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【5G PHY】物理层逻辑和物理天线的映射

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本人就职于国际知名终端厂商,负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作,目前牵头6G算力网络技术标准研究。


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文章目录

  • 物理层逻辑和物理天线的映射
    • 一、逻辑和物理天线的映射关系
    • 二、映射关系的例子
      • 2.1 一对一映射
      • 2.2 一对多映射
      • 2.3 一对多映射另一个例子

物理层逻辑和物理天线的映射


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       下行多天线传输是5G NR的一项关键技术,即使同一基站的天线集合位于同一站点,不同天线端口传输的信号也会经历不同的无线信道。在某些情况下,共用同一个天线端口传输是很重要的。例如,PDSCH物理信道和PDSCH DMRS共享相同的天线端口,这有助于UE使用DMRS估计信道,并使用该信息解码PDSCH上的信息内容。

       MIMO利用这种特性(不同的无线信道)在不同的天线端口上传输多个并行的数据流。重要的是要理解天线端口是一个抽象的概念逻辑上的天线端口和物理上的天线元件是有区别的特定的传输使用特定的天线端口,然后这些天线端口被映射到一个或多个物理天线单元上。例如,同步信号、PBCH和PBCH解调参考信号使用天线端口4000,即所有三个传输共享同一个天线端口。


一、逻辑和物理天线的映射关系

天线端口与物理天线的映射关系可以是:

  • 一对一:适用于不需要波束赋形的低频频段(波束形成需要多个物理天线单元);
  • 一对多:对高频波束赋形很有用;

二、映射关系的例子

2.1 一对一映射

以2*2 MIMO为例,天线端口为1000和1001。天线1000端口映射到一个物理天线上,天线1001端口映射到另一个物理天线上,如下图:
在这里插入图片描述

从UE来看,有两个下行链路传输,一个是与天线端口1000关联的PDSCH及其DMRS,另一个是与天线端口1001关联的PDSCH及其DMRS。UE不需要知道两次传输使用了哪些物理天线单元。

2.2 一对多映射

当工作在较高频段需要使用波束赋形时,天线端口和物理天线单元之间存在一对多的映射,如下图所示:
在这里插入图片描述
波束赋形使用多个物理天线单元将下行传输定向到特定的UE。这通常使用由多列交叉极性天线单元组成的天线阵列来实现。

2.3 一对多映射另一个例子

天线的1000和1001端口分别映射到多个物理天线单元上,这比第一个例子的增益和方向性更少,因为每个天线端口的物理天线单元更少
在这里插入图片描述

从终端的角度来看,第一个例子与本例相同,即在这两个例子中,终端接收天线端口1000和1001。波束赋形有助于改善链路预算,但对UE是透明的,即UE不需要任何关于基站波束赋形的明确信息。



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