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5G(NR)中的参考信号

 和老康一起学5G 2022-05-26 发布于陕西

什么是参考信号?

参考信号(Reference Signals)在无线网络中是仅存在于物理层(PHY)层的特殊信号。设置参考信号目的不是为用户携带信息,而是为了给终端提供下行(功率的)参考点。5G(NR)中的参考信号与LTE略有不同。

5G(NR)参考信号特点

  • 5G中没有小区特定的参考信号(C-RS)。

  • 5G中引入了新的参考信号PTRS。

  • 与LTE相比5G(NR)的参考信号只在需要时才传输。

  • 5G(NR)上行和下行信道中引入了解调参考信号(DMRS)。

5G(NR)中有四种主要参考信号:

  • 解调参考信号 (DMRS);

  • 相位跟踪参考信号 (PTRS);

  • 探测参考信号(SRS) ;

  • 信道状态信息参考信号 (CSI-RS)。

5G(NR)解调参考信号-DMRS

DMRS是针对特定终端(UE)的,它可以是波束斌形限制的调度资源,仅在下行(DL)和上行(UL)方向需要时才发送。为了支持多层MIMO 传输,每层可以调度多个正交DMRS端口。此外,可以分配多个正交DMRS以支持MIMO传输。

对于初始解码,网络早期提供DMRS信息。该信息由网络偶尔提供,用于信道几乎没有变化的低速场景。另有一个附加DMRS的概念用在跟踪信道快速变化的高移动性场景中,网络可会增加DMRS信号的传输速率,这种增加速率的DMRS称为附加DMRS。对于低速场景DMRS用在时域使用低密度。但是对于高速场景,增加DMRS的时间密度以跟踪无线电信道的快速变化。

5G(NR)相位跟踪参考信号-PTRS

毫米波是非常高频的波。随着工作频率的增加发射机的相位噪声也会增加,因此PTRS在其中扮演着重要的角色,以最大限度地降低振荡器相位噪声对系统性能的影响。PTRS在传输过程中与一个DMRS端口相关联,它存在于上行链路(PUSCH )中和下行链路(PDSCH)信道中。OFDM信号中相位噪声导致的主要劣化之一是所有副载波的相位旋转相同,称为共同相位误差 (CPE-common phase error)。

由于相位噪声特性及其设计,PTRS在频域密度低而在时域密度高,因为CPE产生的相位旋转对于OFDM符号内的所有子载波都是相同的;但相位噪声的相关性较低跨OFDM符号。PTRS是特定于UE的,限制在调度资源中并且可以波束形成。

5G中探测参考信号-SRS

SRS是从终端(UE)到gNB的参考信号。gNB使用这个SRS信号来计算每个子频段的上行路径的信道质量。SRS在UL中传输以执行CSI测量,主要用于调度、链路自适应、大规模MIMO和波束管理。在时域中跨越1/2/4个连续符号,并将它们映射到时隙的最后六个符号内。我们可以设置多个SRS符号,这将允许覆盖扩展和增加探测容量。SRS很可能采用模块化和灵活的设计,以便支持不同的应用程序和功能。

5G中信道状态信息参考信号-CSI-RS

  1. 信道状态信息参考信号仅是下行(DL)信号;

  2. 与LTE 中的C-RS一样,它用于DL CSI获取;

  3. UE接收此信号评估信道质量并将结果报告gNB;

  4. 用于移动性和波束管理期间的RSRP测量;

  5. CSI-RS将用于频率和时间跟踪;

  6. 用于解调和基于UL互易的预编码;

  7.  CSI-RS是专为UE配置的,但多个用户可以共享相同的资源;

  8. 根据5G(NR)标准,CSI-RS的配置是灵活的;

  9. 一个资源最多可以配置32个端口;

  10.  根据配置端口数量CSI-RS资源可以从时隙中任何OFDM符号开始;

  11. 资源通常占用1/2/4个OFDM符号;

  12. 它由DCI 触发,CSI-RS可以是周期性的、半持久的或非周期性的;

  13. CSI-RS可以是周期性的,也可以是非周期性的用于时间/频率跟踪;

  14. CSI-RS总是以两个或四个符号突发脉冲中传输,分布在一或两个slot中。

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