Castle on a Cloud

CSI-RS 主要的功能是讓使用者 (UE) 對通道進行量測, 並把量測的結果提供給基地台, 作為之後通道資源配置的依據, 考慮到不同的使用者與通道的變異, CSI-RS 有各式的方式進行設定, 基本上可以分成三種樣態: Periodic CSI-RS Semi-Persistent CSI RS Aperiodic CSI-RS 按照發送的設定 (configuration) 以及回報有各式不同的組合, 兩者必須互相配合, 可以表示為下表: CSI-RS 透過 RRC (Radio Resource Control) 進行設定, 可以設定其對應的傳送間隔: 4, 5, 8, 10, 16, 20, 32, 40, 64, 80, 160, 320, 640 time slots, 或是, 透過 DCI (Downlink Control Information) 以非同步 (Aperiodic) 的方式發送, 在回報的部分, 相同的, 在回報部分也分成同步與非同步兩種, 至於 Semi-Persistent 則是透過啟動 (Activation) 與終止 (Deactivaction) 的方式, 在一段時間內進行週期性的回報, 其相關流程如下所示: 關於 UE 回報 CSI-RS 量測的部分,  若是週期性回報則在 PUCCH (Physical Uplink Control Channel) 中回報, 若是非週期性回報則在 PUCCH 或 PUSCH (Physical Uplink Share Channel) 中回報, 而週期性與非週期性的選擇, 則和使用者的移動性與通道的變化相關. 在此文章中, 只約略地說明了 CSI-RS 的種類與流程, 如果想要進一步了解其他細部的設定, 可以參考: https://blog.csdn.net/GiveMe5G/article/details/105169936 https://blog.csdn.net/GiveMe5G/article/details/104977792

在 5G NR 中, CSI-RS 為 Channel State Information - Reference Signal 的縮寫, 從其名字可以得知, 其訊號唯一參考訊號, 用以反映通道資訊. 針對此名稱, 一個可能的疑惑就是 CSI 的定義,  舉例來說, 在之前討論的 CSI 定位中, 這裡的 CSI 代表的是 CFR (Channel Frequency Response), 或者, 經由 FFT 轉換後等校的 CIR (Channel Impulse Response). 在 5G NR 的系統中, 由於引入的波束 (beam) 的資訊, CSI-RS 的訊號可以乘載更多的資訊. 在本文中, 我們先從最基本的通道估測開始介紹, 在此前提假設下, 所有配置的 CSI-RS 訊號, 都來自於同一個 antenna port. 我們先從 CSI-RS 訊號對應 Resource blocks 的設定來看, 考慮到 CSI-RS 是一個下行 (downlink) 的參考訊號,  其傳輸的訊號又分成兩種: zero-power (ZP), non-zero-power (NZP), 顧名思義, 兩者的差異在於傳送的訊號能量大小,  在進行通道估測時, 我們主要使用 NZP-CSI-RS 的訊號做為參考, 透過設定, 我們可以在不同的 sub-carrier 中塞入此訊號, 如下圖所示: 來自:  https://www.mathworks.com/help/5g/ug/nr-channel-estimation-using-csirs.html 透過上述 NZP-CSI-RS 的訊號, 我們可以量測不同 sub-carrier 上的響應, 等校上來說, 此一系列的 NZP-CSI-RS 的量測結果, 就對應於稀疏的 CFR 的響應, 相同的, 也就可以用來進行通道的估測, 表示為通道的增益, 並以補值的方式, 取得間隙中的通道響應, 如下圖所示: 來自:  https://www.mathworks.com/help/5g/ug/nr-channel-estimation-using-csirs.html 在上圖中, 黃色部分代表在該 sub-carrier 中有較好的訊號品質, 深藍色部分代表在該 sub-carrier 中有較差的訊號品質, 左圖為估測的通