5G無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

1、基礎(chǔ)理論第1節(jié)小區(qū)搜索（1）搜索流程【PLMN=MCC(國家碼)+MNC(網(wǎng)絡(luò)碼)，小區(qū)搜索是為了下行同步】第一步：PSS(主同步信號)–獲得NID2(3種取值)第二步：SSS(輔同步信號)–獲得NID1(336個取值)1+2可以確定PCIPCI=3*SSS+PSS(一共1008種取值)這時已經(jīng)粗略同步第三步：PBCH–讀取MIB信道上攜帶MIB消息PSS,SSS構(gòu)成SSB塊；需要DMRS解調(diào)參考信號PCI模4才能找到DMRS位置第四步：PDCCH–獲取SIB1的調(diào)度信息第五步：PDSCH–讀取SIB1（2）小區(qū)搜索SSB主同步信號PSS、輔同步信號SSS和PBCH共同構(gòu)成了一個SSB塊，SSB在時域上共占用4個OFDM符號，頻域共占用240個子載波(20個PRB)setto0：什么也不放，設(shè)置為空2符號比較復(fù)雜，既有PBCH，也有輔同步，也有空PBCH上也要放DMRS，V值由第一個可用DMRS的位置，(PCImod4來計算)（3）小區(qū)搜索SSB頻域位置SSB的頻域位置用SSREF定義，對應(yīng)索引用GSCN來指示；頻率位置–第二列：GSCN與SSB一一對應(yīng)；運算時，先確定其所屬頻段(中心頻點)；算出GSCN；GSCN也可以倒推出SSB位置；根據(jù)頻率范圍對應(yīng)出下面的圖樣分類，與SSB頻帶Raster同步柵格？搜索PSS,SSS,PBCH按同步柵格搜，按照柵格，步長來搜信道柵格：放置其它信道，信道柵格，用于指示空口信道的頻域位置，進行資源映。全局柵格：通過頻點可以計算得到FREF=FREFOFFS+ΔFGlobal(NREF-NREFOFFS)3G以下頻點，一個頻道間隔ΔFGIoBALWEI5kHz，頻點號NREF=中心頻點/5K3G以上頻道間隔為15kHz信道柵格與全局柵格的大?。翰荒軐SB配置在帶寬最低端或者最高端，且SSB的起始RB盡可能選擇6RB的倍數(shù)(與PBCCH的位置有關(guān)系)。頻率范圍+頻帶+圖樣分類+GSCN：圖樣，對應(yīng)不同頻段，對應(yīng)圖樣不同pattern（4）小區(qū)搜索SSB時域位置圖樣OFDM符號CASEAn表示子幀，有些代表子幀有些代表時隙CaseABC–FR1CaseDE–FR2CASEA/B：CaseC：SSB塊NR支持6種SSB周期：5/10/20/40/80/160ms。全局柵格和信道柵格之間要存在一定的正數(shù)關(guān)系，小區(qū)搜索是為了讓基站和終端之間建立起同步的關(guān)系。（5）小區(qū)搜索-PSS/SSSUE檢出PSS，就知道SSB的GSCN和同步參考頻率SSREFPSS為3條長度為127的偽隨機序列，采用BPSKM序列編碼中間連續(xù)的127個子載波，加上8/9個SC作為保護間隔，共144個載波，搜到PSS后，可以獲取PCI種NID2（6）小區(qū)搜索-DM-RSforPBCHPCI確定v=NIDcellmod4PBCH的DMRS的頻域初始偏移位置FR1：15KHz，30KHz；FR2：120KHz，240KHz；（7）小區(qū)搜索-PDCCHNR的SIB1通過PDSCH傳送，而PDSCH信道需要PDCCH信道的DCI調(diào)度信息R15中，RMSI即SIB1。（8）搜索空間：公共搜索空間，UE專用搜索空間；SIB1對應(yīng)映射在公共搜索空間。（9）CORESET0的時頻資源CORESET0與SSB塊的對應(yīng)關(guān)系有三種模式，CORESRT0用來指示PDCCH時頻資源對應(yīng)關(guān)系(PDDCH對應(yīng)資源)。BWP：初始，專用，激活三種模式模式1：時間錯開；模式2：頻域錯開，時間錯開；模式3：公用時間，頻率錯開；PDCCHCORESETPDCCH信道所在的物理資源集合；一個小區(qū)PDCCH信道可以有多個CORESET，每一個對應(yīng)一個ID編號；SIB1映射到CORESET0；在CORESET的資源中去搜索；PDSCHSIB類型第2節(jié)小區(qū)搜索實訓(xùn)準備–檢PSS–檢SSS–解DMRS–檢PBCH–讀MIB–讀PDCCH–讀PDSCH頻段—四元組(上下行符號)同步rasterN用來計算GSCN子載波間隔不同–SSB圖樣，與時間SSB子載波間隔有CASEABCDEType0CSS表示CORESET0位置POINTA頻點表三：索引+SSB與CORESET0相對應(yīng)的模式+CORESET0頻域上占的RB數(shù)+CORESET時間上占符號數(shù)+偏移量1、準備一個無線幀10ms一個無線幀10個子幀一個子幀2個時隙一個時隙14個符號特殊時隙由四元組決定上下行時隙由類型決定(2.5ms單周期)GSCN的計算，先查頻率范圍，然后帶入N值計算中心頻點，同樣查表計算絕對信道號：中心頻點/5SSB在哪些時隙發(fā)送，SSB發(fā)送的符號的位置：由30K和CASEC決定CORESET0與的頻域位置：(中心頻點-PointA頻點)/30/12-10-1,即為起始位置，然后往后填8個30kHz一個SSB的寬度，一個RB是12個子載波，是20個RB2、檢PSS對應(yīng)NID2求法為PCImod3PSS時間上占0號頻域上占56-1823、檢SSS對應(yīng)NID1求法為：PCI/3SSS時間上占2號頻域上占56-1824、解DMRS(PBCH)PBCH上DMRS的位置先標PBCH再標DMRSPBCH時間上在1，2，3頻域上第一個符號全占用：DMRS：PCImod4，初始位置確定后每隔4隔都有一個第二個符號，同理三號符號全部PBCH,DMRS與符號1一樣5、PBCH1符號：除了DMRS都是PBCH2符號：0-47,192-23933符號：全部填充6、讀MIB可以讀取CORREST0的位置？Type0CSS的頻域位置索引：CORESET0頻域位置(10代表)subcarrierOffet：相差多少個載波個數(shù)CRB按信道柵格放，SSB同步柵格CORESET在上面是負的，在下面是正的然后查對應(yīng)Type0CSS對應(yīng)的偏移量offset，相對于SSB的，除以二，再填充即可標到53？當(dāng)u=0/u=1時，KSSB從0…23隨便一個值一個CRB為30KHzPOINTA參考零點：SSB起始位15K，而CRB起始位30K；偏差最大位15；offset位0，證明CRB與SSB對齊。7、讀PDCCHSIB1的PDCCJ在公共搜索空間，類型Type0-pdcch5G中一個CCE上6個REG，CCE聚合等級1、2、4、6、8、16用于調(diào)度DCI格式：1_0，加擾SI-RNTI8、最后一步承載SIB1的PDSCH映射的傳輸信道是：DL-SCH承載SIB1的PDSCH映射的邏輯信道是：BCCHSIB1總傳輸周期位：160msSIB基本信息單元：小區(qū)選擇信息，小區(qū)接入相關(guān)，SI調(diào)度信息，IMS對eCall支持指示，UAC禁止信息第3節(jié)SA信令流程1、5G系統(tǒng)消息獲取搜索PSS和SS是為了下行同步；兩種消息：①系統(tǒng)消息SIB，最小系統(tǒng)消息(第一步獲取MIB和SIB1，SIB1通過DL-SCH信道周期發(fā)送)；其它系統(tǒng)信息(周期，有需要再發(fā))；②主信息MIB(PBCH)–邏輯信道BCCH，傳輸信道BCH;系統(tǒng)幀編號；如何判斷是廣播(不需請求，只是廣播），還是按需；broadcast，和ondemand2、5G系統(tǒng)消息每個消息的內(nèi)容SIB1…秉行小區(qū)S準則PLMN：哪個國家，哪個地區(qū)SI調(diào)度信息接入控制參數(shù)Tx發(fā)射功率SSB周期SSB在SS-Burst-Set中的時域位置DL配置信息TDD上下行配置信息TA配置：上行配置提前量SSB子載波間隔：初始接入場景3、5G系統(tǒng)消息調(diào)度SIBs承載在SImessages上相同周期SIBs才能映射到同一個SImessage上每個SIB只能包含一個SIMESSAGESIB1指示SIBs與SImessages之間的映射關(guān)系一個SI-window只能調(diào)度一個SImesage里SI-window長度對于所有SImessage都一樣4、5G系統(tǒng)消息修改對于warningmessage該變，UE馬上獲取其它SImessageUE在下一個modificantionperiod獲取5、5G系統(tǒng)消息與4G差異節(jié)省廣播資源，按需獲取，節(jié)省廣播資源；避免重復(fù)索取和接收，節(jié)省按需廣播和終端功耗；SA信令流程實訓(xùn)（周期廣播方式）5G系統(tǒng)消息的獲取第一步MIB網(wǎng)元2到1第二步是SIB1網(wǎng)元2到1第三步SystemInformation(SIB2)網(wǎng)元2到1SIB消息除了SIB1外都承載在SImessages上(承載必須是系統(tǒng)消息)第四步：SystemInformation(SIB3)網(wǎng)元2到1隨機接入RRC先注冊，然后建立PDU會話，UE與基站之間通過RRC建立信令承載，RRC連接建立之前UE與基站之間需要建立上行同步；小區(qū)搜索取得下行同步。5G隨機接入（分為基于競爭隨機接入和非競爭接入）隨機接入應(yīng)用場景(競爭)UE在空閑狀態(tài)下的初始接入(競爭)RRC連接重建的過程(競爭)RRC連接態(tài)的時候，上行失步，上行數(shù)據(jù)到達(RRC有三種狀態(tài))(都可)RRC連接態(tài)時，上行失步，下行數(shù)據(jù)到達(都可)切換波束失敗回復(fù)請求其它系統(tǒng)消息（競爭存在被競爭掉的概率）第一步，PRACH第二步，RRCsetuprequest第三步，RRCsetup第四步，RRCsetupcomplete基于競爭的隨機接入SystemInformation1、Preamble(MSG1上行同步)–PRACH2、RAR(MSG2基站檢測到前導(dǎo)碼序列后，發(fā)送隨機接入響應(yīng))–PDSCH(下行業(yè)務(wù)信道)3、PUSCH(UE檢測到屬于自己的隨機接入響應(yīng)后，利用分配的資源發(fā)送高層信令消息)4、contentionresolution(PDCCH/PDSCH)(基站發(fā)送沖突解決響應(yīng)，UE判斷是否競爭成功)(基本通過上下行業(yè)務(wù)信道來完成)RRC連接建立終端通過在SRB0發(fā)送RRCSetupRequest，攜帶用戶標志信息；基站收到后給終端分配RRC的SRB1；RRCSetupComplete：rrcSetup消息可以給出信道信息傳輸規(guī)則，setupcomplete消息，為了給出確認，傳輸一些其它信息NAS鑒權(quán)加密過程：NAS–非接入層，終端與核心網(wǎng)之間的加密過程；NG-RAN只得是5G接入網(wǎng)；直傳–核心網(wǎng)直接發(fā)給終端，基站不需要讀??；UE能力傳輸當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要額外的UE的無線接入能力信息時，網(wǎng)絡(luò)向處于RRC_CONNECTD態(tài)的UE啟動這個過程。初始加密激活網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)，發(fā)送加密命令終端回復(fù)加密完成cipheringAlgorithm(加密算法)integrityProAlgorithm(完整性保護)5G密鑰生成RRC重配置（修改已經(jīng)建立的RR連接）失敗的話，發(fā)一個重建信息；建立修改；跟同步相關(guān)的一些配置（…共6種）重配置是成功后的，重建時失敗了RRC重建重建原因：檢測到RLF重配置失敗完保校驗失敗切換失敗2、5G協(xié)議棧(重點)1、5G協(xié)議棧和OSI七層模型的關(guān)系協(xié)議棧通過分層來簡化設(shè)計和互聯(lián)互通的目的。底層協(xié)議為上層提供服務(wù)，而上層則利用下層所提供的服務(wù)，上層不必清楚下層處理的細節(jié)。大家發(fā)現(xiàn)5G核心網(wǎng)和OSI七層模型或者TCP/IP五層模型是非常相似的。但5G接入網(wǎng)協(xié)議結(jié)構(gòu)和它們有很大的區(qū)別。那么5G接入網(wǎng)協(xié)議棧架構(gòu)和OSI以及TCP/IP模型到底有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？首先，從核心網(wǎng)來看，基本符合TCP/IP五層模型定義，由物理層、L2、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層組成。我們可以一一梳理核心網(wǎng)各個子層：應(yīng)用層協(xié)議。GTP-U、NG-AP（以及LTE的S1-AP）從本質(zhì)上屬于應(yīng)用層協(xié)議，只不過該應(yīng)用層為電信核心網(wǎng)內(nèi)部定義的專用應(yīng)用層，并不向普通用戶開放。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層。IP層（L2之上）用作在電信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶ぶ泛吐酚桑銲P地址為電信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部分配的IP地址。傳輸層協(xié)議。核心網(wǎng)控制面?zhèn)鬏攲硬捎肧CTP，用戶面采用UDP，兩者的區(qū)別是:SCTP提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，以適應(yīng)控制面特征；用戶面采用UDP協(xié)議，提供不可靠傳輸，可靠的傳輸利用底層的HARQ、ARQ保障。從上面的分析來看，核心網(wǎng)協(xié)議棧之所以符合TCP/IP五層模型的主要原因是核心網(wǎng)從本質(zhì)上來說就是一種定制化的傳輸網(wǎng)絡(luò)，它的基本原理和功能與TCP/IP模型描述的互通網(wǎng)絡(luò)類似。OSI七層模型TCP/IP五層模型對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用層應(yīng)用層HTTP、TFTP、FTP、NFS、WAIS、SMTP表示層Telnet、Rlogin、SNMP、Gopher會話層SMTP、DNS傳輸層傳輸層TCP、UDP、SCTP網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層IP、ICMP、ARP、RARP、AKP、UUCP數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層FDDI、Ethernet、Arpanet、PDN、SLIP、PPP物理層物理層IEEE802.1A、IEEE802.2~IEEE802.11等但是，接入網(wǎng)就不同了。接入網(wǎng)協(xié)議棧和TCP/IP以及OSI模型有很大的差異，這個差異本質(zhì)上是因為無線接入網(wǎng)架構(gòu)和一般的互通網(wǎng)絡(luò)有很大差異（一般不存在多跳路徑），此外，無線接入網(wǎng)傳輸介質(zhì)（空氣）的基本特征也引起了對協(xié)議棧結(jié)構(gòu)的重建，具體來說有如下幾個特征：（1）接入網(wǎng)無網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層。接入網(wǎng)無網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的主要原因是接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)相對互通網(wǎng)絡(luò)要簡單很多，不存在多點之間的傳輸問題（即便考慮小基站和其它異構(gòu)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，也屬于少量節(jié)點之間的傳輸且數(shù)據(jù)傳輸路徑固定），因此，沒有必要設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的路由和尋址；（2）RRC層和NAS層本質(zhì)上屬于應(yīng)用層協(xié)議。RRC和ANS層從本質(zhì)上來說就是應(yīng)用層，其功能是實現(xiàn)UE與基站、UE與核心網(wǎng)節(jié)點之間的信令傳輸；（3）接入網(wǎng)采用無線傳輸，較固定電纜復(fù)雜很多。因此，考慮到靈活承載業(yè)務(wù)、簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和縮短處理時延，接入網(wǎng)協(xié)議棧進行了以下一系列的特殊設(shè)計：由于無線相對有線來說，信息傳輸泄露和篡改的風(fēng)險更大，因此，在接入網(wǎng)的L2增加了PDCP子層，實現(xiàn)對用戶數(shù)據(jù)和信令的加密和完整性保護功能；接入網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸采用無線承載的概念以保證用戶QoS，因此，在L2新增SDAP子層，以實現(xiàn)核心網(wǎng)QoSFlow到無線承載之間的映射和管理；無線傳輸比有線傳輸更容易受到環(huán)境的影響而造成傳輸失敗，因此，在L2的MAC子層和RLC子層采用了雙層的可靠性保障機制（HARQ、ARQ），以實現(xiàn)可靠性和傳輸效率的平衡；無線資源受限，為了保證多用戶QoS和公平性，因此，在L2的MAC子層設(shè)置了復(fù)用和優(yōu)先級管理功能；無線信號動態(tài)變化幅度大，物理層實際傳輸能力動態(tài)變化。因此，在L2的MAC子層增加了自適應(yīng)的調(diào)制與編碼功能（MAC控制，物理層執(zhí)行），在RLC子層設(shè)置對高層數(shù)據(jù)分組的分段功能，以匹配物理層的變化；考慮到低時延需求，將原本應(yīng)該由L3控制的DTX/DRX功能下沉到MAC負責(zé)。OSI模型TCP/IP模型5GRAN5GCN應(yīng)用層應(yīng)用層RRC、NASGTP-U、NG-AP表示層會話層傳輸層傳輸層SCTP/UDP網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層IP數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層MAC、RLC、PDCP、SDAP數(shù)據(jù)鏈路層（L2）物理層物理層物理物理5G核心網(wǎng)和接入網(wǎng)協(xié)議棧與OSI、TCP/IP模型的對應(yīng)關(guān)系表2、4G到5G架構(gòu)的區(qū)別1)4G整體架構(gòu)EPC(EvolvedPacketCore)一個基于IP的扁平網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（MME、SGW、PGW）。實際上4G時代的網(wǎng)絡(luò)可以理解為LTE＋SAE＋IMS架構(gòu)。LTE是空口的長期演進，SAE則為系統(tǒng)架構(gòu)演進，IMS則主要解決將語音等多媒體業(yè)務(wù)承載到4G網(wǎng)絡(luò)。SAE架構(gòu)中包含實體如下:a.MME(MobilityManagementEntity)是SAE的控制核心，它主要負責(zé)用戶接入控制、業(yè)務(wù)承載控制、尋呼、切換控制等控制信令的處理。b.業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)(ServingGateway)作為本地基站間切換時的錨定點，主要負責(zé)以下功能：在基站和公共數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)之間傳輸數(shù)據(jù)信息；為下行數(shù)據(jù)包提供緩存；基于用戶的計費等。c.公共數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（PDNGateway）作為數(shù)據(jù)承載的錨定點，提供以下功能：包轉(zhuǎn)發(fā)、包解析、合法監(jiān)聽、基于業(yè)務(wù)的計費、業(yè)務(wù)的QoS控制，以及負責(zé)和非3GPP網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)等。d.HSS（HomeSubscriberServer）用于存儲用戶簽約信息的數(shù)據(jù)庫，存儲的信息包括：用戶標識信息、用戶安全控制信息、用戶位置信息、用戶策略控制信息等。e.PCRF（PolicyandChargingRulesFunction）主要負責(zé)策略控制和計費控制，根據(jù)用戶使用的業(yè)務(wù)信息和用戶簽約的策略信息進行決策，確定用戶業(yè)務(wù)使用和計費的策略，并下發(fā)給網(wǎng)關(guān)中的策略執(zhí)行實體。IMS(IPMultimediaSubsystem)是IP多媒體系統(tǒng),是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，它能夠滿足終端客戶更多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求。IMS被認為是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，也是解決移動與固網(wǎng)融合，引入語音、數(shù)據(jù)、視頻三重融合等差異化業(yè)務(wù)的重要方式。IMS是3GPP/3GPP2(移動)andTISPAN/ITU-T(固定)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心。在軟交換控制與承載分離的基礎(chǔ)上，IMS更進一步的實現(xiàn)了呼叫控制層和業(yè)務(wù)控制層的分離；IMS全部采用會話初始協(xié)議（SIP）作為呼叫控制和業(yè)務(wù)控制的信令。IMS是一個在分組域（PS）上的多媒體控制/呼叫控制平臺，IMS使得PS具有電路域（CS）的部分功能，支持會話類和非會話類的多媒體業(yè)務(wù)。IMS為未來的多媒體應(yīng)用提供了一個通用的業(yè)務(wù)平臺，典型的業(yè)務(wù)如呈現(xiàn)、消息、會議、一鍵通等等。4G協(xié)議棧（控制面?zhèn)鬏斝帕?，用戶面?zhèn)鬏斢脩魧嶋H數(shù)據(jù)）信令面和用戶面區(qū)別是：控制面是負責(zé)傳輸控制信令，用戶面?zhèn)鬏攲嶋H數(shù)據(jù)。用戶面和控制面其實是按照數(shù)據(jù)的類型劃分的。通信系統(tǒng)中，都存在用戶面和控制面之分。用戶面就是真正的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，比如語音數(shù)據(jù)或者分組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。控制面就是走信令的，用來控制一個呼叫流程建立、維護及釋放。2)5G協(xié)議棧5G空口協(xié)議相比于4G的空口協(xié)議變化不大。在用戶面協(xié)議棧，5G新空口用戶面協(xié)議棧多了一層SDAP(ServiceDataAdaptationProtocol）。SDAP協(xié)議定義于TS37.324，PDCP定義于TS38.323，RLC定義于TS38.322，MAC定義于TS38.321?？刂泼嬲w協(xié)議如圖：數(shù)據(jù)面的整體協(xié)議如下（數(shù)據(jù)面多了一個SDAP）：5G網(wǎng)元的功能劃分：NG-RAN包含gNB或ng-eNB節(jié)點，5G-C一共包含三個功能模塊：AMF，UPF和SMF。A.gNB/ng-eNB小區(qū)間無限資源管理InterCellRadioResourceManagement（RRM）無線承載控制RadioBear（RB）Control連接移動性控制ConnectionMobilityControl測量配置與規(guī)定MeasurementConfigurationandProvision動態(tài)資源分配DynamicResourceAllocationB.AMFNAS安全Non-AccessStratum（NAS）Security空閑模式下移動性管理IdleStateMobilityHandlingC.UPF移動性錨點管理MobilityAnchoringPDU處理（與Internet連接）PDUHandlingD.SMF用戶IP地址分配UEIPAddressAllocationPDUSession控制3、物理層4/5參考信號（DM-RS,PT-RS,CSI-RS,SRS）第1章參考信號概述1.1參考信號概述參考信號其實并不是一個信號，而是多個信號，包括上行和下行參考信號：（1）DMRS（上行和下行）：De-ModulationReferenceSignal,解調(diào)參考信號（2）PT-RS（下行和上行）（5Gonly）:PhaseTrackReferenceSignal,相位跟蹤信號（3）CSI-RS（下行）：ChannelStatusIndication，信道狀態(tài)信息參考信號（4）SRS（上行）：SoundingReferenceSignal，探測參考信號，（5）CRS（下行）（4GLTEonly）：CellReferenceSignal,小區(qū)參考信號所謂參考信號（ReferenceSignal，RS）就是“導(dǎo)頻”信號，是由發(fā)射端提供給接收端用于信道估計或信道探測的一種已知信號。所謂導(dǎo)頻信號（pilotsignal領(lǐng)航）：為測量或監(jiān)控的目的而發(fā)送的信號，這些為已知信號。所謂已知信號：這種信號頻域的位置是已知的時域的位置是已知的發(fā)送的內(nèi)容是已知的發(fā)送使用的功率已知的，也即是UE知道(直接或間接)服務(wù)小區(qū)發(fā)送導(dǎo)頻信號的功率。所謂信道評估：就是從接收數(shù)據(jù)中將假定的某個信道模型的參數(shù)估計出來的過程。所謂信道探測：基站發(fā)送參考信號（又叫導(dǎo)頻信號），由手機進行測量之后，再發(fā)回基站。這樣基站就可以根據(jù)信道質(zhì)量來決定數(shù)據(jù)該怎么發(fā)了。1.2為什么需要參考信號？參考信號是相對于用于傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信道和傳輸控制信令的控制信道而言的，通過這些參考信道的信息，作為數(shù)據(jù)和控制信道的參考。由于參考信號的內(nèi)容是確定的，已知的，通過檢測收到的信息比特與已知的、確定的參考信號的信息比特的差異，來判斷信道的無線信道的特征，作為后續(xù)信道編碼、調(diào)制方式和無線資源調(diào)度的依據(jù)。同時，也通過參考信號確定無線信道的“狀態(tài)”：斷開還是連接。1.3NR參考信號在物理層信道中的位置1.4LTE物理信道&NR物理信道（1）下行5GNR取消了LTE的物理層控制格式指示信道PCFICH和物理層混合重傳指示信道PHICH,其功能被合并到了物理層控制信道PDCCH中，并通過DCI體現(xiàn)。5GNR把LTE的PSS/SSS和PBCH信道綁定到了一起，稱為同步信號塊。這里是綁定，不是合并。5RNR取消了LTE的整個小區(qū)級的小區(qū)參考信號CRS，取而代之的是，為每個信道單獨增加了一個參考信號DMRS，之所以做這一個的變化，主要原因是5G的帶寬很大，小區(qū)級別的參考信號已經(jīng)無法體現(xiàn)整個帶寬的信道狀況，另一個原因是5G需要支持大規(guī)模天線陣列，支持波束賦形，不同的波束方向上，其信道質(zhì)量是不同的。（2）上行5GNR增加了相位跟蹤信號1.5參考信號與無線信道狀態(tài)的關(guān)系物理層-無線信道的特征：RSRP、SNR、BLER、MCS、CSI、CQI、SI、PMI第2章LTE小區(qū)參考信號CRS(LTEonly）2.1小區(qū)參考信號的作用小區(qū)特定的參考信號對小區(qū)內(nèi)的所有UE都有效，作用：（1）可被用于下行物理信道的信道估計；（2）終端對基于小區(qū)特定的參考信號CRS的測量結(jié)果RSRP，可用作決定小區(qū)選擇和切換的依據(jù)。2.2小區(qū)參考信號的內(nèi)容（1）隨機序列：小區(qū)參考信號是一個偽隨機m序列（2）調(diào)制方式采用QPSK調(diào)制的(其實小區(qū)特定、UE特定和MBSFN特定參考信號都是QPSK調(diào)制的)，這樣的目的是使發(fā)射波形的峰值平均功率比較低。2.3小區(qū)參考信號的時域、頻域資源上圖中的每種帶顏色的方框，都表示參考信號，只是不同情形下的參考信號：單天線、雙天線、四天線。小區(qū)特定的參考信號只在天線端口0-3中的一個或幾個中傳輸。（1）一個PRB(12*7=84RE)中包含4個小區(qū)參考信號CRS的RE，均勻分布整個RB的空間，2個PRB組成是一個子幀(2*7=14=>1ms)。（2）多天線MIMO情形下，每個天線端口有自己獨立的“層”，每一層有自己獨立的RB.（3）不同“層”之間的小區(qū)參考信號CRS的RE是不同的，不同層之間的小區(qū)參考信號，或通過頻域錯開，或通過時域錯開。（4）小區(qū)特定參考信號只能在天線端口0~3中的1個或幾個中傳輸。（5）小區(qū)特定的參考信號只支持?f=15kHz。2.4小區(qū)參考信號的功率資源RSRPRSRP(ReferenceSignalReceivingPower，參考信號接收功率)RSRP是LTE網(wǎng)絡(luò)中可以代表無線信號強度的關(guān)鍵參數(shù)以及物理層測量需求之一，參考信號承載的所有RE（ReourceElement）上接收到的信號功率的平均值。從上圖中看出，參考信號的功率遠遠高于其他信道的功率，主要是因為參考信號是用于監(jiān)控?zé)o線信道狀態(tài)，因此需要足夠強的功率。2.5接收信號強度指示RSSIRSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)在3GPP的協(xié)議中，接收信號強度指示（RSSI）定義為：接收寬帶的總功率，包括在接收機脈沖成形濾波器定義的帶寬內(nèi)的熱噪聲和接收機產(chǎn)生的噪聲。測量的參考點為UE(用戶設(shè)備)的天線端口。即RSSI（ReceivedSignalStrengthIndicator）是在這個接收到Symbol內(nèi)的所有信號（包括導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號，鄰區(qū)干擾信號，噪音信號等）功率的平均值。雖然也是平均值，但是這里還包含了來自外部其他的干擾信號，因此通常測量的平均值要比帶內(nèi)真正有用信號的平均值要高。RSSI的范圍在-110dbm—-20dbm之間。一般來說，如果RSSI<-95dbm，說明當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋很差，幾乎沒什么信號；-95dmb<RSSI<-90dbm，說明當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋很弱；RSSI〉-90dbm，說明當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋較好。所以，一般都是以-90dbm為臨界點，來初略判斷當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平。2.6參考信號質(zhì)量RSRQRSRQ(ReferenceSignalReceivingQuality)在3GPP中有該參數(shù)的介紹，RSRQ是RSRP和RSSI的比值：RSRP/RSSI。當(dāng)然因為兩者測量所基于的帶寬可能不同，會用一個系數(shù)來調(diào)整，定義為RSRQ=N*RSRP/RSSI，其中N表示RSSI測量帶寬中的RB的數(shù)量。分子和分母應(yīng)該在相同的資源塊上獲得。E-UTRA載波接收信號場強指示（E-UTRACarrierRSSI），由UE從所有源上觀察到的總的接收功率（以W為單位）的線性平均，包括公共信道服務(wù)和非服務(wù)小區(qū)，鄰僅信道干擾，熱噪聲等。如果UE使用接收分集，那么報告值應(yīng)該不低于任一獨立分集分支的相應(yīng)RSRQ值。從公式上推斷，該數(shù)值用對數(shù)表示時，大部分情況是負值。即使來自外部的干擾為0或忽略不計，極限情況數(shù)值也是趨近與0的。第3章NRDMRS解調(diào)參考信號3.1解調(diào)參考信號的作用在LTE中，用于PUSCH和PUCCH信道的相關(guān)解調(diào)。在NR中，用于所有信道的相關(guān)解調(diào)，包括小區(qū)專有的廣播信道和UE專有的業(yè)務(wù)信道：DL-SCH,UL-SCH。接收端，通過對參考信號進行分析，實現(xiàn)對物理層