5G新在哪兒（12）-天線埠近似定位

5G NR透過大規模陣列天線不僅在業務通道，同時在廣播、控制通道都可以實現窄波束賦型，同時為了提升系統資源效率，取消了小區級公共參考訊號，取而代之，以SSB或者CSI-RS波束測量作為UE的測量電平參考，這就需要一套天線埠傳輸的近似通道條件假設，輔助UE進行通道傳輸的測量與估計。5G NR透過傳遞TCI（Transmission Configuration Indicator）通知UE關於通道條件假設，這一整套機制不僅適用於PDSCH通道解調，同時也適用於PDCCH通道解調。

5G NR透過高層信令可以預先配置一系列通道條件關聯關係，每一種關聯關係以一個TCI狀態進行標識，而一個TCI狀態可以透過TCI-StateId來進行索引，關於PDSCH通道這樣的TCI狀態最多可以配置128組，而PDCCH通道的TCI狀態最多可以配置64組。每個TCI狀態資訊包含了配置PDSCH/PDCCH中DMRS天線埠和其他1或2個下行參考訊號（DL RS）近似定位關係的引數，這裡所謂的下行參考訊號可以配置為CSI-RS，也可以是SSB。由於5G NR沒有了類似LTE中CRS寬波束小區參考訊號作為通道評估的參考依據，因此需要在通道評估中指明具體需要參考哪些窄波束的CSI-RS或者SSB配置，UE藉助TCI狀態配置資訊動態評估PDCCH/PDSCH通道傳輸條件，這就是TCI機制的作用。每個TCI狀態都可以配置DMRS天線埠與下行參考訊號（CSI-RS/SSB）之間的近似定位關係引數，所謂的近似定位關係本質就是一種通道狀態假設，英文為quasi co-location，簡稱QCL。目前協議規定至多可以配置2個下行參考訊號（DL RS），如果高層信令配置了2個下行參考訊號，那麼這兩個參考訊號的QCL型別不應該配置一樣，其中QCL可以配置為如下型別之一：

‘

QCL-TypeA

’{該型別意味著DMRS天線埠與參考訊號之間的訊號傳輸條件（或近似定位關係）具有相同的多普勒頻移，多普勒擴充套件，平均時延以及多徑時延擴充套件}

‘

QCL-TypeB

’{該型別意味著DMRS天線埠與參考訊號之間的訊號傳輸條件具有相同的多普勒頻移，多普勒擴充套件}

‘

QCL-TypeC

’{該型別意味著DMRS天線埠與參考訊號之間的訊號傳輸條件具有相同的多普勒頻移和平均時延}

‘

QCL-TypeD

’{該型別意味著空間接收機引數一致，該型別是網路側對於終端接收天線的一種通道條件約束}

基站透過MAC控制訊息MAC CE啟用並使這些配置得以生效，協議規定每個UE最大同時可啟用TCI個數為8，而實際上網路側可以透過高層引數為每個UE靈活配置M個TCI狀態配置，M取值取決於UE的每BWP能夠實際支援的最大活躍TCI配置能力，由高層引數maxNumberActiveTCI-PerBWP決定，可選取值分別為{1，2，4，8}。在獨立組網模式下的UE在小區初始接入階段，解碼小區級公共CORESET 0#時無法採取啟用高層信令配置TCI狀態這一流程機制，因此UE可以預設CORESET 0#與其相關的SSB塊在天線平均增益、QCL-TypeA， 和 QCL-TypeD等通道屬性保持一致。透過高層信令配置TCI狀態這一機制可以適用於與UE相關的其他CORESET（例如CORESET 1~11），對於非獨立組網模式下也可以用來配置CORESET 0#，此種情況下，當MAC CE啟用TCI狀態後，UE可以按照TCI指示假定下行參考訊號的近似定位關係，否則可假定與非競爭隨機接入相關的SSB塊作為近似定位關係。除此之外，這一整套與TCI定義相關的物理層流程機制也同樣適用於PDSCH高層引數配置。

5G NR中關於TCI狀態相關物理層流程機制最重要的兩個關鍵步驟就如同上述：首先需要高層信令預先配置，之後透過MAC CE訊息實現相應的TCI狀態引數啟用，但在這兩個步驟中如果存在異常，例如高層沒有配置TCI狀態相關引數或者在已經配置TCI一系列狀態引數後或者沒有收到MAC CE的相關啟用指示，UE可以假定PDCCH通道中DMRS天線埠與隨機初始接入所關聯的SSB存在近似定位關係，或者在切換同步重配過程中，高層配置了一系列TCI狀態引數，但沒有收到MAC CE的任何一個相關啟用指示，UE可以假定PDCCH通道中DMRS天線埠與同步重配流程中的隨機接入所關聯的SSB或者CSI-RS存在近似定位關係。

除了對於下行控制通道PDCCH進行通道假定，TCI狀態所涉及的近似定位關係機制同樣可以應用於PDSCH通道，為了提升狀態啟用的實時性，除了可以透過MAC CE進行對應的TCI狀態啟用，還可以透過將MAC CE啟用指令中攜帶最大8個TCI狀態與DCI格式1-1中的引數欄位Transmission Configuration Indication實現匹配，這樣就可以透過DCI格式1-1動態指示PDSCH的通道假設即TCI狀態的轉換。這一流程機制可以透過高層引數tci-PresentInDCI通知UE啟用，儘管這一機制對於單載波排程時不一定是必選，但其對於跨載波排程（cross-carrier scheduling）則是必選。值得一提的是，類似於PDCCH解碼過程中可能遇到的一系列特殊情況，例如高層配置了TCI狀態，而在接收MAC CE啟用指令之前，UE可以假定PDSCH的DMRS天線埠與初始隨機接入過程相關的SSB在QCL-TypeA和QCL-TypeD通道屬性上存在近似定位關係；如果高層引數配置啟用tci-PresentInDCI，UE只假定在DCI格式1-1傳輸TCI引數欄位，如果tci-PresentInDCI沒有配置在排程相應PDSCH的CORESET中，或者PDSCH由DCI格式1-0排程並且接收到DCI與對應PDSCH的時間間隔大於或等於UE能力門限timeDurationForQCL（該能力門限以OFDM符號數進行取值，針對子載波間隔60kHz，取值為7、14、28，針對子載波間隔120kHz，取值為14、28），UE則假設PDSCH與PDCCH的通道傳輸條件（TCI狀態或QCL）保持一致，另外如果無論tci-PresentInDCI啟用與否，當接收PDCCH與對應PDSCH的時間間隔小於UE能力配置timeDurationForQCL，UE可以假定PDSCH的DMRS天線埠與相應搜尋空間中索引號最低的CORESET所包含的PDCCH的QCL一致；如果UE被配置與跨載波排程相關的CORESET，UE期望啟用tci-PresentInDci，同時如果其中一個或者多個服務小區的TCI狀態包含QCL-TypeD近似定位關係，UE期望接收PDCCH與PDSCH之間的時間間隔大於等於timeDurationForQCL，此外，如果沒有一個服務小區的TCI狀態包含QCL-TypeD，不管PDCCH與PDSCH接收時間間隔如何，UE都可以按照DCI中指示獲取QCL假設。

除此之外，5G NR中針對不同型別CSI-RS的通道條件進行了相關假設，例如對於非週期TRS資源（trs-Info配置為true的非週期CSI-RS參考訊號資源）需要將其與一個週期TRS資源（trs-Info配置為true的週期CSI-RS參考訊號資源）在近似定位關係中配置為QCL-TypeA，如果可行的話，也可為同一個TRS資源同時配置QCL-TypeD。類似這樣的配置原則還有很多，在此不一一贅述，感興趣的讀者可以自行參閱3GPP協議38。214 5。1。5章節。