风成秀吉 发表于 2019-10-15 19:29:40

5G系统中CQI有几张表?

1. CQI的定义
下行链路自适应算法基于UE上报的CQI(信道质量指示)来进行。
UE对无线信道质量如SINR进行测量,并上报信道相关的CQI信息,用以为分组调度和链路适配等无线资源管理算法提供信道质量信息,链路适配算法则基于CQI来选择最有效的调制和编码机制(MCS)。 CQI是在预定义的观察周期下满足特定BLER需求时所推荐的频谱效率。UE上报CQI的目的是为了让系统侧根据无线状况选择合适的下行传输参数。特定BLER目标值要求下,UE测量每个PRB上接收功率以及干扰来获取SINR,并根据频谱效率需求,将SINR映射到相应的CQI,随后将CQI上报给gNB。 gNB根据UE上报的CQI来选择当前信道状况下的最合适的MCS,以满足特定比特错误率和分组误帧率下的频谱效率,确保数据速率最大化。比如,如果无线条件较好,则在物理层上使用较高的MCS和码率,以增加系统吞吐量;反之,如果无线环境较差,则需要使用较低的MCS和码率,以增加传送可靠性。 系统根据CQI与MCS的对应关系以及相关的传输块大小(即TBS),为PDSCH选择合适的调制方式和传输块大小的组合,进行上/下行传送工作。这种调制方式和传输块大小的组合应当使得有效信道码率与CQI索引所指示的码率最为接近。如果有多个组合都产生相同的有效码率,且都与CQI索引指示值相接近,则只选择传输块最小的那种组合。 CQI反馈可以是周期性的,也可以是非周期性的,具体采用哪种方式由gNB进行控制。非周期性CQI反馈只在需要的时候才进行发送,它比周期性反馈中所包含的频域信道状态信息更为精确,从而便于调度器获取频率分集。 2. CQI表的设计
CQI参考资源为一组下行物理资源块,用于进行下行信道质量测量。 LTE中,CQI表有2个,每个表中有16个取值,可以采用4比特来表示。最高调制阶数为64QAM所对应的表用于宏覆盖,而最高调制阶数为256QAM所对应的表则用于低功率的微小区。256QAM可以提供较好的接收性能和较高的频谱效率,因此适于微小区,反过来讲,宏覆盖难以保证256QAM所需的接收性能如EVM指标。另外,如果在宏覆盖表中引入256QAM,采用4比特则CQI的量化精度有所降低,从容导致性能损失。因此,不同的场景需要设置不同的CQI表。 LTE中,256QAM的表的制作方法是,从64QAM的表中除去一个较低调制方式如QPSK相关的值,并增加几个256QAM相关的值。由于适用场景不同,所以256QAM表中较低调制方式的CQI的量化精度可以与64QAM对应表有所不同。降低256QAM表中低调制方式下的CQI量化精度有助于采用4比特来表示256QAM的最终开销。2个表中的公共部分还有助于降低规范的工作量和UE实现的复杂度。 5G系统中CQI表采用了与LTE的设计原则,即不同场景下设计多张CQI表。CSI-ReportConfig中的高层参数cqi-Table用以表示采用哪个CQI表来计算CQI,其取值为table1、table2和table3。 相对于占用一组下行PRB的CSI参考资源来说,如果所接收到的单个PDSCH传输块的误块率满足以下的BLER要求,则基于无限制的观察时间间隔,针对在上行链路时隙n中报告的每个CQI,UE会导出满足以下条件的最大的CQI索引值。即:
1) cqi-Table配置为'table1'和'table2'时,误块率不应该超过0.1。
[*]cqi-Table配置为'table1'时,采用表0‑25所示4比特CQI信息(对应TS38.214的表5.2.2.1-2),该表适用于eMBB业务,支持QPSK、16QAM和64QAM调制方式,不支持256QAM。
[*]cqi-Table配置为'table2'时,采用表表0‑25所示4比特CQI信息(对应TS38.214的表5.2.2.1-3),该表适用于eMBB业务,支持QPSK、16QAM和64QAM调制方式,同时支持256QAM。

2) cqi-Table配置为'table3'时,误块率不应该超过0.00001。这种情况下,采用表1所示4比特CQI信息(对应TS38.214的表5.2.2.1-4)。
该表适用于URLLC业务,支持QPSK、16QAM和64QAM调制方式,不支持256QAM。
表1 4位CQI表(对应TS38.214表5.2.2.1-2)

表2用于eMBB业务,描述了QPSK,16QAM和64QAM所对应的CQI索引及含义。此表复用了LTE中64QAM对应的表。
表2  4位CQI表2(对应TS38.214表5.2.2.1-3)
表2用于eMBB业务,除了QPSK,16QAM和64QAM之外,还增加了256QAM。此表复用了LTE中256QAM对应的表。 根据R1-1719771,RAN1#90会议上一些公司提供了仿真结果。可以看到,LDPC和Turbo的性能差异不是很明显,相对于原始表来说,码率抖动约为25/1024≈0.02。考虑到实际网络中干扰测量不准确、SNR与BLER间的关系曲线物理提取方法不满意、传输块大小导致的BLER的差异等,这些因素对抖动的影响几乎可以忽略。实际上,为了补偿CQI的不可靠性,gNB还使用基于ACK/NACK反馈的Euler外环算法,根据初始BLER(即IBLER)来调整步伐,以选择所需的MCS。因此,再重新设计一个略为不同的256QAM的表不会带来性能增益,只会增加工作量。
表3   4位CQI表3(对应TS38.214表5.2.2.1-4)
表3为5G新增,用于URLLC业务,它只包含QPSK,16QAM和64QAM。 根据R1-1719584,URLLC要求数据包为32比特下的BLER为10-5,用户面时延为1ms。传统的LTE的CQI表对应的BLER目标值为10%,因此无法达到URLLC的可靠性的要求。HARQ可以提高可靠性,但是增加了时延。在CQI表增加较低码率虽然可以满足可靠性和时延的要求,但是会增加UE上报CQI所需的比特数。因此考虑URLLC采用独立的CQI表,并使用不同的BLER目标值。另外,由于URLLC对峰值速率的要求不高,因此没有必要采用较高的调制阶数。 不同CQI索引值意味着特定调制方式和特定码率的组合,从而对应于不同的传输效率。表中码率为信息比特与总比特数的比值,而效率为信息比特数与总符号数的比值。由于总比特数是总符号数与调制阶数的乘积,所以效率等于码率乘以调制阶数。表示为:
码率   = 信息比特数/物理信道总比特数= 信息比特数/(物理信道总符号数*调制阶数) =效率/调制阶数
为了表示的方便性,表中码率取值是乘以1024之后的结果,因此,对于每种CQI索引,目标码率为表中的码率取值除以1024。举例来讲,对于表1中的CQI索引5,目标码率=449/1024=0.4385,由于调制阶数为2,故效率=0.4385*2=0.8770。
参考资料:
- TS38.214 , Physical layer procedures for data
-《5G无线系统设计与国际标准》,人民邮电出版社-《5G空口特性与关键技术》,人民邮电出版社

查看完整版本: 5G系统中CQI有几张表?

安子_2870 发表于 2021-3-25 22:29:48

怎么判断用那张表?

xiangchina12 发表于 2021-5-20 14:03:38

同问,怎么确定用哪张表?

澹然玄寂元佛子 发表于 2021-5-31 09:23:24

好文,学习了

dailman 发表于 2021-8-8 22:18:24

xiangchina12 发表于 2021-5-20 14:03 static/image/common/back.gif
同问,怎么确定用哪张表?

在gNB下发给UE的CSI-ReportConfig中指定了使用哪个表

xiangchina12 发表于 2021-8-16 10:44:10

dailman 发表于 2021-8-8 22:18 static/image/common/back.gif
在gNB下发给UE的CSI-ReportConfig中指定了使用哪个表

好的 谢谢指导

dailman 发表于 2021-8-16 12:15:36

xiangchina12 发表于 2021-8-16 10:44 static/image/common/back.gif
好的 谢谢指导

更正一下,看错了。
cqi-table不是基站发给手机发的,而是手机向基站上报的,在CSI-ReportConfig中的参数cqi-Table配置了“tableX”,X为1,2,3.  根据的原则是UE根据自己的能力(支持eMBB,URLLC,  or both)和计算出来的传输块误块率来定。

dongfangwei 发表于 2021-12-2 16:32:16

CQI与MCS怎么对应的?编码效率最接近原则?
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