LTE筆記: CSI-RS Measurement Report - Beam Measurements

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在 5G 的系統中, 由於 mmWave 的引入,
Beam (波束) 的估測, 追蹤, 排程, 與管理, 就變成必要的技術,
然而, 不論是多麼新穎的技術, 背後都是建立於量測,
在 5G 的系統中, 就透過 CSI-RS 來提供不同波束的量測資訊.

在 3GPP 定義的波束掃描機制中, 約略可以分成三個階段:
  1. Initial Bean Acquisition: 透過 Synchronization Signal Blocks (SSB) 的參考訊號, 
    透過波束掃描 (Beam Sweeping) 的方式, 取得 RSRP 決定約略波束方向
  2. Transmit-end Beam Refinement: 傳送端 (以下行而言是基地台),
    傳送 non-zero-power CSI-RS (NZP-CSI-RS) 作為精細的通道估測,
    若是上行則由 UE 傳送 Sounding Reference Signal (SRS) 進行估測.
    在此階段, 接收的波束場型固定, 透過改變傳送的波束, 取得精細的波束資訊.
  3. Receive-end Beam Refinement: 和上個階段相反, 固定傳送波束, 更改接收波束.
    相對的, 使用的 SRS 和 NZP-CSI-RS 也對調.
我們可以用下圖來解釋此三個階段

可以看到 CSI-RS 在波束選擇的問題中, 
主要是在第二和第三階段加入, 用以提供更精確地波束資訊.
此時使用不同的波束, 代表的就是不同的無線通道響應,
考慮到我們希望可以得到精密的 CSI 資訊, 
在 CSI-RS 的設計上, 我們可以分時使用不同的波束, 
並在不同的 sub-carrier 上進行傳送, 使接收端可以進行通道估測.


來自: https://www.mathworks.com/help/5g/ug/nr-downlink-transmit-end-beam-refinement-using-csi-rs.html

上圖示以第二階段, 並考慮下行的 Beam Refinement 作為範例,
可以看到, UE (接收端) 固定一接收波束場型, 
而基地台 (傳送端) 則分時使用不同的波束傳送 NZP-CSI-RS,
因此, UE 可以估測基地台對應不同波束的通道響應,
不只可以選擇最佳的下行波束, 也可以一併獲得通道資訊,
進行後續的無線通訊設計.


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