沒有RS信號寸步難行，NB-IoT下行參考信號NRS解讀

 

1   LTE 中下行參考信號 RS 介紹

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

 

先來了解下 LTE 下行 CRS 的作用，不細講：

 

◢ 下行質(zhì)量測量（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，LTE 中要是沒有了 RS 信號，那是寸步難行的。比如咱們路測中常看到的 RSRP(Reference Signal Receiving Power)、RSRQ、SINR 就都是通過測量 CRS 信號得到的，RSRP 可是咱們做優(yōu)化的重要抓手，所以吳老司將 CRS 信號戲稱為“祖師爺”！你有事沒事都得多跪拜跪拜。

 

 

 

CRS 的資源映射、生成公式示意見以下三個圖（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 基于偽隨機序列生成的（不是 ZC 序列了哦），PCI 在序列生成過程中做了種子（偏置）

 

 

tips:

RS 信號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，頻域位置只能有三個位置可擺放，即原來頻域位置由 mod6 決定變成了由 mod 3 決定。請?zhí)貏e注意，這就是傳說中 mod3 干擾的來源！

從圖庫選擇圖片

 

 

2   NRS 信號的生成

一個字就可以講完了：略。

 

 

你確定不是吳老司在逗你？

 

真不是，因為與 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（我就知道你沒細看上一章節(jié)內(nèi)容，哈哈。。。。）

 

 

3   NRS 資源映射

◢ Stand-alone/Guard Band 模式

 

 

◢ In-Band 模式

 

 

幾點說明：

 

1) 不同的模式下資源映射其實是一樣的，只是在 IB 模式下，多了 LTE 的 CRS 信號來搗亂。你必須要明白，我們雖然學(xué)了 NPSS、NSSS、NRS 信號，實際上到現(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。當然實際的情況是在 IB 的情況下，LTE 的 CRS 該發(fā)發(fā)，不過你發(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，只是在映射的時候打孔掉就行了。用吳老司的話來說就是：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 OFDM 符號（第 6 和 7 個符號上）。實際上在標準討論之初，有放在第 4 和第 7 個符號的方案，以使得參考信號在時間上分布得更加均衡，但鏈路級仿真結(jié)果表明，木有太大的區(qū)別，最后就定在第 6 和第 7 個符號上了。

 

3) 僅在 NPBCH/NPDCCH/NPDSCH 信道上發(fā)送，NPSS 和 NSSS 上不發(fā)送。說明兩點，一是建議大家再回上兩章節(jié)看看，在 NPSS 和 NSSS 資源映射的時候確實沒有看到 NRS 的影子，只看到了 CRS 這個討厭鬼，還不得不去在資源映射的時候打孔；二是因為終端目前仍然無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發(fā)送 NRS（與哪些子幀上不發(fā)送是一個意思兩種說法），終端設(shè)備只能設(shè)想在子幀#0，子幀#4 和沒有 NSSS 傳輸?shù)淖訋?9 上存在 NRS 傳輸。也就是說 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 mod3 這個宿命！

 

 

 

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

 

4   遇到的挑戰(zhàn)

同樣的，NRS 的主要作用是用來做下行測量，測量結(jié)果主要應(yīng)用到以下三個方面：

 

◢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)測量的 RSRP 來計算路損，然后反求終端的發(fā)射功率（這就是開環(huán)功控的基本思想）

 

◢NB 終端判斷所處覆蓋等級，基站側(cè)通過在 SIB2 消息中下發(fā)兩個 RSRP 參考門限，終端根據(jù)測量結(jié)果與門限判斷，進而判斷終端所處覆蓋等級從而確定 NPRACH 的發(fā)送格式等。

 

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

 

LTE 中帶寬大，用來做測量的 RS 也就多，RSRP/RSRQ 都是能有精度保障的，但是對于 NB 來說，其帶寬縮減為 1 個 RB，相對于傳統(tǒng)的 LTE 來說測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，由于可測量 RE 數(shù)量較多，可提升測量精度，但是測量復(fù)雜度會提升不少；二是利用 NRS，并進行有效子幀間相關(guān)合并，但終端復(fù)雜度也會增加。具體是怎樣，吳老司也沒查到最新的資料，呵呵。

 

5 結(jié)束語

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