来自系列:了解5G NR标准
Marc Barberis,Mathworks
本视频讨论了5G新无线电(NR)中能够实现信道探测的信号。这些信号包括下行的信道状态信息参考信号(CSI-RS)和上行的探空参考信号(SRS)。信道探测提供用于资源分配和波束形成的信道信息。
该视频介绍了CSI-RS的时间和频率结构,并在干扰测量中引入了零功率CSI-RS及其作用。您将了解CSI如何通过码本送回GnodeB。然后,您将了解SRS的时间和频率结构以及结果如何将合适的上行链路波束成形传送到UE。最后,此视频遍历CSI-RS和SRS角色与SRS的角色以及DMRS的作用。
这是我们系列的新集5G解释。在此视频中,我们讨论了5G NR中提供的信号,以支持信道探测和信道估计。万博1manbetx
首先,我们将定义信道响声。然后,我们将查看信道状态信息参考信号或CSI-RS,其支持下行链路上的信道探测,以及声音参考信号或SRS,它们在上行链路上是等效的。万博1manbetx
大部分5G NR依赖于波束形成以在接收部位提供足够的SINR,特别是对于毫米波传输。但波束成形需要了解传播信道。
传播信道取决于发射频率。因此,如果上行链路和下行链路像软驱一样在两个不同的频率上工作,就没有别的选择,只能依赖于接收器将有关信道的信息传回发射机。这是右下角的情况。
在TDD的情况下,其中上行链路和下行链路共享相同的发射频率,另一方面是可以基于上行链路传输(或相反)的测量来估计下行链路信道。
无论哪种案例适用,都依赖于两个方向依赖特殊的声音信号。这些探测信号是用于上行链路的下行链路和SRS的CSI-RS。
CSI-RS在5G NR中并不是一个新概念。出于同样的目的,它们已被用于LTE中,尽管5G NR中的具体规格有所不同。
CSI-RS是在一个带宽部分内传输的,就像一个终端期望听到的任何东西一样。它们有助于波束形成、干扰估计以及协调多点传输或合成。
作为侧面笔记,CSI-RS称为跟踪参考信号或TRS的一个子类型,不与相位跟踪参考信号或PTR混淆,具有略微不同的目标和特性。我们稍后会再提到它。
CSI-RS被限制在一个带宽部分,但是它们不被限制在包含UE数据的带宽部分的子集——如果有数据传输的话。因此,它们提供关于可能跨越整个带宽部分的通道信息,而不是与数据传输相关的DMRS。
让我们谈谈CSI-RS的频率和时域特征,从频域开始。
频域中有两种主要类型的CSI-RS:一个半。具有密度1,每个资源块中存在CSI-R。以半密度,它们存在于每个其他资源块中。
如前所述,具有密度三的频域中的第三种类型非常密集,称为跟踪参考信号。这种类型的CSI-RS是单端口,而另一个CSI-RS可以支持最多32个用于MIMO应用的天线端口。万博1manbetx
这是一个关于密度1和密度1 / 2的具体观点。可以看到,密度为1时,CSI-RS出现在每个资源块中,而CSI-RS出现在右侧的一半资源块中。
CSI-RS在时域中的出现可以以三种不同的方式计划:定期,半持久性和非周期性。
定期传输是它听起来的声音,周期在4到640个插槽之间。半持久性与周期性相同,但传输可以暂时暂停。
非周期性传输在没有预定义的时间表的情况下发生。必须通过下行链路控制信息或DCI通知UE,该概念在此中的另一集中解释5G解释系列。
到目前为止,我们假设那些CSI-RS是由发射机发送的已知符号,以帮助频道估计或跟踪。这确实如此,至少对于那些规则或非零功率CSI-RS。
该标准还定义了零功率CSI-RS,其是零值的参考信号。关于这些符号的点是专门讲述UE,从而GnodeB在时间和频率的那些位置不在那些位置发送任何内容。结果,UE可以假设这些位置处的任何接收功率都是由于干扰而导致的。
这就是为什么我们早先提到的CSI-RS可以用于干扰测量。
这是一个非零功率和零功率CSI-RS的示例,以及如何使用MathWorks 5G Toolbox设置它们。
这里,非零功率CSI-RS的周期为5个偏移量为1的槽,这意味着它们存在于槽1、6、11等等。它们的密度是点5或一半,这意味着它们存在于每一个其他资源块中。并且它们位于槽的符号1中。它们用黄色表示。
零功率CSI-RS具有偏移1的10个槽,这意味着它们存在于槽1,11,21等中。它们的频率密度为1,这意味着它们在每个资源块中,符号位置为6.它们以蓝色显示。
现在,我们想讨论UE与其收到的CSI-RS所做的操作。UE可以确定信道估计,但将其送回GnodeB将需要大量带宽,因为频道在测量带宽上变化。
因此,反馈不是直接的信道估计,而是一组矩阵之间的索引,可以提供最好的波束形成。这个矩阵集是标准中预定义的。集合越大,表示就越准确,但反馈的代价就越高。
在标准中定义了两种类型的码本:I型是粗糙的,因此更便宜,而II型更广泛。当波束成形不必是完全准确的时,I型被认为是适用于单用户传输。
然而,对于多用户传输,gNodeB希望更精确地针对每个用户,并可能要求第二类反馈。
注意,在任一情况下,GnodeB不符合使用所建议的波束成形矩阵对该UE进行下行链路传输。
CSI报告可以由数据或控制信道,PUSCH或PUCCH携带,具体取决于报告的配置和复杂性。
此幻灯片上的表格可以非常简单地概述,即表示可以与CSI相关联的报告类型是常识的原因。例如,仅通过非周期性报告报告非周期性CSI-RS。或者,在另一个极端,周期性CSI-RS模式的报告可以是任何类型:定期,半周期性或非周期性,因为报告不必总是被送回。
上行链路上的等效CSI-RS是探测参考信号。SRS由UE发送,以帮助信道估计。它们以超过1,2或4个天线端口发送。
对于LTE已经使用了相同的机制,但5G NR中的SRS更灵活:
·SRS的持续时间为1、2或4个符号,而在LTE中总是为1。
·有一个频率间隔为2或4的梳状结构,而在LTE中总是为2。
·SRS不一定在插槽的最后一个符号中。
·带宽覆盖的带宽可以是1到272个资源块之间的任何东西。
该幻灯片说明了5G NR中SRS的灵活性。我们可以看到两个符号SRS,如nsymb = 2.符号数可以为1,2或4。
每个第四个子载波按KTC = 4所指定使用。有两种可能的模式:每个其他或每个第四个子载波分别对应于KTC = 2和4。
SRS占用的第一个符号由Ioffset值指定。ioffset可以在0到5之间,显然,它必须使得所有NSYMB SRS符号都适合该槽。
最后,根据mSRS参数,SRS的光谱范围可以在1到272个资源块之间的任何地方。
我们已经看到了CSI报告如何由UE发送回GnodeB。
相应地,对于上行链路方向,GnodeB处的SRS接收产生的信息可以导致调度决策以及上行链路的波束形成/预编码选择。
你可能会记得的那样5G解释关于下行控制信息或DCI的剧集,上行链路预编码是通过DCI传送给UE的信息之一。该信息是上行链路许可的一部分,其作为对来自UE的调度请求的响应。
作为最终的评论,人们可能想知道一个人是否可以使用DMR来声音,而不是CSI-RS和SRS。有很多原因是不可能的。
只有几个:
·DMRS不超出当前的数据传输分配。
·当没有数据传输时,它们不可用。
·此外,DMRS支持当前的传输配置。万博1manbetx它们不会启用以查看其他选项以供以后调度,例如使用比当前传输中更多的天线端口(如果甚至有当前传输)。
这结束了这一集5G解释频道发声信号系列。
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