LTE筆記: 5G NR Sounding Reference Signal (NR-SRS) -1

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在 5G NR 的上行通道估測中, 我們有兩種參考訊號 (Reference Signal):
  • DeModulation Reference Signal (DMRS)
  • Sounding Reference Signal (SRS)
這兩種訊號都是由使用者裝置 (UE) 發出, 並由基地台進行量測,
其中, DMRS 被包含在上行的資料傳輸中 (PUCCH/PUSCH), 
SRS 則提供使用者在上行資料傳輸之外, 進行通道估測的方法, 不屬於 PUCCH/PUSCH,
並可以提供多個基地台同時對同一個 UE 量測的方法, 如下圖左所示.

Cha, Hyun-Su, et al. 5G NR Positioning Enhancements in 3GPP Release-18. arXiv preprint arXiv:2401.17594, 2024.

SRS 的參考訊號在 4G LTE 時便已被定義, 但並不常被終端裝置所支援,
在 5G NR 中, 由於 beamforming 以及定位的需求, SRS 被重新提起並受到重視,
在目前的 5G NR SRS 定義中, 有下列三種傳輸方式:
  1. Full-band transmissions: 4G SRS 的傳輸方式, 基本上是分時多工進行傳輸
  2. Frequency-hopping transmissions: 透過跳頻方式傳輸, 使基地台取得不同頻率的通道估計
  3. Multi-user transmissions: 提供多個 UE 同時發送 SRS 並被量測的機制
SRS 訊號可以是週期性傳輸, 或是非週期性傳輸,
通常起始於基地台對 UE 裝置 RRC 層的設置, 起始 UE 發出 SRS 訊號.
我們先不考慮 SRS 跳頻量測與使用者多工的不同設置, 
針對單一 UE, SRS 訊號表示如下: 

來自: https://telcomaglobal.com/p/5g-nr-srs-sounding-reference-signals

透過上圖, 我們可以看到單一 UE 的 SRS 訊號, 如何在一個 time slot 中被給定,
包含了在時間與頻率上的位置 (offset), 長度 (RB 個數) 與使用者的多工,
詳細的訊號產生方式可以參考 Matlab 的範例程式:

在 5G NR 中, 不同的操作頻率與設置將導致 slot 的時間長短不同,
其對應的時間長短可以在 0.0625 ~ 1 ms 之間變化,
相對的 SRS 訊號的週期性則是對應於固定的 subframe (1 ms),
其週期可以設定為: {2, 5, 10, 20, 40, 80, 160, or 320} ms
考慮到 SRS 將佔去原本用以通訊的 Resource Block (RB),
基地台在設定 UE 的 SRS 時必須自行權衡通訊與量測的需求.

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