5G讲解:5G NR信道探测信号
从系列中:5 g教程
本视频讨论5G新无线电(NR)中的信号,使信道探测成为可能。这些信号包括下行链路上的信道状态信息参考信号(CSI-RS)和上行链路上的探测参考信号(SRS)。信道探测提供用于资源分配和波束形成的信道信息。
本视频解释了CSI-RS的时间和频率结构,并介绍了零功率CSI-RS及其在干扰测量中的作用。您将了解CSI如何通过代码本反馈到gndeb。然后,您将了解SRS的时间和频率结构,以及如何将合适的上行波束形成通信到终端。最后,本视频介绍了CSI-RS和SRS的作用以及DMRS的作用之间的区别。
这是我们系列节目的新一期5克解释说。在本视频中,我们将讨论5G NR中支持信道探测和信道估计的可用信号。
首先,我们将定义通道探测。然后,我们将研究信道状态信息参考信号或CSI-RS,它支持下行链路上的信道探测,以及探测参考信号或SRS,它们在上行链路上是等效的。
5G NR在很大程度上依赖波束形成在接收点提供足够的SINR,特别是对于毫米波传输。但是波束形成需要了解传播信道。
传播信道取决于发射频率。因此,如果上行链路和下行链路在两个不同的频率上运行,就像FDD中的情况一样,除了依靠接收器将有关信道的信息通信回发送器之外,别无选择。这是右下角的例子。
在TDD的情况下,上行链路和下行链路共享相同的发射频率,另一方面,根据上行链路传输的测量(或相反)来估计下行链路信道是可能的。
无论哪种情况,两个方向都依赖特殊的探测信号。这些探测信号是下行的CSI-RS和上行的SRS。
CSI-RS在5G NR中并不是一个新概念,尽管其规范的细节在5G NR中有所不同,但它们已经用于LTE中用于相同的目的。
CSI-RS在带宽部分内传输,就像UE期望侦听的任何内容一样。它们有助于波束形成、干扰估计以及协调多点传输或CoMP。
顺便说一下,CSI-RS有一种子类型,称为跟踪参考信号或TRS,不要与相位跟踪参考信号或PTRS混淆,它们的目标和特征略有不同。我们稍后会再次提到它。
CSI-RS仅限于带宽部分,但它们不限于包含UE数据的带宽部分的子集——如果甚至有数据传输的话。因此,与与数据传输相关的DMRS相反,它们提供了关于可能跨越整个带宽部分的信道的信息。
让我们从频域开始,谈谈CSI-RS的频率和时域特性。
在频域有两种主要类型的CSI-RS: 1和1 / 2。密度为1时,每个资源块中都有CSI-RS。在密度为一半的情况下,它们会出现在每个其他资源块中。
第三种类型,在频域密度为3,称为跟踪参考信号,如前所述。这种类型的CSI-RS是单端口,而其他CSI-RS可以支持多达32个天线端口用于MIMO应用。
这是密度一和密度二分之一的具体情况。可以看出,密度为1时,每个资源块中都有CSI-RS,而右侧一半的资源块中都有CSI-RS。
时间域中的CSI-RS事件可以以三种不同的方式进行调度:周期性、半持久性和非周期性。
周期传输就是它听起来的样子,周期在4到640个槽之间。半持久性与周期性相同,但传输可以暂时暂停。
非周期性传播没有预先设定的时间表。UE必须通过下行链路控制信息或DCI通知这种传输,这是另一集中解释的概念5克解释说系列。
到目前为止,我们假设这些CSI-RS是由发射机发送的已知符号,以帮助信道估计或跟踪。至少对于那些常规或非零功率的CSI-RS来说,情况确实如此。
该标准还定义了零功率CSI-RS,这是零值参考信号。关于这些符号的重点是,UE被明确告知,gNodeB在时间和频率上没有在这些位置传输任何东西。因此,UE可以假设这些位置的任何接收功率都是由于干扰造成的。
这就是为什么我们前面提到CSI-RS可以用于干涉测量。
这是一个非零功耗和零功耗CSI-RS的例子,以及如何使用MathWorks 5G工具箱进行设置。
在这里,非零功率CSI-RS有五个偏移量为1的槽,这意味着它们出现在槽1、6、11等等。它们的密度为5点或1 / 2,这意味着它们存在于每个其他资源块中。它们位于槽的符号1中。它们用黄色表示。
零功率CSI-RS有10个偏移量为1的插槽,这意味着它们存在于插槽1、11、21等等。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。它们用蓝色表示。
现在,我们想讨论UE如何处理它接收到的CSI-RS。UE可以确定信道估计,但将其反馈给gNodeB将占用大量带宽,因为信道在测量带宽上是不同的。
因此,反馈不是直接的信道估计,而是提供最佳波束形成的一组矩阵之间的索引。这组矩阵是在标准中预先定义的。集合越大,表示越准确,但反馈的代价也越大。
标准中定义了两种类型的码本:类型I更粗糙,因此信号更便宜,而类型II更广泛。类型I被认为适合于单用户传输,这时波束形成不需要那么精确。
然而,对于多用户传输,gndeb将希望更精确地针对每个用户,并可能要求类型II的反馈。
请注意,在任何一种情况下,gndeb都不一定要使用建议的波束形成矩阵进行下行传输到该终端。
CSI报告可以通过数据通道或控制通道PUSCH或PUCCH来携带,这取决于报告的配置和复杂性。
这张幻灯片上的表格可以很简单地概括为,与CSI类型相关的报告类型是常识。例如,非周期性CSI-RS只能使用非周期性报告进行报告。或者,在另一种极端情况下,周期性CSI-RS模式的报告可以是任何类型:周期性、半周期性或非周期性,因为报告不必总是发送回来。
上行链路上与CSI-RS等效的是测深参考信号。SRS由终端发送以帮助信道估计。它们通过1、2或4个天线端口发送。
LTE已经使用了相同的机制,但5G NR中的SRS更加灵活:
·SRS的持续时间为1、2或4个符号,而LTE的持续时间为1。
·有一个梳状结构,频率间隔为2或4,而LTE中总是2。
·SRS不一定位于槽位的最后一个符号。
·覆盖的带宽可以是1到272个资源块之间的任何东西。
这张幻灯片展示了5G NR中SRS的灵活性。我们可以看到一个双符号SRS,如Nsymb = 2。符号个数可以为1、2或4。
每四个子载波使用KTC = 4。有两种可能的模式:每隔一个子载波或每隔四个子载波,分别对应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,它必须使所有Nsymb SRS符号都适合该插槽。
最后,根据mSRS参数,SRS的频谱范围可以在1到272个资源块之间的任何地方。
我们已经看到CSI报告是如何由欧盟发送回gndeb的。
相应的,对于上行链路方向,gndeb接收到的SRS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。
你们可能还记得5克解释说关于下行链路控制信息(DCI),上行链路预编码是通过DCI与终端通信的信息之一。该信息是上行链路授予的一部分,它是对来自UE的调度请求的响应。
最后,有人可能想知道是否可以使用DMRS进行信道探测,而不是使用CSI-RS和SRS。这是不可能的,原因有很多。
仅举几个例子:
·DMRS不超出当前的数据传输分配。
·当没有数据传输时,它们是不可用的。
·此外,DMRS支持当前的传输配置。它们不能为以后的调度考虑其他选项,比如使用比当前传输更多的天线端口(如果有当前传输的话)。
这一集到此结束5克解释说信道测深信号系列。
您也可以从以下列表中选择一个网站
如何获得最佳的网站性能
选择中国站点(中文或英文)以获得最佳站点性能。其他MathWorks国家站点没有针对您所在位置的访问进行优化。