2.8.3　信道状态参考信号

由于传输模式TM9最大可以达到8层传输，在此传输模式下，端口数也可能达到8个。这样就会引入一个问题，即协议TS36.211只规定了最大4端口的CRS，如果按照类似的方式将其扩充到8端口的CRS，则CRS将占据大量的固定时频资源，降低了业务数据可利用资源，其代价较大，也违背了设计TM9提高数据速率的初衷，于是引入了CSI-RS，与CRS相比，CSI-RS是一种低密度的参考信号，只占据少量必要的时频资源，同样能达到测量下行信道的目的。

CSI-RS作用主要如下。

1）获取信道状态信息，用于调度、链路自适应。

2）波束管理，UE和基站侧波束赋形权值的获取。

3）移动性管理，基于服务小区和邻区CSI-RS信号质量测量，进行移动性管理。

4）精确的时频跟踪，通过设置TRS实现。

CSI-RS发射模式可以配置为周期、非周期和半静态3种。CSI-RS发送间隔越短，信道测量越准确，但CSI-RS资源开销越大，支持的在线用户数越少。在NR中，UE最大支持32个端口的CSI-RS测量。CSI可通过PUCCH或PUSCH进行上报，其上报类型分为周期性上报（PUCCH）、非周期性上报（PUSCH）、半静态上报（PUCCH或PUSCH，由DCI激活），上报方式由信元CSI-ReportConfig中的参数reportConfig定义。

CSI-RS配置和上报方式如表2-21所示。

CSI-RS根据功能可细分为TRS和CSI-RS for CM两种参考信号。

■　TRS（Tracking Reference Signal），即下行时频偏跟踪信号。基站在激活BWP带宽内发送TRS，UE接收基站发送的TRS完成时频偏跟踪。

■　CSI-RS for CM：CSI-RS for Channel Measurement，用于下行信道状态测量的参考信号。基站在激活BWP带宽内发送CSI-RS for CM，UE接收基站发送的CSI-RS for CM并进行处理，测量出BWP带宽内的CSI并上报给基站。CSI内容如下。

〇　L1-RSRP：如果CSI-RSRP被用来作为L1的参考信号，则在天线端口3000和3001传输的CSI参考信号用来判决CSI-RSRP，主要应用于没有配置SSB的BWP的波束测量（类似SSB波束扫描，根据测量电平选择最优波束）。

〇　CRI（CSI-RS Resource Indicator，CSI参考信号资源指示符）：UE根据L1-RSRP指示最好的CSI RS资源索引，对应最好的波束。

〇　RI（Rank Indicator，秩指示符）：根据CRI采用测量算法计算得到RI，用于层映射。例如，利用SVD分解法计算RI，接收端对每个子载波信道矩阵的自相关矩阵进行奇异值分解，将得到的奇异值由大到小排序，再按照约定方法将奇异值与信噪比进行比较得到最佳RI值。

〇　PMI（Precoding Matrix Indicator，预编码矩阵指示符）：根据RI和CRI计算得到，基站根据PMI选择预编码矩阵进行预编码。例如，基于性能的PMI测量算法，根据已知的RI值，遍历码本中与此RI相关的预编码矩阵，测量得到信道容量最大时的PMI。

〇　CQI（Channel Quality Indicator，信道质量指示符）：根据PMI、RI和CRI计算得到，用于自适应调制编码，基站根据CQI选择合适的编码和调制方式。

〇　LI（Layer Indicator，层指示符）：根据CQI、PMI、RI和CRI计算得到，指示最强的层，用于在下行最强的层上发送PTRS参考信号。

〇　SSBRI（SS/PBCH Block Resource Indicator，SSB资源指示符）：指示最好的SSB波束（类似CRI），基于SSB的L1-RSRP测量得到。

CQI、RI和PMI功能示意图如图2-46所示。UE首先测量L1-RSRP（下行BWP配有SSB时测量SSS同步信号电平，对于没配置SSB的BWP测量CSI-RS）；根据L1-RSRP选择最好的波束CRI；对选定波束的已知信号CSI-RS采用算法进行计算得到RI（如小区配置8个天线端口，但接收端UE计算后只能得到4路不相关的通道，则RI为4）；根据RI和天线端口数确定可用的PMI集合，对所有可能的PMI通过遍历的方法计算，选择性能最优的PMI；PMI确定后通过仿真按照容量最大的原则得到CQI。

在NR中，将时域和频域上相邻的多个RE作为一个基本单元，并通过基本单元的聚合构造出不同端口数的CSI-RS图样。NR支持的CSI-RS图样基本单元如表2-22所示。每X个端口CSI-RS的图样基本单元由一个PRB内频域相邻的Y个RE和时域上相邻的Z个符号构成。

■　1端口：（X,Y）=（1,1）。

■　2端口：（X,Y）=（2,1）。

■　4端口：（X,Y）=（4,1）或（2,2）。

CSI-RS图样示意图如图2-47所示。