點點滴滴學5G——一文掌握NR CSI上報機制的原理

2020-11-15 YoYO

1. CSI的基本概念

CSI(Channel State Information)是UE用於將下行信道質量反饋給gNB的信道狀態信息，以便gNB對下行數據的傳輸選擇一個合適的MCS，減少下行數據傳輸的BLER，其由CQI(Channel Quality Indicator, 信道質量指示符)、PMI(Precoding Matrix Indicator, 預編碼矩陣指示符)、CRI(CSI-RS Resource Indicator, CSI參考信號資源指示符)、SSBRI(SS/PBCH Block Resource Indicator, SSB資源指示符)、LI(Layer Indicator, 層指示符)、RI(Rank Indicator, 秩指示符)、L1-RSRP(Layer 1 Reference Signal Received Power, 層1參考信號接收功率)組成，其傳輸時所需要的時頻域資源由gNB控制。

2. CSI上報配置信息

CSI可通過PUCCH或PUSCH進行上報，其上報類型分為：周期性上報(PUCCH上報)、非周期性上報(PUSCH上報)、PUCCH上半靜態上報、PUSCH上半靜態上報(由DCI激活)，由IE CSI-ReportConfig中參數reportConfig所指示。

每個CSI上報 IE CSI-ReportConfig與用於信道測量的IE CSI-ResourceConfig中所關聯的BWP ID所關聯，並且每個IE CSI-ReportConfig包含如下參數：碼本子集限制，時域行為，CQI和PMI的頻率粒度，測量限制配置以及UE要上報的CSI相關quantities的碼本配置，如：LI、L1-RSRP、CRI、SSBRI等。

CSI上報的IE CSI-ReportConfig配置如下圖1所示，其中配置中所描述的參數詳情見下文。


圖1

csi-ReportConfig: 這個IE是用於配置如何report的。重點包含以下兩個關鍵信息，
1).resourcesForChannelMeasurement\csi-IM-ResourcesForInterference\nzp-CSI-RS-ResourcesForInterference,這三個參數表示用於Channel Measurement和Interference Measurement的Csi-ResourceConfigId，用得到的Id和csi-ResourceConfig進行關聯，即可獲取到用於測量的CSI-RS資源
2). reportConfigType：這個IE用於配置CSI report的類型是周期的，非周期的，半持續OnPUCCH還是半持續OnPUSCH的。對於非周期和半持續OnPUSCH還會配置TriggerState和reportTriggerSize，用來配合DCI中的CSI request來使用。

3.CSI上報機制與觸發流程

如果UE需要上報CQI、PMI、LI、RI等相關CSI參數，其在計算相關CSI參數時，有如下依賴關係：

1) RI將根據上報的CRI進行計算；

2) PMI將根據上報的RI和CRI進行計算；

3) CQI將根據上報的PMI、RI及CRI進行計算；

4) LI將根據上報的CQI、PMI、RI及CRI進行計算。

由於UE可通過測量接收到的下行CSI-RS來獲取CSI信息，並上報給gNB，同時CSI-RS資源也可以是周期的，半靜態的或非周期的，則CSI上報配置與CSI-RS資源配置有著關聯關係，其中圖2顯示了CSI上報配置和CSI-RS資源配置的支持組合以及如何針對每個CSI-RS資源配置觸發CSI報告。


圖2

3.1 周期性上報方式

RRC配置好周期性的CSI-RS Resource和Report參數後，就會立即生效，無需MAC-CE/DCI去激活或者觸發CSI-RS的發送和CSI的上報，CSI上報的周期和slotOffset按照參數reportSlotConfig配置的執行（如圖3所示）。


圖3

3.2 非周期性上報方式

這裡介紹一個最複雜的場景，即非周期CSI-RS發送+非周期CSI上報。可以說對於此場景，非周期的CSI-RS發送和非周期CSI的上報均由DCI來觸發。

1）根據DCI 0_1中的CSI request field的codepoint去關聯對應的TriggerState。

2）關聯到state後，可以得到兩個重要的參數，第一個是CSI-ReportConfig，然後就可以找到對應的reportSlotOffsetList，因為是一個List，需要DCI中的time domain resource assignment field的codepoint值去確定List中唯一的一個Offset值，拿到了這個Offset值，就知道距離DCI後第幾個slot發送CSI report。

3）關聯到state後，得到的第二個參數是resourceSet，注意這個resourceSet並不能直接去對應CSI-measConfig中的resourceSet ID。在第二步中，通過CSI-ReportConfigId，還可以得到關聯的CSI-ResourceConfigId，而CSI-ResourceConfigId關聯的是一個resourceSetList，又是List，這時候需要resourceSet的值去確定List中唯一的resource Set。


圖4

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