5G NR CSI-RS介绍(1)– 物理时频资源映射

CSI-RS是5G NR系统中非常重要的一种参考信号,我会写几篇文章介绍其相关内容。本文重点讲讲它的时频资源分配,看看它长什么样子。

CSI-RS中的CDM概念

在讨论物理资源映射之前,先交代一个重要的概念CDM。我们知道CSI-RS resource的port数量可以是单port,也可以是multi-port,最多到32个port。在multi-port映射的时候会用到CDM的概念,即多个CSI-RS port可以在相同时频资源上通过CDM的方式加以区分和映射。
通过38211我们可以知道CSI-RS的CDM种类有4种,种类可以根据RRC参数cdm-Type得知,{noCDM, fd-CDM2, cdm4-FD2-TD2, cdm8-FD2-TD4},noCDM最简单,就是CSI-RS只映射在一个RE上,没有码分的概念,其余3种如下所示:

  • FD-CDM2:在频域2载波,时域1符号的2个RE上实现2个port的复用
  • CDM4-FD2-TD2:在频域2载波,时域2符号的4个RE上实现4个port的复用
  • CDM8-FD2-TD4:在频域2载波,时域4符号的8个RE上实现8个port的复用

以CDM2为例,如何实现在2个RE上进行2个port的复用呢?关键就在于CDM码分,其实2个CSI-RS port在这两个RE上使用了相互正交的序列,这样就可以将2个port区分开来。如下图所示:

时频资源映射

下面这幅图是对38211的7.4.1.5.3节进行了总结,基本涵盖了物理时频资源的映射过程。我们以下面这幅图为基础展开讨论。

从上图的公式可以看出,我们重点要搞定4个变量的取值,然后也就基本可以看出CSI-RS在频域,时域和码分域是什么样子的了。这4个变量是{k,l,wf(k’),wt(l’)}。

  • k:它的取值依赖于查表7.4.1.5.3-1获得k bar和k’。其中k bar的取值可能为k0,k1,k2,k3,这些值会通过RRC参数frequencyDomainAllocation计算得出
  • l:它的取值依赖于查表7.4.1.5.3-1获得l bar和l’。其中l bar的取值可能为l0,l1,这些值会通过RRC参数firstOFDMSymbolInTimeDomain和firstOFDMSymbolInTimeDomain2得到
  • wf(k’)和wt(l’)通过查表7.4.1.5.3-2/3/4/5得到

映射的重点在于7.4.1.5.3-1这张表,仔细分析这张表之前,先看看CSI-RS的resource mapping的RRC参数:

  • frequencyDomainAllocation用于配置频域资源位置,可以看到它的取值有row1,row2,row4和other,这其实是与表7.4.1.5.3-1对应的,告诉你查表应该去查哪一行(Row),对于other,需要结合参数{nrofPorts, cdm-Type and density}来确定查哪一行。
    知道了查表7.4.1.5.3-1的哪一行,就知道里面需要用到k0,k1,k2,k3中的哪些值,然后按照下面的规则计算得出。这些k值是由参数frequencyDomainAllocation的bitmap值确定的。核心在于下面标记红色的那句话,f(i)是指bitmap中第i个被置为1的bit的序号(从右向左,从0开始),然后再通过ki-1和f(i)的函数关系得到k0,k1,k2,k3的取值,注意不同的row值,ki-1和f(i)函数关系中的比例系数不同。

  • freqBand中的startingRB以及nrofRBs表明频域映射到那些RB上

  • cdm-Type配置CDM的类型

  • nrofPorts配置CSI-RS资源有多少个port

  • firstOFDMSymbolInTimeDomain和firstOFDMSymbolInTimeDomain2用于配置时域位置的映射

  • density,所谓的密度是指对于每个RB每个port用到的RE数目

不同port的资源映射

上面这幅图说明了不同port的资源映射规则:

  • 已知L(CDM Group Size)和CSI-RS资源的端口数目N
  • 通过N/L可以知道需要多少个CDM Group,用j来标识CDM Group,对应表7.4.1.5.3-1中的CDM group index这列

  • 每个CDM Group内用s来标识不同的正交码分序列,s对应7.4.1.5.3-2/3/4/5中的index这列

CSI-RS映射举例

CSI-RS的配置参数如下:

  • 首先看frequencyDomainAllocation 是other,我们需要结合nrofPorts, cdm-Type和density来确定查表7.4.1.5.3-1中的哪一行。通过参数{Ports=8, Density=1和cdm-Type=fd-CDM2}可以将范围聚焦在Row=6和7两列。然后怎么办呢?根据下面的参数描述。由bitstring为001111,有4bit置为1,所以n=4,按照规定需要k的取值从0到7,也就是k需要有8种取值,k的取值与k bar和k’有关,所以表中的Row=6这一行满足要求,而Row=7这一行k的取值只有4种,被Pass。

frequencyDomainAllocation: Frequency domain allocation within a physical resource block in accordance with TS 38.211 [16], clause 7.4.1.5.3. The applicable row number in table 7.4.1.5.3-1 is determined by the frequencyDomainAllocation for rows 1, 2 and 4, and for other rows by matching the values in the column Ports, Density and CDMtype in table 7.4.1.5.3-1 with the values of nrofPorts, cdm-Type and density below and, when more than one row has the 3 values matching, by selecting the row where the column (k bar, l bar) in table 7.4.1.5.3-1 has indexes for k ranging from 0 to 2*n-1 where n is the number of bits set to 1 in frequencyDomainAllocation.

  • 根据Row=6这一行以及bitstring=’001111’B,得到

  • 最后可以计算出8个port上时域,频域和码分的映射情况如下。可以看出8个port使用了4个CDM Group,每个CDM Group复用2个port。

原文链接:https://blog.csdn.net/GiveMe5G/article/details/104727682?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522165277103516782248556448%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=165277103516782248556448&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~times_rank-24-104727682-null-null.nonecase&utm_term=%E8%B5%84%E6%BA%90

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