5G SRS信号

为了支持频率选择性调度,在相同符号中传输的不同ue的SR可能需要占用不同的带宽,具有潜在的重叠,同时保持传输之间的零到低干扰。5G的SRS序列设计允许多个用户传输SRS,其SRS时频资源(RE)完全或部分重叠。

在LTE中,对于较短序列长度(<=24)的窄带探测,使用计算机生成的序列,而对于序列长度(>=36)的探测带宽,使用Zadoff Chu(ZC)序列。RS序列以这样的方式分组,使得组中的序列高度相关,即具有高互相关。因此,在LTE中,如果小区内的多个用户被分配了相同的SRS资源,即时频SRS资源的完全重叠,则可以使用相同RS序列的不同循环时间偏移来实现这些用户的SRS传输的正交分离。尽管这在完全重叠的分配中效果很好,但对于SRS资源部分重叠的用户来说效果并不好。例如,图1a示出了重叠的示例,其中UE-1和UE-3(类似地,UE-2和UE-4)具有相同的探测带宽和梳状偏移,并且使用具有不同循环时间偏移的相同基本ZC序列,因此在来自这些用户的SRS传输之间具有零互相关。另一方面,图1b中的探测带宽分配是将导致UE-1和UE-3的SRS传输之间的显著干扰或高互相关值的示例。

解决具有部分重叠SRS资源分配的正交SRS传输问题的一个可能的解决方案是确保重叠的时频SRS资源中的多个用户使用的基序列相同。然后,使用公共基序列的不同循环时移可以实现分段正交性。例如,在图2中,展示了两个用户UE-1和UE-3的示例,它们的SRS资源不相等且重叠。UE-3使用块连接序列,使得在重叠区域(绿色)中,UE-1和UE-3使用的序列在循环时间偏移之前是相同的。

如果所有RBG中的基序列相同,则产生的SRS的PAPR/CM可能较高。以下解决方案可用于降低PAPR/CM。

  • Option 1:不同块中的时域循环移位
  • Option 2:不同块中具有不同根的ZC序列的串联
  • Option 3:不同块中的不同相位旋转

Option 1在降低块串联SRS序列的峰均比方面最通用且有希望。Option 2的主要限制是一个小区中不同ZC序列的可用性可能会受到限制。

在LTE中,SRS序列是基于为UE配置的整个SRS带宽生成的,SRS带宽不超过20MHz。更大的系统带宽用于提高NR中的峰值数据速率,并且为一个UE配置的RS带宽可能大于LTE中的RS带宽。此外,NR需要支持更高的用户密度,因此SRS容量变得更加有限。

为了在用户之间实现SRS的灵活复用,可以在NR中考虑级联的块式SRS。如图3所示,SRS序列可以由多个短序列组成,每个短序列跨越为UE配置的整个频带的一小部分。通过这种级联的分块SRS的设计,可以容易地实现用户之间具有部分重叠BW的SRS的正交复用,同时可以提高SRS序列的PAPR。

为了避免相同序列的串联可能导致高PAPR,可以通过为每个SRS频带使用不同的VCID来生成不同的SRS基序列。VCID的确定可以基于SRS块的子带索引。此外,对于不同的子带,还可以考虑不同的正交序列,例如循环移位,然后可以实现干扰随机化。

在LTE-A中,在Rel-10中引入了SRS参数的两级配置,包括两个步骤。首先,基站可以通过RRC信令配置多组SRS参数。然后通过DCI信令触发SRS以及基站设置的一个参数。在NR中,SRS不仅用于在互易存在时获取上行CSI或下行CSI,还用于上行波束管理。为了从时域、频域、码域和波束域实现灵活的上行波束管理和动态SRS配置,需要更多组SRS参数。为了实现更灵活的SRS资源管理,如果采用这种两级配置方法,DCI的开销将非常大。为了减少DCI开销,可以在NR中考虑三级SRS配置。例如,基站通过RRC信令配置M组SRS参数。然后,基站通过MAC-CE信令从M组SRS参数中选择N组SRS参数。最后,基站通过DCI信令从N组SRS参数中选择K组SRS参数。

在LTE中,小区特定和UE特定的SRS周期性和子帧偏移都被配置为UE用于SRS传输,并且只有上行链路正常子帧中的最后一个符号和特殊子帧的UpPTS中的几个符号可以被允许传输SRS。UE可以配置X端口SRS资源,其中SRS资源在单个时隙中跨越一个或多个OFDM符号,这意味着NR中支持多个保留SRS符号以增加SRS复用能力

为了提高小区边缘UE的上行信道估计质量,可以在NR中考虑部分频带SRS的符号级或时隙级跳频。对于符号级SRS跳频,如图4所示,为了提高资源利用率,SRS符号的未使用带宽,例如,为PUSCH保留的资源,如果PUSCH由gNB调度,则可用于从同一个UE或不同的UE传输PUSCH。为了避免来自同一小区的不同UE的SRS和PUSCH之间的冲突,是否使用PUSCH的保留资源应由gNB指示。

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