【5G NR】UE上报CSI的过程—CSI框架

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本文深入探讨5GNR中UE的CSI（信道状态信息）上报流程，重点关注CSI-MeasConfigIE配置框架。该框架包括非周期性和半持续性CSI触发状态列表，涉及CSI-RS资源、CSI报告配置等多个层面，用于UE的信道测量和干扰测量，支持gNB进行波束管理和信道依赖调度。

文章目录

前言

本文作为【5G NR】UE上报CSI的过程—CSI框架—CSI资源配置和【5G NR】UE上报CSI的过程—CSI框架—CSI报告配置的父篇，主要介绍并总结UE上报CSI过程总的框架。

1. CSI框架概述

UE上报CSI的过程总体分为两个步骤或阶段 [1]：

  • 首先，gNB根据CSI资源配置给UE发送CSI-RS和/或SSB。
  • 其次，UE对CSI-RS和/或DM-RS（位于SSB的PBCH上）进行测量，并根据CSI报告配置上报CSI给gNB。

gNB在收到UE上报的CSI之后，就可以据此进行波束管理、信道依赖性调度等操作。

综上所示，CSI框架（CSI Framework）主要包括CSI资源配置（CSI Resource Setting/Configuration）和CSI报告配置（CSI Report Setting/Configuration）两部分。CSI资源配置主要规定了CSI-RS的结构，在频域上占用的带宽以及在时域上的行为（包括周期、半持续、非周期）。CSI报告配置主要规定了与CSI报告相关联的CSI资源配置，CSI报告在频域上的配置（包括CSI报告频带以及PMI/CQI上报是宽带还是子带），CSI报告在时域上的行为（包括周期、半持续、非周期）以及UE上报的CSI相关指示量（包括CQI、PMI、CRI、SSBRI、LI、RI、L1-RSRP、L1-SINR）[1] [2]。

根据CSI-RS及其用途的不同，CSI框架，即CSI资源配置和CSI报告配置的框架，也有所不同，主要体现在RRC层IE的不同 [3]：

  • 对于用于时频跟踪（Time/Frequency Tracking）、 CSI计算（CSI computation）、 L1-RSRP计算（L1-RSRP Computation）和L1-SINR计算（L1-SINR Computation）的非零功率CSI-RS（Non-Zero Power CSI-RS，NZP CSI-RS）以及CSI-IM（Channel State Information-Interference Measurement），其都在ServingCellConfig IE下的 CSI-MeasConfig IE中配置。
  • 对于用于移动性管理（Mobility）的NZP CSI-RS，其在 CSI-RS-ResourceConfigMobility IE中配置。
  • 对于零功率CSI-RS（Zero-Power CSI-RS，ZP CSI-RS），其在 PDSCH-Config IE中配置。
表1-1. 不同CSI-RS及用途下的CSI配置框架

在这里插入图片描述
 

下面我们重点介绍一下一般的CSI配置框架，即CSI-MeasConfig IE的配置。有关用于移动性管理的NZP CSI-RS和用于PDSCH速率匹配的ZP CSI-RS的配置，我们会在【5G NR】UE上报CSI的过程—CSI框架—CSI资源配置中介绍。

2. CSI-MeasConfig IE配置框架

2.1 CSI-MeasConfig IE概述

CSI-MeasConfig IE用于配置CSI-RS资源（更准确的说是除用于移动性管理之外的NZP CSI-RS及CSI-IM）和CSI上报 [4]。

每个CSI-MeasConfig IE包含1个或多个NZP CSI-RS资源（NZP-CSI-RS-Resource）和资源集（NZP-CSI-RS-ResourceSet），和/或1个或多个CSI-IM资源（CSI-IM-Resource）和资源集（CSI-IM-ResourceSet），和/或1个或多个SSB资源集（CSI-SSB-ResourceSet），1个或多个CSI报告配置（CSI-ReportConfig），1个或多个CSI资源配置（CSI-ResourceConfig），1个或2个触发状态列表（即CSI-AperiodicTriggerStateList和CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerStateList）。下图2-1所示是CSI-MeasConfig IE。

在这里插入图片描述

图2-1. CSI-MeasConfig IE [4]
 

关于NZP-CSI-RS-Resource、NZP-CSI-RS-ResourceSet、CSI-IM-Resource、CSI-IM-ResourceSet、CSI-SSB-ResourceSet、CSI-ReportConfig、CSI-ResourceConfig，具体请参考【5G NR】UE上报CSI的过程—CSI框架—CSI资源配置和【5G NR】UE上报CSI的过程—CSI框架—CSI报告配置。下面，我们主要介绍一下CSI-AperiodicTriggerStateList和CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerStateList这两个高层参数。

2.2 CSI-AperiodicTriggerStateList IE

CSI-AperiodicTriggerStateList IE用于给UE配置1个或多个非周期性CSI上报的触发状态，即CSI-AperiodicTriggerState。每个CSI-AperiodicTriggerState包含1个或多个与之关联的CSI-ReportConfig，以及与之关联的用于信道测量和/或干扰测量的NZP CSI-RS和/或CSI-IM和/或SSB资源集。下图2-2所示是CSI-AperiodicTriggerStateList IE。

在这里插入图片描述

图2-2. CSI-AperiodicTriggerStateList IE [4]
 

如上图2-2所示，每个CSI-AperiodicTriggerStateList由至多128个CSI-AperiodicTriggerState（maxNrOfCSI-AperiodicTrigger为128）组成，而每个CSI-AperiodicTriggerState又包含至多16个CSI-AssociatedReportConfigInfo（maxNrofReportConfigPerAperiodicTrigger为16）。每个CSI-AssociatedReportConfigInfo必须包含1个reportConfigId，对应着1个CSI-ReportConfigId，通过该CSI-ReportConfigId与对应的CSI-ReportConfig相关联。每个CSI-AssociatedReportConfigInfo还必须包含1个resourcesForChannel，其中每个resourcesForChannel包含1个nzp-CSI-RS或1个csi-SSB-ResourceSet。nzp-CSI-RS中的resourceSet指示用于信道测量的NZP CSI-RS资源集（NZP-CSI-RS-ResourceSet），而csi-SSB-ResourceSet指示用于信道测量的SSB资源集（CSI-SSB-ResourceSet）。除了resourcesForChannel之外，每个CSI-AssociatedReportConfigInfo还可以包含1个csi-IM-ResourcesForInterference和/或1个nzp-CSI-RS-ResourcesForInterference（均为Optional），前者指示了用于干扰测量的CSI-IM资源集（CSI-IM-ResourceSet），而后者指示了用于干扰测量的NZP CSI-RS资源集（NZP-CSI-RS-ResourceSet）。

具体地，CSI-AssociatedReportConfigInfo中，各个参数字段含义如下 [4]：

  • reportConfigId：CSI-ReportConfig的ID，对应着CSI-MeasConfig IE中配置在高层参数csi-ReportConfigToAddModList中的某个CSI-ReportConfig的reportConfigId。
  • resourcesForChannel：
    • nzp-CSI-RS：
      • resourceSet：用于信道测量的NZP CSI-RS资源集，对应着CSI-ResourceConfig中nzp-CSI-RS-ResourceSetList中的NZP CSI-RS资源集，这里的CSI-ResourceConfig对应着reportConfigId指示的CSI-ReportConfig中的高层参数resourcesForChannelMeasurement所指示的CSI资源配置。1表示nzp-CSI-RS-ResourceSetList中的第1个NZP CSI-RS资源集，2表示nzp-CSI-RS-ResourceSetList中的第2个NZP CSI-RS资源集，以此类推。
      • qcl-info：TCI-States引用列表，以为resourceSet指示的NZP CSI-RS资源集中的NZP CSI-RS资源提供QCL来源和QCL类型。
    • csi-SSB-ResourceSet：用于信道测量的SSB资源集，对应着CSI-ResourceConfig中csi-SSB-ResourceSetList中的SSB资源集，这里的CSI-ResourceConfig对应着reportConfigId指示的CSI-ReportConfig中的高层参数resourcesForChannelMeasurement所指示的CSI资源配置。1表示csi-SSB-ResourceSetList中的第1个SSB资源集，2表示csi-SSB-ResourceSetList中的第2个SSB资源集，以此类推。
  • csi-IM-ResourcesForInterference：用于干扰测量的CSI-IM资源集，对应着CSI-ResourceConfig中csi-IM-ResourceSetList中的CSI-IM资源集，这里的CSI-ResourceConfig对应着reportConfigId指示的CSI-ReportConfig中的高层参数csi-IM-ResourcesForInterference所指示的CSI资源配置。1表示csi-IM-ResourceSetList中的第1个CSI-IM资源集，2表示csi-IM-ResourceSetList中的第2个CSI-IM资源集，以此类推。
  • nzp-CSI-RS-ResourcesForInterference：用于干扰测量的NZP CSI-RS资源集，对应着CSI-ResourceConfig中nzp-CSI-RS-ResourceSetList中的NZP CSI-RS资源集，这里的CSI-ResourceConfig对应着reportConfigId指示的CSI-ReportConfig中的高层参数nzp-CSI-RS-ResourcesForInterference所指示的CSI资源配置。1表示nzp-CSI-RS-ResourceSetList中的第1个NZP CSI-RS资源集，2表示nzp-CSI-RS-ResourceSetList中的第2个NZP CSI-RS资源集，以此类推。

2.3 CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerStateList IE

CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerStateList IE用于给UE配置1个或多个基于PUSCH的半持续CSI报告的触发状态，即CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerState。每个CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerState仅包含1个与之关联的CSI-ReportConfig。下图2-3所示是CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerState IE。

在这里插入图片描述

图2-3. CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerStateList IE [4]
 

如上图2-3所示，每个CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerStateList由至多64个CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerState（maxNrOfSemiPersistentPUSCH-Triggers为64）组成，而每个CSI-SemiPersistentOnPUSCH-TriggerState仅包含1个associatedReportConfigInfo，对应着1个CSI-ReportConfigId，通过该CSI-ReportConfigId与对应的CSI-ReportConfig相关联。

下图2-4总结了整个CSI-MeasConfig IE大致的配置框架。
在这里插入图片描述

图2-4. CSI-MeasConfig IE配置框架 [1]
 

参考文献

[1]: 5G NR物理层规划与设计
[2]: 3GPP TS 38.214, NR; Physical layer procedures for data
[3]: https://wenku.baidu.com/view/2bd633e8fc4733687e21af45b307e87100f6f820.html
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