5G-SRS天线轮发技术

SRS天线轮发技术介绍
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众所周知,5G网络等支持beaforming技术,可以向终端定向发射。而要想定向发射,首先得探测到终端的位置、传输通路的质量等,从而使的资源更精准的分配给每个终端。终端发送SRS信息即是用于探测终端位置和信道质量的方式之一。
目前,手机反馈信道信息有PMI 和 SRS这两种不同的模式。PMI是通过一种预先设定的机制,依靠终端测量后辅以各种量化算法,来估计信道信息和资源要求,并上报给;而SRS则是利用信道互易性让终端直接将信道信息上报给,显然后者更加精确。同时,在SRS模式下,能够参与发送参考信号的天线数越多,信道估计就越准,能获得的下载速率就越高。
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SRS即Sounding Reference Signal(探测参考信号),SRS轮发指终端在哪根物理天线上发送SRS信息。
在SRS模式下,能够参与发送参考信号的天线数越多,信道估计就越准,进而能获得的速率越高;如果只在固定天线发送则会丢失其它天线信息,天线没有充分利用,难以获得最高的速率。
5G终端一般都配有多根收发天线,目前主流的5G手机、CPE等都采用2根发射天线、4根接收天线(即2T4R)。如果充分利用5G终端的多根天线轮流上报信道信息(即SRS天线轮发),则能够让获取的信息更全面,进行更精准的数据传输:
话说5G的超高下载速率主要来自MIMO技术,MIMO的全称是:Multiple Input Multiple Output,意为多入多出,主要靠在空中同时传输多路不同的数据来成倍地提升网速。
由上图可以看出,采用4根天线同时发送4路数据,手机同时也采用4根天线来接收数据,这样就可以形成4条独立的传输路径,下载速度自然就可以达到一根天线的4倍。
的块头大,能力强,实现4路数据发送当然是比较容易的,但手机就不同了。对于目前的4G手机来说,仅有少量能支持4天线从接收数据,至于手机向发射,所有手机都只能支持单天线发射,如下图所示。
5G手机能力强一些,大部分手机都可支持4天线从接收数据,NSA(非独立组网)模式只支持单天线向发送数据,SA(独立组网)可以支持两根天线向发送数据。所以,对于上行两根天线的5G手机来说,上行MIMO的情况是下图这样的。
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如上所述,MIMO是5G提升下载速率的关键,一般情况下和手机可支持4条发射路径。如果把这些空间的路径比作公路的话,必须对路况了如指掌才能更好地在这些路上分配发送的数据,在畅通的路上多发一些,在拥堵的路上少发一些。
因此,对于传输路径的探测是至关重要的。有FDD和TDD这两种工作方式,不同的工作方式下的路径探测可以采用不同的方式。
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如上图所示,对于FDD(频分双工,Frequency Division Duplex)模式来说,下行和上行采用不同的频率,可以认为是不同的路径,上面的路况也是截然不同的。因此如果想要获取下行路况信息,就必须发送探测信号,由手机收到并进行分析之后,再把结论在通过上行路径传给。
因此FDD下发的探测信号就是CSI-RS(信道状态信息参考信号,Channel State Information Reference Signal),测量之后,再把获取到的信道状态信息(Channel State Information)发回给。显而易见,这种方式需要和手机一个消息来回才能完成,实时性有限,并且,由于手机处理能力较弱,获取的信息也不够准确全面。
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对于TDD(时分双工,Time Division Duplex)模式来说,下行和上行采用相同的频率,可
以认为是同样的路径,上面的路况也是完全相同的。因此如果想要获取下行路况信息,只需要把手机发送的上行探测信号进行测量就可以直接使用了,不用像FDD模式那么麻烦。
这种用于上行信道探测的参考信号就是SRS(全称为Sounding Reference Signal,意为探测参考信号)。SRS在FDD和TDD模式的下都可以使用。当用于FDD时,SRS只能用来探测上行信道,当用于TDD时,探测结果可以同时用于上行和下行,这就叫做TDD上下行信道的互易性。
综上所述,在TDD模式下,上行探测参考信号SRS同时肩负着上下行信号探测的重任。当前5G的主流频段,不论是3.5GHz还是4.9GHz都是TDD模式,因此SRS的角就至关重要了,直接影响到5G下载速率。
如前面所说,一般采用4天线发射,会在空间有4条逻辑上的传输路径,而手机则一般是上行单天线或者双天线发射。那么手机怎么样用一路或者两路发射信号来探测下行的4条路径呢?
这就需要用到SRS轮发了。简单地说,就是手机有4根天线,4根都可以用于接收,但其中只有一根或者两根才能用于发射,那么,手机就把SRS信号在所有的4根天线上轮流发,虽然同一时刻还是单天线或者双天线发射,但实际上所有的天线都发射过信号,收到并分析之后,该天线代表的传输路径也就得到了探测。
如上图所示,最左边的NSA-1T1R,代表在NSA模式下,手机的5G SRS信号只在一根天线上向发送,不进行轮发,这样只能准确探测一根天线相关的路径,其他天线代表的传输路径状况就只能靠猜了。路况都不清楚,发送数据的效果就要差一些。
中间的SA-1T4R,代表在SA模式下,如果手机只支持上行单发,则同一时刻可以在4个天线上选择一个来轮流发送SRS,这样所有天线代表的路径状况都可以被探测到。在NSA模式下,手机也可支持1T4R,进行4天线轮发
最右边的SA-2T4R,代表在SA模式下,如果手机支持上行双发,则同一时刻可以在4个天线上选择两个来轮流发送SRS,信道估计的结果也就更准确,探测的效果更好。dome sheet
其它还有1T2R等,可以以此类推。(注:此处的R指round-轮流,不是receive-接收的意思)
通过SRS轮发技术,让5G的MIMO如虎添翼,下载速率基本一致(NSA和SA)。同时在5G SA模式下,可以支持上行2x2 MIMO(也叫SA双发),上传速率也可以提高一倍。

本文发布于:2024-09-22 03:52:30,感谢您对本站的认可!

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