NR SRS信號介紹（下）

在上一期“NR SRS信號介紹（上）”中，文檔君介紹了NR SRS信號的基本概念，這一期文檔君為大家?guī)鞸RS信號的進(jìn)階介紹。

SRS（Sounding Reference Signal，探測參考信號）信號是一個(gè)上行信道的探測信號，我們用它來探測上行的信道，在實(shí)際中遇到了兩個(gè)需要解決的問題。

問題1：手機(jī)具有不同的上下行天線收發(fā)能力，基站難以獲取到發(fā)送通道數(shù)目少于接收通道數(shù)目的手機(jī)的上行信道特征。

問題2：目前商用終端基本都是只支持1個(gè)或2個(gè)上行CC（Component Carrier，載波單元），在NR系統(tǒng)中，下行流量需求往往較大，導(dǎo)致下行較上行而言需要更多的CC進(jìn)行載波聚合，使得聚合的載波無法進(jìn)行包括SRS的上行傳輸。

對于問題1，5G NR系統(tǒng)引入了SRS天線輪發(fā)機(jī)制進(jìn)行解決；對于問題2，5G NR系統(tǒng)引入SRS載波切換機(jī)制進(jìn)行解決。

SRS天線輪發(fā)

由于受成本和硬件限制，手機(jī)的發(fā)送射頻通道數(shù)目可能少于接收通道數(shù)目，從而導(dǎo)致手機(jī)具有不同的上下行天線收發(fā)能力；為了使基站能獲取到發(fā)送通道數(shù)目少于接收通道數(shù)目的手機(jī)的上行信道特征，5G NR系統(tǒng)引入了支持SRS天線輪流發(fā)送功能，主要目的就是為了探測天線的所有鏈路情況，做下行SRS賦形權(quán)值的計(jì)算。

我們繼續(xù)在上一篇發(fā)貨的例子上展開來講述，現(xiàn)在貨運(yùn)公司從之前的1家增加到了4家，我們想了解4家貨運(yùn)公司的貨運(yùn)情況。問題是同一個(gè)時(shí)間有1~2個(gè)貨品，不可能同時(shí)通過4家貨運(yùn)公司發(fā)貨。我們可以采用輪流發(fā)貨的辦法，經(jīng)過幾輪輪流發(fā)貨后，我們對于4家貨運(yùn)公司的情況就清楚了。

UE的天線收發(fā)能力包括：1T1R、2T2R、4T4R，也包括1T2R、1T4R以及2T4R等發(fā)送通道數(shù)目少于接收通道數(shù)目的情況?；诓煌奶炀€收發(fā)能力，基站采用方式為“Antenna Switching”的SRS資源集（即用于下行CSI獲取的SRS資源集）來觸發(fā)終端的SRS天線輪發(fā)功能。

SRS載波切換

在NR系統(tǒng)中，下行流量需求往往較大，導(dǎo)致較上行而言需要更多的CC進(jìn)行載波聚合。目前商用終端基本都是只支持1個(gè)或2個(gè)上行CC。如果某個(gè)載波為TDD（Time Division Duplex，時(shí)分雙工），可以使用SRS進(jìn)行上行信道測量，并利用信道互易性，計(jì)算出下行最優(yōu)PMI。

但是往往UE能力決定的下行聚合載波個(gè)數(shù)大于上行聚合載波個(gè)數(shù)，結(jié)果導(dǎo)致聚合的TDD載波無法進(jìn)行包括SRS的上行傳輸，信道互易性沒法被利用。因此5G NR系統(tǒng)引入SRS載波切換功能（SRS Carrier Switching），用于無上行PUSCH/PUCCH傳輸?shù)腡DD載波上進(jìn)行SRS發(fā)送，進(jìn)而獲取SRS測量。

通過TDD上下行信道的信道互異性，利用SRS測量進(jìn)行相關(guān)功能的優(yōu)化，解決輔載波無法BF、MU-MIMO（Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多用戶多輸入多輸出）等限制，提升系統(tǒng)頻譜效率。

為了降低終端實(shí)現(xiàn)上述SRS載波輪發(fā)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，進(jìn)一步規(guī)定了SCC（Secondary Component Carrier，載波聚合中的輔載波）發(fā)送SRS的符號，同時(shí)刻的PCC（Primary Component Carrier，載波聚合中的主載波）上行就無法發(fā)送信號的硬約束，便于終端相關(guān)的發(fā)送硬件資源進(jìn)行最大程度復(fù)用，降低終端復(fù)雜度和產(chǎn)品成本，具體一個(gè)SRS載波輪發(fā)示例如下圖所示。

SRS工作原理

接下來我們對SRS的工作原理進(jìn)行梳理，一般SRS信號需要經(jīng)過以下過程。

在5G NR網(wǎng)絡(luò)中，gNB對SRS資源進(jìn)行配置。

UE接入小區(qū)后，gNB通過RRCReconfiguration消息將SRS資源配置信息發(fā)送給UE。

UE收到SRS資源配置后，按照配置資源發(fā)送SRS信號給gNB。

gNB接收UE的SRS并進(jìn)行處理，基于信道的狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)具體的功能。

SRS用途

以上講了這么多，那么SRS的測量結(jié)果可以用在哪些地方呢？基于SRS測量結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)以下功能。

上下行SU-MIMO（Single-User Multiple-Input Multiple-Output ，單用戶多輸入多輸出）/MU-MIMO ：基于SRS測量結(jié)果判斷信道相關(guān)性，進(jìn)而采用MIMO技術(shù)提升小區(qū)頻譜效率。

上下行波束管理：使用SRS進(jìn)行信道估計(jì)，得到上下行波束賦形權(quán)值，進(jìn)而增強(qiáng)終端信號，提升終端用戶解調(diào)性能，降低用戶間干擾。

上下行鏈路自適應(yīng)：UE或gNodeB基于SRS進(jìn)行鏈路自適應(yīng)，根據(jù)自適應(yīng)結(jié)果指導(dǎo)UE或gNodeB發(fā)送數(shù)據(jù)。

總結(jié)

最后，我們總結(jié)一下：SRS是一個(gè)上行信道的的探測信號，我們用它來探測上行的信道的狀態(tài)，也就是SRS信號是手機(jī)到基站信道探測的探路先鋒。由于手機(jī)能力的限制，SRS遇到兩個(gè)問題。經(jīng)過引入天線輪發(fā)和載波切換機(jī)制，解決了這些問題?；赟RS測量結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)上下行SU-MIMO/MU-MIMO、上下行波束管理、上下行鏈路自適應(yīng)等功能。