NR CSI(六) CSI reporting using PUCCH

之前NR CSI(二) the workflow of CSI report有对CSI report的相关流程进行介绍，而这篇主要看下CSI reporting over PUCCH的相关规定。

CSI report在PUCCH上传输的场景如上表红色字体，有三种场景，具体的对应的是Periodic 和Semi-Persistent CSI reporting。而Semi-Persistent CSI与Periodic CSI的区别在于，Semi-Persistent CSI是通过MAC CE信令激活传输，在激活之后，其传输过程同Periodic CSI一样，都要按照RRC层信令配置的周期和偏移值传输。periodic CSI report的发送使用的是PUCCH format2/3/4，上报的是wideband粒度的type I  CSI。

 

在频域上按照wideband或subband进行测量和上报时，UE测量所需要时间及测量上报的payload大小会相差很大，而具体什么时候用wideband或者subband粒度的上报，是根据CSI report的配置进行的，具体的说是根据reportQuanlity的不同分为wideband CSI report和subband CSI report，满足上述一大堆条件的就以wideband 上报，其他情况按照划分的subband上报。

 

NR的CSI上报在设计上是要保证CSI在一个时隙内完整上报(通过查看实网下PUCCH format的配置也可以看出)。但是CSI的bit数与CSI 中的RI有关(具体可以查看38.212 6.3 有关CSI bit sequence生成的一些列table)，也就是说UE选择的RI不同会导致CSI的bits不同。网络侧在不能确定CSI的bits的情况下，只能对各种可能性进行尝试。通常NR采用下面两种CSI上报方式来解决这个问题。

1 CSI不拆分直接填零：这种方式通过补零保证反馈开销在所有情况下均恒定。补零的个数根据网络侧配置反馈参数条件下的最大反馈开销和实际UE的CSI feedback开销的差值确定，通常采用这种方式的是Type Ⅰ的 wideband CSI report。

2 其他情况下就要对CSI进行拆分，拆分后的CSI分为两个部分，Part 1的比特数是固定的，且由part 1的内容可以确定part2的比特数，Part 1应在Part 2之前完整传输。当同时传输Part1 CSI和Part2 CSI时，Part1 CSI和Part2 CSI是独立编码的，网络侧在接收到Part1 CSI之前无法确定Part2 CSI的比特数。

针对不同的码本类型，Part1和Part2的构成也有所不同(具体如上图示，截自38.214 5.2.3)。

(1)Type Ⅰ CSI：Part1包括RI、CRI及第一个码字的CQI；Part2包括LI(Layer Indicator)和PMI，RI大于4时还包括第二个码字的CQI。

(2)Type Ⅱ CSI：Part1包括RI、CQI和每层非零 wideband幅度系数的个数且每层相关的上述三个参数是分开进行编码的；Part2包括PMI和LI。part 1和part 2也是独立进行编解码的。

(3)Enhanced Type II CSI:   Part1包括RI、CQI和指示跨层的非零振幅系数的总数，这三个参数是分开编码的；Part2包括PMI。part 1和part 2也是独立进行编解码的。

PUCCH format 3/4上承载的type II  CSI report要和在PUSCH发送的type II  CSI report的情况分开计算。

 

下面开始看下spec上CSI over PUCCH的描述(38.214 5.2.4)。

Semi-Persistent CSI是通过MAC CE信令激活后才能传输，而激活的MAC CE command可能会包含一个或多个reporting setting，对应关联的CSI resource setting，具体如上图SP CSI on PUCCH Activation/Deativation MAC CE的描述。

当要在slot n 发送 active semi-persistent CSI report MAC CE的HARQ-ACK时，UE要在n+3*N_subframe,u_slot+1 slot进行semi-persistent CSI reporting over PUCCH。PUCCH 上的semi-persistent CSI report 报告支持type  I CSI。 PUCCH format 2 上的semi-persistent CSI report支持具有wideband frequency的type I  CSI。 PUCCH format 3或4上的semi-persistent CSI report支持具有wideband和sub-band freuqecny粒度的 type I CSI 以及type  II  CSI part 1。

 

当PUCCH携带具有wideband frequency粒度的type I CSI时，PUCCH format 2和PUCCH format 3或4携带的CSI payload是相同的并且与RI和CRI无关。 

当CSI-ReportConfig->codebookType=“typeI-SinglePanel”且配置有两个resource group和 N 个resource pairs的用于信道测量的的 CSI-RS resource set 只能在 csi-ReportMode 设置为“Mode1“，这时候恰巧numberOfSingleTRP-CSI-Mode1设置为 X=0时，才能配置为wideband frequency粒度。

 

对于 PUCCH format 3 或 4 上的 type I  CSI sub-band report，payload分为两部分。 part 1包含 RI、CRI、第一个码字的 CQI； part 2分包含 PMI、LI并包含当 RI > 4 时会包含第二个码字的CQI。

对于配置有sub-band report的 CSI-ReportConfig，codebookType 设置为“typeI-SinglePanel”，对应的信道测量 CSI-RS 资源集配置有两个资源组和 N 个资源对，part 1 会包含第一个码字的 RI(s)、CRI(s)和CQI ，如果大小足够用的话，可以用零填充到固定的payload大小。 当 RI > 4 时，part 2会包含第二个码字的 CQI、LI和 PMI(s)。

 

PUCCH format 3或4上发送semi-persistent 时可以支持type II CSI feedback，但是仅仅支持type  II CSI  feedback的part 1。 type2-SP-CSI-feedback-LongPUCCH就是表示UE是否支持在PUCCH format 3/4上发送semi-persistent CSI reporting的IE。 

如果PUCCH format 3/4 上承载的type II  CSI part 1时，就要和PUSCH 发送的type II  CSI report 分开计算。

 

Type II CSI码本主要针对多用户MU-MIMO，最多支持2 layer，PMI反馈负荷开销较大，这里只上报的Part 1主要用于监测Type Ⅱ CSI的rank信息，可以为PUSCH承载的Type Ⅱ CSI的资源分配用作参考；因为Type Ⅱ CSI在RI = 1和RI = 2时的CSI比特数差别很大，此时网络侧按照RI = 2分配承载CSI的资源时，如果UE上报RI = 1以及对应的CSI，则大量的资源被浪费；如果网络按照RI = 1分配资源，则有可能出现资源不足的情况。因而UE上报Type Ⅱ CSI的Part1内容(包括RI)，网络侧在资源分配时就会得到一定的参考。

根据上面的描述CSI over PUCCH的简单总结如下。

 

其他规定

 

当UE配置在PUCCH format 2、3或4 发送CSI report时，PUCCH resource会在对应的UL BWP上配置。如果在PUCCH上的semi-persistent CSI reporting仍然处于激活状态，没有收到deactive command，当与其关联的BWP是 active BWP时，则CSI report处于正常工作状态，如果相关BWP已经被deactive，这CSI reporting应该暂停。

 

当配置用PUCCH format 4 report CSI 时，UE报告UCI bits和 CRC bits总数不应该大于 115 bits。对于在 PUCCH 上传输的 CSI report，如果所有CSI report都属于相同的一个部分，此时超过bit限制的话，则UE 可以省略部分CSI report。CSI 的省略是根据Prii_CSI(y,k,c,s)值确定的优先顺序。CSI report从最低优先级开始被省略，直到CSI report 码率小于或等于由RRC层参数maxCodeRate 配置的码率。

如果CSI report是由两部分组成，则 UE 可以省略part 2 CSI 的一部分。 part 2 CSI 从最低优先级开始被省略，直到part 2 CSI 码率小于或等于由更高层参数 maxCodeRate 配置的码率。part 2 CSI的优先顺序如下表。

 

N_Rep是要发送的CSI reports的数量。 Priority 0是最高优先级，Priority 2N_Rep是最低优先级。