Зондирующий опорный сигнал (SRS)

Зондирующие опорные сигналы (SRS) передаются по восходящей линии связи и позволяют сети оценивать качество канала на разных частотах.

Зондирующие опорные сигналы

SRS используется базовой станцией для оценки качества канала восходящей линии связи для больших полос пропускания вне заданного диапазона для определенного UE. Это измерение не может быть получено с DRS, поскольку они всегда связаны с PUSCH или PUCCH и ограничены выделенной UE полосой пропускания. В отличие от DRS, сопоставленного с физическим управлением восходящей линии связи и общими каналами, SRS не обязательно передается вместе с любым физическим каналом. Если SRS передается с физическим каналом, то он может растягиваться на большую полосу частот. Информация, представленная оценками, используется для планирования передач по восходящей линии связи на ресурсных блоках хорошего качества.

SRS может передаваться так же часто, как и каждый второй субкадр (2 мс), или так же нечасто, как и каждая 16-ая система координат (160 мс). SRS передаются на последнем символе субкадра.

Существует два способа передачи SRS:

Широкополосный режим - одна единственная передача SRS охватывает интересующую полосу пропускания. Оценка качества канала получена в пределах одного символа SC-FDMA. Однако при плохих условиях канала, таких как глубокое затухание и высокие потери пути, использование этого режима может привести к плохой оценке канала.
Нечастотная скачкообразная SRS
Режим скачкообразного изменения частоты - передача SRS разделена на ряд узкополосных передач, которые будут охватывать всю необходимую область полосы пропускания; этот режим является предпочтительным способом при плохих условиях канала.
Частотная скачкообразная SRS

Генерация звуковых Опорных сигналов

Зондирующие опорные сигналы генерируются с использованием базовой последовательности, обозначенной $r_{u, v}^{S R S} (n)$ . Эта последовательность оснований дополнительно обсуждается в основной последовательности. Эта последовательность оснований, используемая явно для обозначения последовательности SRS, определяется следующим уравнением.

$r_{u, v}^{S R S} (n) = r_{u, v}^{(α)} (n)$

Желательно, чтобы последовательности SRS имели небольшие изменения степени во времени и частоте, что приводит к высокой эффективности усилителя степени и сопоставимому качеству оценки канала для всех частотных составляющих. Последовательности Задова-Чу хорошие кандидаты, поскольку они показывают постоянные степени по времени и частоте. Однако количество последовательностей Задова-Чу ограничено, что делает их непригодными для использования самостоятельно. Генерация и отображение SRS рассматриваются далее в этом разделе.

Базовая последовательность

Зондирующие опорные сигналы заданы циклическим сдвигом, α, базовой последовательности, r.

Базовая последовательность, r, представлена в следующем уравнении.

$r_{u, v}^{(α)} = e^{j α n} r_{u, v} (n)$

Предыдущее уравнение содержит следующие переменные.

$n = 0, ..., M_{S C}^{R S}$ , где $M_{S C}^{R S}$ - длина опорного сигнала последовательности.
$U = 0, \dots, 29$ - базовый порядковый номер группы.
$V = 0, 1$ - порядковый номер в группе и применяется только к опорным сигналам длиной более 6 ресурсных блоков.

Циклический сдвиг в временной интервал (после ОБПФа в модуляции OFDM) эквивалентен повороту фазы в частотный диапазон (предварительный ОБПФ в модуляции OFDM). Последовательность оснований циклически сдвинута, чтобы увеличить общее количество доступных последовательностей. Для частотных неизбирательных каналов по 12 поднесущим ресурсного блока возможно достичь ортогональности между SRS, сгенерированной из одной и той же базовой последовательности, если $α = 2 π \frac{n_{S R S}}{8}$ , где $n_{S R S}^{C S} = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7$ (сконфигурировано для каждого UE более высокими слоями) и предположим, что SRS синхронизируются во времени.

Ортогональность может использоваться, чтобы передавать SRS одновременно, используя те же частотные ресурсы без взаимных помех. Обычно SRS, сгенерированный из различных последовательностей оснований, не будет ортогональным; однако они будут представлять низкие перекрестные корреляционные свойства.

Подобно опорным сигналам демодуляции восходящей линии связи для PUCCH и PUSCH, SRS мультиплексированы во времени. Однако они отображаются на каждую вторую поднесущую в последнем символе подрамника, создавая гребенчатый шаблон, как показано на следующем рисунке.

Минимальный диапазон частот, охватываемый SRS с точки зрения полосы пропускания, составляет 4 ресурсных блока, и большие диапазоны охватываются кратными 4 ресурсным блокам. Это означает, что минимальная длина последовательности составляет 24. Чтобы максимизировать количество доступных последовательностей Задова-Чу, необходима последовательность простая длина. Последовательность минимальной длины, 24, не является простым.

Поэтому последовательности Задова-Чу сами по себе не подходят. Эффективно существует два следующих типа базовых эталонных последовательностей:

с длиной последовательности ≥ 48 (охватывающей 8 или более ресурсных блоков), которые используют циклическое расширение последовательностей Задова-Чу
те, которые имеют длину последовательности = 24 (охватывающие 4 ресурсных блока), которые используют специальную последовательность QPSK

Базовые последовательности длиной 48 и больше

Для последовательностей длиной 48 и больше (т.е. $M_{s c}^{R S} \geq 3 N_{s c}^{R S}$ ), базовая последовательность является повторением с циклическим смещением последовательности Задова-Чу длины $N_{z c}^{R S}$ , где $N_{z c}^{R S}$ является самым большим простым, что $N_{z c}^{R S} < M_{s c}^{R S}$ . Поэтому базовая последовательность будет содержать одну полную длину $N_{z c}^{R S}$ Последовательность Задова-Чу плюс дробное повторение, добавленное на конце. В приемнике может быть сделано соответствующее удаление повторения, и свойство нулевой автокорреляции будет удерживаться по длине $N_{z c}^{R S}$ вектор.

Базовые последовательности длины 24

Для последовательностей длины 24 (т.е. $M_{s c}^{R S} = 12, 24$ ), последовательности являются составом комплексных чисел модуля единицы, взятых из сгенерированной симуляции таблицы. Эти последовательности были найдены посредством компьютерной симуляции и указаны в спецификациях LTE.

Группировка SRS

Существует в общей сложности 30 групп последовательности, $u \in {0, 1, \dots, 29}$ , каждый из которых содержит одну последовательность для длины, меньшей или равной 60. Это соответствует полосам пропускания 1,2,3,4 и 5 ресурсных блоков. Кроме того, существуют две последовательности (одна для v = 0 или 1) для длины ≥ 72; соответствует полосам пропускания передачи 6 ресурсных блоков или более.

Обратите внимание, что не все значения m разрешены, где m количество ресурсных блоков, используемых для передачи. Действительны только значения для m, которые являются продуктом степеней 2, 3 и 5, как показано на следующем уравнении.

$m = 2^{α_{0}} \times 3^{α_{1}} \times 5^{α_{2}}, где α_{i} являются положительными целыми числами$

Причиной этого ограничения является то, что размеры ДПФ операции предварительного кодирования SC-FDMA ограничены значениями, которые являются продуктом степеней 2, 3 и 5. Операция ДПФ может охватывать более одного ресурсного блока, и поскольку каждый ресурсный блок имеет 12 поднесущих, общее количество поднесущих, поданных на ДПФ, будет 12 m. Поскольку результатом 12 m должно быть произведение степеней 2, 3 и 5, это подразумевает, что количество ресурсных блоков должно само быть произведением степеней 2, 3 и 5. Поэтому значения m, таких как 7, 11, 14, 19 и т.д., не верны.

Для заданного временного паза последовательности опорного сигнала восходящей линии связи для использования в камере берутся из одной конкретной группы последовательностей. Если одна и та же группа должна использоваться для всех пазов, то это известно как фиксированное назначение. С другой стороны, если u номера группы изменяется для всех пазов внутри камеры, это известно как group hopping.

Назначение фиксированной группы. При использовании назначения фиксированной группы для всех пазов используется один и тот же номер группы. Номер группы u тот же, что и для PUCCH, и является функцией идентификационного номера камеры по модулю 30.

$u = N_{I D}^{c e l l} m o d 30, с N_{I D}^{c e l l} = 0, 1, \dots, 503$

Скачкообразный скачок группы. Если используется скачкообразное изменение группы, шаблон применяется к вычислению номера группы последовательностей.

Этот шаблон определяется как следующее уравнение.

$f_{g h} (n_{s}) = \sum_{i = 0}^{7} c (8 n_{s} + i) \cdot 2^{i} m o d 30$

Как показано в предыдущем уравнении, этот шаблон скачкообразного изменения группы является функцией от числа пазов _ns и вычисляется с использованием псевдослучайной двоичной последовательности c (k), сгенерированной с использованием кода Gold length-30. Чтобы сгенерировать шаблон скачкообразного изменения группы, генератор PRBS инициализируется со следующим значением в начале каждой радиочастотной системы координат .

$c_{i n i t} = ⌊ \frac{N_{I D}^{c e l l}}{30} ⌋$

Для SRS с скачкообразным изменением группы, номер группы, u, задается следующим уравнением.

$u = (f_{g h} (n_{s}) + N_{I D}^{c e l l} \mod 30) \mod 30$

См. также

lteSRS | lteSRSIndices | lteSRSInfo | lteULResourceGrid

Документация