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1、5G优化案例NR CSIRS资源配置协议解析和实际应用NR CSI-RS资源配置的协议解析和实际应用XXXX 年 XX 月 NR CSI-RS 资源配置的协议解析和实际应用XX 【摘要】 CSI-RS 在 LTE R10 版本就已引入，初衷是支持大于 4 层的空分复用，但 UE 有 4 根接收天线的情况很少，同时 CRS 的存在使得 CSI-RS 并未在现网普遍应用。NR 从减少 always on 信号的角度取消了 CRS，因此 CRI-RS 作为除了 SSB 以外的主要参考信号，承担了 CSI 反馈、波束训练、移动性管理、干扰测量等一系列 NR 必要功能，重要性比 LTE 里大为提升，涉及

2、参数繁多，配置较为复杂。本文基于 3GPP 38 系列 F40 版本协议，梳理各类 CSI-RS 资源的周期、偏置、时域、频域、码分组、密度、频带等相关参数以及配置框架，用多个示例计算了 RE 映射图样，并结合现网设备版本参数和实际信令，说明目前设备已实现功能和不足。本文主要关注 CSI-RS 资源的配置，不涉及 CSI 测量上报的配置。【关键字】NZP-CSI-RS 、ZP-CSI-RS 、CSI-RS for tracking 、CSI-RS for L1-RSRPcomputation、CSI-RS for mobility、CSI-RS for CSI computation、CSI-

3、IM【业务类别】 5G一 CSI-RS 分类38.211 7.4.1.5.1 将 CSI-RS 分成 2 大类：Zero-power (ZP) and non-zero-power (NZP)CSI-RS：其中 NZP-CSI-RS 在 NZP-CSI-RS-Resource 或 CSI-RS-ResourceConfigMobility IE 里定义，ZP-CSI-RS 在 ZP-CSI-RS-Resource IE 里定义。38.214 5.1.6.1 说明了 CSI-RS 的作用， 用于 time/frequency tracking, CSI computation, L1-RSRP

4、computation 和 mobility：各类 CSI-RS 在 38.214 中描述如下： NZP-CSI-RSCSI-RS for tracking，用于时频跟踪 TRS，38.214 5.1.6.1.1 节描述CSI-RS for L1-RSRP computation，用于波束训练，38.214 5.1.6.1.2 节描述CSI-RS for mobility，用于移动性管理，38.214 5.1.6.1.3 节描述CSI-RS for CSI computation，用于 CSI 反馈，38.214 5.2 节描述 ZP-CSI-RS用于 PDSCH 速率匹配，38.214 5.

5、1.4.2 节描述另外 38.211 5.2.2.4 节描述了 Channel State Information Interference Measurement (CSI-IM)，严格说 CSI-IM 不算 NR 里的下行参考信号（gNB 在对应资源位置上并无实际信号发出），但其资源配置框架和 NZP-CSI-RS 在同一 IE 下，本文将其放在 NZP-CSI-RS 章节中讨论。二 NZP-CSI-RSNZP-CSI-RS-ResourceSet 、 NZP-CSI-RS-Resource 、 csi-IM-ResourceSet 、 csi-IM-Resource 会在 CSI-Mea

6、sConfig 这个 IE 中增加/删除：2.1NZP-CSI-RS-ResourceSet每个 UE 可以定义一个或多个 NZP-CSI-RS-ResourceSet，每个 NZP-CSI-RS-ResourceSet里有1 个 NZP CSI-RS resource。NZP-CSI-RS-ResourceSet IE 包括以下参数：NZP-CSI-RS-ResourceSetfield descriptions含义aperiodicTriggeringOffsetDCI 触发对应 aperiodic NZP CSI-RS resources 的时隙偏置nzp-CSI-RS-Resource

7、s指示该 NZP-CSI-RS resource set 里的 NZP-CSI-RS-Resource，最多 8个repetition指示该 CSI-RS resource set 里 NZP-CSI-RS resource 是否在同一符号上用相同下行波束发送trs-Info指示该 CSI-RS resource set 里所有 NZP-CSI-RS resource 的天线端口是否一致2.2NZP-CSI-RS-ResourceNZP-CSI-RS-Resource IE 包括以下参数：NZP-CSI-RS-Resource fielddescriptions含义periodicityAnd

8、Offset时域 slot 级别周期和偏置powerControlOffsetNZP CSI-RS 相对于 PDSCH 的功率偏置powerControlOffsetSSNZP CSI-RS 相对于 SS 的功率偏置qcl-InfoPeriodicCSI-RSQCL 配置resourceMappingCSI-RS resource 在一个 PRB 内的资源映射scramblingID扰码 ID这部分配置主要关注 periodicityAndOffset、resourceMapping，功率、QCL 和扰码本文不做讨论。2.2.1PeriodicityAndOffsetCSI-ResourceP

9、eriodicityAndOffset 用于配置 slot 级别上周期或半静态 CSI 资源的周期和偏置：周期取值从 4640 个时隙，偏置相应为 0（周期-1）个时隙。对于周期、半静态 CSI-RS，实际发送时隙满足以下公式：公式里的 periodicity、slot offset 即取自 CSI-ResourcePeriodicityAndOffset。2.2.2资源映射 ResourceMappingCSI-RS-ResourceMapping 用于配置 CSI-RS 资源在时频域对 RE 的映射，参数相对较多， 关系较复杂：CSI-RS-ResourceMappingfield des

10、criptions含义cdm-TypeCDM 类型density密度firstOFDMSymbolInTimeDomain2时域起始 OFDM 符号位置 2（ 当 DL-DMRS-typeA-pos=3 时使用）firstOFDMSymbolInTimeDomain时域起始 OFDM 符号位置freqBand频带frequencyDomainAllocation频域分配下文逐一解释。2.2.2.1cdm-TypeCDM 是指 CSI-RS 资源映射时的码分复用， 38.211 Table 7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot.定义了 No CD

11、M、FD-CDM2、CDM4 (FD2,TD2)、CDM8 (FD2,TD4) 4 种类型：No CDM：没有 CDM，占用 1 个 RE；FD-CDM2：频域 2 个 subcarrier，时域 1 个 symbol；CDM4 (FD2,TD2)：频域上 2 个 subcarrier、时域 2 个 symbol； CDM8 (FD2,TD4)：频域上 2 个 subcarrier，时域 4 个 symbol。RE 占用示例如下：4 种 CDM group 的大小分别为 1、2、4、8，实际就是占用的 RE 数。2.2.2.2nrofPortsCSI-RS 的端口号 P 由以下公式计算：s 是

12、 38.211 Table 7.4.1.5.3-2 Table 7.4.1.5.3-5 里 CDM 组内索引，4 张表分别对应 No CDM、FD-CDM2、CDM4 (FD2,TD2)、CDM8 (FD2,TD4) 4 种类型：N 是 CSI-RS 的端口数，即 nrofPorts 配置的 132 个端口；L 即 CDM group 的大小，分别是 1、2、4、8；j 是 N/L 计算的 CDM 组数。2.2.2.3FrequencyOccupationCSI-RS 的 RB 带宽由 CSI-FrequencyOccupation 这个 IE 描述，包括 RB 数和起始 RB：CSI-Fre

13、quencyOccupationfield descriptions含义nrofRBsCSI-RS 资源的 RB 数，必须是 4 个 RB 的整数倍，取值 min24 个 RB，BWP 带宽startingRBCSI-RS 资源的起始 RB，相对 CRB#0，也必须是 4 个 RB 的整数倍2.2.2.4firstOFDMSymbolInTimeDomainfirstOFDMSymbolInTimeDomain、firstOFDMSymbolInTimeDomain2 定义了 CSI-RS 的起始符号位置，分别是 013、212。这 2 个参数即 38.211 Table 7.4.1.5.3-

14、1: CSI-RS locations within a slot.里的、 ，并且从该表可以看出 CSI-RS 端口数=1、2、4、8、12、16 时，只有 ，即 1 个 slot 内只会有 1 处 CSI-RS 的起始符号位置；CSI-RS 端口数=24、32 时，会出现 ，即 1 个 slot 内有 2 处 CSI-RS 的起始符号位置。2.2.2.5densitydensity 定义了 CSI-RS 资源在频域 PRB 级别上的密度，有 0.5、1、3 共 3 种取值。如果 CSI-RS 资源配置为每个 PRB 都发送，密度=1；如果每隔 1 个 RB 发送（有 evenPRBs,odd

15、PRBs 指示在奇/偶数 PRB 上发送），密度=0.5。从 38.211 的 Table 7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot.里可以看到，CSI-RS 端口数=4、8、12 时，密度只能取 1；CSI-RS 端口数=1、2、16、24、32 时，密度可取 1 或 0.5。密度=3 只有1 种可能：单端口 CSI-RS，且CDM 类型是NO CDM，用于 CSI-RS for tracking。2.2.2.6frequencyDomainAllocationfrequencyDomainAllocation 定义了频域 subcarrier

16、级别分配，取值是 row1、row2、row4 和 other 共 4 种，以及各自 4、12、3、6 比特的 bitmap，其中 row XX 是指 38.211 Table 7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot 的 row 列某一行。frequencyDomainAllocation 的作用 38.211 7.4.1.5.3 有如下的描述：( )是 bitmap 里第 i 个被置 1 的 bit number，且在 UE 被分配 CSI-RS 的每 1/ 个 RB 上重复： 当 = 3 或 1， 1/ = 1， ( )在每 1 个 RB 上

17、重复 当 = 0.5， 1/ = 2， ( )在每 2 个 RB 上重复Table 7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot 里的 k ,l 、 k 、l ，和最终映射到 RE 位置的 ( , ) , 计算关系如下（红框内公式）：2.2.3资源映射示例2.2.3.1frequencyDomainAllocation=row1，bitmap=0010 = 0010= (1)=1cdm-Type=No CDM，即 CDM group 大小 = 1端 口 = 1，即 = 1，单端口= 0,1, , 1 = 0，即 CDM group 就 1 个，对应表中

18、“CDM group index j”列= 0,1, , 1 = 0端口号 = 3000 + + = 3000对于 CDM group index = 0，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 、 ： = + = + 0 = 1，即频域从第 1 个 subcarrier 开始占用 1 个 RE（因为是单端口）； 3 次重复的频域位置分别为 + 0、 + 4 + 0、 + 8 + 0，即频域占用 1、5、9 号 subcarrier = + = + 0 = ， 时 域 上 具 体 是 哪 个 symbol ， 取 决 于firstOFDMSymbolInTimeDoma

19、in 取值图示如下（主要体现 subcarrier 占用）：2.2.3.2frequencyDomainAllocation=row2，bitmap=0000 0001 0000 = 0000 0001 0000= (1)=4cdm-Type=No CDM，即 CDM group 大小 = 1端 口 = 1，即 = 1，单端口= 0,1, , 1 = 0，即 CDM group 就 1 个，对应表中“CDM group index j”列= 0,1, , 1 = 0端口号 = 3000 + + = 3000对于 CDM group index= 0，只计算某个 PRB 内（= 0）CSI-RS

20、 映射 RE 的：= + = + 0 =4图示如下（主要体现 subcarrier 占用）：2.2.3.3frequencyDomainAllocation=row3，bitmap=100000 = 100000 0 = 2 (1) = 10cdm-Type=FD-CDM2，即 CDM group 大小 = 2端 口 = 2，即 = 2，2 端口= 0,1, , 1 = 0，即 CDM group 就 1 个，对应表中“CDM group index j”列= 0,1, , 1 = 0,1端口号 = 3000 + + = 3000,3001对于 CDM group index = 0，只计算某

21、个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 10 + = 10,11图示如下（主要体现 subcarrier 占用）：2.2.3.4frequencyDomainAllocation=row4，bitmap=001 = 001= 4 (1) = 0cdm-Type=FD-CDM2，即 CDM group 大小 = 2端 口 = 4，即 = 4，4 端口= 0,1, , 1 = 0,1，即 CDM group 有 2 个，对应表中“CDM group index j”列= 0,1, , 1 = 0,1端口号 = 3000 + + = 3000,3001,3002

22、,3003对于 CDM group index = 0，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 0 + = 0,1对于 CDM group index = 1，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + 2 + = 0 + 2 + = 2,3图示如下（主要体现 subcarrier 占用）：2.2.3.5frequencyDomainAllocation=row11，bitmap=101011 = 101011 0 = 2 (1) = 01 = 2 (2) = 22 = 2 (3) = 63 = 2 (4) =

23、 10cdm-Type=FD-CDM2，即 CDM group 大小 = 2端 口 = 16，即 = 16，16 个端口= 0,1, , 1 = 0,1,2,3,4,5,6,7，即 CDM group 共 8 个，对应表中“CDM group index j” 列= 0,1, , 1 = 0,1端口号 = 3000 + + = 3000,3001,3002, ,3014,3015对于 CDM group index = 0，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 0 + = 0,1对于 CDM group index = 1，只计算某个 PRB 内

24、（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 2 + = 2,3对于 CDM group index = 2，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 6 + = 6,7对于 CDM group index = 3，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 10 + = 10,11对于 CDM group index = 47，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ，和CDM group index = 03是一样的，不同的是时域位置 ：= + = + 1 + =

25、 + 1图示如下：注意协议规定 CDM group 序号按先频域递增后时域递增排序：2.2.3.6frequencyDomainAllocation=row14，bitmap=010011 = 010011 0 = 2 (1) = 01 = 2 (2) = 22 = 2 (3) = 8cdm-Type=CDM4，即 CDM group 大小 = 4端 口 = 24，即 = 24，24 个端口= 0,1, , 1 = 0,1,2,3,4,5，即 CDM group 共 6 个，对应表中“CDM group index j”列= 0,1, , 1 = 0,1,2,3端口号 = 3000 + + =

26、 3000,3001,3002, ,3022,3023对于 CDM group index = 0，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 0 + = 0,1对于 CDM group index = 1，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 2 + = 2,3对于 CDM group index = 2，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 8 + = 8,9对于 CDM group index = 35 只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS

27、映射 RE 的 ，和 CDM group index = 02 是一样的 时域符号指示是 ，不是图示如下：2.2.3.7frequencyDomainAllocation=row18，bitmap=100110 = 110110 0 = 2 (1) = 21 = 2 (2) = 42 = 2 (3) = 83 = 2 (4) = 10cdm-Type=CDM8，即 CDM group 大小 = 8端 口 = 32，即 = 32，32 个端口= 0,1, , 1 = 0,1,2,3，即 CDM group 共 4 个= 0,1, , 1 = 0,1,2,3,4,5,6,7端口号 = 3000 +

28、 + = 3000,3001,3002, ,3031,3032对于 CDM group index = 0，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 2 + = 2,3对于 CDM group index = 1，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 4 + = 4,5对于 CDM group index = 2，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-RS 映射 RE 的 ：= + = + = 8 + = 8,9对于 CDM group index = 2，只计算某个 PRB 内（ = 0）CSI-

29、RS 映射 RE 的 ：= + = + = 10 + = 10,11图示如下：2.3csi-IM-ResourceSetcsi-IM-ResourceSet 配置比较简单，就是列出 csi-IM-Resource：2.4csi-IM-Resourcecsi-IM-Resource 定义了时域 symbol、频域 subcarrier、频带、周期、偏置：CSI-IM-Resource fielddescriptions含义csi-IM-ResourceElementPatternCSI-IM 的 RE 映射类型 (Pattern0 (2,2) or Pattern1 (4,1)freqBandC

30、SI-IM 的频带占用periodicityAndOffset周期/半持续 CSI-IM 的周期、偏置subcarrierLocation-p0Pattern0 的子载波占用subcarrierLocation-p1Pattern1 的子载波占用symbolLocation-p0Pattern0 的符号占用symbolLocation-p1Pattern1 的符号占用freqBand、periodicityAndOffset 含义、取值类似 NZP-CSI-RS-Resource 的同名字段； 不一样的是 CSI-IM 的 subcarrier、symbol 定义。2.4.1 subcarrierLocation 和 symbolLocationsubcarrierLocation-p0、subcarrierLocation-p1 分别定义了 1 个时隙内 CSI-IM resource 子载波配置， 分别对应 csi-IM-ResourceElementPattern 设为 pattern0 、pattern1； subcarrierLocation-p0 可能取值：s0, s2, s4, s6, s8, s10 subcarrierLocation-p1 可能取值：s0, s4, s8symbolLo