天線端口與參考信號(hào)的關(guān)系.doc

1.天線端口（Antenna Port）和參考信號(hào)（Reference Signal）的關(guān)系天線端口是一個(gè)邏輯上的概念，它與物理天線并沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。在下行鏈路中，天線端口與下行參考信號(hào)（Reference signal）是一一對(duì)應(yīng)的：如果通過(guò)多個(gè)物理天線來(lái)傳輸同一個(gè)參考信號(hào)，那么這些物理天線就對(duì)應(yīng)同一個(gè)天線端口；而如果有兩個(gè)不同的參考信號(hào)是從同一個(gè)物理天線中傳輸?shù)?，那么這個(gè)物理天線就對(duì)應(yīng)兩個(gè)獨(dú)立的天線端口。R9協(xié)議定義了四種下行參考信號(hào)，天線端口與這些參考信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：（1）小區(qū)特定參考信號(hào)（Cell-specific reference signals，CRS），或小區(qū)專用參考信號(hào)。CRS支持1個(gè)、2個(gè)、4個(gè)三種天線端口配置，對(duì)應(yīng)的端口號(hào)分別是：p=0，p=0，1，p=0，1，2，3。（2）MBSFN參考信號(hào)（MBSFN reference signals），只在天線端口p=4中傳輸。這種信號(hào)用的不多，本文不涉及。（3）UE特定參考信號(hào)（UE-specific reference signals），或UE專用參考信號(hào)，有的英文資料中也把這種信號(hào)稱作解調(diào)參考信號(hào)（Demodulation reference signals，DM-RS）?？梢栽谔炀€端口p=5，p=7，p=8，或p=7，8中傳輸。這塊內(nèi)容在后面的博文中再寫。（4）定位參考信號(hào)（Positioning reference signals），只在天線端口p=6中傳輸。這種信號(hào)用的不多，本文不涉及。2.小區(qū)特定參考信號(hào)的結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)計(jì)小區(qū)特定參考信號(hào)（Cell-specific reference signals）的目的并不是為了承載用戶數(shù)據(jù)，而是在于提供一種技術(shù)手段，可以讓終端進(jìn)行下行信道的估計(jì)。終端可以通過(guò)對(duì)小區(qū)特定參考信號(hào)的測(cè)量，得到下行CQI、PMI、RI等信息。在每個(gè)小區(qū)中，可以有1個(gè)、2個(gè)或4個(gè)小區(qū)特定參考信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)1個(gè)、2個(gè)或4個(gè)天線端口。對(duì)于一個(gè)支持PDSCH傳輸?shù)男^(qū)，它的所有下行子幀（包括特殊子幀）均要傳輸小區(qū)特定參考信號(hào)，這些參考信號(hào)可以在端口0或端口0、1或端口0、1、2、3中傳輸。需要說(shuō)明的是，小區(qū)特定參考信號(hào)只能在子載波間隔為15KHz的LTE系統(tǒng)中傳輸（還有一種專門用于MBSFN傳輸、子載波間隔是7.5KHz的情況還記得嗎？請(qǐng)參考博文LTE物理傳輸資源（1）-幀結(jié)構(gòu)和OFDM符號(hào)）。下圖是不同天線端口下，下行為Normal CP時(shí)小區(qū)特定參考信號(hào)的一種RE映射位置圖。之所以強(qiáng)調(diào)“一種”，是因?yàn)檫@個(gè)小區(qū)參考信號(hào)的RE位置與物理小區(qū)ID（還記得怎么獲取嗎？需要讀取PSS和SSS，請(qǐng)參考博文LTE小區(qū)搜索-物理小區(qū)ID和同步信號(hào)PSS、SSS）、下行CP類型、頻率偏移（k=0,1,2,3,4,5）有關(guān)，下面具體分析為什么小區(qū)參考信號(hào)是這樣的位置。3.小區(qū)特定參考信號(hào)承載的內(nèi)容在描述RE映射位置之前，有必要先介紹一下小區(qū)參考信號(hào)里映射的內(nèi)容是什么。小區(qū)特定的參考信號(hào)實(shí)際上承載的是一個(gè)序列值（稱為r序列），這個(gè)序列按照先時(shí)域后頻域的規(guī)則映射到不同的RE中。每個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)的參考信號(hào)都對(duì)應(yīng)著1個(gè)長(zhǎng)度為220個(gè)點(diǎn)的r序列，這些220個(gè)點(diǎn)的序列值均勻的分布在整個(gè)帶寬中，每個(gè)序列點(diǎn)都映射到一個(gè)RE中。220個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是110個(gè)RB的帶寬，實(shí)際上有效的序列點(diǎn)個(gè)數(shù)還要看當(dāng)前的實(shí)際帶寬，比如當(dāng)前帶寬是10M，也就是說(shuō)整個(gè)帶寬只有50個(gè)RB，那么此時(shí)這220個(gè)序列點(diǎn)中，只有前面的100個(gè)序列點(diǎn)有效（一個(gè)OFDM符號(hào)中，每個(gè)RB有2個(gè)RE承載參考信號(hào)的序列點(diǎn)），此時(shí)終端只需要在每個(gè)OFDM符號(hào)中解析前100個(gè)序列點(diǎn)即可（當(dāng)然，終端也沒(méi)有辦法解析出100以后的序列點(diǎn)）。一個(gè)RE承載著一個(gè)小區(qū)特定參考信號(hào)的序列點(diǎn)，這些序列點(diǎn)組成了一個(gè)完整的序列r，這個(gè)序列r可以由下面的公式計(jì)算得到：為方便理解，有必要對(duì)上面的公式做些說(shuō)明：（1）N_max_DLRB固定等于110，因此m的范圍是0,219，所以小區(qū)特定參考信號(hào)序列r包括220個(gè)點(diǎn)，即每個(gè)OFDM符號(hào)可以生成220個(gè)參考信號(hào)點(diǎn)。（2）每個(gè)r序列對(duì)應(yīng)2個(gè)C序列，這兩個(gè)C序列分別對(duì)應(yīng)r序列的實(shí)部和虛部。比如r(0)對(duì)應(yīng)C(0)和C(1)這兩個(gè)序列，r(219)對(duì)應(yīng)C(438)和C(439)這兩個(gè)序列，所以220個(gè)點(diǎn)的r序列對(duì)應(yīng)了440個(gè)點(diǎn)的C序列，每個(gè)RE都承載了一個(gè)實(shí)部和一個(gè)虛部。（3）C序列由序列x1和序列x2組成。因?yàn)閙od2的存在，每個(gè)C、x1和x2序列的點(diǎn)都是0或1，即每個(gè)C、x1、x2序列的點(diǎn)均對(duì)應(yīng)一個(gè)bit值（0或1）。所以，每個(gè)OFDM符號(hào)中，220個(gè)點(diǎn)的小區(qū)特定參考信號(hào)序列r由440個(gè)C序列點(diǎn)組成，對(duì)應(yīng)的bit個(gè)數(shù)是440bits。換句話說(shuō)，每個(gè)OFDM符號(hào)的小區(qū)特定參考信號(hào)，包括了440個(gè)bits的x1序列點(diǎn)和440個(gè)bits的x2序列點(diǎn)。（4）對(duì)于x1序列，bit31由bit3和bit0推出；對(duì)于x2序列，bit31由bit3、bit2、bit1和bit0推出，示意如下（兩個(gè)序列的其他bit值可以由公式遞歸推出）。經(jīng)過(guò)上面的分析，已經(jīng)得到了小區(qū)特定參考信號(hào)序列r，下面再分析怎么將這些序列點(diǎn)映射到不同的RE中。4.小區(qū)特定參考信號(hào)的映射不是所有的RE都可以承載小區(qū)特定參考信號(hào)的序列r，符合條件的RE的坐標(biāo)（k,l）需要滿足下面這個(gè)公式。其中：（1）k表示子載波的偏移位置，范圍是0-5。不同的載波偏移位置不同，如下圖所示。（2）l表示每個(gè)時(shí)隙中OFDM符號(hào)的偏移值。該值與天線端口號(hào)p、下行CP類型有關(guān)，見(jiàn)下表。所以說(shuō)，前文給出的小區(qū)參考信號(hào)結(jié)構(gòu)示意圖只是其中的一個(gè)情況。（3）相同的天線端口，在同個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)，間隔6個(gè)子載波。天線端口0和1在每個(gè)時(shí)隙的第1和倒數(shù)第三個(gè)OFDM符號(hào)（L=0，L=4或L=3），天線端口2和3在每個(gè)時(shí)隙的第2個(gè)OFDM符號(hào)（L=1）。四個(gè)天線端口、下行Normal CP、頻率偏移等于0（即N_cell_ID=0）時(shí)的示意圖結(jié)構(gòu)如下。進(jìn)一步分析上面的映射公式，可以推導(dǎo)出下面幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)：（1）終端對(duì)小區(qū)特定參考信號(hào)的解析過(guò)程，發(fā)生在PSS和SSS的同步之后。公式中的N_cell_ID是當(dāng)前小區(qū)的物理小區(qū)ID，終端只有在完成PSS和SSS的同步之后，才能獲取到N_cell_ID以及子幀號(hào)和下行CP類型（原因參考博文LTE小區(qū)搜索-物理小區(qū)ID和同步信號(hào)PSS、SSS）。（2）相鄰小區(qū)的物理小區(qū)ID要保證模6值不同。從公式中可以看到，頻域偏移k值與（N_cell_ID mod 6）有關(guān)。如果小區(qū)A和小區(qū)B是鄰區(qū)，且N_cell_ID(A)=1，N_cell_ID(B)=7，那么會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)小區(qū)相同的天線端口p對(duì)應(yīng)的小區(qū)特定參考信號(hào)的位置相同，從而相互間形成了干擾。通過(guò)上述分析，就可以確定整個(gè)帶寬中每個(gè)時(shí)隙的小區(qū)參考信號(hào)的位置了。下面是TDD制式、1.4MHz帶寬、下行NormalCP、四天線端口時(shí)，整個(gè)帶寬里的小區(qū)特定參考信號(hào)分布示意圖（紅色色塊標(biāo)注的RE位置）。5.小區(qū)特定參考信號(hào)對(duì)應(yīng)的天線端口數(shù)從哪獲取從前文描述可以知道，天線端口個(gè)數(shù)不同