通信标准8之周期SRS和半持续SRS过程

上层 SRS 配置

SRS-ResourceSet / SRS-PosResourceSet 信息元
UE 可能会被上层参数 SRS-ResourceSet 或 SRS-PosResourceSet 配置 1 个或多个探测参考信号（Sounding Reference Signal，SRS）资源集。

  • 对于每一个 SRS-ResourceSet 所配置的资源集，UE 可能会被上层参数 SRS-Resource 配置 K ≥ 1 K\ge 1K≥1 个 SRS 资源，这里 K KK 的最大值由 UE 的能力决定 （38.306）；
  • 对于每一个 SRS-PosResourceSet 所配置的资源集，UE 可能会被上层参数 SRS-PosResource 配置 K ≥ 1 K\ge 1K≥1 个 SRS 资源，这里 K KK 的最大值为 16。

SRS 资源集的适用性由 SRS-ResourceSet 中 的上层参数 usage 配置，当参数设为 ‘beamManagement’，在一个瞬时时间多个资源集里的每一个资源集只能发送一个 SRS 资源，但是在相同的 BWP 多个资源集具有相同时间域行为模式（time domain behaviour: periodic, semi-persistent, aperiodic）的 SRS 资源可以同时发送。

SRS-Config ::=                          SEQUENCE {
  srs-ResourceSetToAddModList             SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofSRS-ResourceSets)) OF SRS-ResourceSet                 
  srs-ResourceToAddModList                SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofSRS-Resources)) OF SRS-Resource         
  srs-PosResourceSetToAddModList-r16      SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofSRS-PosResourceSets-r16)) OF SRS-PosResourceSet-r16        
  srs-PosResourceToAddModList-r16         SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofSRS-PosResources-r16)) OF SRS-PosResource-r16  
  ...  }

SRS-ResourceSet ::=                     SEQUENCE {
    srs-ResourceSetId                       SRS-ResourceSetId,
    srs-ResourceIdList                      SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofSRS-ResourcesPerSet)) OF SRS-ResourceId    
    resourceType                            CHOICE {   ...                                },
    usage                                   ENUMERATED {beamManagement, codebook, nonCodebook, antennaSwitching},   
}

SRS-PosResourceSet-r16 ::=                  SEQUENCE {
    srs-PosResourceSetId-r16                    SRS-PosResourceSetId-r16,
    srs-PosResourceIdList-r16                   SEQUENCE (SIZE(1..maxNrofSRS-ResourcesPerSet)) OF SRS-PosResourceId-r16
    ...  }

maxNrofSRS-ResourceSets                 INTEGER ::= 16      -- Maximum number of SRS resource sets in a BWP.
maxNrofSRS-PosResourceSets-r16          INTEGER ::= 16      -- Maximum number of SRS Positioning resource sets in a BWP.

对于非周期的 SRS，在 DCI 的对应域至少有一个状态用来从配置的 SRS 资源集或资源中做出选择。

SRS-Resource / SRS-PosResource 信息元
以下的 SRS 参数可由上层的参数 SRS-Resource 或 SRS-PosResource 进行准静态配置（semi-statically configurable）： .

  • srs-ResourceId 或 SRS-PosResourceId；
    srs-ResourceId ： SRS-ResourceId
    SRS-ResourceId ::= INTEGER (0..maxNrofSRS-Resources-1)
    maxNrofSRS-Resources INTEGER ::= 64
    maxNrofSRS-ResourcesPerSet INTEGER ::= 16
    maxNrofSRS-PosResources-r16 INTEGER ::= 64
  • SRS 端口数量, N a p S R S ∈ { 1 , 2 , 4 } N_{ap}^{SRS} \in\{1,2,4\}NapSRS​∈{1,2,4} 天线端口 { p i } i = 0 N a p S R S − 1 \{p_i \}_{i=0}^{N_{ap}^{SRS}-1}{pi​}i=0NapSRS​−1​, p i = 1000 + i p_i=1000+ipi​=1000+i, 当SRS 资源集的参数 usage 没有设置成 ‘nonCodebook’，由参数 nrofSRS-Ports 配置，如果没有配置则 nrofSRS-Ports = 1；
    nrofSRS-Ports::= ENUMERATED {port1, ports2, ports4}
    当SRS 资源集的参数 usage 设置成 ‘nonCodebook’，SRS 端口由 DCI 0_1 或 0_2 或由上层参数 configuredGrantConfig 配置 (见 TS 38.214 Clause 6.1.1.2)。
  • SRS 资源配置在时间域的行为模式，由参数 resourceType 配置：periodic，semi-persistent 或 aperiodic；
resourceType                            CHOICE {
        aperiodic                               SEQUENCE {            ...        },
        semi-persistent                         SEQUENCE {
            periodicityAndOffset-sp                     SRS-PeriodicityAndOffset,
            ...        },
        periodic                                SEQUENCE {
            periodicityAndOffset-p                      SRS-PeriodicityAndOffset,
            ...        }
    },
  • 时隙层面的周期和时隙层面的偏移量，由参数 periodicityAndOffset-p 或 periodicityAndOffset-sp 定义 periodic 或 semi-persistent 类型的 SRS；
    在同一个 SRS 资源集里的 SRS 配置相同的时隙周期。
    对于 SRS-PosResourceSet 配置为 ‘aperiodic’，SRS 的时隙偏移由参数 slotOffset 定义，该参数可定义 0 到 4 个不同的时隙偏移值，定义参考时隙 n + k n + kn+k 到 SRS 发送时隙的偏移量，这里 n nn 是触发 SRS 的 DCI 所在的时隙，k kk 由参数 AvailableSlotOffset 定义（最多定义 4 个不同的值）。
    对于 SRS-PosResourceSet 配置为 ‘aperiodic’，SRS 的时隙偏移量由每一个 SRS 资源的参数 slotOffset 定义。
SRS-PeriodicityAndOffset ::=            CHOICE {
    sl1                                     NULL,
    sl2                                     INTEGER(0..1),
    sl4                                     INTEGER(0..3),
     ...
    sl2560                                  INTEGER(0..2559)
    }

resourceType                            CHOICE {
        aperiodic                               SEQUENCE {
            aperiodicSRS-ResourceTrigger            INTEGER (1..maxNrofSRS-TriggerStates-1),
            csi-RS                                  NZP-CSI-RS-ResourceId                                  OPTIONAL, -- Cond NonCodebook
            slotOffset                              INTEGER (1..32)                                        OPTIONAL, -- Need S
            ...,
  • SRS 资源的 OFDM 符号数、时隙内的起始符号及重复因子 R，由参数 resourceMapping 定义，如果 R 未定义则 R 等于 SRS 资源的 OFDM 符号数；
SRS-Resource ::=                        SEQUENCE {
resourceMapping                         SEQUENCE {
        startPosition                           INTEGER (0..5),
        nrofSymbols                             ENUMERATED {n1, n2, n4},
        repetitionFactor                        ENUMERATED {n1, n2, n4}
    },

resourceMapping-r16                     SEQUENCE {
        startPosition-r16                       INTEGER (0..13),
        nrofSymbols-r16                         ENUMERATED {n1, n2, n4},
        repetitionFactor-r16                    ENUMERATED {n1, n2, n4}
    }  ...
}
    
SRS-PosResource-r16::=                  SEQUENCE {
resourceMapping-r16                       SEQUENCE {
        startPosition-r16                           INTEGER (0..13),
        nrofSymbols-r16                             ENUMERATED {n1, n2, n4, n8, n12}
    },...
}

如果定义了 resourceMapping-r16，则忽略 resourceMapping；
startPosition 定义 SRS 起始的符号，0 表示 slot 的最后一个符号，1 表示 slot 的倒数第 2个符号，依次类推。SRS 的起始符号 l 0 = N s y m b s l o t − 1 − l o f f s e t l_0=N_{symb}^{slot}-1-l_{offset}l0​=Nsymbslot​−1−loffset​，这里 l o f f s e t l_{offset}loffset​ 由 startPosition 定义且不小于 SRS 的符号长度。（这里表明 SRS 在时隙的后部传输，SRS 不能超出时隙边界）；
nrofSymbols 定义 SRS 连续符号数 N s y m b S R S N_{symb}^{SRS}NsymbSRS​ ；
repetitionFactor 定义 SRS 资源映射过程（TS 38.211 Clause 6.4.1.4.3）的变量 R， R ≤ N s y m b S R S R\le N_{symb}^{SRS}R≤NsymbSRS​，如果没有定义则 R = N s y m b S R S R = N_{symb}^{SRS}R=NsymbSRS​。每个 SRS 符号所属的SRS 编号 n S R S = ⌊ l ′ / R ⌋ n_{SRS}=\lfloor l'/R\rfloornSRS​=⌊l′/R⌋，l ′ = 0 , ⋯ , N s y m b S R S − 1 l' = 0,\cdots,N_{symb}^{SRS}-1l′=0,⋯,NsymbSRS​−1

  • SRS 带宽 B S R S B_{SRS}BSRS​ 和 C S R S C_{SRS}CSRS​，由参数 freqHopping 定义，如果没有定义则 B S R S = 0 B_{SRS}=0BSRS​=0；
freqHopping                             SEQUENCE {
        c-SRS                                   INTEGER (0..63),
        b-SRS                                   INTEGER (0..3),
        b-hop                                   INTEGER (0..3)
    },
  • 跳频带宽 b h o p b_{hop}bhop​, 由参数 freqHopping 定义，如果没有定义则 b h o p = 0 b_{hop}=0bhop​=0；
  • 部分频率探测因子和起始 RB，分别由参数 FreqScalingFactor P F P_FPF​ 和 StartRBIndex k F k_FkF​ 定义，如果没有配置则 P F = 1 P_F = 1PF​=1 and k F = 0 k_F = 0kF​=0；
  • 基于跳频模式 k h o p p i n g k_{hopping}khopping​ 的起始 RB，如果没有配置则起始 RB 无效 k h o p p i n g = 0 k_{hopping}=0khopping​=0；
  • 频域位置和偏移量，分别由参数 freqDomainPosition 和 freqDomainShift 定义，如果 freqDomainPosition 没有配置则设为 0；
  • 循环移位，由参数 cyclicShift-n2，cyclicShift-n4，或 cyclicShift-n8 定义；
transmissionComb                        CHOICE {
        n2                                      SEQUENCE {
            combOffset-n2                           INTEGER (0..1),
            cyclicShift-n2                          INTEGER (0..7)
        },
        n4                                      SEQUENCE {
            combOffset-n4                           INTEGER (0..3),
            cyclicShift-n4                          INTEGER (0..11)
        }
    },
  • 传输 comb 值，由参数 transmissionComb 定义；
  • 传输 comb 偏移量，由参数 combOffset-n2，combOffset-n4，和 combOffset-n8 定义；
  • SRS 序列 ID，由参数 sequenceId 定义；
  • 参考 RS 和目标 SRS 的空间关系，由参数 spatialRelationInfo 或 spatialRelationInfoPos 定义。
SRS-SpatialRelationInfo ::=     SEQUENCE {
    servingCellId                       ServCellIndex                                                      OPTIONAL,   -- Need S
    referenceSignal                     CHOICE {
        ssb-Index                           SSB-Index,
        csi-RS-Index                        NZP-CSI-RS-ResourceId,
        srs                                 SEQUENCE {
            resourceId                          SRS-ResourceId,
            uplinkBWP                           BWP-Id
        }
    }
}

注：SRS 符号配置的三个版本：

  • UE 通过上层 SRS-Resource 中的参数 resourceMapping 配置使一个 SRS 资源占据一个时隙的最后 6 个符号中的 N s ∈ { 1 , 2 , 4 } N_s\in\{1,2,4\}Ns​∈{1,2,4} 个连续的 OFDM 符号，或者假如根据 UE 的能力提供了 resourceMapping-r16 ，SRS映射到时隙内任意的符号位置，所有天线端口映射到 SRS 资源的每一个符号；
  • 当 SRS 由上层参数 SRS-PosResourceSet 配置，一个 SRS-Resource 中的 resourceMapping-r16 指示 SRS 资源占据时隙内任意连续的 N S ∈ { 1 , 2 , 4 , 8 , 12 } N_S∈\{1,2,4,8,12\}NS​∈{1,2,4,8,12} 个 OFDM 符号；
  • 当 SRS 由上层参数 SRS-ResourceSet 配置，SRS-Resource 中的 resourceMapping-r17 指示 SRS 资源占据时隙内任意连续的 N S ∈ { 1 , 2 , 4 , 8 , 10 , 12 , 14 } N_S∈\{1,2,4,8,10,12,14\}NS​∈{1,2,4,8,10,12,14} 个 OFDM 符号。

周期 SRS 和 发送方式

发送空间滤波器
如果 UE 有一个或多个 SRS 配置，SRS-Resource 或 SRS-PosResource 中的资源类型设置为 ‘periodic’：

  • 如果参数 spatialRelationInfo 或者 spatialRelationInfoPos 包含 ‘ssb-Index’， ‘ssb-IndexServing’，或 ‘ssb-IndexNcell’ 的参考信号 ID，UE 将采用和接收 SS/PBCH 参考信号相同的空间域滤波器来发送目标 SRS；
  • 如果参数 spatialRelationInfo 或者 spatialRelationInfoPos 包含 ‘csi-RS-Index’ 或 ‘csi-RS-IndexServing’ 的参考信号 ID，UE 将采用和接收周期 CSI-RS 或半持续 CSI-RS 参考信号相同的空间域滤波器来发送目标 SRS；
  • 如果参数 spatialRelationInfo 或者 spatialRelationInfoPos 包含 ‘srs’ 或 ‘srs-spatialRelation’ 的参考信号 ID，UE 将采用和发送参考的周期 SRS 相同的空间域滤波器来发送目标 SRS；
  • 如果参数 spatialRelationInfo 或者 spatialRelationInfoPos 包含 ‘dl-PRS’ （下行定位）的参考信号 ID，UE 将采用和接收 DL PRS 参考信号相同的空间域滤波器来发送目标 SRS。

周期 SRS 在频率和时间的配置
周期 SRS 的频率域配置，即物理子载波和SRS信号的映射，和时间域配置，即 SRS 发送的 帧、时隙和OFDM 符号确定，见 通信标准7之 SRS 序列和物理资源映射 。

半持续 SRS 和 发送方式

半持续 SRS 激活

UE 有一个或多个 SRS 配置，SRS-Resource 或 SRS-PosResource 中的资源类型设置为 ‘semi-persistent’。
半持续 SRS 通过 MAC 控制元激活和失活（TS 38.321 Clause 6.1.3.17)。

SP SRS 激活/失活 MAC CE 的子头标识（LCID）为 50。
Codepoint/Index  LCID values  50  SP SRS Activation/Deactivation  \begin{array}{|c|c|}\hline\text{Codepoint/Index} & \text{ LCID values }\\ \hline 50 &\text{ SP SRS Activation/Deactivation }\\\hline \end{array}Codepoint/Index50​ LCID values  SP SRS Activation/Deactivation ​​
SP SRS 激活/失活 MAC CE 有以下的域：

  • A/D: 这个域表示对此 MAC CE 指定的 SP SRS 资源集激活或失活，1 表示激活，0 表示失活；
  • SRS Resource Set’s Cell ID: 5 比特。这个域指示服务小区的 ID，该小区包含激活/失活 SP SRS 资源集。如果 C 域为 0，该域也可指示包含所有Resource IDi 资源的服务小区。
  • SRS Resource Set’s BWP ID: 2 比特。这个域指示一个包含激活/失活 SP SRS 资源集的 UL BWP。如果 C 域为 0，该域也可指示包含所有Resource IDi 资源的BWP。
  • C: 这个域表示包含资源服务小区 ID 域和资源BWP ID域的 8 位字节是否存在。此域为 1 表示存在，每一个 Resource IDi 的资源和服务小区及 BWP 对应；此域为 0 表示不存在，每一个 Resource IDi 的资源和SRS 资源集所在的服务小区及 BWP 相同。
  • SUL: 这个域表示 MAC CE 是否用于 NUL 或 SUL 载波配置。1 表示用于 SUL，0 表示用于 NUL。
  • SP SRS Resource Set ID: 4 比特。这个域表示在上层参数 SRS-ResourceSetId 定义的 SP SRS 资源集的 ID，此资源集将要被激活或失活。
  • Fi: 1 比特。这个域表示空间关系类型，只在 MAC CE 用于激活时存在，即 A/D 域设为 1 时。此域为 1 表示使用 NZP CSI-RS，设为 0 表示使用 SSB index 或 SRS resource index。
  • Resource IDi: 7 比特。这个域包含用于 SRS resource i 空间对应关系的资源 ID，只在 MAC CE 用于激活时存在，即 A/D 域设为 1 时。如果 Fi 为 0，此域的第一个比特为 1，则余下的比特表示 SSB-Index；如果 Fi 为 0，此域的第一个比特为 0，则余下的比特表示 SRS-ResourceId。
  • Resource Serving Cell IDi: 5 比特。这个域表示服务小区 ID，该小区的资源用于SRS resource i 的空间对应关系。
  • Resource BWP IDi: 2 比特。这个域表示 BWP ID，该BWP的资源用于SRS resource i 的空间对应关系。
  • R: 保留比特，设为 0。
    SP SRS Activation/Deactivation MAC CE

激活命令列出参考信号的 ID， 提供和 SRS 具有空间关联的参考信号，每一个 ID 对应激活 SRS 资源集的一个资源。

  • 当 SRS 由 SRS-ResourceSet 配置，空间关联参考信号指 Resource Serving Cell ID 指定的服务小区或 Resource BWP ID 指定的上行 BWP 所配置的 SS/PBCH 或 NZP CSI-RS， 如果没有Resource Serving Cell ID/Resource BWP ID 域，则是和激活的 SRS 资源集相同的小区/BWP。
  • 当 SRS 由 SRS-PosResourceSet 配置，空间关联参考信号指服务小区或非服务小区（由激活命令的 PCI （物理小区识别号）域确定）的 SS/PBCH；或 Resource Serving Cell ID 指定的服务小区或 Resource BWP ID 指定的上行 BWP 所配置的 NZP CSI-RS， 如果没有Resource Serving Cell ID/Resource BWP ID 域，则是和激活的 SRS 资源集相同的小区/BWP； 或 服务小区或非服务小区配置的 DL-PRS。（见 SP Positioning SRS Activation/Deactivation MAC CE，38.321 Clause 6.1.3.36）
  • 如果 SRS 由上层参数 spatialRelationInfo 或 spatialRelationInfoPos 配置，激活命令中的参考信号 ID 覆盖 spatialRelationInfo 或 spatialRelationInfoPos 中的 配置的 ID。

半持续 SRS 发送

  • 当 UE 收到一个激活 SRS resource 命令，并且当 UE 将在时隙 n nn 发送 PUCCH，该 PUCCH 所包含的 HARQ-ACK 信息对应带有激活 SRS 的PDSCH，UE 从 n + 3 N s l o t s u b f r a m e , µ n+3N_{slot}^{subframe,µ}n+3Nslotsubframe,µ​ 后的第一个时隙发送 SRS，这里 μ \muμ 是 PUCCH 的子载波配置参数。

  • 当 UE 收到失活一个已激活的 SRS resource 命令，并且当 UE 将在时隙 n nn 发送 PUCCH，该 PUCCH 所包含的 HARQ-ACK 信息对应带有失活 SRS 的PDSCH，UE 从 n + 3 N s l o t s u b f r a m e , µ n+3N_{slot}^{subframe,µ}n+3Nslotsubframe,µ​ 后的第一个时隙取消发送 SRS，这里 μ \muμ 是 PUCCH 的子载波配置参数。

  • 半持续 SRS 发送的空间滤波器设置与周期的 SRS 相同。

如果 UE 有一个已激活的半持续 SRS，但是没有收到失活命令，该半持续 SRS 在激活的上行 BWP 认为是激活的，否则认为是悬吊的。

半持续 SRS 在频率和时间的配置

在激活时间区间，半持续 SRS 在所配置的频域和时域发送。半持续 SRS 的频率域和时间域配置方法及过程与周期 SRS 相同。

资源冲突情况

PUSCH／PUCCH 与 SRS 时间冲突：

  • 如果 PUSCH 优先级指数为 0， SRS 被配置到同一个服务小区的同一时隙，SRS会被配置到 PUSCH 和相应的 DM-RS 的后面发送；
  • 如果同一小区优先级指数为 1 的 PUSCH 或者优先级指数为 1 PUCCH 传输与 SRS 在时间上重叠，UE 不发送SRS。

周期 SRS 、半持续 SRS 和非周期 SRS 时间冲突：

  • 优先级：周期 SRS < 半持续 SRS < 非周期 SRS
  • 如果非周期 SRS 和激活的 ‘semi-persistent’ SRS 或周期 SRS 占用相同的 OFDM 符号，UE 将传输非周期 SRS，与非周期 SRS 时间重叠的半持续 SRS 或周期 SRS 的符号被取消，与非周期 SRS 没有时间重叠的半持续 SRS 或周期 SRS 的 OFDM 符号仍然被发送。
  • 如果激活的 ‘semi-persistent’ SRS 占用周期 SRS 的 OFDM 符号，UE 将传输半持续 SRS，与 半持续 SRS 时间重叠的周期 SRS 的符号被取消，与半持续 SRS 没有时间重叠的周期 SRS 的符号仍然被发送。
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