文章目录
- [从 CRS 到 CSI-RS：5G 下行信道感知机制的演进逻辑](#从 CRS 到 CSI-RS：5G 下行信道感知机制的演进逻辑)
- TRS：高频率、大带宽场景下不可或缺的相位与时间基准
- SRS：上行信道探测与双向波束感知的关键支撑
- 写在最后
从 CRS 到 CSI-RS：5G 下行信道感知机制的演进逻辑
在 LTE Release 8 中，小区参考信号（CRS）被设计为一种始终存在的下行测量基准。它在 1 ms 的调度周期内持续发送，并且覆盖整个小区带宽，使终端无论位于小区何处，都可以基于 CRS 进行下行信道估计、CQI 计算以及小区测量。这样的设计在单天线或少量天线时代是合理的，但在多天线场景下，CRS 的持续发送意味着大量固定时频资源被长期占用，系统效率随天线数增加而迅速下降。
LTE Release 10 引入 CSI-RS，正是为了解决这一问题。CSI-RS 不再是"全时全频存在"的信号，而是仅在网络显式配置时，终端才在指定的时频位置进行测量。它的核心目标，是支持 大于 4 层的空间复用，使终端能够准确感知多天线形成的空间信道结构，而不是仅基于 CRS 这种"平均化"的参考信号。这一变化，本质上是从"覆盖优先"转向"效率优先"。
进入 NR（5G），CRS 被彻底移除，CSI-RS 成为唯一的下行信道探测参考信号。从时频结构上看，CSI-RS 可以灵活映射到除 CORESET、DMRS、SSB 之外的任意资源位置，并支持 最多 32 个天线端口。多端口 CSI-RS 通过 码域（CDM）、频域（FDM）和时域（TDM）正交方式共享资源，使终端能够区分不同空间端口对应的信道响应。这一机制是 5G 波束管理和大规模 MIMO 能力的物理基础。
（3GPP TS 38.211 / 38.214）
https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/38_series/38.211/
https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/38_series/38.214/
TRS：高频率、大带宽场景下不可或缺的相位与时间基准
随着载波频率升高和带宽扩大，基站与终端之间的物理晶振不可能完全一致，哪怕是极小的频偏，也会在时间上不断积累，最终表现为接收星座图的整体相位旋转。在高阶调制和长时隙传输场景下，这种旋转会直接破坏解调性能。TRS（Tracking Reference Signal）正是为了解决这一问题而引入的。
从作用上看，TRS 并不承担信道估计或波束选择功能，而是专注于相位与频率跟踪。终端通过连续接收 TRS，估计相位随时间的变化趋势，并对数据信号进行补偿，从而保证解调过程中的相位一致性。可以认为，TRS 是在"信道已经估计完成之后"，对时间维度不稳定性的进一步修正。
在时频结构上，TRS 并不是连续发送的信号，而是以周期性、稀疏但高稳定性的方式映射在时频资源中，通常与 CSI-RS 的配置协同存在。其设计目标不是覆盖资源，而是提供一个可靠的相位参考点。从工作原理上看，TRS 追踪的是相位随时间的演进过程，而不是瞬时信道增益，这使得它在高频、移动性较高的场景中尤为重要。
（3GPP TS 38.211 / 38.215）
https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/38_series/38.215/
SRS：上行信道探测与双向波束感知的关键支撑
在上行方向，NR 延续并强化了 LTE 中的探测参考信号（SRS）机制。SRS 的核心作用，是让基站能够感知终端到基站的上行信道质量，从而支撑上行调度、功控以及波束选择。在 TDD 系统中，SRS 还可以与下行 CSI-RS 结合，形成双向信道感知闭环。
从时频结构上看，LTE 中的 SRS 通常位于时隙最后 1～2 个 OFDM 符号，而 NR 将其扩展为时隙最后 6 个 OFDM 符号内的 1、2 或 4 个连续符号，并支持更灵活的周期与带宽配置。SRS 还可以在频域上采用梳状结构进行复用，使多个终端在同一时隙内发送而互不干扰，提高资源利用率。
在工作原理上，SRS 不仅用于传统的信道质量估计，还能够通过在不同波束方向上的测量结果比较，实现上行方向感知与波束定位。虽然 SRS 最大支持的天线端口数（4 端口）低于 CSI-RS，但它在上行链路和 TDD 波束互易性中的作用，使其成为 5G 乃至未来 6G 系统中不可替代的组成部分。
（3GPP TS 38.211 / 38.214）
https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/38_series/38.211/
写在最后
从物理层角度看，CSI-RS、TRS 和 SRS 并不是孤立存在的信号，而是共同构成了 5G 乃至未来 6G 系统对空间、时间和方向三大维度的感知基础。CSI-RS 让网络理解"空间信道长什么样"，TRS 保证这种理解在时间轴上是稳定的，而 SRS 则将感知能力从下行扩展到上行，使基站能够形成完整的双向信道认知闭环。随着频段不断上移、天线规模不断扩大，参考信号的设计已经不再只是"如何解调数据"的问题，而是直接决定了系统对物理世界的认知能力。
面向 6G，这种参考信号体系还将进一步演进：参考信号将更具感知属性，与定位、环境感知甚至语义通信深度融合；配置方式将更加智能，由 AI 根据场景动态生成；资源占用将更加精细，服务于"按需感知、精准通信"的网络目标。可以预见，未来的无线系统中，谁掌握了参考信号的设计与理解能力，谁就掌握了空口性能与系统演进的主动权。