天线端口与参考信号的关系.docx
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天线端口与参考信号的关系
1.天线端口(AntennaPort)和参考信号(RefereneeSignal)的关系
天线端口是一个逻辑上的概念,它与物理天线并没有一一对应的关系。
在下行链路中,天线端口与下行参考信号(Referencesignal)
是一一对应的:
如果通过多个物理天线来传输同一个参考信号,那么这些物理天线就对应同一个天线端口;而如果有两个不同的参考
信号是从同一个物理天线中传输的,那么这个物理天线就对应两个独立的天线端口。
R9协议定义了四种下行参考信号,天线端口与这些参考信号的对应关系如下
(1)小区特定参考信号(Cell-specificreferencesignals,CRS),或小区专用参考信号。
CRS支持1个、2个、4个三种天线端口配
置,对应的端口号分别是:
p=0,p={0,1},p={0,1,2,3}o
(2)MBSFN参考信号(MBSFNreferencesignals),只在天线端口p=4中传输。
这种信号用的不多,本文不涉及。
(3)UE特定参考信号(UE-specificreferencesignals),或UE专用参考信号,有的英文资料中也把这种信号称作解调参考信号
(Demodulationreferencesignals,DM-RS)。
可以在天线端口p=5,p=7,p=8,或p={7,8}中传输。
这块内容在后面的博文中
再写。
(4)定位参考信号(Positioningreferencesignals),只在天线端口p=6中传输。
这种信号用的不多,本文不涉及
2.小区特定参考信号的结构示意图
设计小区特疋参考信号(Cell-specificreferencesignals)的目的并不是为了承载用户数据,而是在于提供一种技术手段,可以让终
端进行下行信道的估计。
终端可以通过对小区特定参考信号的测量,得到下行CQI、PMI、RI等信息。
在每个小区中,可以有1个、2个或4个小区特定参考信号,分别对应1个、2个或4个天线端口。
对于一个支持PDSCH传输的小区,它的所有下行子帧(包括特殊子帧)均要传输小区特定参考信号,这些参考信号可以在端口0或端口0、1或端口0、1、2、3中传输需要说明的是,小区特定参考信号只能在子载波间隔为15KHZ的LTE系统中传输(还有一种专门用于MBSFN传输、子载波间隔是
7.5KHZ的情况还记得吗?
请参考博文<LTE物理传输资源
(1)-帧结构和OFDM符号》)。
下图是不同天线端口下,下行为NormalCP时小区特定参考信号的一种RE映射位置图
之所以强调一种”,是因为这个小区参考信号的RE位置与物理小区ID(还记得怎么获取吗?
需要读取PSS和SSS,请参考博文<LTE
小区搜索-物理小区ID和同步信号PSS、SSS>)、下行CP类型、频率偏移(k=0,1,2,3,4,5)有关,下面具体分析为什么小区参考信号是这样的位置。
3.小区特定参考信号承载的内容
在描述RE映射位置之前,有必要先介绍一下小区参考信号里映射的内容是什么。
小区特定的参考信号实际上承载的是一个序列值
(称为r序列),这个序列按照先时域后频域的规则映射到不同的RE中。
每个OFDM符号内的参考信号都对应着1个长度为220个
点的r序列,这些220个点的序列值均匀的分布在整个带宽中,每个序列点都映射到一个RE中。
220个点对应的是110个RB的带
宽,实际上有效的序列点个数还要看当前的实际带宽,比如当前带宽是10M,也就是说整个带宽只有50个RB,那么此时这220个序
列点中,只有前面的100个序列点有效(一个OFDM符号中,每个RB有2个RE承载参考信号的序列点),此时终端只需要在每个OFDM符号中解析前100个序列点即可(当然,终端也没有办法解析出100以后的序列点)。
一个OFDM符号
一个RE承载着一个小区特定参考信号的序列点,这些序列点组成了一个完整的序列r,这个序列r可以由下面的公式计算得到
〔心卡十H)•川=612N#-1
2・
■X
¥
F
n:
theslotmtfiiberwithiH-aradiofianie(=2*10)
/:
theOFDM.^iiibofnhiuberM'itJmithes/oF(二6or
<■.(//)!
=I冲并+_\]丨+:
v■打十\linod2
y(打+31)='(.Yj(“+3)+兀("))mod2
:
v?
("+31)二(e(n+3)+,y3(/?
+2)十.x3(“+1)+£(//))mod2
%=1600
y(0)二二Ojz=L2,...,30
c_V30T⑺3
Cirut-_r^o_
沙("耳+1)+/+1卜(2小巒+1)+IA^+A©
1fornoinialCP
:
-
0ibiextendedCP
为方便理解,有必要对上面的公式做些说明:
(1)N_max_DLRB固定等于110,因此m的范围是[0,219],所以小区特定参考信号序列r包括220个点,即每个OFDM符号可以生成220个参考信号点。
(2)每个r序列对应2个C序列,这两个C序列分别对应r序列的实部和虚部。
比如r(0)对应C(0)和C
(1)这两个序列,r(219)对应C(438)和C(439)这两个序列,所以220个点的r序列对应了440个点的C序列,每个RE都承载了一个实部和一个虚部。
(3)C序列由序列x1和序列x2组成。
因为mod2的存在,每个C、x1和x2序列的点都是0或1,即每个C、x1、x2序列的点均对应一个bit值(0或1)。
所以,每个OFDM符号中,220个点的小区特定参考信号序列r由440个C序列点组成,对应的bit个数是440bits。
换句话说,每个OFDM符号的小区特定参考信号,包括了440个bits的x1序列点和440个bits的x2序列点。
(4)对于x1序列,bit31由bit3和bit0推出;对于x2序列,bit31由bit3、bit2、bit1和bit0推出,示意如下(两个序列的其他bit值可以由公式递归推岀)。
\(31)-(円5+3)+兀(”))mod2二(儿(3)八円(0))
y2(7)*T=,y2(0)+e(I卜24…+V2(30)*2J0
x2(31)
\2(30)
x2(
?
)[洱)
x2(0)
赵GO序列
(iifJSBI怙}
勺(°)=务&°煮)1
勺
(1)=(缶〉〉1)&0"1
x2(31)=(乜(3)十eQ)十©⑴十v2(0>)niod2=(%»3)八(务>>2)A(%»DA(cinit)
七⑵二(%»2)&0x01
2)二(仙A>3)&(KOI
经过上面的分析,已经得到了小区特定参考信号序列r,下面再分析怎么将这些序列点映射到不同的RE中。
4.小区特定参考信号的映射
不是所有的RE都可以承载小区特定参考信号的序列r,符合条件的RE的坐标(k,l)需要满足下面这个公式
ifp=0and1=0ifp=0and/芒0ifp=1anJ?
=0tfp*1mid/尹0ifp・J
其中:
(1)k表示子载波的偏移位置,范围是0-5。
不同的载波偏移位置不同,如下图所示
结构示意图只是其中的一个情况
ifp=3
(3)相同的天线端口,在同个OFDM符号内,间隔6个子载波。
天线端口0和1在每个时隙的第1和倒数第三个OFDM符号(L=0,
L=4或L=3),天线端口2和3在每个时隙的第2个OFDM符号(L=1)。
四个天线端口、下行NormalCP、频率偏移等于0(即
N_cell_ID=0)时的示意图结构如下。
Ajite^iihapari
进一步分析上面的映射公式,可以推导出下面几个知识点:
(1)终端对小区特定参考信号的解析过程,发生在PSS和SSS的同步之后。
公式中的N_cell_ID是当前小区的物理小区ID,终端只有在完成PSS和SSS的同步之后,才能获取到N_cell_ID以及子帧号和下行CP类型(原因参考博文<LTE小区搜索-物理小区ID和同步信号PSSSSS》)。
(2)相邻小区的物理小区ID要保证模6值不同。
从公式中可以看到,频域偏移k值与(N_cell_IDmod6)有关。
如果小区A和小
区B是邻区,且N_cell_ID(A)=1,N_cell_ID(B)=7,那么会导致两个小区相同的天线端口p对应的小区特定参考信号的位置相同,从而
相互间形成了干扰。
通过上述分析,就可以确定整个带宽中每个时隙的小区参考信号的位置了。
下面是TDD制式、1.4MHz带宽、下行NormalCP、四天
线端口时,整个带宽里的小区特定参考信号分布示意图(红色色块标注的RE位置)。
SublrarniiEi0
Sutleramet
Sobfrarrw£
Subrrame3
SubrfrwnB4
SufatramaSSubfn
meS
Sutsfrarne7
SutsfranwE
S«Jbfmnw9
SlDtO劉如
SkrtOSJM1
9lcrt&1
MED
如1
SiotO
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Slg<0%7t1SIcFtO
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Skit0Skrt1
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0S)Frn
€0Sym40禺E1尊心叶科*50S^m&栽簡简i召0Sy*"00场静!
i0飾m€0痢呻0OS^t0昭件@OS^tn00Sym6Q叶ftB0Syrm品0S^m«打吕E©QSym®
SufcrfrsiTMg0
Subframe11
Subfr
ame2SUifiWM3Subtfrwne4
h&S>
Subframe6
Su&rrame7
Subframe8
SutafrafneP
5IOI0Stol1
SlotDSkrtf
SKDIQ
Slot1SlolOShrt1SielOSlot1
SJC4CSlot1
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SotDSMI1
510(051041
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■
K_
MM1
H
0SymOSytnfl9*m0S^iriOSv">OSymOSym
5.小区特定参考信号对应的天线端口数从哪获取
从前文描述可以知道,天线端口个数不同,会影响小区特定参考信号的位置,因此终端需要明确的知道当前LTE系统的天线端口个数
根据36212协议表5.3.1.1-1,eNB在传输PBCH的时候,会根据当前天线端口数来选择不同的CRC掩码,因此,终端可以通过解码
PBCH,获取当前小区特定参考信号对应的天线端口数目。
关于PBCH的相关内容,后续博文再写。
Table5,3d.1-1:
CRCmaskforPBCH.
NumberoftransmitantennaportsateNodeB
PBCHCRCmask
1
<0t0,0t0,0,QtQ0,0P0t0,010,Q,0,0>
2
<1(1,1,1.1.1.1.1,1t1.1t1,1,1t1>
4
OSym#QS>wi€
OSym0Sym60SyrnQQ$ym0QS^m$
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QEym*OSwin^0Syni4