从系列:了解5G NR标准
马克•barberi MathWorks
了解5G新无线电中的解调参考信号或DMRS。
该视频讨论了它们在联合预编码和信道估计中的用途。您还将了解DMRS可用的不同设置,包括时隙内的时间和频率密度和位置。这包括单符号与双符号,配置类型1和2,映射类型A和B以及附加位置。您将了解这些设置如何支持单个用户和MU-MIMO。金宝app最后,此视频演示了大多数使用用5G Toolbox™编写的交互式应用程序的这些设置。
这是我们系列的新集,“5G解释说。”在此视频中,我们在收音机中讨论调制参考信号,或DM-RS,在5G中。我们将查看DM-RS用于配置其数量和位置的DM-R,包括PDSCH映射类型,单个与双符号,附加DM-RS以及类型1和2.我们将讨论应用程序这些配置对不同的波束形成方案。
DM-RS并不是定义为5GNR的唯一物理信号。这张幻灯片显示了下行的物理信号列表,其中一些在“5G解释”系列视频的其他章节中已经讨论过了。DM-RS用于相关物理信道的信道估计和解调。它们还可以用来估计接收信号的功率,就像LTE中已经存在的情况一样。
CSI-RS或信道状态信息参考信号,帮助接收器提供可以利用资源分配,波束成形和光束管理的信道的估计。PT-RS或相位跟踪参考信号用于相位跟踪,这在毫米波传输中特别重要,其中相位噪声更为普遍。
最后,PSS和SSS,主要和次要的同步信号,在同步和细胞搜索过程中发挥关键作用,这在本系列的另一集详细解释。
DM-RS伴随5G NR中的每条信息,因为该标准假定使用了预编码。由于数据和DM-RS都经过相同的预编码,所以接收机的信道估计包括了传播信道和预编码的影响。因此,DM-RS使预编码对接收机透明。
这与用于传输模式9的LTE中的DM-RS非常相似,对应于端口7到14传输。沿PDSCH发送时,DM-RS仅在PDSCH分配的那部分中占用资源块。DM-R的数量,位置和密度高度可配置,与LTE的情况相反,下一个幻灯片详细说明这些配置。
您可能还记得关于下行数据的“5G Explained”系列的那一集,PDSCH映射有两种类型:A类和b类。A类表示DM-RS位于插槽的符号2或3。当然,与过去的符号3不同,PDSCH分配从符号0开始更有意义。
B型意味着DM-RS位于PDSCH分配的第一个符号中。这在所有情况下都是有道理的,但特别是在分配通过插槽中途开始时。这种情况可能需要短期延迟,并立即使DM-RS用于最快的解调。此幻灯片总结了这些陈述。请注意,在这两个配置中,DM-RS都朝向分配的开头。
对于映射类型A,在符号2中要找到DM-RS或符号3由DL-DM-RS表示的高层参数在5G工具箱中暂停。左侧的图片具有此参数设置为2,其中右侧的图片设置为3.请记住符号编号以0开始,而不是1。
分配DM-RS的另一个灵活性是分配单符号还是双符号。当分配双符号时,DM-RS出现在两个连续的符号中,从而使DM-RS的数量加倍。无论是单符号分配还是双符号分配,都是5G工具箱中以DL-DM-RS max length表示的更高层参数。左边的图片将此参数设置为1,即单个符号,而右边的图片将此参数设置为2,即双符号。
接下来,我们想看看每个插槽使用DM-RS的符号数。到目前为止,讨论都假定只有一个。事实上,该标准允许每个插槽最多增加三个符号。带有DM-RS的附加符号的数量是一个更高的层参数,在5G工具箱中由DL-DM-RS表示。左边的图片将这个参数设置为0,接下来的三张图片分别显示了带有1、2和3个附加符号的布局。
正如我们刚才看到的,每个插槽最多可以有四个DM-RS符号。更频繁的DM-RS类型有助于更好地跟踪快速变化的信道,因此三个额外的DM-RS符号的主要应用之一是高速场景。还要注意,在15千赫兹的子载波间距,一旦槽是1毫秒,每个槽4个符号对应LTE中几个参考符号的密度。在子载波间距较高时,由于缝隙较短,DM-RS在时域的密度较高。
现在我们知道,我们可以有多达3个额外的web DM符号每个插槽与DM- rs,我必须提到,这是唯一的情况下,PDSCH或PUSCH分配占用足够的符号插槽,这应该是很有意义的。在这里,我们可以看到使用映射类型a的PUSCH分配的DM-RS符号的位置。正如你所看到的,第一个DM-RS符号总是槽的第二个或第三个符号。
如果配置了一个额外的DM-RS符号,则其在时间的位置取决于PUSCH是否被分配8或9,10至12,或者超过13个符号。如果分配短于八个符号,则无法分配额外的DM-R。类似地,如果分配长度至少为10个符号,则只能添加第二DM-RS,并且其位置取决于分配是否或多或少地长度。
最后,在幻灯片的底部,你可以看到增加DM-RS的位置,当三个额外的DM-RS被要求。DM-RS中可以有4个符号的唯一配置是其他至少分配给PUSCH的12个符号。
这里我们有完全相同的视图,但对于PUSCH映射类型b。这里的主要区别是,第一个DM-RS符号总是PUSCH分配的第一个符号。只要分配长度至少为10个符号,您就可以拥有最多4个DM-RS符号。
由于我即将介绍DM-RS配置的最后一个参数DM-RS类型,我想马上将其与PDSCH或PUSCH映射类型进行对比。这两种类型完全不相关。提醒一下,PDSCH或PUSCH映射可以是类型a或B,并且它分别适用于第一个DM-RS符号是否在槽的位置2或3,或在分配的第一个符号中。
DM-RS 1型和2型完全不同。它们在频域指定了DM-RS的密度,并且影响了许多可能的正交序列。
这张幻灯片显示了1型和2型的DM-RS模式和频率。左边的类型1对应于频率中被DM-RS符号占用的每一个其他资源元素。右边的类型2显示了DM-RS符号从每组6个资源元素中所占用的两个连续资源元素。
因此,第1类的占用更密集,占资源估计的50%,而第2类的资源要素占三分之一。另一方面,类型1的DM-RS只能有两个这样的列,而类型2的DM-RS可以有三组不同的列,因为在每组6个资源元素中有两组DM-RS可能的位置。
这意味着2型支持更多数量的正交信号,其更适合于金宝app多用户MIMO。这两种类型对应于密度和频率之间的折衷以及支持的正交DM-RS序列的数量。金宝app使用1或2型是否是更高层参数,由5G工具箱中的DL-DM-RS Config类型表示。左图上的图片具有此参数设置为1,而右侧的图片设置为2。
每种类型都支持了多少个正交序列?金宝app要回答这个问题,我们首先必须认识到可以通过三种方式实现正交性:通过时间,频率和代码。代码组件为我们提供了一组两个DM-RS作为基本单元,这意味着我们可以每个资源块具有两个不同的正交DM-RS。
时间分量是单符号和双符号,给了我们一个额外的因子1或2。最后,类型1让我们将这些符号放置在频域的两个可能位置,给出另一个因子2。因此,类型1对于单个符号可以有4个正交信号,对于双符号可以有8个正交信号。
类似地,对于类型2,得到的数字分别是6和12,因为如前所述,对于两种资源元素的每组,频率都有三个可能的位置。这种增加的数量是由多用户MIMO驱动的,在多用户MIMO中,层的总数可能比单用户情况中要多。
这张幻灯片显示了一个DM-RS类型1的符号的所有四种正交可能性。左边的前两个显然与右边的两个正交,因为它们被分配到不同的资源元素。它们在频率轴上移动了1。左边的两个正交的事实在图上是不可见的。
唯一的方法是,这些信号被分配到的天线端口分别是端口1000和端口1001,如5G工具箱中端口设置参数所示,端口设置参数分别为0和1。这两个端口的DM-RS值是相互正交的。右边的1002和1003端口也是如此。
这是完全相同的视图,但在太空中。当每个网格对应于一个天线端口时,这种视图明显使得这些网格在时间和频率上并发的事实。请注意,在预编码后,这些网格将映射到天线,因此我们不在每个天线的视图下观看;相反,这是来自天线端口的视角。
这是DM-RS类型2的完全相同的视图。你可以看到三组两格。每一组都有DM-RS在频域的两个资源元素的偏移。这张照片显示了对6个天线端口的支持,但金宝app请记住,双符号DM-RS最多支持12个天线端口。
让我们在一个用MathWorks 5G工具箱编写的交互式示例中回顾其中一些模式。在这里,我们正在查看下行5G波形的资源网格,其子载波间距为30千赫兹。资源网格在x轴上显示了一个子帧值的数据。带宽为15个资源块,y轴为180个子载波。我们可以看到PDSCH的位置,占用了所有15个资源块,而只使用每个槽的前11个符号。
PDSCH映射类型是类型A,这意味着DM-RS从槽的位置2或3(这里是3)开始。绿色矩形表示为核心集保留的空间,核心集携带带有下行控制信息的PDCCH。由于核心集有三个符号长,所以在符号3而不是2上启动DM-RS是有意义的。
如果我们将PDSCH资源分配改为B类型,DM-RS总是以PDSCH分配的第一个符号开始。这对于部分插槽分配非常有意义,特别是当分配不是从插槽的开始时。让我们将分配改为占用符号5到10。我们现在可以在PDSCH分配的第一个符号中看到DM-RS。
现在让我们看看其他DM-RS职位。让我们切换回使用符号0到10和PDSCH分配类型a。我们现在可以请求每个插槽一个额外的DM-RS。现在两个。现在三人。发生了什么事?正如我们在前面的幻灯片中看到的,只有当PDSCH分配覆盖12个或更多符号时,才支持每个插槽增加3个DM-RS。金宝app让我们将分配改为覆盖符号0到12。
现在我们在每个槽中都有一个完整的DM-RS符号。最后,让我们将DM-RS类型从1切换到2。我们可以看到,在频率上,两个连续的资源要素在两次分配之间存在4个资源要素的差距。对于类型1,每一个其他资源元素都被分配到DM-RS,导致更高的密度但更少的可能配置。
这结束了这一集“5G解释”系列DM-RS系列。
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