2.8.1 解调用参考信号

NR使用DMRS取代CRS,只在分配使用的带宽上发送,用于信道估计和解调。DMRS序列采用Zadoff-Chu基序列生成,对于长度大于72的参考信号序列,其可用基序列共有60个,分为30组,每组(或每个Group)包含2个正交基序列。不同的DMRS基于相同的参考信号序列使用不同的循环移位生成,使得彼此间完全正交而互不干扰。同时,也可以使用正交覆盖码(Orthogonal Cover Code,OCC)来定义相互正交的DMRS。

按照信道类型分为PBCH DMRS,PDCCH DMRS,PDSCH DMRS,PUCCH DMRS和PUSCH DMRS,并且是伴随数据传输时发送。根据DMRS占用符号数,PDSCH/PUSCH DM-RS又分为Type 1和Type 2,由参数dmrs-Type指示。由于Type 1和Type 2每个端口占用的RE数量不同,即每个端口的RE密度不同,所以各自有不同的适用场景,Type 1适合低信噪比、频域选择性较高的场景,Type 2适合高信噪比、时延扩展较小的场景。

1.PBCH的解调用参考信号

PBCH DM-RS频域位置为{0+v,4+ v,8+ v},v为PCI mod 4的结果,如图2-38所示。

图2-38 PBCH上的DMRS(灰色表示该RE携带DMRS)

2.PDCCH的解调用参考信号

PDCCH DM-RS频域位置固定占用1/5/9号子载波,如图2-39所示。

3.PDSCH的解调用参考信号

用于接收端(UE侧)进行信道估计和信道解调。与小区专用参考信号不同,DMRS只在分配给UE的带宽上发送,属于UE级别参考信号。

时域上,根据PDSCH的DM-RS在时隙中映射位置可分为Type A和Type B。对于PDSCH映射Type A,front-loaded DMRS的起始位置由dmrs-TypeA-Position的值{pos2,pos3}决定。对于PDSCH映射Type B,front-loaded DMRS的起始位置位于PDSCH的起始符号。

频域上,PDSCH的DM-RS可分为Type1和Type2两种类型,Type1 DMRS在频域上连续占用1个RE,Type2 DMRS在频域上连续占用2个RE。其中Type1单符号时支持4端口,双符号支持8端口;Type2单符号支持6端口,双符号支持12端口。

Type1 DMRS主要特性:

■ 最多支持8个天线端口,端口号1000-1007;

■ 使用两个CDM组,CDM group 0和CDM group 1(FDM);

■ 每个端口上的DMRS密度为6个子载波/PRB。

Type2 DMRS主要特性:

■ 最多支持12个天线端口,端口号1000-1011;

■ 使用三个CDM组,CDM group0,CDM group1和CDM group2(FDM);

■ 每个端口上的DMRS密度为4个子载波/PRB。

Type1 PDSCH DM-RS和Type2 PDSCH DM-RS参数配置可参阅TS38.211表7.4.1.1.2-1和表7.4.1.1.2-2。

DMRS的频域和时域位置(k,l)由下面公式计算得到(参阅TS38.211第7.4.1.1.2节)。

DMRS类型、DMRS符号长度和附加DMRS位置的详细配置由信元DMRS-DownlinkConfig下发给UE。其中DMRS类型缺省值为Type 1,附加DMRS位置需根据IE dmrs-additionalPosition设置查表TS38.211表7.4.1.1.2-3/4决定。

PDSCH Type 1解调用参考信号如图2-40所示。“PDSCH DMRS port:1000/1001”表示深灰色RE对应的RS同时在1000/1001两个天线口发射,如果对应4个天线即表示在4个天线口发射,接收端通过联合解调区分不同端口信号。

图2-39 PDCCH上的DM-RS

图2-40 PDSCH Type 1解调用参考信号

PDSCH Type 2解调用参考信号如图2-41所示。

图2-41 PDSCH Type 2解调用参考信号

4.PUSCH的解调用参考信号

用于接收端(基站侧)进行信道估计和信道解调。

时域上,根据PUSCH的DM-RS映射方式不同,分为Type A和Type B。对于PUSCH映射Type A,front-loaded DMRS的起始位置由dmrs-TypeA-Position的值决定。对于PUSCH映射Type B,front-loaded DMRS的起始位置位于PUSCH的起始符号。

频域上,PUSCH的DMRS分为Type1和Type2两类,由RRC层进行配置。波形为DFT-s-OFDM时必须采用Type1。

Type 1:单符号支持4端口,双符号8端口;

Type 2:单符号支持6端口,双符号8端口;

DMRS类型、DMRS符号长度和附加DMRS位置的详细配置由信元DMRS-UplinkConfig下发给UE。其中DMRS类型缺省值为Type 1,附加DMRS位置需根据信元dmrs-additionalPosition设置查表TS38.211表6.4.1.1.3-3/4决定。

PUSCH上的DM-RS如图2-42所示。

图2-42 PUSCH上的DM-RS

由于Type 1导频密度大,因此Type 1的信道估计性能优于Type 2。

5.PUCCH的解调参考信号

PUCCH支持5种UCI格式,其中格式0(短格式)不配置DMRS;格式1的DMRS在时域上的位置为偶数的OFDM符号(0,2,4,…);格式2(短格式)的DMRS在频域上的位置κ为3m+1{m=0,1,2,…}号子载波;格式3和格式4的DMRS时域位置如表2-19所示。

表2-19 PUCCH格式3和格式4的DMRS时域位置(TS38.211表6.4.1.3.3.2-1)

PUCCH的DM-RS位置示意图如图2-43所示。

图2-43 PUCCH的DM-RS位置示意图(36GP TS38.211第6.4.1.3节)

6.附加的解调用参考信号

5G引入了附加DMRS,目的是在高速场景中满足对信道时变性的估计精度,保障高速移动场景下网络性能。附加DMRS由高层参数dmrs-AdditionalPosition配置,每一组附加DMRS导频的图样都是前置DMRS导频的重复,即每组附加DMRS与前置DMRS导频占用相同的子载波和相同的OFDM符号数。

根据具体场景,单符号前置DMRS时最多可以增加3组附加导频,双符号前置DMRS时最多可以增加1组附加导频,即每个时隙的DMRS最大占用4个OFDM符号。具体根据需要进行配置并通过控制信令指示。

DMRS配置时,需结合具体场景进行综合考虑,实现性能和开销的平衡。如果信道频域波动较大时,建议采用type1 DMRS,增加DMRS频域密度,提高接收端信道解调能力。如果信道时域变化较快,检测时间较短,如高铁,则建议配置附加DMRS,通过增加DMRS的时域数量,提高接收端的信道解调能力。

图2-44 PDSCH附加DM-RS导频示意图(适用于高速场景)