本文介紹基本的概念和計算過程

一、時域與頻域的主要單位
????LTE中，時域資源主要包括系統幀、子幀、slot、symbol。一個系統幀為10ms, 一個子幀1ms, 一個slot 0.5ms. 一個系統幀由10個子幀組成，一個子幀由兩個slot組成，一個slot由多個符號（symbol）組成，每個符號（用 表示）由循環前綴（Cyclic Prefix，簡稱CP）和可用的符號時間組成。對于普通子幀，常規循環前綴，一個時隙包括7個OFDM符號，擴展循環前綴，一個時隙包括6個OFDM符號, 不同的OFDM用于攜帶不同的數據。
????LTE中頻域資源包括整個系統帶寬、RB、子載波等。頻域上的系統帶寬即小區使用帶寬比如2OM, 10M.? LTE中，頻域上的基本單位為一個子載波（subcarrier），上行和下行的子載波間距均為15 kHz。每個RB包含12個子載波，也就是180KHz。20M帶寬下，預留邊緣部分作為頻率間隔，協議規定20M帶寬包含100RB，在物理層是可以超過100RB的。

二、RB、RE、TTI
????在系統應用中常提到的RB有時也指一個Resource Block。它同時包含了時間上和頻率上的概念。指的是時間維度上為一個slot（0.5ms），頻率維度上為12個子載波(180kHz)寬度的資源塊。
????RE是LTE中的最小物理資源。一個RE可存放一個調制符號（modulation symbol），該調制符號可使用QPSK（對應一個RE存放2比特數據）、16QAM（對應一個RE存放4比特數據）或64QAM（對應一個RE存放6比特數據）調制等。調制符號（modulation symbol，有時也簡稱為符號symbol）強調的是放在一個RE上的數據，而前一節介紹的符號（symbol）強調的是時域上的概念，而非數據。
????一個RB（Resource Block）在時域上包含6或7個連續的符號，在頻域上包含12個連續的子載波。因此一個RB包含的 RE個數，對應時域上的1個slot和頻域上12個連續的子載波（180 kHz）。可以看出，對于正常的循環前綴，每個RB包含7 * 12 = 84個RE；對于擴展的循環前綴，每個RB包含6 * 12 = 72個RE。
雖然RB是基于一個slot（0.5 ms）定義的，但LTE中調度的基本時間單位是一個子幀（1 ms，對應2個slot），稱為一個TTI。一個TTI內的調度（調度PDSCH和PUSCH資源）的最小單位實際上由同一子幀上時間上相連的2個RB（每個slot對應一個RB）組成，并被稱為RB pair。

三、antenna port、layer
????天線端口（antenna port）是邏輯上的概念，一個天線端口可以是一個物理發射天線，也可以是多個物理發射天線的合并。在這兩種情況下， UE的接收機（receiver）都不會去分解來自同一個天線端口的信號，因為從終端的角度來看，不管信道是由單個物理發射天線形成的，還是由多個物理發射天線合并而成的，這個天線端口對應的參考信號（Reference Signal）就定義了這個天線端口，終端都可以根據這個參考信號得到這個天線端口的信道估計。每個天線端口對應一個時頻資源網格（time/frequency resource grid），有其獨自的參考信號。一個天線端口就是一個信道，終端需要根據這個天線端口對應的參考信號進行信道估計和數據解調。
????在小區TxRxMode中的選項4T4R表示4個接收通道4個發射通道，此通道即為物理通道。在CrsPortNum中的2PORT表示兩個參考信號端口數，此端口即為天線邏輯端口。CrsPortMap，為小區參考信號天線端口映射，當物理端口和邏輯有了區分和隔離后，就有了端口映射關系。比如4T2P，4個物理端口2個邏輯端口，默認映射關系0011，則邏輯端口0上的數據映射到物理端口0和1上，而邏輯端口1上的數據映射到物理端口2和3上。
????對基本數據塊進行加擾和調整后的數據會映射到一個或多個傳輸層（transmission layer，通常也稱為layer），不同傳輸層的數據映射到不同的端口上。每層對應一條有效的數據流。傳輸層的個數，即層數被稱為“傳輸階”或“傳輸秩（rank）”。傳輸秩是可以動態變化的。層數必須小于或等于發射天線端口個數和接收天線端口個數二者的最小值，即“層數 ≤ min(發射天線端口數，接收天線端口數)”。
當同一個小區能實現多layer傳輸時，也就意味著在同一個時頻資源上實現了傳多份數據的可能，也就在頻分復用和時分復用外實現了空分復用。在4T2P情況下，擁有2個邏輯端口，當符合一定條件時，則可以實現2layer傳輸，若此時兩層傳輸傳輸的同一份數據，則叫做傳輸分集；若傳輸的是不同數據，則叫做空分復用。當2層傳輸，且都傳輸的是不同數據，則稱之為RANK2。

四、小區特定的參考信號
????下行參考信號是預先定義好的，并占用時頻資源網格中的某些特定RE。LTE中定義了多種下行參考信息，每種參考信號有各自不同的應用場景，包括小區特定的參考信號、MBSFN參考信號、UE特定的參考信號、定位參考信號、CSI參考信號。
????小區特定的參考信號對小區內的所有UE都有效，其作用包括：（1）可被UE用于除PMCH和TM 7/8/9（對應基于非碼本的預編碼）下的PDSCH傳輸之外的其它任何下行物理信道的信道估計；（2）可被UE用來獲取CSI；（3）基于小區特定的參考信號的終端測量可用作決定小區選擇和切換的基礎。
????小區可以使用1個、2個或4個小區特定的參考信號，分別對應使用1個、2個或4個天線端口。小區特定的參考信號只在天線端口0~3中的一個或幾個中傳輸。小區特定的參考信號在每個下行子幀，整個下行帶寬內的每個RB上都會發送，此處在TDD 12.0版本有相關優化，意圖在無數據調度的RB上不發送參考信號，從而達到降低其他RB的干擾的目的。MBSFN參考信號在天線端口4上傳輸，還有其他的下行參考信號在5、6..14、15等端口上傳輸。此處的端口講述的是參考信號在RB pairs上的一種擺放方式, 其最終都需要映射到小區中存在的邏輯端口上。目前邏輯端口數最大為8。

五、小區特定參考信號功率與RRU發射功率的計算
1. 小區特定參考信號功率的設置。
????可以配置一個小區的參考信號功率，也可以配置一個天線的參考信號功率。此處設置的功率為單位時間內在任一RE頻率帶寬上發射的參考信號能量。也就是單位時間內一個子載波的發射能量。

2.? RRU發射功率的計算
????設功率設置值為a(0.1dBm)，參考信號功率為p’。
????則有0.1a=10lg p’, p’=100.01a，此處P’表示單個RE上的發射功率。
????一個20M小區，其RE數目為100*12，假設所有有RE上都發射的是參考信號，則RRU端口上可以檢測到的發射功率p應該為：
????P=1200*p’=1200*100.01a
????1個、2個或4個天線端口的小區特定參考信號的映射關系如下圖所示，其中綠色為參考信號RE，白色為普通數據RE，空格為不發送數據。功率的單位時間為1s,也就是1個TTI，就是下圖中一個大方塊的長度，對普通子幀，其包含了14個符合。大方塊的高度方面為12個子載波。也就是一個RB pairs包含了12*14=168個RE。為了使參考信號能被有效接收，參考信號的功率通常大于普通信號的功率。總的功率等于一個符號長度內所有RE功率的求和。

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?圖示：小區參考信號端口1,2,4的排序??????

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??????在一個符號的時間長度內，有的12個RE包含了參考信號RE，有的不包含，有的還包含了不發送信號的空格。定義TypeA RE，TypeB RE?如下：
????TypeA RE：REs without RS signals on the same symbol
?????TypeB RE:? REs with RS singals on the same symbol
????對One antenna port，其功率的計算有兩種情況：2 RS + 10 TypeB RE；12 TypeA RE。
????對Two/Four antenna port: 其功率的計算也有兩種情況：2 RS + 8 TypeB RE；12 TypeA RE。
????定義EA(mW)，EB(mW)，ERS(mW)。EA(mW): The RE power of TypeA RE；EB(mW): The RE power of TypeB RE；ERS(mW): The RE power of RS signals。ERS跟MML設置值dbm的換算關系如下：ERS(mW) = 10^(RS(dBm)/10)。
????ERS和EA/EB的大小關系來源于port以及PA/PB的設置，端口設置前面已經描述。PB，該參數表示PDSCH上EPRE（Energy Per Resource Element）的功率因子比率指示，它和天線端口共同決定了功率因子比率的值。該參數設置的越小，有導頻的符號上的數據功率越小；該參數設置的越大，有導頻的符號上的數據功率越大。
????ρa(mW) = EA/ERS；ρb(mW) = EB/ERS。
????一般情況下有ρa(dBm) = PA + 10log(2) (Transmit diversity)或者ρa(dBm) = PA? (Other situations)。ERS一定，PA變大，則EA變大，小區所有用戶功率將提高。在傳輸分集時，PA功率相對非傳輸分集提高兩倍。由PA可以得出ρa, 進而得到EA。
????ERS(mW) = 10^(RS(dBm)/10);
????EA(mW)= 10^((RS(dBm)+ρa(dBm))/10);
????EB(mW)= 10^((RS(dBm)+ρb(dBm))/10)。
????ρb(dBm) 與 ρa (dBm)的關系如下表， 由ρa和PB，進而可以得出ρb，最后算出EB。

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????計算舉例：20M、PB=2、PA= -3dB、2PORT、普通小區PDSCHCFG=122（0.1dBm）。無傳輸分集。
ERS=10(122*0.1/10)=16.6;
ρa (dBm)=PA=-3,? ρb(dBm)=0.75*ρa (dBm)=-9/4;
EA=ρa(mw)*ERS=10(ρa(dBm)/10)*ERS=10(-3/10)*ERS=0.5*ERS=8.3;
EB=ρb(mW) *ERS=10(ρb(dBm)/10)*ERS=10(-9/40)*ERS=0.6*ERS=9.96.
????在2PORT下，2OM小區。對于沒有參考信號的部分，每一個符號的時間刻度內包含了100個RB，每個RB內12個RE, 每個RE的功率為EA:
????發射功率為1200EA=1200*10^((RS(dBm)+ρa(dBm))/10)=9960Mw=9.6W。
????對于有參考信號的部分，每一個符號的時間刻度內包含了100個RB，每個RB內8個功率為EB的RE, 兩個功率為ERS的RE:
????發射功率為800EB+200ERS=800*10^((RS(dBm)+ρb(dBm))/10)+200ERS=11288Mw=11.2W。
????在一個TTI內的平均功率應該是由4列帶參考信號和10列不帶參考信號RE平均而成。整體而言，我們設定了參考信號RE的功率，又設定了PA和PB以及PORT數，從而決定傳輸業務數據的RE的TypeA RE和TypeB RE的功率，再根據每一個RB pairs當中不同RE的排列最終得出總的功率。由于系統的復雜性，比如PA的可變化，以及PA、PB同EA、EB的非線性關系，實際情況比本例子中的計算要更加復雜。

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3. SIB2中RSP的計算
????Sib2(RSP)：SIB2消息中下發的RSRP值，是每邏輯天線(port)的小區參考信號的功率。計算原則為當邏輯端口數小于物理小區端口數時，比如物理端口4，邏輯端口2。則SIB2中的值為配置功率換算為功率后的2倍。因為兩個天線同時發送的數據在終端側被疊加。
????Sib2(RSP) = 0.1dBm * ReferenceSignalPwr + 10*log10(AntNum / CrsPortNum)。其中AntNum為物理天線個數，CrsPortNum為CRS端口數。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的LTE: 小区特定参考信号功率与RRU发射功率的计算的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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