天線端口與參考信號的關(guān)系.doc

1.天線端口（Antenna Port）和參考信號（Reference Signal）的關(guān)系天線端口是一個邏輯上的概念，它與物理天線并沒有一一對應(yīng)的關(guān)系。在下行鏈路中，天線端口與下行參考信號（Reference signal）是一一對應(yīng)的：如果通過多個物理天線來傳輸同一個參考信號，那么這些物理天線就對應(yīng)同一個天線端口；而如果有兩個不同的參考信號是從同一個物理天線中傳輸?shù)?，那么這個物理天線就對應(yīng)兩個獨(dú)立的天線端口。R9協(xié)議定義了四種下行參考信號，天線端口與這些參考信號的對應(yīng)關(guān)系如下：（1）小區(qū)特定參考信號（Cell-specific reference signals，CRS），或小區(qū)專用參考信號。CRS支持1個、2個、4個三種天線端口配置，對應(yīng)的端口號分別是：p=0，p=0，1，p=0，1，2，3。（2）MBSFN參考信號（MBSFN reference signals），只在天線端口p=4中傳輸。這種信號用的不多，本文不涉及。（3）UE特定參考信號（UE-specific reference signals），或UE專用參考信號，有的英文資料中也把這種信號稱作解調(diào)參考信號（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（Positioning reference signals），只在天線端口p=6中傳輸。這種信號用的不多，本文不涉及。2.小區(qū)特定參考信號的結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)計(jì)小區(qū)特定參考信號（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)。終端可以通過對小區(qū)特定參考信號的測量，得到下行CQI、PMI、RI等信息。在每個小區(qū)中，可以有1個、2個或4個小區(qū)特定參考信號，分別對應(yīng)1個、2個或4個天線端口。對于一個支持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，這些參考信號可以在端口0或端口0、1或端口0、1、2、3中傳輸。需要說明的是，小區(qū)特定參考信號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？請參考博文LTE物理傳輸資源（1）-幀結(jié)構(gòu)和OFDM符號）。下圖是不同天線端口下，下行為Normal CP時小區(qū)特定參考信號的一種RE映射位置圖。之所以強(qiáng)調(diào)“一種”，是因?yàn)檫@個小區(qū)參考信號的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，請參考博文LTE小區(qū)搜索-物理小區(qū)ID和同步信號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)參考信號是這樣的位置。3.小區(qū)特定參考信號承載的內(nèi)容在描述RE映射位置之前，有必要先介紹一下小區(qū)參考信號里映射的內(nèi)容是什么。小區(qū)特定的參考信號實(shí)際上承載的是一個序列值（稱為r序列），這個序列按照先時域后頻域的規(guī)則映射到不同的RE中。每個OFDM符號內(nèi)的參考信號都對應(yīng)著1個長度為220個點(diǎn)的r序列，這些220個點(diǎn)的序列值均勻的分布在整個帶寬中，每個序列點(diǎn)都映射到一個RE中。220個點(diǎn)對應(yīng)的是110個RB的帶寬，實(shí)際上有效的序列點(diǎn)個數(shù)還要看當(dāng)前的實(shí)際帶寬，比如當(dāng)前帶寬是10M，也就是說整個帶寬只有50個RB，那么此時這220個序列點(diǎn)中，只有前面的100個序列點(diǎn)有效（一個OFDM符號中，每個RB有2個RE承載參考信號的序列點(diǎn)），此時終端只需要在每個OFDM符號中解析前100個序列點(diǎn)即可（當(dāng)然，終端也沒有辦法解析出100以后的序列點(diǎn)）。一個RE承載著一個小區(qū)特定參考信號的序列點(diǎn)，這些序列點(diǎn)組成了一個完整的序列r，這個序列r可以由下面的公式計(jì)算得到：為方便理解，有必要對上面的公式做些說明：（1）N_max_DLRB固定等于110，因此m的范圍是0,219，所以小區(qū)特定參考信號序列r包括220個點(diǎn)，即每個OFDM符號可以生成220個參考信號點(diǎn)。（2）每個r序列對應(yīng)2個C序列，這兩個C序列分別對應(yīng)r序列的實(shí)部和虛部。比如r(0)對應(yīng)C(0)和C(1)這兩個序列，r(219)對應(yīng)C(438)和C(439)這兩個序列，所以220個點(diǎn)的r序列對應(yīng)了440個點(diǎn)的C序列，每個RE都承載了一個實(shí)部和一個虛部。（3）C序列由序列x1和序列x2組成。因?yàn)閙od2的存在，每個C、x1和x2序列的點(diǎn)都是0或1，即每個C、x1、x2序列的點(diǎn)均對應(yīng)一個bit值（0或1）。所以，每個OFDM符號中，220個點(diǎn)的小區(qū)特定參考信號序列r由440個C序列點(diǎn)組成，對應(yīng)的bit個數(shù)是440bits。換句話說，每個OFDM符號的小區(qū)特定參考信號，包括了440個bits的x1序列點(diǎn)和440個bits的x2序列點(diǎn)。（4）對于x1序列，bit31由bit3和bit0推出；對于x2序列，bit31由bit3、bit2、bit1和bit0推出，示意如下（兩個序列的其他bit值可以由公式遞歸推出）。經(jīng)過上面的分析，已經(jīng)得到了小區(qū)特定參考信號序列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)特定參考信號的映射不是所有的RE都可以承載小區(qū)特定參考信號的序列r，符合條件的RE的坐標(biāo)（k,l）需要滿足下面這個公式。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表示每個時隙中OFDM符號的偏移值。該值與天線端口號p、下行CP類型有關(guān)，見下表。所以說，前文給出的小區(qū)參考信號結(jié)構(gòu)示意圖只是其中的一個情況。（3）相同的天線端口，在同個OFDM符號內(nèi)，間隔6個子載波。天線端口0和1在每個時隙的第1和倒數(shù)第三個OFDM符號（L=0，L=4或L=3），天線端口2和3在每個時隙的第2個OFDM符號（L=1）。四個天線端口、下行Normal CP、頻率偏移等于0（即N_cell_ID=0）時的示意圖結(jié)構(gòu)如下。進(jìn)一步分析上面的映射公式，可以推導(dǎo)出下面幾個知識點(diǎn)：（1）終端對小區(qū)特定參考信號的解析過程，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，那么會導(dǎo)致兩個小區(qū)相同的天線端口p對應(yīng)的小區(qū)特定參考信號的位置相同，從而相互間形成了干擾。通過上述分析，就可以確定整個帶寬中每個時隙的小區(qū)參考信號的位置了。下面是TDD制式、1.4MHz帶寬、下行NormalCP、四天線端口時，整個帶寬里的小區(qū)特定參考信號分布示意圖（紅色色塊標(biāo)注的RE位置）。5.小區(qū)特定參考信號對應(yīng)的天線端口數(shù)從哪獲取從前文描述可以知道，天線端口個數(shù)不同