LTE-SRS-全面解析

SRS（SoundingReferenceSignal）eNodeB使用SRS来估计不同频段的上行信道质量。eNodeB侧的调度器可以根据“上行信道状态估计”，将瞬时信道状态好的那些RB分配给UE的上行PUSCH传输，同时可以选择不同的传输参数（如：瞬时数据速率），以及选择对应上行多天线传输相关的不同参数（即用于“上行频率选择性调度”）。SRS还可用于估计上行timing，且在假设下行/上行信道互益的情况（尤其是TDD）下，利用信道对称性来估计下行信道质量。与DMRS不同，SRS并不一定要与任何上行物理信道一起传输。但如果SRS和其它物理信道（如PUSCH）一起传输时，SRS通常会覆盖一个不同且通常更大的频带。LTE定义了2种类型的SRS传输：-周期性SRS（periodicSRS，对应triggertype0）：Rel-8中引入，通过RRC配置。-非周期性SRS（aperiodicSRS，对应triggertype1）：Rel-10中引入。对于FDD，eNodeB可以通过DCIformat0/4/1A触发UE发送非周期性SRS。对于TDD，eNodeB可以通过DCIformat0/4/1A/2B/2C触发UE发送非周期性SRS。（使用对应DCI中的SRSrequest字段）如果UE需要在同一servingcell的同一子帧发送周期性SRS和非周期性SRS，则UE只会发送非周期性SRS。载波聚合中，UE可以同时在不同的servingcell上发送SRS。一个UE可以在每个servingcell上都配置周期性SRS和非周期性SRS。UE在不同的servingcell上，可以有不同的SRS配置参数。SRS配置是可选的。SoundingRS-UL-ConfigCommon::=CHOICE{------小区特定的配置参数releaseNULL,setupSEQUENCE{srs-BandwidthConfigENUMERATED{bw0,bw1,bw2,bw3,bw4,bw5,bw6,bw7},------SRSC，见36.211的Table5.5.3.2-1，Table5.5.3.2-2，Table5.5.3.2-3和Table5.5.3.2-4。srs-SubframeConfigENUMERATED{sc0,sc1,sc2,sc3,sc4,sc5,sc6,sc7,sc8,sc9,sc10,sc11,sc12,sc13,sc14,sc15},------一个系统帧（10ms）内可用于发送SRS的子帧号的集合。见36.211的Table5.5.3.3-1（FDD）和Table5.5.3.3-2（TDD）。ackNackSRS-SimultaneousTransmissionBOOLEAN,------见36.213的8.2节，是否同时发送ACK/NACK/SR（只针对PUCCH）和SRS。会影响到使用shortPUCCH还是NormalPUCCH。SCell并不使用该字段（因为载波聚合中，只有PCell会发送PUCCH）。srs-MaxUpPtsENUMERATED{true}OPTIONAL--CondTDD------是否重配置UpPTS的maxSRS,0m，见36.211的5.5.3.2节}}SoundingRS-UL-ConfigDedicated::=CHOICE{------用于周期性SRSreleaseNULL,setupSEQUENCE{srs-BandwidthENUMERATED{bw0,bw1,bw2,bw3},------SRSB，见36.211的Table5.5.3.2-1，Table5.5.3.2-2，Table5.5.3.2-3和Table5.5.3.2-4srs-HoppingBandwidthENUMERATED{hbw0,hbw1,hbw2,hbw3},------hopb。用于指定是否进行SRS跳频，见36.211的5.5.3.2freqDomainPositionINTEGER(0..23),------RRCn。durationBOOLEAN,------用于指定UE是只发送一个SRS（FALSE），还是无限地发送周期性SRS（直到去使能SRS）srs-ConfigIndexINTEGER(0..1023),------ISRS。用于指定周期性SRS的上报周期SRST和在周期内的子帧偏移offsetTtransmissionCombINTEGER(0..1),------TCk。用于指定周期性SRS的“梳齿”cyclicShiftENUMERATED{cs0,cs1,cs2,cs3,cs4,cs5,cs6,cs7}------csSRSn，见36.211的5.5.3.1节。}}SoundingRS-UL-ConfigDedicated-v1020::=SEQUENCE{srs-AntennaPort-r10SRS-AntennaPort------pN。用于指定周期性SRS使用的天线端口数}SoundingRS-UL-ConfigDedicatedAperiodic-r10::=CHOICE{releaseNULL,setupSEQUENCE{srs-ConfigIndexAp-r10INTEGER(0..31),------ISRS。用于指定非周期性SRS的上报周期SRS,1T和在周期内的子帧偏移1,offsetTsrs-ConfigApDCI-Format4-r10SEQUENCE(SIZE(1..3))OFSRS-ConfigAp-r10OPTIONAL,--NeedONsrs-ActivateAp-r10CHOICE{releaseNULL,setupSEQUENCE{srs-ConfigApDCI-Format0-r10SRS-ConfigAp-r10,srs-ConfigApDCI-Format1a2b2c-r10SRS-ConfigAp-r10,...}}OPTIONAL--NeedON}}SRS-ConfigAp-r10::=SEQUENCE{------用于非周期性SRSsrs-AntennaPortAp-r10SRS-AntennaPort,------pN。用于指定非周期性SRS使用的天线端口数srs-BandwidthAp-r10ENUMERATED{bw0,bw1,bw2,bw3},------SRSB，见36.211的Table5.5.3.2-1，Table5.5.3.2-2，Table5.5.3.2-3和Table5.5.3.2-4freqDomainPositionAp-r10INTEGER(0..23),------RRCn。transmissionCombAp-r10INTEGER(0..1),------TCk。用于指定非周期性SRS的“梳齿”cyclicShiftAp-r10ENUMERATED{cs0,cs1,cs2,cs3,cs4,cs5,cs6,cs7}------csSRSn，见36.213的5.5.3.1节}SRS-AntennaPort::=ENUMERATED{an1,an2,an4,spare1}--ASN1STOP对于TDD而言，如果一个servingcell的UpPTS包含1个SC-FDMAsymbol，则该symbol可用于SRS传输；如果一个servingcell的UpPTS包含2个SC-FDMAsymbol，则这2个symbol都可用于SRS传输，且可以同时分配给同一UE。1.1SRS子帧配置如果SRS在某个子帧上发送，则SRS将占据该子帧的最后一个symbol，因此SRS和DMRS位于不同的SC-FDMAsymbol上。如果最后一个SC-FDMAsymbol分配给了SRS，则该symbol不能用于PUSCH传输，在最差的情况下（每个子帧都有SRS传输），SRS会占用大约7%（1/14）的开销。一个小区在一个系统帧（10ms）内可用于发送SRS的子帧号的集合必须满足：SFCSFCsmod2/Tn：这个公式计算的是在一个系统帧（10ms）内，有哪些子帧可以用于发送SRS。其中2/sn为子帧号；可以将该公式看做是把一个10ms的系统帧分为(10/SFCT)份，而SFC为在每一份中的子帧偏移。（SFCT和SFC的取值见图1）对于TDD而言，只有上行子帧或UpPTS可以用于发送SRS。（TDD中，子帧0和子帧5必定为下行子帧，所以必定不会用于发送SRS）一个小区内可用于发送SRS的子帧号的集合是通过IE：SoundingRS-UL-ConfigCommon的srs-SubframeConfig字段来配置，这是一个小区级的配置（通过SIB2下发）。srs-SubframeConfig与36.211的Table5.5.3.3-1（用于FDD）和Table5.5.3.3-2（用于TDD）的对应关系如下图所示。与协议中的这2个Table相比，我在最后添加了1列，给出了每种配置下的每个系统帧内可用于发送SRS的子帧集合。（见36.211的5.5.3.3节）图1：一个10ms的系统帧内可用于传输SRS的子帧号集合从36.211的Table5.5.3.3-1/Table5.5.3.3-2可以看出，有些srs-SubframeConfig的值是reserved的（FDD下，srs-SubframeConfig=15是reserved的；TDD下，srs-SubframeConfig=14/15是reserved的）。如果某小区配置的srs-SubframeConfig值是reserved的，那么该小区的SRS功能就是完全关闭的（即所有UE都不发送SRS）。例如当小区主要服务于高速移动的UE时，就可以关闭SRS功能。为什么需要SRS子帧配置，而且该配置还是小区级的呢？一个UE在某个特定子帧上发送的SRS可能与小区内其它UE的PUSCH传输在频域上相互重叠。为了避免不同UE的SRS传输和PUSCH传输之间发生冲突，所有UE都应该避免在发送了SRS的子帧的最后一个SC-FDMAsymbol上发送PUSCH。因此，小区内的所有UE应该知道在哪些子帧集合上，可能会有UE发送SRS，这样所有UE就能避免在这些子帧的最后一个SC-FDMAsymbol上发送PUSCH。这就是为什么需要SRS子帧配置，且该配置是小区级的原因。1.2周期性SRS周期性SRS传输每隔一定的周期发送一次。eNodeB通过srs-ConfigIndex（UE特定的配置参数）给UE配置ISRS。UE通过ISRS查36.213的Table8.2-1（用于FDD）或Table8.2-2（用于TDD），可以得到周期性SRS的上报周期SRST和在周期内的子帧偏移offsetT。Table8.2-1:UESpecificSRSPeriodicitySRSTandSubframeOffsetConfigurationoffsetTfortriggertype0,FDDSRSConfigurationIndexISRSSRSPeriodicitySRST(ms)SRSSubframeOffsetoffsetT0–12ISRS2–65ISRS–27–1610ISRS–717–3620ISRS–1737–7640ISRS–3777–15680ISRS–77157–316160ISRS–157317–636320ISRS–317637–1023reservedreservedTable8.2-2:UESpecificSRSPeriodicitySRSTandSubframeOffsetConfigurationoffsetTfortriggertype0,TDDSRSConfigurationIndexISRSSRSPeriodicitySRST(ms)SRSSubframeOffsetoffsetT020,1120,2221,2320,3421,3520,4621,472