[4G&5G专题-72]：物理层 - 4G LTE下行参考信号CRS, UE RS

Posted 2021-05-15 文火冰糖的硅基工坊

目录

第1章 参考信号xRS

第2章 小区参考信号CRS

2.1 小区参考信号概述

2.2 小区参考CRS的时频资源

2.3 模三干扰

2.4 解调参考信号的内容

第3章 UE相干的参考信号UE RS (可选）

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第1章 参考信号xRS

xRS: x Reference Signal 

所谓参考信号, 是指基站或手机端发出的周期性信号，用于接收端作为从业务信道接收数据的参考。

参考信号分为：

（1）下行

• 下行小区参考信号 CRS: Cell RS
• 下行UE特定的参考信号URS: UE RS

（2）上行

• 解调参考信号：DMRS (De-Modulation）RS
• 探测参考信号：SRS (Sounding RS)

 

第2章 小区参考信号CRS

2.1 小区参考信号概述

小区特定的参考信号对小区内的所有UE都有效，其作用主要有3个：

（1）可被用于UE对基站的下行物理信道的信道评估，发送CQI/RSRP.

RSRP (Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率) 是LTE网络中可以代表无线信号强度的关键参数以及物理层测量需求之一，是在某个符号内承载参考信号的所有RE(资源粒子)上接收到的信号功率的平均值，也就是子载波功率。

CQI-Channel Quality Indication，信道质量指示，CQI由UE测量所得，因此，CQI一般指的是下行信道质量。

eNodeB根据UE上报的CQI信息，为UE选择合适的调度算法和下行数据块大小，以保证UE在不同的无线环境下获取最佳的下行性能。

 

（2）可被UE用来获取CSI

Channel State Information :信道状态信息.，在无线通信领域，所谓的CSI，就是通信链路的信道属性。

它描述了信号在每条传输路径上的衰弱因子，即信道增益矩阵H中每个元素的值，如信号散射（Scattering）,环境衰弱（fading，multipath fading or shadowing fading）,距离衰减（power decay of distance）等信息。

CSI可以使通信系统适应当前的信道条件，在多天线系统中为高可靠性高速率的通信提供了保障。

 

（3）UE终端驻留小区选择的依据

基于小区特定的参考信号的终端测量，可用作决定小区选择和切换的基础。

 

2.2 小区参考CRS的时频资源

CRS均匀、离散的分布在每个RB内的RE上。

• 每个下行子帧都有，特殊子帧的下行导频时隙也有。
• 频域上，在一个RB内，每隔六个子载波一个参考信号
• 时域上，在一个RB内，每隔三个符号位一个。
• 具体的位置排列跟物理小区id：PCI，天线端口等有关.

 

• 物理小区ID与CRS时频资源的关系如下：

Shift=CELLID mod 6，CELLD=[0,503]。 

备注：

上述的公式是确保相邻小区的CRS的位置不同。

如果CRS在相同的位置，则在LTE中同频组网时，相邻小区会造成邻区的干扰。

 

• 逻辑天线端口不同时，参考信号位置也不同，如下图： 

备注：

上述的公式是确保同一小区的不同MIMO天线之间的CRS位置不同。

如果CRS在相同的位置，在多天线MIMO组网时，不同天线之间会产生干扰，因为MIMO组网时，各个天线的RE是独立调制解调的。

问题：

这种情况下，不用逻辑天线的小区的参考信号为什么不能合并？

这是因为小区的参考信号还可以用来判断不用逻辑天线的RSRP，而不 仅仅是整个小区的RSRP.

 

 

 

• 时频资源的数学计算公式如下：

 

2.3 模三干扰

所谓的模三干扰，是指两个相邻小区的PCI（物理小区识别码）除以3的余数相同。

模三干扰会引起物理信道及小区参考信号的相互干扰，从而导致信道解码错误。

 

LTE是用PCI（Physical Cell ID）来区分物理小区，LTE共有504个PCI；

PCI由PSS和SSS组成，PSS是小区组内物理层ID，SSS是小区组ID，

主同步信号是长度为62的频域Zadoff-Chu序列的3种不同的取值，主同步信号的序列正交性比较好；

辅同步信号是10ms中的两个辅同步时隙（0和5）采用不同的序列，168种组合，辅同步信号较主同步信号的正交性差。

主同步信号和辅同步信号共同组成504个PHY_CELL_ID码；公式为：PCI=PSS+3*SSS，其中PSS取值为0...2（实为3种不同PSS序列），SSS取值为0...167（实为168种不同SSS序列)，利用上述公式可得PCI的范围是从0...503,因此在物理层存在504个PCI。

PCI是下行区分小区的，上行根据根序列区分E-UTRA小区搜索基于（主同步信号）、（辅同步信号）、以及下行参考信号完成同步信号的作用:频率校正、基准相位、信道估计、测量。

PCI是一个具体数值，UE可以根据主同步序列号和辅同步序列号按以上公式计算出小区PCI，以便进一步完成小区接入过程。

 

模3干扰，其实就是两个小区的PCI值除3 余数相同，也就是PSS冲突，且方向对打，产生的干扰

例A小区PCI为9，除3余数为0，B小区PCI为21除3最后余数为0，且A跟B小区方向对打，就产生了模3干扰，

一般处理方法：

• 可以是合理的调下其中一个小区的PCI位置，避开余数相同的小区对打。
• 控制小区的发送功率和覆盖范围

 

 

2.4 解调参考信号的内容

RSRP是在某个符号内承载参考信号的所有RE(资源粒子)上接收到的信号功率的平均值，也就是子载波功率。

因此，CRS的每个RS不需要进行数字调制解调。

发送端：基站物理层按照小区规划的覆盖范围和小区功率，然后折算成每个RE的功率, 然后折算成每个RE的I路和Q路信号的幅度。所有CRS RE信号的幅度相同，相位相同。

接收端：手机物理层直接利用每个RE的I路和Q路信号的幅度，从而获取信号幅度，从而获得CRS RE信号的功率。

 

第3章 UE相干的参考信号UE RS (可选）

主要应用在波束赋型中，不用的用户，处于不用的波束，因此小区参考信号

该参考信号是可选的，不多阐述。