从4G时代开始，载波的带宽显著增加，从3G时期的5M提升至20M，进而发展至5G的单载波带宽可达100M（Sub6G）或400M（毫米波）。如此庞大的带宽使得无线传输环境变得复杂多变，不同频率的衰减和受干扰情况各不相同。若不掌握这些信息，数据传输将如同碰运气般，缺乏预判和性能保证。因此，如何让手机和基站实时获取上下行的无线信道信息，成为关键问题。

为了解决这一难题，基站与手机通过发送和接收固定信号，进行测量以估计信道状况。这一过程对于下行信道探测尤为重要，其基本流程为基站发送参考信号（导频信号），手机接收并测量后将数据回传至基站，从而基站据此调整数据发送策略。

然而，传统的下行信道探测方法存在资源浪费和干扰问题。在LTE R8版本中，下行信道情况依赖于对小区参考信号（CRS）的测量，而CRS在整个带宽中均匀分布，即使无业务也需持续发射，造成了资源的严重浪费和系统干扰。在多端口传输（如4端口或8端口）的情况下，CRS对资源的需求更加密集，影响数据传输效率。

为解决这一问题，LTE R10版本引入了CSI-RS（Channel State Information - Reference Signal）。CSI-RS专为获取信道状态信息设计，相较于CRS，其只在分配给手机的带宽内有效，无需在整个带宽上持续发送。这种设计使得即使在支持更多端口传输（如8端口）的情况下，系统开销也显著减少，资源利用更加高效。

此外，CSI-RS的基本结构和时频域特性进一步优化了5G下行信道探测能力。相较于4G中密布的CRS，5G通过“极简设计”原则，减少了控制信道的资源占用，提高了频谱利用率。5G CSI-RS最多支持32个天线端口，每个端口对应一个需要探测的信道，支持码域、频域和时域复用方式，实现资源的灵活利用。同时，CSI-RS可配置为周期性、半持续性或非周期性发送，提供更灵活的传输策略。

在5G CSI-RS的配置中，可以为每个资源块（RB）配置CSI-RS，或每两个RB配置一个CSI-RS，实现不同密度的探测。此外，CSI-RS的发送周期、激活与去激活机制以及零功率CSI-RS设计等，确保了资源的有效分配和利用，满足不同场景下的需求。

通过测量信道质量指示（CQI）、秩指示（RI）和预编码指示（PMI），手机和基站能够获取关键的信道状态信息，为数据传输提供性能保障。这一过程不仅提升了网络效率，也为用户提供更稳定、高速的通信体验。

综上所述，5G的CSI-RS机制通过高效利用资源、优化探测方式和提供灵活的发送策略，实现了更精准的下行信道探测，为5G网络的高性能通信打下了坚实的基础。