LTE筆記: CSI-RS Measurement Report - Channel Estimation
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:
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:
深藍色部分代表在該 sub-carrier 中有較差的訊號品質,
左圖為估測的通道, 右圖為真實的通道, 兩者結果非常一致.
考慮到 NZP-CSI-RS 只放置於不同的 sub-carrier 上,
因此, 在進行通道估測時, 只能看到對於頻率 (sub-carrier) 上的變化,
若要利用到不同時間 (OFDM symbol) 的差異,
在 NZP-CSI-RS 的設定中, 就必須在不同的 OFDM symbol 中引入.
值得一提的是, 對於通道估測的準確度, 和所設定 CSI-RS 的密度相關,
當然, 也和通道變化的速度 (上圖黃-藍變化的劇烈程度) 相關.
直觀來說, CSI-RS 取樣率應為通道變化率的兩倍, 即可取得良好的通道估測.
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