 根据 CSI-RS 资源分配算法确定具体值(非固定值)。从现场优化的角度,CSI-RS 资源配置可以说处于“黑盒”状态,当前基本不存在手动优化的可能性。
七. 参考资料
1. 3GPP,《38214-f40 Physical layer procedures for data》
5.1.6.1 CSI-RS reception procedure 5.2.2.3 Reference signal (CSI-RS)
5.2.2.4 Channel State Information – Interference Measurement (CSI-IM) 2. 3GPP,《38211-f40 Physical channels and modulation》
7.4.1.5 CSI reference signals
3.3GPP,《38331-f40 Radio Resource Control (RRC) protocol specification》 6.3.2 Radio resource control information elements
4. Erik Dahlman 等,《5G NR - The Next Generation Wireless Access Technology》
8.1 DOWNLINK CHANNEL SOUNDING—CSI-RS
5. 春天工作室,《孙老师 NR 系列 8:NR 中的 CSI-RS 简介 V1.0》 6. HW,《5G RAN 2.1 特性文档》
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