LTE物理层解析---参考信号
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LTE 协议解读2.3 参考信号参考信号(Reference Signal ,RS ),就是常说的“导频”信号,是由发射端提供给接收端用于信道估计或信道探测的一种已知信号。
2.3.1 下行参考信号下行参考信号有以下目的。
(1)下行信道质量测量。
(2)下行信道估计,用于UE 端的相干检测和解调。
下行参考信号由已知的参考信号构成,下行参考信号是以RE 为单位的,即一个参考信号占用一个RE 。
这些参考信号可分为两列:第1参考信号和第2参考信号。
第1参考信号位于每个0.5ms 时隙的第1个OFDM 符号,第2参考信号位于每个时隙的倒数第3个OFDM 符号。
第1参考信号位于第1个OFDM 符号有助于下行控制信号被尽早解调。
在频域上,每6个子载波插入一个参考信号,这个数值是在信道估计性能和RS 开销之间求取平衡的结果,RS 过疏则信道估计性能无法接受;RS 过密则会造成RS 开销过大。
每6个子载波插入一个RS 既能在典型频率选择性衰落信道中获得良好的信道估计性能,又能将RS 控制在较低水平。
RS 的时域密度也是根据相同的原理确定的,每个时隙插入两行RS 既可以在典型的运动速度下获得满意的信道估计性能,RS 的开销又不是很大。
在参考信号的设置上的考虑主要是基于对高速移动性的支持,有兴趣大家可以参考【3】这本书里面的推算。
另外,第0参考信号和第1参考信号在频域上是交错放置的。
而且,下行参考信号的设计还必须有一定的正交性,以有效地支持多天线并行传输(最多需支持4个并行流),实际上通过在时域上错开放置第2与第3参考信号来解决这个问题。
如图:版权所有,转载请与本人联系 Page 1 of 22yongzhiDigitally signed by yongzhiDN: cn=yongzhi, c=CN, o=Deng, ou=Deng, email=yongzhid@ Reason: 希望大家能够尊重我的劳动成果Date: 2010.04.17 11:34:21 +08'00'O n e a n t e n n a p o r tT w o a n t e n n a p o r t sk,l )F o u r a n t e n n a p o r t seven-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 0even-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 1even-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 2even-numbered slots odd-numbered slotsAntenna port 3图2.3.1-1 天线端口对应的参考信号下图是摘自3GPP 36.211,不过它那个图有点问题,在单天线的时候,其实它也假设是同时存在天线端口0,1的,因此,对应到天线端口1的资源粒子是空着的,不能使用。
LTE—A物理层下行参考信号论文摘要:LTE-A物理层下行CRS参考信号是最基本的参考信号,其主要作用是用在接收端的信道估计,小区搜索等。
通过对CRS参考信号的深入研究,全面掌握了CRS参考信号的各种参数,对接收端的系统设计尤其是信道估计设计起着重要的指导意义。
LTE-A是LTE-Advanced的简称,是LTE技术的后续演进,目的在于满足未来移动通信市场的更高需求,同时保证向后很好的兼容LTE。
LTE-A在LTE的核心技术OFDM和MIMO基础上进行扩充、增强、完善,以满足LTE-A提出的更高传输速率和更高的频谱效率,具体指标如下:在系统带宽>20MHz,下行支持峰值速率达到1Gbit/s,频谱效率提高到30bit/s/Hz,上行峰值速率达到500Mbit/s,频谱效率提高到15bit/s/Hz。
LTE-A系统中的信号,根据功能不同,可分为参考信号、同步信号、控制信号、数据信号,本文主要针对LTE-A物理层下行CRS进行分析。
CRS是接收端用于终端信道估计的重要依据,它对整个下行接收系统实现准确的信号解调起着关键的作用。
1 LTE-A系统下行参考信号的分类无线通信系统中由于信道具有较大的随机性,信道复杂多变,大多数系统在设计中引入一定格式的参考信号获取信道的相关信息进行相关解调。
参考信号是由一组或多组确定的序列组成,在接收端通过对已知信号的分析,可对当前信道情况进行估计,进而对传输信号进行定位,从而达到准确接收有用信号的目的。
LTE-A物理层下行共设计五种参考信号小区特定参考信号(Cell-specific reference signals(CRS))、终端专用参考信号(UE-specific reference signals(DM-RS))、MBSFN参考信号(MBSFN reference signals)、CSI参考信号(CSI reference signals)、定位参考信号(Positioning reference signals),本文着重介绍CRS 参考信号。
LTE帧结构图解帧结构总图:1、同步信号(下行)1-1、PSS(主同步信号)P-SCH (主同步信道):UE可根据P-SCH获得符号同步和半帧同步。
PSS位于DwPTS 的第三个符号。
占频域中心6个RB。
1-2、SSS(辅同步信号)S-SCH(辅同步信道):UE根据S-SCH最终获得帧同步,消除5ms模糊度。
SSS位于5ms第一个子帧的最后一个符号。
也占频域中心6个RB,72个子载波,2、参考信号2-2、下行2-1-1、CRS(公共参考信号)时域(端口0和1的CRS位于每个slot第1和倒数第3个符号,端口2和3位于每个slot 第2个符号)频域(每隔6个子载波插入1个)位置:分布于下行子帧全带宽上作用:下行信道估计,调度下行资源,切换测量2-1-2、DRS(专用参考信号)位置:分布于用户所用PDSCH带宽上作用:下行信道估计,调度下行资源,切换测量2-2、上行2-2-1、DMRS(解调参考信号)在PUCCH、PUSCH上传输,用于PUCCH和PUSCH的相关解调,可能映射到以下几个位置:1、PUSCH 每个slot(0.5ms) 一个RS,第四个OFDM symbol2、PUCCH-ACK 每个slot中间三个OFDM symbol为RS3、PUCCH-CQI 每个slot两个参考信号2-2-2、SRS(探测参考信号)可以在普通上行子帧上传输,也可以在UpPTS上传输,位于上行子帧的最后一个SC-FDMA符号,eNB配置UE在某个时频资源上发送sounding以及发送sounding的长度。
、Sounding作用:上行信道估计,选择MCS和上行频率选择性调度TDD系统中,估计上行信道矩阵H,用于下行波束赋形Sounding周期:由高层通过RRC 信令触发UE 发送SRS,包括一次性的SRS 和周期性SRS 两种方式周期性SRS 支持2ms,5ms,10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms, 320ms 八种周期TDD系统中,5ms最多发两次3、下行物理信道3-1、PBCH(物理广播信道)频域:对于不同的系统带宽,都占用中间的1.08MHz (72个子载波)时域:映射在每5ms 无线帧的subframe0的第二个slot的前4个OFDM符号上周期:40ms。
RSRP(Reference Signal Receiving Power)是在一个测量带宽上承载小区专属参考信号(Reference Signal)的所有RE上接收到的信号功率的平均值。
小区专属参考信号R0将用于决定RSRP。
如果UE能可靠地检测到小区专属参考信号R1可用,那么可以使用R0和R1决定RSRP。
RSRP的测量点位于UE的天线连接口。
如果UE使用接收分集,报告值应该不低于任一独立分集的相应RSRP值。
在考虑得测量频率带宽和测量周期内,UE用于决定RSRP的资源粒子(RE)的数量,需要满足相应的测量精度要求。
每个资源粒子功率由符号的有用部分接收到的能量所确定,不包括CP在内。
E-UTRA载波接收信号强度指示E-UTRA Carrier RSSI(Received Signal Strength Indicator)是在一个测量带宽上,所有包含天线端口0参考信号的OFDM符号观察到的总接收功率的线性平均,再除以数字N(N表示E-UTRA carrier RSSI测量带宽中的RB的数量),包括参考信号、数据信号、邻区干扰信号、噪音信号等。
如果高层信令指定某些子帧做RSRQ测量,那么会先对这些子帧的所有OFDM符号做RSSI测量。
RSRQ(Reference Signal Receiving Quality)则是RSRP和RSSI的比值。
因为测量时两者所基于的带宽可能不同,会用一个系数来调整,即,RSRQ = N*(RSRP/RSSI)其中N表示E-UTRA carrier RSSI测量带宽中的RB的数量。
分子和分母应该在相同的资源块上获得。
从定义上看,RSRP相当于WCDMA中导频信道CPICH的RSCP,而RSRQ相当于CPICH 的Ec/No。
在小区选择或重选时,通常使用RSRP就可以了。
而在切换时,需要综合比较RSRP与RSRQ:如果只比较RSRP,可能导致频繁切换;如果仅比较RSRQ,虽然减少了切换频率,但可能导致掉话。
2-14-03-06 (上下行参考信号研究、系统信息、下/上行链路自适应、CQI/PMI/RI 反馈(PUCCH周期/非周期反馈))一、参考信号参考信号(Reference Signal,RS),就是常说的“导频”信号,是由发射端提供给接收端用于信道估计或信道探测的一种已知信号。
1、下行参考信号下行参考信号有以下目的。
(1)下行信道质量测量。
(2)下行信道估计,用于UE端的相干检测和解调。
下行参考信号由已知的参考信号构成,下行参考信号是以RE为单位的,即一个参考信号占用一个RE。
这些参考信号可分为两列:第1参考信号和第2参考信号。
第1参考信号位于每个0.5ms时隙的第1个OFDM符号,第2参考信号位于每个时隙的倒数第3个OFDM符号。
第1参考信号位于第1个OFDM符号有助于下行控制信号被尽早解调。
在频域上,每6个子载波插入一个参考信号,这个数值是在信道估计性能和RS开销之间求取平衡的结果,RS过疏则信道估计性能无法接受;RS过密则会造成RS开销过大。
另外,第0参考信号和第1参考信号在频域上是交错放置的。
而且,下行参考信号的设计还必须有一定的正交性,以有效地支持多天线并行传输(最多需支持4个并行流),实际上通过在时域上错开放置第2与第3参考信号来解决这个问题。
如图:图2.3.1-1 天线端口对应的参考信号总结:参考信号是由发射端提供给接收端用于信道估计或信道探测的一种已知信号。
Antenna 为天线,而且在单天线的情况下,它必须假设同时存在天线端口0,1,对应到天线端口1的资源粒子是空着的,不能使用,这有个好处就是不会对其它系统配置。
观察图可知,时域上距离为6个RE,频域为5个RE.上行参考信号:LTE上行采用单载波FDMA技术,参考信号和数据是采用TDM方式复用在一起的。
上行参考信号用于如下两个目的。
(1)上行信道估计,用于eNode B端的相干检测和解调,称为DRS。
(2)上行信道质量测量,称为SRS。
LTE学习总结—常用参数详解LTE(Long Term Evolution)是一种4G移动通信技术,被广泛应用于现代无线通信网络。
在学习LTE的过程中,了解和熟悉LTE的常用参数对于理解和优化无线网络至关重要。
本文将详细介绍LTE的常用参数,并对其进行解释和分析。
1. PCI(Physical Cell Identity)PCI是指物理小区标识,用于识别无线网络中的不同小区。
每个小区都有一个唯一的PCI,用于区分相邻小区。
PCI的范围是0-503,其中从0-100是专用PCI,101-503用于共享PCI。
选择PCI时,需要考虑到相邻小区之间的干扰和覆盖范围等因素。
2. RSRP(Reference Signal Received Power)RSRP是指参考信号接收功率,表示用户设备接收到的小区的信号功率。
RSRP是衡量信号质量的重要参数之一,数值越大,信号质量越好。
在网络规划和优化中,需要确保RSRP在覆盖范围内保持稳定。
3. RSRQ(Reference Signal Received Quality)RSRQ是指参考信号接收质量,表示信号强度与干扰之间的比率。
RSRQ的数值范围是-3dB到-30dB,数值越大,信号质量越好。
RSRQ常用于评估小区边缘用户的服务质量。
4. SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)SINR是指信号与干扰加噪声比,用于衡量信号质量。
SINR数值大于0dB表示信号质量良好。
SINR常用于无线资源分配和干扰协调。
5. CINR(Carrier to Interference plus Noise Ratio)CINR是指载波与干扰加噪声比,与SINR类似,用于衡量信号质量。
CINR的数值范围是合法的QPSK值和AMC等级的范围。
6. MCS(Modulation and Coding Scheme)MCS是指调制和编码方案,用于确定无线信道上的数据速率。
上行参考信号的分类上行参考信号共分为3种:PUSCH 解调参考信号、PUCCH 解调参考信号、Sounding 参考信号。
PUSCH 解调参考信号、PUCCH 解调参考信号用作求取信道估计矩阵,与PUSCH 和PUCCH 的发送相关联;而Sounding 参考信号则独立进行发射,用作上行信道质量的估计与信道选择,计算上行信道的CINR 。
三种参考信号全部都是使用Zad-off Chu 序列,并且都是产生之后直接映射到资源元上,不作任何编码的处理。
下面对参考信号序列的产生、序列选择以及映射逐步作介绍。
2参考信号序列的产生参考信号序列)()(,n r v u α被定义为基本序列)(,n r v u 的α循环移位RSsc ,)(,0),()(M n n r en r v u n j v u <≤=αα 这里RBscRS sc mN M =是参考信号序列长度,参考信号长度最短为一个RB 包含的子载波数,最长为整个上行最大带宽所包含的子载波数。
定义参考信号的长度必须为整数个RB 所包含的子载波数,这样在映射的时候参考信号也只能映射到整数个RB 上。
)(,n r v u 为基序列,多个参考信号序列以一个基序列通过不同的移位参量值α来定义。
2.1 基序列的产生基本序列)(,n r v u 被分成{}29,...,1,0∈u 个组,u 表示组号,v 是组内编号。
参考信号序列长度RBscRS sc mN M =。
当51≤≤m ,组内编号只有一个取值 (0=v )。
对于UL max,RB 6N m ≤≤,组内编号有两个取值,即每组包含两个长度为RBsc RS sc mN M =的基本序列(1,0=v )。
在所有的基序列中,序列组号u 和组内编号v 可以根据时间独立变化。
基本序列)1(),...,0(RSsc ,,-M r r v u v u 定义随序列长度RSsc M 不同而不同。
长度大于等于RBsc 3N 的基本序列定义是由下面的法则定义的:RSsc RS ZC ,0),mod ()(M n N n x n r q v u <≤=这里th q 是一个根Zadoff-Chu 序列,定义为()10,RSZC )1(RSZC-≤≤=+-N m em x N m qm jq π有⎣⎦⎣⎦31)1()1(21RSZC 2+⋅=-⋅++=u N q v q q q RS ZC N 为小于 RSsc M 的最大质数。
LTE-上下⾏参考信号详解LTE参考信号⽬录LTE参考信号 (1)1.下⾏参考信号 (2)1.1下⾏参考信号的作⽤和分类 (2)1.2Cell-specific参考信号(Cell-specificRS) (3)1.2.1序列产⽣ (3)1.2.2资源映射 (3)1.3MBSFN参考信号(MBSFNRS) (6)1.3.1序列产⽣ (6)1.3.2资源映射 (7)1.4UE-specific参考信号(UE-specificRS) (9)1.4.1序列产⽣ (10)1.4.2资源映射 (10)1.5三种参考信号的⽐较 (12)2.上⾏参考信号 (13)2.1上⾏参考信号的作⽤和分类 (13)2.2上⾏参考序列的产⽣ (15)2.3序列组跳 (17)2.3.1组跳变-u (18)2.3.2序列跳变-v (20)2.4解调参考信号 (22)2.4.1PUSCH 解调参考信号 (22)2.4.2PUSCH 解调参考信号 (23)2.5探测参考信号 (25)2.5.1序列⽣成 (25)2.5.2物理资源映射 (26)2.5.3探测参考信号⼦幀配臵 (27)1.下⾏参考信号1.1下⾏参考信号的作⽤和分类下⾏参考信号有以下⽬的:(1)下⾏信道质量测量。
(2)下⾏信道估计,⽤于UE端的相⼲检测和解调。
Rel10中:Cell-specificRS:⽤于除了不基于码本的波束赋形技术之外的所有下⾏传输技术的信道估计和相关解调,在天线端⼝{0}或{0,1}或{0,1,2,3}上传输。
UE-specificRS:专⽤于数据的解调,只需要对⼀个特定的移动台在它发射的数据块中的资源快中发射,不需要像原来的⼩区特定参考信号那样在整个频带发射。
⽀持PDSCH的单天线端⼝传输,在天线端⼝5或7或8或{7,8,…,v+6}上传输,其中v为层数,最⼤为8。
MBSFN参考信号:⽤于MBSFN的信道估计和相关解调。
在天线端⼝{4}上传输。
P-RS:主要⽤于定位。