天线端口与参考信号的关系

1、1.天线端口( Antenna Port )和参考信号(Referenee Signal )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(Reference signa)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。Y物艸人线01X1肘UEULemLTR9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) 小区特疋参考信号(Cell-specific reference

2、signa，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, 3o(2) MBSFN参考信号(MBSFN reference signals，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-specific reference signals，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(Demodulation reference signals 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

3、容在后面的博文中再写。(4) 定位参考信号(Positioning reference signals，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定参考信号(Cell-specific reference signals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。编辑版word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

4、（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Normal CP时小区特定参考信号的 一种RE映射位置图。亠 Anonna coring-Eurr仃riL10101iQ101口11010*101Li012021J1-*-12 AneDnnQJconfig4 AnfnnnEEl?nfigA RE

5、 transmitting RSRE transmitting NothingSlot 0 Slot 1Antenna Part 0| RE transmitting DataAntenna Port 1Antenna Port3Antenna Port4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

6、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，编辑版word此时终端只需要在每个 OFDM符只有前面的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

7、点）， 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）。均匀分布的创个参考信号T序列点IIII 门III实际有效带宽承载的r序列点个数不到眈UI I FIII承載步-个r序列点的肛一个OFDM符号一个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:编辑版word2 C(2nij j= (1 2 c(2rn+ljh*Fjt- .ns: the slot niwiber vitlini a:a(ho2 *10)I : the OFDALinbol number within the slot

8、( 6 or 7)I c(ri)(何(“+弘)+ 忆(+%) niocl 2f 宀y (打 + 31)=(x (“+3 + y (”)mod 2y (“+31)二(e (n+3) + ,y3 (/? + 2) + .x3 (“+1) + e (”)mod 2% =1600t?irut 二Linit可(0) = 1內(“)=Ojz = L 2,.,30 V30 T 310(7*(% +1) + +1卜(2 小需+i) + m需+*2卩1 for noinial CP0 ibi extended CP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

9、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

10、，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(” + 3) + 叫() mod 2 = (xt (3) A t1 (0)血1)k 1 Cio)* a *xl(3)xlxl(l)xl(O)XI (n)序列-、勺(7卜T = ,y2(0)h-.t2(1)*2 + . + 2(30)*230赵

11、S）序列x2(3l)2 (30)x2O)hx2Vx2 (31) = ( (3) + 可(2)+可(1) + x3 (0) )mod 2 二如 3)、(务 2)八(7 DA()经过上面的分析，已经得到了小区特定参考信号序列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X2=emt&()X()l勺=（%1）&0卞01工2(d 二 Gt -)&0x01七二（缢z 3）&0卞01r，下面再分析怎么将这些序列点映射到不同的RE中。r,符合条件的RE的坐标（k,l）需要满足下面这个公式。其中:03 血 J)3 + 3(% mod )儿tuft =卑贽曲日6-3 if pc o.l

12、 if P(231if 戸事 0and 1 =0 if p = 0 aud /芒 0if p = )and/ = 0if p * 1 and ? ?t 0 if p = J(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(2) l表示每个时隙中OFDM符号的偏移值。该值与天线端口号 p、下行CP类型有关，见下表。所以说，前文给出的小区参考信号 结构示意图只是其中的一个情况。1夭线轄口数P下行“类型髯个时隙中OFDM符号的16移L0 1Normal山4S 1Extendedllr肪 323Normak Extended1（3）相同的天线端口，在同个 OFDM符号内

13、，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Normal CP、频率偏移等于0（即N_cell_ID=0） 时的示意图结构如下。Antenna pari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

14、-物理小区ID和同步 信号 PSS SSS ）。（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_ID mod 6 ）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）。PRBPRBSlotOSlot 19crtO

15、沁1Qi冃0 SymSutrfFamie 0 Subame tSohtrarrw 2Subframe 3S4fbfrarrHi 5SJbfranrw &Sublrame TSutifrarnie BSubframe 曹SlcrtOSkrt 1StateSlcrt 1EtetOSlat 1iSlotOStert 1SkrfO沖 1SlotOSlo4 1SlgtO Skrt tSlntO Slot 1OSnfiQBpnCft期叶nW 野利甘OSymtCSi O Slffn eQ 聘E 6 0O 011!1_frI 豐 一 _ * -BBS _Mlu一iL1-芒二_ l_ _ _ HU 1_ i H

16、I 1!1mm 0 .HfilUiMiiL= K*l!V:1-_1 - :m T一 一_-十*H”POCCHmenPSSsssPDSCHRe-served天线端口 P=1SutdrsrrHBO subframe 1 5uMiwth2S5 日 rw3Suirf rne 4SubfrarneS Subflwie Sjj&frame? SuisfrsmeS SubHrsme &SI9I0 Stoll Slot 9 Statl SkHQ Slo41 SJelO Slot 1 StolO Slot 1 ScrtO Efct 1 aotu SISI 9atD SMrM SiaCO Sial 1 Sato Slat 10 9m 0 Sirii OSffl OSm OSm OSm* 0 9ym 0 9ymPRBPR日4I:;: rsl naris- IB- I ! -I SS曰rEE.EHHmn.m.E