LTE物理层解析---参考信号
yongzhi
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LTE 协议解读
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2.3 参考信号
参考信号（Reference Signal，RS ），就是常说的“导频”信号，是由发射端提供给接收端用于信道估计或信道探测的一种已知信号。
2.3.1 下行参考信号
下行参考信号有以下目的。 （1）下行信道质量测量。
（2）下行信道估计，用于UE 端的相干检测和解调。
下行参考信号由已知的参考信号构成，下行参考信号是以RE 为单位的，即一个参考信号占用一个RE 。这些参考信号可分为两列：第1参考信号和第2参考信号。第1参考信号位于每个0.5ms 时隙的第1个OFDM 符号，第2参考信号位于每个时隙的倒数第3个OFDM 符号。第1参考信号位于第1个OFDM 符号有助于下行控制信号被尽早解调。在频域上，每6个子载波插入一个参考信号，这个数值是在信道估计性能和RS 开销之间求取平衡的结果，RS 过疏则信道估计性能无法接受；RS 过密则会造成RS 开销过大。每6个子载波插入一个RS 既能在典型频率选择性衰落信道中获得良好的信道估计性能，又能将RS 控制在较低水平。RS 的时域密度也是根据相同的原理确定的，每个时隙插入两行RS 既可以在典型的运动速度下获得满意的信道估计性能，RS 的开销又不是很大。在参考信号的设置上的考虑主要是基于对高速移动性的支持，有兴趣大家可以参考【3】这本书里面的推算。
另外，第0参考信号和第1参考信号在频域上是交错放置的。而且，下行参考信号的设计还必须有一定的正交性，以有效地支持多天线并行传输（最多需支持4个并行流），实际上通过在时域上错开放置第2与第3参考信号来解决这个问题。如图：
O n e a n t e n n a p o r t
k,l )
T w o a n t e n n a p o r t s
F o u r a n t e n n a p o r t s
Antenna port 0Antenna port 1Antenna port 2Antenna port 3
图2.3.1-1 天线端口对应的参考信号
下图是摘自3GPP 36.211，不过它那个图有点问题，在单天线的时候，其实它也假设是同时存在天线端口0，1的，因此，对应到天线端口1的资源粒子是空着的，不能使用。这有个好处就是不会对其它系统配置，比如说另外同时存在的支持两天线端口的系统的参考信号造成干扰，因此单天线端口的图应该画成如下：
图2.3.1-2单天线端口资源栅格图
虽然图画的有点问题，不过在协议里面有明确说明，在天线端口0的情况下，它必须假设同时存在天线端口0，1。那么在实现的时候就不会造成误解了。
2.3.1.1 下行参考信号生成
它由下面的公式得到参考信号序列： RS 序列采用PN 扰码设计，使用的公式如下：
r l , n s (m ) =
12
(1−2⋅c (2m ) )+j
1max, DL
(1−2⋅c (2m +1) ), m =0, 1,..., 2N RB −1
Ns 是时隙编号，l是OFDM 符号编号，PN序列参数的循环移位寄存器初始值设置如下：
cell cell
c init =210⋅(7⋅(n s +1)+l +1)⋅2⋅N ID +1+2⋅N ID +N CP
()
⎧1for normal CP
N CP =⎨
⎩0for extended CP
循环寄存器在每一个OFMD 符号开始时就要按照上面的公式初始化。也就是说它的一个周期为一个OFDM 符号。
序列向RE 的映射顺序为首先在频域映射。序列按照最大系统带宽（即110个PRB ）设计。对于较小的带宽，则只使用在该带宽内的那部分序列，因此UE 不需要事先知道系统带宽就可以获知RS 序列。天线端口0、1、2、3采用相同的伪随机序列，当然，由于天线端口2、3只有天线端口0、1一半的RS 符号，因此只使用天线端口0、1序列的一半。
2.3.1.2 参考信号映射
由上面一节随机序列公式得到的参考信号序列r l , n s (m ) 应该映射到时隙n s 天线端口p ，假
(p )
设映射后参考符号的复数调制符号为a k , l ，那么映射前后的关系如下：
(p )
a k , l =r l , n s (m ' )
其中，
k =6m +(v +v shift )mod 6
DL ⎧−3if p ∈{0, 1}⎪0, N symb
l =⎨⎪if p ∈{2, 3} ⎩1DL m =0, 1,..., 2⋅N RB −1max, DL DL m ′=m +N RB −N RB
变量v 和v shift 定义了不同参考信号的频域位置，其中v 由下式给出
⎧0⎪3⎪⎪⎪3
v =⎨
⎪0
⎪3(n s mod 2) ⎪⎪⎩3+3(n s mod 2)
if p =0 and l =0if p =0 and l ≠0if p =1 and l =0if p =1 and l ≠0if p =2if p =3
cell
mod 6给出，这个值在前面的章节有讲到，这些公式看起来小区专属频率偏移由v shift =N ID
很复杂，但是我们用一个实例来解释就很好理解了，现在假设： 使用一个天线端口p=0，
cell
N_ID_cell为1，此时v shift =N ID mod 6= 1 mod 6=1 ;
10Mhz 带宽，也就是50个RB
假设在Ns=0，l=0下，生成的随机序列： C(N)=1,0,0,1,1,1,0,1,0,0,0,1,1,0,1,0,1,1,0,0,1…..，
1−2⋅c (0))+r 0,0(1)=
1−2⋅c (2))+r 0,0(2)=
1−2⋅c (4))+j
#r 0,0(0)=
1−2⋅c (1))=+
1−2⋅c (3))=−j
1−2⋅c (5))=+j
代入参考信号生成公式，我们就得到一组复数序列，这里不具体写出它值了，假设为得到的序列为：r 0,0(m ) ={r 0,0(0),r 0,0(1),r 0,0(2),r 0,0(3),r 0,0(4),r 0,0(5),r 0,0(6),r 0,0(7),...}， 把上面的初始参数代入，就可以得到映射到相应天线端口的参考信号如下：
(0)
=r 0,0(0+110−50) =r 0,0(60)a 1,1
(0)
=r 0,0(1+110−50) =r 0,0(61)a 7,1
a #
(0)13,1
=r 0,0(2+110−50) =r 0,0(62)
一个时隙中在任何天线端口上用于参考信号传输的资源元素(k , l )不能用来在同一时隙中其他任何天线端口上传输，设为0。
2.3.2 上行参考信号
由于LTE 上行采用单载波FDMA 技术，因此参考信号和数据是采用TDM 方式复用在一起的。上行参考信号用于如下两个目的。
（1）上行信道估计，用于eNode B端的相干检测和解调。 （2）上行信道质量测量。
由于上行参考信号发送是在取得上行同步后进行的，因此和下行相似，也可以设计正交的上行参考信号，用于如下目的。 （1）支持UE 的上行多流MIMO 。
（2）实现eNode B内不同UE 之间的正交参考信号。
对于用于解调的参考信号（DeModulation Reference Signal，DM RS），在LTE 上行，由于不同UE 的信号在不同的频带内发送，因此，如果每个UE 的参考信号是在该UE 的发送带宽内发送，则这些参考信号自然以FDM 方式互相正交。
为了支持频率选择性调度，UE 需要对较大的带宽进行探测，通常远远超过其目前传输
数据的带宽。换句话说，信道探测参考信号（Sounding Reference Signal，SRS ）是一种“宽带的”参考信号。多个用户的SRS 可以采用分布式FDM 或CDM 的方式复用在一起。在UE 数据传输带宽内的SRS 也可以考虑用做数据解调。
图2.3.2-1上行资源使用示意图
从上面图可以知道上行解调参考信号处于一个时隙的中间（扩展CP 不同），而探测信号处于一个子帧的最后一个符号上面，这样的设计的目的： 1. 对于解调参考信号，它可以较好的提供信道估计
2. 对于探测信号，处于子帧的末端，可以不影响资源的整体分配
由于为了保持上行的单载波特性，对于同一个UE 来说，在一个子帧里不会同时传输PUCCH 以及PUSCH ，在此节的介绍中只介绍PUSCH 的解调参考信号以及探测信号，而对于PUCCH 的解调参考信号跟PUSCH 类似。
2.3.2.1 上行参考信号序列
支持两种上行参考信号：
- -
解调参考信号，与PUSCH 或PUCCH 相关联 探测参考信号，与PUSCH 或PUCCH 不关联
解调参考信号和探测参考信号具有相同的基本序列集合。
2.3.2.2 参考信号序列产生
)
参考信号序列r u (α, v (n ) 定义为一个根序列u , v (n ) 的通过循环移位α得到，如下：
j αn ) RS r u (, αu , v (n ), 0≤n
RS RB max, UL
=mN sc 其中，M sc 是参考信号序列的长度，1≤m ≤N RB 。通过不同的α值，由一个根序
列可以得到多个参考信号序列。
基本序列u , v (n ) 通过u ，v 值进行分组，其中u ∈{0, 1,..., 29}是组号，v 是一组中的跟序列
RS RB
=mN sc ，或者两个长度为号，每组包含一个长度为M sc ，1≤m ≤5，基本序列（v =0）RS RB max, UL
M sc =mN sc ，6≤m ≤N RB 的根序列（v =0, 1）。
（注：这里看起来虽然是三个，实际上这个两个是互拆的关系，因为第一种情况只有在使用的带宽小于6的情况下使用）。
RS
−1) 的定义u 和v 在时间上可变，如2.5.1.3和2.5.1.4节所述。根序列u , v (0),..., u , v (M sc
RS
取决于M sc 。
RB 2.3.2.2.1 长度为3N sc 或更大的根序列
RS RB RS
≥3N sc 对于M sc ，基本序列u , v (0),..., u , v (M sc −1) 由下给出： RS RS
u , v (n ) =x q (n mod N ZC ), 0≤n
其中q th 根 Zadoff-Chu序列定义为 x q (m )=e q 由下式给出：
q =⎣+2⎦+v ⋅(−1) ⎣2=
RS
N ZC ⋅(u +1)
−j
πqm (m +1)
N ZC
RS
, 0≤m ≤N ZC −1
RS RS RS
2.3.2.2.2 长度小于3N sc 的基本序列
RS RB RS RB
=N sc =2N sc 对M sc 和M sc ，基本序列为： RS
−1 u , v (n ) =e j ϕ(n ) π4, 0≤n ≤M sc
RS RB RS RB
=N sc =2N sc 和M sc 。 其中，ϕ(n ) 在表2.3.2.2-1和2.3.2.2-2中给出，分别对应M sc
这里可以分别举一个例子，
对于第一种情况，由于长度m=1，实际上只有v=0，假设u=1，那么通过查办，就可以得到下面根序列：
1,0(n ) =e j φ(n ) π
4
RS
0≤n ≤M sc −1
444
1,0(0)=e j φ(0)π4=e j π1,0(1)=e j φ(1)π4=e j π
1,0(2)=e j φ(2)π4=e j 3π1,0(3)=e j φ(3)π=e j 3π#
而第二种情况，m=2的情况，实际上只有v=0，可以假设u=2如下：
2,0(n ) =e j φ(n ) π
RS 0≤n ≤M sc −1
444
2,0(0)=e j φ(0)π=e j 3π2,0(1)=e j φ(1)π=e −j π2,0(2)=e j φ(2)π4=e j 3π2,0(3)=e j φ(3)π4=e j 3π#
把它通过欧拉公式展开就是一个三角函数序列。
u 与v 的值设置有高层来决定的，就是在网络规划的时候要进行好的设计，这样可以很好的避免小区间干扰。由于上行用户在频域上的资源是完全不同的，因此用户间的参考信号不存在相互干扰的情况。
RS RB
=N sc Table 2.3.2.2-1: Definition of ϕ(n ) for M sc .
u
0 1 3
-1 11 11 1-1 1
33-31
-33
ϕ(0),..., ϕ(11)
33
3-1-1-1-113-3-1-1-33113-1331-11-3-3-333-333-3
1
1
3-3111-13111-33-3-133-13-1-3-1-3-31-1-3-113-3
1-31-3-3-3-1
33
1-3-3-3-3-3-3-11-11-13-1-1-3
11
-3-31-1
11
1-13-11
311111
31-333-3-1-1-33-3-110 12 13 14 16
-1 33 11 -33 3-3 13 -11 3
-1-11-3-111
-1-1-3-3-1
1
3-33-3-3
3
1-131-1
313
3-11-31
1
-3-1-311113
113313
3-13
3131
1-33-3-3-1-3-1-1
1
-3-3-3
3
3-1
1-1-3-11-1
3-13-11-3
113131-313-124 25 1 11 11 11 -31 3
-3-133-3
3-31-331
11
-3-3-3-3-13
31
-1-3-11-3-11-1-31-33-1-3-3-1-1
3113
1-3-3-3-3-113-3
313
-3-3-1
3
1-1-13
11
1-11-13-3-1
3
3-1-33-3-33-1-13
1-1
-1-33-3-3-3
-1-33-1-1-1
RS RB =2N sc . Table 2.3.2.2-2: Definition of ϕ(n ) for M sc
u
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
-1 3 1-3 3 -33 -1 3-1 -3 1-1 -1 -1-3 1 11 1 -1-3 3 3-3 1 31 1 -3-1 1 -31 3
3
1 3 33 -1 -1
-3 3 -1 1 3-3 -3 1 -3 -33 1 1 -3 31 3 -3 1 1-3 -3 -1 1 13 -1 1 3 1-1 3 -3 -3 3-1 -1 -3 -1 3-3 1 -1 -3 33 3 -1 -3 -1-3 3 -1 3 -1-3 -3
1
3 1
1 1 1 -1 -1-1 -1 -3 -1 31 3 1 -3 3-3 1 3 -3 1-1 -1 -1 -1 13 3 -1 -3 11 1 -1 3 -11 -1 -3 3 -1-3 -3 -3 -1 -11 -1 1 -1 13 1 -1 -3 -1-1 3 3 3 13 -1 -3 3 -3-1 3 -1 3 13 1 1 -3 -13 1 1 3 -1-1 1 -3 -1 -1-1 -3 -1 3 -1
-333-33-3-31-33-1-1131-11-1-33-3-1-33-11-1-313
3-13
ϕ(0),..., ϕ(23)
113
311131-13-13-3-3-1113133-33-3-31-1-3-3-113
-31-13-1
33311
11-13-1-11-111-3-3-33-1111-31-3-1-13-1-3-3-313
1-1-11
31
1-3-13-1-3-3-1-311-1-111-3-3-11-1-1-1131-3133-3
3-3 -3
1 3 1 1 -3-1 1
-1-13-11-31-13
1
1-1-3
1
-3-3 3-3 -3 -11
1 -1 3 -3 -1 -1 1-11-11
1
3-11-13
1
3-1-3
3
-1-13-1-1-3313313
313333
-3-31-31-133-1
331
1-3 -3 -3 -13-3-3-3
1 1 -3 1 3 -1 1 -1 3 -1
1 -3
1
1 3 -1 -3 -3-3-3-3-3
3
1-13
1
14 -3 -3 315
-1 -1 1
-1-3-1-3-11-1
131
-3-11-3 1 1 -3 -3-1 -3-3 3 1 1 1
3 -1 -3-1-3-313
3313
16 -1 -3 317 18 19 20 21 22
1 3 -11 1 11 3 3-1 -3 3-3 -3 1-3 -1 -3
3-1-3
1
1-11-1
31
-1-3-1
3
-1-33-3
13
1-1 3 -3 3-3-3
3 -3 -1 1 3 3 1 1-11-111
3313
3-33-13-1133
111
23 -1 -1 -124 25 27 28 29
1 -1 31 -1 1-1 -3 3-1 -3 -11 1 -1
3-3-1
3
1-1 -1 -3 -1 1-1
1 -1-1-3
3-1-1-1-3-1
1
26 -3 -1 13-3-3-1-3-31
3
-31-3
1 -1 1 -1 -1 1 1-31-1
2.3.2.3 序列组跳
上行参考信号支持序列组跳（RS sequence-group hopping），它由上层RRC 的信令控制。分配给一个小区的序列组由物理小区ID 确定的，对于PUSCH 和PUCCH 传输来说，它们的序列组可以不同，UE 通过同步信号获得物理小区ID （可以参考前面同步与小区搜索章节），从而就可以推导出相应的序列组。
2.3.2.3.1 Sequence-Group Hopping
序列组跳通过RRC 消息设置一个bit 的参数‘groupHoppingEnabled’来激活或者不激活 这种模式实际上包含了序列组跳变与移位，它由小区ID 来决定，每一个序列组跳变与移位对应到504个小区ID 的唯一一个。因为存在30个基本序列，⎡⎢504/17⎤⎥=17, 那么就有17个长度为20（对应到20个slot ）的序列组跳图样，每一个序列组跳图样可以按照30个序列组移位偏移量进行移位，也就是通过这样的方式可以获得新的图样。序列组号u 依赖于序列组跳
图样f gh 。而序列组移位偏移量f ss 在36.211里有定义，在后面的章节里面会提到。序列组跳图样按照伪随机的方式每一个slot 改变u 值，而移位偏移量在所有的slot 都不变。 f gh 和f ss 都依赖小区ID 。序列组跳图f gh 样从31为的Gold 序列生成器产生，而其循环移位寄存器必须在每一个无线帧（对应SFN ）进行初始化。最多30个cell-ID 可以具有相同的序列组跳图样，但是可以通过序列组移位偏移量来最小化参考信号的冲突以及小区间干扰，因此在做小区规划的时候要好好规划这些图样。PUSCH DM RS, SRS 以及 PUCCH DM RS采用相同的序列组跳图样。
对于PUSCH ，可以分配相同的序列组跳图样和序列组移位偏移量，因此就是在相邻小区使用相同的根序列。对于这种情况，相邻小区UE 使用的参考信号可以采用同样的基本序列的不同循环时间移位获得序列。LTE 系统中，分配给PUSCH 的序列组移位偏移量通过5-bit 的广播信号参数“groupAssignmentPUSCH”显性的告诉UE ，由于序列组移位偏移量是小区ID 的函数，因此504个序列组跳图样只需要通过5-bit 来表示，例如：
f ss = (cell-ID mod 30 +Δ ss) mod 30, where , Δss ∈ {0, . . . , 29}
而对于PUCCH 传输，由于它的RB 是在频带边缘，因此所有的小区可能使用相同的RB 。对于此种情况，为了让使用相同序列组跳图样的相邻小区的PUCCH 之间的干扰随机化，PUCCH 序列移位偏移量仅仅通过小区ID 模除30来获得，同样的道理，对于SRS ，采用PUCCH 相同的序列移位偏移量。
在后面的协议描述中，可以发现，对于大于60的参考序列长度，存在两个基本序列，在每一个子帧的时序边沿会自动改变基本序列。如果使用序列组跳的话，那么就没有必要再做序列组跳，因此如果激活了序列组跳的话，就只使用第一个基本序列。
2.3.2.3.2 组跳（Group Hopping）
时隙 n s 中序列组号u 由一个组跳模式f gh (n s ) 和一个序列移位模式f ss 定义： u =f gh (n s ) +f ss mod 30
有17种不同的组跳模式和30中不同的序列移位模式。通过高层设置的参数Group-hopping-enabled ，序列组跳可以激活或者不激活，PUCCH 和PUSCH 有相同的组跳模式，但可能具有不同的序列移位模式。
组跳变模式f gh (n s ) 对PUSCH 和PUCCH 是相同的，如下：
0⎧⎪
f gh (n s ) =⎨⎛
⎜⎪⎩⎝
if group hopping is disabled
7
()
⎟mod 30∑i =0c (8n s +i ) ⋅2i ⎞⎠
if group hopping is enabled
其中，伪随机序列c (i ) 在随机序列生成的章节里面给出，对应到（36.211 7.2）。伪随机序列
生成，应该在每个无线幀的开始用c init
cell ⎥⎢N ID
=⎢⎥初始化它的循环移位寄存器。
30⎢⎥⎣⎦
序列移位模式f ss 定义在PUCCH 和PUSCH 间是不同的。
PUCCH PUCCH cell
=N ID mod 30给出。 对PUCCH ，序列移位模式f ss 由f ss
(1)(2)cell
=3N ID +N ID 注：小区ID 通过主辅同步信号可以获得， N ID ，可以查看前面同步与小
区搜索对应的章节
PUSCH PUCCH PUSCH
=f ss +Δss mod 30给出。其中Δss ∈{0, 1,..., 29}由高层对PUSCH ，f ss 由f ss
()
配置。
2.3.2.3.3 序列跳变
RS RB RS RB
≥6N sc
列组中的基本序列数v =0，只有一个值，也就不可能存在跳变的情况了。
RS RB
≥6N sc 对参考信号长度M sc ，时隙n s 的基本序列组中的基本序列数v 如下：
v =⎨
⎧c (n s ) if group hopping is disabled and sequence hopping is enabled
0otherwise ⎩
其中，伪随机序列c (i ) 在36.211 7.2中定义。高层通过设置Sequence-hopping-enabled 决定是否激活序列跳变。在生成这个伪随机序列时，每个无线帧（对应于每一个SFN ）开始需用c init
cell ⎥⎢N ID
5PUSCH
=⎢初始化循环移位寄存器。 ⋅2+f ss
30⎢⎥⎣⎦
2.3.3 解调参考信号
2.3.3.1 PUSCH 解调参考信号
2.3.3.1.1 参考信号序列
PUSCH的解调参考信号序列r PUSCH (⋅)如下：
RS )
+n =r u (, α r PUSCH m ⋅M sc v (n )
()
其中
m =0, 1
RS
n =0,..., M sc −1
RS PUSCH
=M sc M sc
) (α) RS
第2.3.2.2节定义了序列r u (, αv (0),..., r u , v (M sc −1) 。m=0,1表示前后的相关参考序列，而n 对应
到一个符号的参考序列的资源粒子数。
(1) (2) 一个时隙的循环移位α为α = 2πn cs /12，n cs =n DMRS +n DMRS +n PRS mod 12 。
(2) (2)
n n DMRS DMRS 为一个广播消息里的参数，由上行调度分配[TS.36.212]给出，其中值
()
其中
(1)
n DMRS
由表2.3.3.1.1-1给出，n PRS 由下式给出， n PRS =
∑
7
i =0
c (i ) ⋅2i
其中伪随机序列c (i ) 由7.2节给出，c (i ) 是根据特定小区产生的。伪随机序列发生器下面的
c init
cell ⎥⎢N ID
5PUSCH
=⎢⎥⋅2+f ss ⎢⎣30⎥⎦初始化。
循环移位寄存器需要在每个无线幀（SFN ）开始时用
由前面讨论的，小区使用的序列是通过一个根序列的循环移位获得的，公式：
j αn ) RS
r u (, αu , v (n ), 0≤n
把α值代入到相应的公式就可以获得想要的序列了。
(2)
n 表2.3.3.1.1-1 DCI（下行控制信息）格式0的循环移位域映射到DMRS
Cyclic Shift Field in DCI format 0 [3]
(2)
n DMRS
2.3.3.1.2 物理资源映射
资源映射的方式跟PUSCH 是一样的，只是使用的资源不同。序列r PUSCH (⋅)与幅度因子
βPUSCH 相乘，然后从r PUSCH (0) 开始按序映射。到资源粒子(k , l ) 的映射对普通循环前缀为
l =3，而对扩展循环前缀，l =2，在子幀中先从k 升序进行，然后为时隙序号。
.
2.3.3.2 PUCCH 解调参考信号
2.3.3.2.1 参考信号序列
PUCCH 解调参考信号序列r PUCCH (⋅)如下：
PUCCH RS RS )
M sc +mM sc +n =m ) z (m ) r u (, α r PUCCH m ' N RS v (n )
()
其中，
PUCCH
m =0,..., N RS −1
RS
n =0,..., M sc −1
m ' =0, 1
m 为每个时隙的参考信号的所占有的符号数编号，的对PUCCH 格式2a 和2b ，对m=1 ，z (m ) 等于d (10) ，其中d (10) 在讲PUCCH 格式2的时候再说，当然可以参考36.2115.4.2章节里面的描述。对其他情形，z (m ) =1.
RS )
序列r u (α, v (n ) 在前面的参考序列产生的章节里给出，M sc =12，其中循环移位α的表示
由PUCCH 格式决定。
对PUCCH 格式1，1a,1b, α(n s , l ) 由下给出：
oc (n s ) =n ′(n s ) ⋅ΔPUCCH N ′shift
RB α(n s , l ) =2π⋅cs (n s , l ) N sc
⎣⎦
⎧n cell (n , l ) +n ′(n ) ⋅ΔPUCCH +(n ) mod ΔPUCCH mod N ′mod N RB ⎪cs s s shift oc s shift sc
cs (n s , l ) =⎨
RB
n cell (n , l ) +n ′(n s ) ⋅ΔPUCCH +oc (n s ) mod N ′mod N sc ⎪shift ⎩cs s
[[((
)]
))]
for normal cyclic prefix for extended cyclic prefix
cell PUCCH
(n s , l ) 在2.4.1中定义。每个时隙参考符号N RS 其中，n ′(n s ) ，N ′，ΔPUCCH ，以及n cs 和shift
序列n ) 分别由表2.3.3.2.1-1和2.3.3.2.1-2给出。
注：由于PUCCH 在相同的RB 上有多个用户同时传输不同内容，因此要能够分别解调出相应的信息就需要不同的参考信号。但是参考信号在相同的位置（频域，时域都相同），那么就需要用其它的方式区分，这就是引入扩频码的原因，不但能够保证区分参考信号，而且能够获得一定的处理增益。
对PUCCH 格式2，2a,2b, α(n s , l ) 分别由表2.3.3.2.1-1和2.3.3.2.1-3给出。
PUCCH
表2.3.3.2.1-1 每时隙PUCCH 解调参考信号数N RS
PUCCH 格式 1，1a ，1b 2
普通循环前缀 扩展循环前缀
3 2
2 1
2a ，2b 2 N/A
PUCCH
−1)
表2.3.3.2.1-2 PUCCH格式1，1a ，1b 的正交序列0) " N RS
]
PUCCH
−1) 表 2.3.3.2.1-3 PUCCH 格式2，2a ，2b 正交序列 (0) " N RS
]
普通循环前缀 扩展循环前缀
[11]
[1]
由于这里描述的稍微比较复杂，所以这里举一个例子（格式1）来说明，以便于理解：
PUCCH RS RS ) (α)
r PUCCH (m ' N RS M sc +mM sc +n )=m ) z (m ) r u (, αv (n )=m ) r u , v (n )
PUCCH 只使用一个RB ，因此它使用如下的序列（参考2.3.2.2）
RS u , v (n ) =e j ϕ(n ) π4, 0≤n ≤M sc −1
假设使用索引号为1的正交码，那么此时的得到参考信号序列为：
j αn ) RS r u (αu , v (n ), 0≤n
PUCCH RS RS ) r PUCCH (m ' N RS M sc +mM sc +n )=m ) r u (, αv (n )
j 2π=⎡1e ⎣j 2π=⎡1e ⎣
(α)
e j 4π⎤r u ⎦, v (n )j αn e j 4π⎤e u , v (n ) ⎦
在前面我们介绍了跟序列生成的原理，通过上面的计算，现在只剩下最后一个未确定的参数：
RB
α(n s , l ) =2π⋅cs (n s , l ) N sc
其实这个值主要的目的就是在不同的时隙与符号采用不同的循环移位来得到相应的序列而已。具体的做法，将在PUCCH 信道介绍时讨论。最后的原理图下：
Created by LTE 通信人家 http://blog.sina.com.cn/yongzhid 联系：[email protected] u =(
f (n ) +f mod 30
图2.3.3.2.1-1参考序列生成示意图
2.3.3.2.2 物理资源映射
序列r PUCCH (⋅)与幅度因子βPUCCH 相乘，然后从r PUCCH (0) 开始按序映射到资源粒子(k , l ) ，该映射先k 后l 最后时隙，按照升序方式进行映射。一个时隙中的符号索引l 由表2.3.3.2.2-1给出。.
表2.3.3.2.2-1 不同格式PUCCH 解调参考信号位置
PUCCH 格式
普通循环前缀
l 的值得集合
扩展循环前缀
1，1a ，，3，，3 2
1，5
3 N/A
2a ，，5
根据前面的描述可以分别画出格式1系列以及格式2系列的参考信号与数据映射的示意图如下：
PUCCH RSPUCCH Data
图2.3.3.2.2-1 PUCCH格式1，1a ，1b 参考信号与数据示意图
PUCCH RSPUCCH Data
图2.3.3.2.2-2 PUCCH格式2，2a ，2b 参考信号与数据示意图
上图就是PUCCH 参考信号以及数据映射示意图，不过我们要记住的是前后的两个slot 不在同一个物理资源块上的，而是上下的物理资源块的交错放置的，在介绍PUCCH 的时候会详细介绍的，这里暂且提一下。
2.3.3.3 探测参考信号（Sounding reference signal）
探测参考信号不能与PUCCH 格式1同时传输。如果它们各自的配置带来时间上的重叠，
PUCCH 格式1系列传输要优先于探测参考信号，这个主要是考虑PUCCH 格式1系列携带的都是一些比较重要的信息，一旦丢失，导致数据或者调度上出问题，而探测信号丢掉，链路性能只是暂时有影响。当然是用短格式的PUCCH 格式1系列是可以跟SRS 信号一起传输的，不过此时要做特殊处理，相应的PUCCH 链路性能要下降。
2.3.3.3.1 序列生成
)
探测参考信号序列r SRS (n )=r u (α, v (n )由2.5.1节给出，序列索引由PUCCH 基本序列索引
得到。探测参考信号的循环移位αSRS 为：
α=2π
n SRS
8
其中，n SRS 由高层为每个UE 配置，n SRS =0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7。对于探测信号，它的循环移位比较简单，只需要按照RRC 层配置的值来执行就可以了。
2.3.3.3.2 物理资源映射
SRS RS
r (0) 开始按序映射到资源序列r SRS (0),..., r SRS (M sc, 与幅度因子β相乘，然后从−1) SRS b
粒子(k , l ) ，如：
a 2k +k , l
RS
⎧βSRS r SRS (k ) k =0, 1,..., M sc,
b −1 =⎨
0otherwise ⎩
其中，k 0是探测参考信号在频域的开始位置，M sc, b 是探测参考信号序列的长度，定义为：
RS
RS RB
M sc, 2b =m SRS, b N sc
UL
其中，m SRS, b 由表2.5.3.2-1给出，通过表2.5.3.2-4可见，每个上行带宽N RB 。特定小区参
数“SRS 带宽配置”和特定UE 参数“SRS 带宽”B SRS ∈{0, 1, 2, 3}由高层给出，如b =B SRS 。
频域开始位置k 0定义为：
′+ k 0=k 0
B SRS b =0
∑2M
RS
sc, b b
n
′=N RB /2−m SRS, 02N SC +k TC 。k 0其中，“Transmission k TC ∈{0, 1}是一个偏移值决定于
comb ”，由高层为该UE 指定，n b 为频率位置索引。
为了配置探测参考信号的频率跳变，“SRS 跳变带宽”值b hop ∈{0, 1, 2, 3}由高层给出。如果不允许探测参考信号跳频（如b hop ≥B SRS ），频率位置索引n b 仍然是常数（除非重新配置）并且由n b =⎣4n RRC m SRS, b ⎦mod N b 定义，其中相应UE 的“频域位置”n RRC 由高层给定。如果允许探测参考信号的跳频（如，b hop
(⎣
UL
⎦
)
RB
n b =⎨
⎣4n RRC m SRS, b ⎦mod N b
⎩{F b (n SRS ) +⎣4n RRC m SRS, b ⎦}mod N b
⎧
b ≤b hop otherwise
其中，N b 由表2.3.3.3.2-1到2.3.3.3.2-4给出，对每个上行带宽N RB ：
UL
⎧⎢n SRS mod Πb ⎥⎢n SRS mod Πb ⎥b ' =b hop N b ' b ' =b hop N b ' ⎪(N b /2) ⎢⎥+⎢⎥if N b even b −1b −1 F (n ) =⎪2Πb ' =b hop N b ' Πb ' =b hop N b ' ⎨⎢⎥⎥b SRS
⎣⎦⎢⎣⎦
⎪b −1
if N b odd ⎣N b /2⎦n SRS /Πb ' =b hop N b ' ⎪⎩
⎣⎦
其中，无论N b 为多少N b hop =1，n SRS =⎣(n f ×10+⎣n s /2⎦) /T SRS ⎦计算特定UE 的SRS 传输的数量，T SRS 为特定UE 的SRS 传输的周期，在TS-36.213中8.2节给出。
探测参考信号应该该在每个子幀的最后符号中被传输。
表2.3.3.3.2-1 上行带宽m SRS, b 和N b 值6≤N RB ≤40
SRS-Bandw
SRS bandwidth configurati
on 0 1 2 3 4 5 6 7
m SRS, b
UL
SRS-Bandw
idth b = 1
SRS-Bandw
idth b = 2
SRS-Bandw
idth b = 3
idth b = 0
N b m SRS, b N b
m SRS, b
N b m SRS, b N b
表2.3.3.3.2-2 上行带宽的m SRS, b 和N b 值 40
UL
SRS 带宽配置
SRS 带宽 b = 0
SRS 带宽 b = 1
SRS 带宽 b = 2
SRS 带宽 b = 3
m SRS, b
N b m SRS, b N b
m SRS, b N b
m SRS, b
N b
0 1 2 3 4 5 6 7
UL
表2.3.3.3.2-3 上行带宽的m SRS, b 和N b 值 60
SRS 带宽配置
SRS 带宽 b = 0
SRS 带宽 b = 1
SRS 带宽 b = 2
SRS 带宽 b = 3
m SRS, b
N b m SRS, b
N b m SRS, b
N b m SRS, b
N b
0 1 2 3 4 5 6 7
表2.3.3.3.2-4 上行带宽的m SRS, b 和N b 值 80
SRS 带宽 b = 0
SRS 带宽配置
0 1 2 3 4 5 6 7
SRS 带宽 b = 1
SRS 带宽 b = 2
SRS 带宽 b = 3
UL
m SRS, b
N b m SRS, b
N b m SRS, b
N b m SRS, b
N b
举例：
针对10Mhz 带宽，N b =1，m SRS, b =40，不考虑跳频
RS
′+∑2M sc, k 0=k 0b n b
b =0B SRS
UL RB
′=⎣N RB k 0/2⎦−m SRS, 02N SC +k TC ，假设k TC =0，那么有， UL RB ′=⎢⎥+k TC k 0N /2−m 2N RB SRS,0SC ⎣⎦
()
()
= (⎢⎣50/2 ⎥⎦−40/2)×12+0 = 60
也就是从k=60号子载波开始映射，相当于从偶数资源开始映射，
注：假如k TC =1，那么就是从61号子载波映射，则相当于从奇数资源映射 然后按照下面的公式，把这个探测参考信号映射到配置的频带：
a 2k +k 0, l RS ⎧βSRS r SRS (k ) k =0, 1,..., M sc, b −1 =⎨0otherwise ⎩
上面的公式的含义，其实就是说，要求从k=60开始映射，然后每隔一个子载波映射一次，直到满足：
RS RB M sc, b =m SRS, b N sc
=40×12/2
=240
为止，示意如下所示：
图2.3.3.3.2-1探测信号资源映射示意图
2.3.3.3.3 探测参考信号子幀配置
相对于一幀，探测参考信号传输的特定小区子幀配置周期和特定小区子幀偏移列于表
2.3.3.3.3-1
表2.3.3.3.3-1 FDD探测参考信号子幀配置
配置 二进制 配置周期 传输偏移
(subframes) (subframes)
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上表的含义就是在告诉UE ，SRS 配置的周期与起始位置，例如配置4，图示：
图2.3.3.3.3-1 SRS配置示意图
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