沒(méi)有RS信號(hào)寸步難行，NB-IoT下行參考信號(hào)NRS解讀

 

1   LTE 中下行參考信號(hào) RS 介紹

LTE 上下行都設(shè)計(jì)了參考信號(hào)，吳老司這里只撩一撩下行公共參考信號(hào) CRS。

 

先來(lái)了解下 LTE 下行 CRS 的作用，不細(xì)講：

 

◢ 下行質(zhì)量測(cè)量（channel quality measurements）

 

◢ UE 側(cè)相關(guān)解調(diào)（channel estimation for coherent demodulation at the UE）

 

◢ 同步保持（Maintaining Synchronization）

 

tips:

毫不客氣的說(shuō)，LTE 中要是沒(méi)有了 RS 信號(hào)，那是寸步難行的。比如咱們路測(cè)中?？吹降?RSRP(Reference Signal Receiving Power)、RSRQ、SINR 就都是通過(guò)測(cè)量 CRS 信號(hào)得到的，RSRP 可是咱們做優(yōu)化的重要抓手，所以吳老司將 CRS 信號(hào)戲稱為“祖師爺”！你有事沒(méi)事都得多跪拜跪拜。

 

 

 

CRS 的資源映射、生成公式示意見(jiàn)以下三個(gè)圖（溫馨提醒：如果看不懂就直接看 TIPS）：

 

◢ 生成公式如下（摘自溫金輝深入理解 LTE-A，在此致謝）：

 

 

tips:

RS 基于偽隨機(jī)序列生成的（不是 ZC 序列了哦），PCI 在序列生成過(guò)程中做了種子（偏置）

 

 

tips:

RS 信號(hào)在頻域映射的位置由 PCI mod6 決定。而如果是雙天線端口的話，根據(jù)協(xié)議規(guī)定，在天線端口 0 處，天線端口 1 發(fā)送 R1 的位置必須置位 unused，也即為空（也有的稱為 DTX）。這樣就逼得 RS 在雙天線端口資源映射時(shí)，頻域位置只能有三個(gè)位置可擺放，即原來(lái)頻域位置由 mod6 決定變成了由 mod 3 決定。請(qǐng)?zhí)貏e注意，這就是傳說(shuō)中 mod3 干擾的來(lái)源！

從圖庫(kù)選擇圖片

 

 

2   NRS 信號(hào)的生成

一個(gè)字就可以講完了：略。

 

 

你確定不是吳老司在逗你？

 

真不是，因?yàn)榕c LTE 生成公式一樣一樣的，只將 PCI 換成 NPCI 就行了。不懂的趕緊翻看 LTE CRS 介紹部分（我就知道你沒(méi)細(xì)看上一章節(jié)內(nèi)容，哈哈。。。。）

 

 

3   NRS 資源映射

◢ Stand-alone/Guard Band 模式

 

 

◢ In-Band 模式

 

 

幾點(diǎn)說(shuō)明：

 

1) 不同的模式下資源映射其實(shí)是一樣的，只是在 IB 模式下，多了 LTE 的 CRS 信號(hào)來(lái)?yè)v亂。你必須要明白，我們雖然學(xué)了 NPSS、NSSS、NRS 信號(hào)，實(shí)際上到現(xiàn)在為止，終端都還是木有搞明白系統(tǒng)到底采用哪種部署方式的，所以到現(xiàn)在為止，IB、GB、ST 這三種部署方式的資源映射方式仍然只能籠統(tǒng)地保持一致，至少終端必須這么理解。當(dāng)然實(shí)際的情況是在 IB 的情況下，LTE 的 CRS 該發(fā)發(fā)，不過(guò)你發(fā)你的，NB 終端反正不理就行了。建議大家再回頭去看 NPSS、NSSS 的映射關(guān)系，道理是一樣的，IB 情況下如果碰到 CRS，只是在映射的時(shí)候打孔掉就行了。用吳老司的話來(lái)說(shuō)就是：我惹不起還躲不起啊，我躲不起大不了不理你嘛。

 

2) NRS 支持 1 或者 2 天線端口，映射到 Slot 的最后兩個(gè) OFDM 符號(hào)（第 6 和 7 個(gè)符號(hào)上）。實(shí)際上在標(biāo)準(zhǔn)討論之初，有放在第 4 和第 7 個(gè)符號(hào)的方案，以使得參考信號(hào)在時(shí)間上分布得更加均衡，但鏈路級(jí)仿真結(jié)果表明，木有太大的區(qū)別，最后就定在第 6 和第 7 個(gè)符號(hào)上了。

 

3) 僅在 NPBCH/NPDCCH/NPDSCH 信道上發(fā)送，NPSS 和 NSSS 上不發(fā)送。說(shuō)明兩點(diǎn)，一是建議大家再回上兩章節(jié)看看，在 NPSS 和 NSSS 資源映射的時(shí)候確實(shí)沒(méi)有看到 NRS 的影子，只看到了 CRS 這個(gè)討厭鬼，還不得不去在資源映射的時(shí)候打孔；二是因?yàn)榻K端目前仍然無(wú)法知道三種部署模式，所以協(xié)議上預(yù)定義了哪些子幀用來(lái)發(fā)送 NRS（與哪些子幀上不發(fā)送是一個(gè)意思兩種說(shuō)法），終端設(shè)備只能設(shè)想在子幀#0，子幀#4 和沒(méi)有 NSSS 傳輸?shù)淖訋?9 上存在 NRS 傳輸。也就是說(shuō) NRS 并不是在所有子幀上都發(fā)。

 

4) 與 LTE 一樣，可以做 RS 功率 power boosting，如 2Port 場(chǎng)景中 NRS RE 的功率比 NPDSCH/NPDCCH /NPBCH RE 的功率可高 3dB。但是如果在 IB 場(chǎng)景下，就不支持了。

 

5)那么 NB 是否仍存在 mod 3 干擾你？I am so sorry，答案是 ture，在雙天線端口情況下，NRS 頻域位置仍逃不開(kāi) mod3 這個(gè)宿命！

 

 

 

6)NRS 資源映射的位置在時(shí)間上與 LTE 系統(tǒng)的小區(qū)參考信號(hào)(Cell-Specific Reference Signal, CRS)錯(cuò)開(kāi)，在頻率上則與之相同，因此在 In-Band Operation 情況下，當(dāng) NB-IoT 與 LTE 使用相同 PCI，則 UE 可以利用 LTE 的 CRS 信號(hào)輔助測(cè)量與解調(diào)（注意要聯(lián)合解調(diào)，其實(shí)條件是很嚴(yán)苛的）。

 

4   遇到的挑戰(zhàn)

同樣的，NRS 的主要作用是用來(lái)做下行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果主要應(yīng)用到以下三個(gè)方面：

 

◢小區(qū)選擇與小區(qū)重選，類似于傳統(tǒng) LTE

 

◢上行功率控制，終端根據(jù)測(cè)量的 RSRP 來(lái)計(jì)算路損，然后反求終端的發(fā)射功率（這就是開(kāi)環(huán)功控的基本思想）

 

◢NB 終端判斷所處覆蓋等級(jí)，基站側(cè)通過(guò)在 SIB2 消息中下發(fā)兩個(gè) RSRP 參考門(mén)限，終端根據(jù)測(cè)量結(jié)果與門(mén)限判斷，進(jìn)而判斷終端所處覆蓋等級(jí)從而確定 NPRACH 的發(fā)送格式等。

 

所以說(shuō)，NRS 測(cè)量結(jié)果將很大程度決定了終端后續(xù)的行為，那么測(cè)量的精度將直接影響系統(tǒng)性能。So，問(wèn)題來(lái)了：

 

LTE 中帶寬大，用來(lái)做測(cè)量的 RS 也就多，RSRP/RSRQ 都是能有精度保障的，但是對(duì)于 NB 來(lái)說(shuō)，其帶寬縮減為 1 個(gè) RB，相對(duì)于傳統(tǒng)的 LTE 來(lái)說(shuō)測(cè)量精度將受到較大的影響。如何解決？

 

3GPP 目前主要討論了兩種方案，一是利用 NSSS，由于可測(cè)量 RE 數(shù)量較多，可提升測(cè)量精度，但是測(cè)量復(fù)雜度會(huì)提升不少；二是利用 NRS，并進(jìn)行有效子幀間相關(guān)合并，但終端復(fù)雜度也會(huì)增加。具體是怎樣，吳老司也沒(méi)查到最新的資料，呵呵。

 

5 結(jié)束語(yǔ)

本篇主要講到下行參考信號(hào) NRS，重點(diǎn)是 NRS 的映射位置和 NRS 的作用，下期吳老司接著撩 NPBCH 信道（注意不是信號(hào)了?。?。