CSI-RS序列


CSI-RS使用伪随机序列(pseudo-random sequence)生成,在每个RE的值(复数值,CSI-RS, DMRS for PBCH&PDSCH&PDCCH皆以QPSK调制)由如下公式决定(38.211 - 7.4.1.5.2):

  

技术架构映射层 5g层映射_物理信号

c(i)是由31位长度的Gold序列表示的伪随机序列(38.211-5.2.1),伪随机序列在一个时隙的各个符号(  是一个slot里的symbol序号 -- 0,1,...13)由如下公式初始化:

  

技术架构映射层 5g层映射_Group_02

关于参考信号序列细节的生成,会在后面专门笔记讲解,本篇主要关注参考信号序列到物理层资源映射规则。


物理层资源映射规则

对于每个配置的CSI-RS, 协议规定序列r(m)按如下公式映射到RE的位置

技术架构映射层 5g层映射_频域_03


技术架构映射层 5g层映射_Group_04

表示映射到Port p的RE

技术架构映射层 5g层映射_物理信号_05

上的序列:

技术架构映射层 5g层映射_频域_06

技术架构映射层 5g层映射_频域_07

表示的是CRB-0的Subcarrier-0,

技术架构映射层 5g层映射_Group_08

 表示一个时隙内的符号位置,具体某个RE的位置由上面提到的如下两行计算:

 

技术架构映射层 5g层映射_Group_09

(频域位置 - 子载波):

其中

技术架构映射层 5g层映射_Group_10

中的n为CSI-RS所在的CRB index,

技术架构映射层 5g层映射_Group_11

表示一个RB内的子载波(SC)数,

技术架构映射层 5g层映射_Group_12

是各个CDM Group的子载波起始位置,其值可以由RRC配置的frequencyDomainAllocation计算出来,

技术架构映射层 5g层映射_频域_13

是一个CDM Group内子载波的偏移量,我们上节讲到CDM的各个类型,比如FD-CDM2,那么

技术架构映射层 5g层映射_频域_13

就是0和1两个位置

 就是0和1两个位置

技术架构映射层 5g层映射_技术架构映射层_15

表示sequence的索引,每个CDM Group重复相同的值。其中α取值分为ρ(port数X=1时)和(port数X>1时)两种情形的原因是:根据“Table7.4.1.5.3-1: CSI-RS locations within a slot”,port数为1的情形对应no CDM(

技术架构映射层 5g层映射_频域_13

只有0值),而port数大于1的情形是FD2(

技术架构映射层 5g层映射_频域_13

有0,1两个值),即每个CDM Group跨两个连续子载波。 ⌊

技术架构映射层 5g层映射_Group_18

/

技术架构映射层 5g层映射_频域_19

⌋ 用于ρ=3时每个CRB内的3个RE(比如CRB1: 3*1 + 0 + ⌊3*0/12⌋ = 0; 3*1 + 0 + ⌊3*4/12⌋ = 1;  3*1 + 0 + ⌊3*4/12⌋ = 2).公式中的

技术架构映射层 5g层映射_物理信号_20


技术架构映射层 5g层映射_Group_21

表示某个CDM类型的时/频域的OCC,以确保复用该RE的某个CDM Group内的端口正交。比如CDM4-FD2-TD2对应如下(38.211 - Table 7.4.1.5.3-4):

技术架构映射层 5g层映射_技术架构映射层_22

注意,千万不要混淆上面公式里长相接近的字母p和符号ρ(rho,念柔)、字母a和符号α(alpha,念阿尔法)。

公式里其余的细节解释见下图(公式及参数在正中间的黑色大框内):

1) 左侧中下部的log是CSI-RS Resource的RRC配置实例,包含频域起始位置、Port数、时域起始位置、CDM Type、Density、CSI-RS带宽(RB数)和起始RB位置等等

2) 右侧下面表格是各Port数的CSI-RS所有18种可能的位置

3) 右侧上面是CSI-RS序列(细节会有专门笔记解释)

4)上面中部是 RE

技术架构映射层 5g层映射_物理信号_05

所在的端口p的计算细节

技术架构映射层 5g层映射_Group_24

时频起始位置的确定

上面公式中提到的

技术架构映射层 5g层映射_Group_25

的计算方法见下图,最关键的地方是根据RRC配置的frequencyDomainAllocation比特位按照协议提供的函数计算出各CDM Group频域起始位置k0, k1, k2, k3的值。

技术架构映射层 5g层映射_技术架构映射层_26

References

[1] 3GPP TS.38211(NR; Physical channels and modulation)

[2] 3GPP TS.38331(NR; Radio Resource Control (RRC) protocol specification)

[3] LTE – The UMTS Long Term Evolution From Theory to Practice(Second Edition)(Stefania Sesia, Issam Toufik, Matthew Baker)

[4] 4G: LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband(Second Edition)(Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Sko¨ld)

[5] 5G无线系统设计与国际标准(刘晓峰,孙韶辉,杜忠达,沈祖康,徐晓东,宋兴华)

[6] 5G NR The Next Generation Wireless Access Technology(Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Sko¨ld)

[7] 深入理解LTE-A(温金辉)

[8] http://sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_PseudoRandomSequence.html 

[9]5G NR Architecture: Technology, Implementation, and Operation of 3GPP New Radio Standards(Sassan Ahmadi)