没有RS信号寸步难行，NB-IoT下行参考信号NRS解读

 

1   LTE 中下行参考信号 RS 介绍

LTE 上下行都设计了参考信号，吴老司这里只撩一撩下行公共参考信号 CRS。

 

先来了解下 LTE 下行 CRS 的作用，不细讲：

 

◢ 下行质量测量（channel quality measurements）

 

◢ UE 侧相关解调（channel estimation for coherent demodulation at the UE）

 

◢ 同步保持（Maintaining Synchronization）

 

tips:

毫不客气的说，LTE 中要是没有了 RS 信号，那是寸步难行的。比如咱们路测中常看到的 RSRP(Reference Signal Receiving Power)、RSRQ、SINR 就都是通过测量 CRS 信号得到的，RSRP 可是咱们做优化的重要抓手，所以吴老司将 CRS 信号戏称为“祖师爷”！你有事没事都得多跪拜跪拜。

 

 

 

CRS 的资源映射、生成公式示意见以下三个图（温馨提醒：如果看不懂就直接看 TIPS）：

 

◢ 生成公式如下（摘自温金辉深入理解 LTE-A，在此致谢）：

 

 

tips:

RS 基于伪随机序列生成的（不是 ZC 序列了哦），PCI 在序列生成过程中做了种子（偏置）

 

 

tips:

RS 信号在频域映射的位置由 PCI mod6 决定。而如果是双天线端口的话，根据协议规定，在天线端口 0 处，天线端口 1 发送 R1 的位置必须置位 unused，也即为空（也有的称为 DTX）。这样就逼得 RS 在双天线端口资源映射时，频域位置只能有三个位置可摆放，即原来频域位置由 mod6 决定变成了由 mod 3 决定。请特别注意，这就是传说中 mod3 干扰的来源！

从图库选择图片

 

 

2   NRS 信号的生成

一个字就可以讲完了：略。

 

 

你确定不是吴老司在逗你？

 

真不是，因为与 LTE 生成公式一样一样的，只将 PCI 换成 NPCI 就行了。不懂的赶紧翻看 LTE CRS 介绍部分（我就知道你没细看上一章节内容，哈哈。。。。）

 

 

3   NRS 资源映射

◢ Stand-alone/Guard Band 模式

 

 

◢ In-Band 模式

 

 

几点说明：

 

1) 不同的模式下资源映射其实是一样的，只是在 IB 模式下，多了 LTE 的 CRS 信号来捣乱。你必须要明白，我们虽然学了 NPSS、NSSS、NRS 信号，实际上到现在为止，终端都还是木有搞明白系统到底采用哪种部署方式的，所以到现在为止，IB、GB、ST 这三种部署方式的资源映射方式仍然只能笼统地保持一致，至少终端必须这么理解。当然实际的情况是在 IB 的情况下，LTE 的 CRS 该发发，不过你发你的，NB 终端反正不理就行了。建议大家再回头去看 NPSS、NSSS 的映射关系，道理是一样的，IB 情况下如果碰到 CRS，只是在映射的时候打孔掉就行了。用吴老司的话来说就是：我惹不起还躲不起啊，我躲不起大不了不理你嘛。

 

2) NRS 支持 1 或者 2 天线端口，映射到 Slot 的最后两个 OFDM 符号（第 6 和 7 个符号上）。实际上在标准讨论之初，有放在第 4 和第 7 个符号的方案，以使得参考信号在时间上分布得更加均衡，但链路级仿真结果表明，木有太大的区别，最后就定在第 6 和第 7 个符号上了。

 

3) 仅在 NPBCH/NPDCCH/NPDSCH 信道上发送，NPSS 和 NSSS 上不发送。说明两点，一是建议大家再回上两章节看看，在 NPSS 和 NSSS 资源映射的时候确实没有看到 NRS 的影子，只看到了 CRS 这个讨厌鬼，还不得不去在资源映射的时候打孔；二是因为终端目前仍然无法知道三种部署模式，所以协议上预定义了哪些子帧用来发送 NRS（与哪些子帧上不发送是一个意思两种说法），终端设备只能设想在子帧#0，子帧#4 和没有 NSSS 传输的子帧#9 上存在 NRS 传输。也就是说 NRS 并不是在所有子帧上都发。

 

4) 与 LTE 一样，可以做 RS 功率 power boosting，如 2Port 场景中 NRS RE 的功率比 NPDSCH/NPDCCH /NPBCH RE 的功率可高 3dB。但是如果在 IB 场景下，就不支持了。

 

5)那么 NB 是否仍存在 mod 3 干扰你？I am so sorry，答案是 ture，在双天线端口情况下，NRS 频域位置仍逃不开 mod3 这个宿命！

 

 

 

6)NRS 资源映射的位置在时间上与 LTE 系统的小区参考信号(Cell-Specific Reference Signal, CRS)错开，在频率上则与之相同，因此在 In-Band Operation 情况下，当 NB-IoT 与 LTE 使用相同 PCI，则 UE 可以利用 LTE 的 CRS 信号辅助测量与解调（注意要联合解调，其实条件是很严苛的）。

 

4   遇到的挑战

同样的，NRS 的主要作用是用来做下行测量，测量结果主要应用到以下三个方面：

 

◢小区选择与小区重选，类似于传统 LTE

 

◢上行功率控制，终端根据测量的 RSRP 来计算路损，然后反求终端的发射功率（这就是开环功控的基本思想）

 

◢NB 终端判断所处覆盖等级，基站侧通过在 SIB2 消息中下发两个 RSRP 参考门限，终端根据测量结果与门限判断，进而判断终端所处覆盖等级从而确定 NPRACH 的发送格式等。

 

所以说，NRS 测量结果将很大程度决定了终端后续的行为，那么测量的精度将直接影响系统性能。So，问题来了：

 

LTE 中带宽大，用来做测量的 RS 也就多，RSRP/RSRQ 都是能有精度保障的，但是对于 NB 来说，其带宽缩减为 1 个 RB，相对于传统的 LTE 来说测量精度将受到较大的影响。如何解决？

 

3GPP 目前主要讨论了两种方案，一是利用 NSSS，由于可测量 RE 数量较多，可提升测量精度，但是测量复杂度会提升不少；二是利用 NRS，并进行有效子帧间相关合并，但终端复杂度也会增加。具体是怎样，吴老司也没查到最新的资料，呵呵。

 

5 结束语

本篇主要讲到下行参考信号 NRS，重点是 NRS 的映射位置和 NRS 的作用，下期吴老司接着撩 NPBCH 信道（注意不是信号了！）。