導(dǎo)頻是TD-LTE系統(tǒng)估計(jì)衰落失真信息的重要參考信號(hào)，也是提高系統(tǒng)通信質(zhì)量的重要保證。通過(guò)簡(jiǎn)要介紹TD-LTE系統(tǒng)導(dǎo)頻的插入方式、信號(hào)類型和選擇條件，結(jié)合具體分析TD-LTE系統(tǒng)上下行鏈路的導(dǎo)頻圖案，為全面認(rèn)識(shí)TD-LTE系統(tǒng)提供了幫助。

TD-LTE 導(dǎo)頻 梳狀分布 塊狀分布 星狀分布

中圖分類號(hào)：TN929.53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1010（2014）-06-0044-06

1 概述

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用）技術(shù)具有抗多徑干擾和頻譜利用率高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在因信道衰落產(chǎn)生幅度衰減、相位偏移和頻率畸變等嚴(yán)重影響通信質(zhì)量的問(wèn)題，要解決這些問(wèn)題就必需對(duì)信道進(jìn)行估計(jì)。TD-LTE系統(tǒng)采用的信道估計(jì)技術(shù)是有導(dǎo)頻輔助信道估計(jì)，該技術(shù)的特點(diǎn)是在發(fā)送端的信號(hào)中的某些由系統(tǒng)指定的位置處插入一些接收端已知的專用信號(hào)序列，接收端以這些插入的信號(hào)序列受到信道傳輸衰落影響的程度為參考藍(lán)本，根據(jù)某些算法來(lái)估計(jì)整個(gè)通信信道的情況，使系統(tǒng)采用相關(guān)措施來(lái)補(bǔ)償這些衰落，達(dá)到提高系統(tǒng)通信質(zhì)量的目的。

由于移動(dòng)通信的移動(dòng)性，使得無(wú)線信道的強(qiáng)度、速度、方位、多徑、反射、衍射、繞射都是動(dòng)態(tài)變化的，具有很大的隨機(jī)性和時(shí)變性，極易導(dǎo)致接收信號(hào)的幅度、相位和頻率失真，又因?yàn)門D-LTE系統(tǒng)的上行采用的是SC-FDMA（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access，單載波頻分多址）技術(shù)、下行采用的是OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交頻分多址）技術(shù)，具有多種功能不同的物理信道，支持多天線和定位技術(shù)等特點(diǎn)。為了使上下行發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)無(wú)線信道后能被正確接收，TD-LTE系統(tǒng)不僅要用動(dòng)態(tài)信道估計(jì)來(lái)動(dòng)態(tài)跟蹤信道響應(yīng)的實(shí)時(shí)變化，還使用了多種導(dǎo)頻模式、多種導(dǎo)頻插入圖案。

TD-LTE系統(tǒng)在上行鏈路中，根據(jù)終端功耗和成本要求等特點(diǎn)，針對(duì)終端與基站是簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)關(guān)系，采用的導(dǎo)頻是簡(jiǎn)單、單一及實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易的導(dǎo)頻圖案；在下行鏈路中，針對(duì)基站與終端是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的復(fù)雜關(guān)系，采用的導(dǎo)頻是復(fù)雜、多變、技術(shù)性更強(qiáng)及具有時(shí)域頻域二維方向上靈活可調(diào)的導(dǎo)頻圖案。本文介紹了導(dǎo)頻插入過(guò)程和導(dǎo)頻類型，描述了導(dǎo)頻插入條件和導(dǎo)頻信號(hào)類型，分析了上下行鏈路的導(dǎo)頻圖案，使得對(duì)TD-LTE導(dǎo)頻系統(tǒng)有一個(gè)比較清晰的了解。

2 導(dǎo)頻碼插入簡(jiǎn)介

2.1 導(dǎo)頻插入過(guò)程

TD-LTE系統(tǒng)導(dǎo)頻插入位置如圖1所示。比特?cái)?shù)據(jù)流經(jīng)編碼交織、基帶調(diào)制后形成OFDM符號(hào)流（每個(gè)OFDM符號(hào)中包含的比特?cái)?shù)由基帶調(diào)制模式?jīng)Q定），然后插入OFDM符號(hào)形式的導(dǎo)頻碼。插入過(guò)程中系統(tǒng)以資源塊為單位，按照相關(guān)規(guī)定，在時(shí)域上（假設(shè)只考慮時(shí)域）先將一定數(shù)目的數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)按序映射到資源塊中的資源單元上，再映射1個(gè)導(dǎo)頻OFDM符號(hào)到該數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)后的資源單元上，如此往返交替將數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)和導(dǎo)頻OFDM符號(hào)有序地重新組合成新的OFDM符號(hào)流，再完成子載波映射。新的OFDM符號(hào)流經(jīng)過(guò)IFFT（Inverse Fast Fourier Transform，快速傅里葉逆變換）后又插入CP（Cyclic Prefix，循環(huán)前綴），再經(jīng)過(guò)失真無(wú)線信道傳輸?shù)浇邮斩恕?/p>

圖1 TD-LTE系統(tǒng)導(dǎo)頻插入與抽出位置

接收端先除去CP（CP的作用是防止無(wú)線信道的符號(hào)間干擾ISI和載波間干擾ICI，經(jīng)過(guò)無(wú)線信道后已完成職能）后再經(jīng)FFT變換，在子載波解映射的同時(shí)在系統(tǒng)規(guī)定的位置抽出導(dǎo)頻碼供系統(tǒng)作為信道估計(jì)參考，由于導(dǎo)頻碼是已知的，通過(guò)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)可比較估計(jì)出導(dǎo)頻碼經(jīng)過(guò)無(wú)線信道后的幅度、相位、頻率的失真情況，做出相應(yīng)補(bǔ)償，并使這些補(bǔ)償措施直接應(yīng)用到該導(dǎo)頻碼所管轄的數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)上，直到新的導(dǎo)頻碼再次到來(lái)，這種循環(huán)往復(fù)的操作最終可以達(dá)到修正信道失真、恢復(fù)原始發(fā)送信號(hào)的目的。最后，經(jīng)過(guò)基帶解調(diào)和解碼解交織，系統(tǒng)恢復(fù)發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)比特流。

2.2 導(dǎo)頻插入方式分類

導(dǎo)頻輔助信道估計(jì)常用方法有兩種：基于導(dǎo)頻信道的估計(jì)和基于導(dǎo)頻符號(hào)的估計(jì)。前者在系統(tǒng)中設(shè)置專用導(dǎo)頻信道來(lái)發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)；后者在發(fā)送端的信號(hào)中的某些位置插入一些接收端已知的符號(hào)或序列，接收端以這些插入信號(hào)或序列受到傳輸衰落影響的程度為參考，利用某些算法來(lái)估計(jì)整個(gè)信道衰落的情況。TD-LTE系統(tǒng)采用的就是后者——基于導(dǎo)頻符號(hào)的估計(jì)方式。

基于導(dǎo)頻符號(hào)的插入是以資源單元RE為單位，將特定導(dǎo)頻信息序列按照規(guī)定映射到資源塊RB指定位置的資源單元中，其他資源單元?jiǎng)t映射數(shù)據(jù)。這種將導(dǎo)頻碼映射到資源塊中的方式一般可分為三種：梳狀分布、塊狀分布和星狀分布。如圖2所示，每個(gè)小塊為一個(gè)資源單元，整個(gè)矩形是一個(gè)常規(guī)CP下的資源塊，淡紅色資源單元為導(dǎo)頻OFDM符號(hào)映射，淡藍(lán)色資源單元為數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)映射。

圖2 導(dǎo)頻分布方式

梳狀分布是在每個(gè)OFDM符號(hào)中使用一些子載波作為導(dǎo)頻，系統(tǒng)根據(jù)這些導(dǎo)頻的信道信息算出所有子載波的信道修正信息，導(dǎo)頻符號(hào)以一定頻率間隔周期發(fā)送，所有OFDM符號(hào)中都含有導(dǎo)頻符號(hào)，信道估計(jì)時(shí)只需頻域插值；塊狀分布是將某些OFDM符號(hào)全部作為導(dǎo)頻信號(hào)，系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)頻OFDM符號(hào)估計(jì)信道信息，并作為后面OFDM符號(hào)信道修正的參考，導(dǎo)頻符號(hào)以一定時(shí)間間隔周期發(fā)送，所有子載波都用來(lái)發(fā)送導(dǎo)頻符號(hào)，信道估計(jì)時(shí)只需時(shí)域插值；星狀分布是在某些OFDM符號(hào)上使用一些子載波作為導(dǎo)頻，以一定時(shí)間間隔和一定頻率間隔發(fā)送導(dǎo)頻符號(hào)，導(dǎo)頻符號(hào)在時(shí)域和頻域都不是連續(xù)分布的，信道估計(jì)時(shí)需要時(shí)域頻域二維插值。

事實(shí)上，這三種導(dǎo)頻分布方式在不同信道環(huán)境下有明顯的區(qū)別。在時(shí)域快速變化信道中，梳狀分布因?qū)ьl分布的連續(xù)性，能夠較好地跟蹤不同符號(hào)下信道狀態(tài)的變化，信道變化越快該優(yōu)勢(shì)越明顯，所以要優(yōu)于塊狀分布和星狀分布；在頻域頻率選擇性衰落信道中，由于子載波變化較快，而塊狀分布因頻域子載波選擇的連續(xù)性要明顯優(yōu)于梳狀分布；星狀分布因時(shí)域頻域的離散性，可以通過(guò)調(diào)整子載波間隔和OFDM符號(hào)間隔來(lái)適應(yīng)頻率選擇性衰落信道及時(shí)間選擇性衰落信道，所以要優(yōu)于梳狀分布和塊狀分布。TD-LTE系統(tǒng)正是根據(jù)它們的優(yōu)劣關(guān)系，在上行鏈路使用梳狀分布和塊狀分布、在下行鏈路使用星狀分布。endprint

3 導(dǎo)頻選擇要求及信號(hào)類型

3.1 導(dǎo)頻選擇要求

在TD-LTE系統(tǒng)中，梳狀分布和塊狀分布僅應(yīng)用在上行鏈路的兩個(gè)導(dǎo)頻參考信號(hào)上，導(dǎo)頻在時(shí)域和頻域上的選擇幾乎沒(méi)有多少變化。然而應(yīng)用于下行鏈路中的星狀分布，因下行鏈路上多天線應(yīng)用帶來(lái)的復(fù)雜性，不僅使下行鏈路應(yīng)用的導(dǎo)頻參考信號(hào)多樣，而且還使得下行鏈路應(yīng)用的星狀分布導(dǎo)頻插入方式也變得十分復(fù)雜，使導(dǎo)頻的選擇成為基于導(dǎo)頻信道估計(jì)的重要基礎(chǔ)，這就要求必須了解TD-LTE系統(tǒng)的導(dǎo)頻選擇條件。

實(shí)踐證明，導(dǎo)頻的選擇不僅在時(shí)域上跟最小相干時(shí)間（與最大多普勒頻移有關(guān)）相關(guān)、在頻域上跟信道的最小相干帶寬（與最大多徑時(shí)延有關(guān)）相關(guān)，還與選擇的信道估計(jì)算法有重要關(guān)聯(lián)，同時(shí)要兼顧用作導(dǎo)頻的系統(tǒng)資源單元的額外開銷，考慮在時(shí)域和頻域?qū)ьl的插入位置能使信道估計(jì)跟上信道頻率響應(yīng)函數(shù)變化的要求。因此，導(dǎo)頻的選擇其實(shí)就是導(dǎo)頻的數(shù)量和導(dǎo)頻在時(shí)域頻域的插入位置的選擇。

3.2 TD-LTE導(dǎo)頻信號(hào)類型

TD-LTE系統(tǒng)物理層信道類型較多，信號(hào)解調(diào)方式和要求存在明顯差異。TD-LTE系統(tǒng)引入了多天線、定位等多項(xiàng)新技術(shù)，這些新技術(shù)對(duì)信道信息需求也有所不同。為了既能綜合考慮TD-LTE物理層信道的需求和結(jié)構(gòu)特征，又能盡量滿足相關(guān)新技術(shù)的要求，在TD-LTE系統(tǒng)的導(dǎo)頻信號(hào)設(shè)計(jì)中，專門定義了七種導(dǎo)頻功能不同的導(dǎo)頻RS（Reference Signals，參考信號(hào)），如表1所示。

下行公共導(dǎo)頻CRS又叫小區(qū)導(dǎo)頻，是小區(qū)內(nèi)所有UE（User Equipment，用戶設(shè)備）都要使用的，該導(dǎo)頻需要覆蓋整個(gè)帶寬。

4 TD-LTE導(dǎo)頻圖案分析

TD-LTE系統(tǒng)支持多天線技術(shù)，導(dǎo)頻與各天線端口對(duì)應(yīng)，不同天線端口上的導(dǎo)頻相互正交。從發(fā)射端看，天線端口是一個(gè)邏輯概念，與物理天線并非一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)天線端口信號(hào)可由一個(gè)物理天線發(fā)射，也可由多個(gè)物理天線同時(shí)發(fā)送；從接收端看，每個(gè)天線端口是一個(gè)可檢測(cè)的獨(dú)立發(fā)射通道。因此，導(dǎo)頻參考信號(hào)總是與天線端口號(hào)對(duì)應(yīng)。

4.1 TD-LTE上行鏈路導(dǎo)頻圖案

在TD-LTE上行鏈路中，3GPP協(xié)議明確規(guī)定：使用在頻域連續(xù)、時(shí)域離散的一維導(dǎo)頻塊狀分布，以及在頻域離散、時(shí)域連續(xù)的一維導(dǎo)頻梳狀分布。TD-LTE上行鏈路包括上行解調(diào)導(dǎo)頻DMRS和上行探測(cè)導(dǎo)頻SRS，其中DMRS包括PUSCH解調(diào)導(dǎo)頻和PUCCH解調(diào)導(dǎo)頻。根據(jù)不同用途，PUSCH導(dǎo)頻和PUCCH導(dǎo)頻在序列設(shè)計(jì)及資源映射上存在一定差異，且不同用戶的PUSCH導(dǎo)頻因調(diào)度在不同資源塊上，可保證導(dǎo)頻間的正交性。

一般情況下，在正常CP時(shí)，PUSCH導(dǎo)頻映射在每個(gè)時(shí)隙（即1個(gè)資源塊的時(shí)域長(zhǎng)度）的第4個(gè)SC-FDMA符號(hào)的全部子載波上；在擴(kuò)展CP時(shí)，PUSCH導(dǎo)頻映射在每個(gè)時(shí)隙的第3個(gè)SC-FDMA符號(hào)的全部子載波上。頻域不需插值，只需對(duì)時(shí)域?qū)ьl子載波上信道估計(jì)值采用濾波降噪處理，可提高導(dǎo)頻子載波信道估計(jì)值精度，與之對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻圖案也非常簡(jiǎn)單，如圖3所示：

圖3 正常CP時(shí)TD-LTE上行導(dǎo)頻圖案

PUCCH導(dǎo)頻的映射與PUCCH的格式相關(guān)，在資源塊中與PUSCH一樣同為塊狀分布。而SRS導(dǎo)頻的映射與用戶無(wú)關(guān)，為梳狀分布，只在奇數(shù)子載波或偶數(shù)子載波對(duì)應(yīng)的全部SC-FDMA符號(hào)上映射SRS導(dǎo)頻，或者說(shuō)，在頻域上每隔1個(gè)子載波插入1個(gè)SRS導(dǎo)頻。顯然，由于時(shí)域的連續(xù)性，這種導(dǎo)頻分布方式不需在時(shí)域上插值運(yùn)算，導(dǎo)頻信道估計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。

4.2 TD-LTE下行鏈路--導(dǎo)頻圖案

TD-LTE下行鏈路的導(dǎo)頻映射在資源塊上的導(dǎo)頻圖案，全部為在時(shí)域頻域同為離散的二維星狀分布，但不同的導(dǎo)頻有不同的映射方式。TD-LTE下行支持5個(gè)導(dǎo)頻：CRS在天線端口0—3中的1個(gè)或全部發(fā)送；MBSFN僅在支持多播信道的天線端口4上發(fā)送；URS配置在天線端口5、7、8或天線端口7、…、（v+6），v表示下行共享信道傳輸?shù)膶訑?shù)，范圍為1—8；CSIRS在天線端口15—22上發(fā)送；PRS則由天線端口6發(fā)送。

此外，不同導(dǎo)頻在不同天線端口上發(fā)送，導(dǎo)頻圖案也不同；同樣導(dǎo)頻在不同天線端口上發(fā)送，導(dǎo)頻圖案也不同；正常CP和擴(kuò)展CP時(shí)，同樣導(dǎo)頻在同一天線端口上的導(dǎo)頻圖案不同；在不同天線端口發(fā)送同樣導(dǎo)頻，執(zhí)行的功能不同。下面將分析TD-LTE下行鏈路導(dǎo)頻圖案。

圖4所示為正常CP時(shí)公共導(dǎo)頻CRS在天線端口0—3上1個(gè)子幀的導(dǎo)頻映射圖案，該圖案是在綜合考慮了下行控制信道和廣播信道解調(diào)需求后的設(shè)計(jì)。由于下行控制信道位于每個(gè)子幀的前幾個(gè)OFDM符號(hào)中，每個(gè)子幀的第1個(gè)OFDM符號(hào)中插入導(dǎo)頻有助于下行控制信號(hào)盡早解調(diào)。又因天線端口2和端口3的導(dǎo)頻密度要低于天線端口0和端口1，這樣既可維持系統(tǒng)正常工作，又能減少系統(tǒng)的導(dǎo)頻資源開銷。

圖5所示為天線端口4上MBSFN導(dǎo)頻在1個(gè)子幀的映射圖案。由于MBMS（Multimedia Broadcast Multicast Service，多媒體廣播多播業(yè)務(wù)）業(yè)務(wù)要考慮支持較大小區(qū)半徑，相應(yīng)的多徑時(shí)延更長(zhǎng)，頻率選擇性更強(qiáng)，因此MBSFN導(dǎo)頻的頻域方案包括了載波間隔為15kHz和7.5kHz兩種，位于同一天線端口的導(dǎo)頻圖案也有兩種。

圖6所示為天線端口5上用戶專用導(dǎo)頻URS在1個(gè)子幀的映射圖案。URS在資源塊上與數(shù)據(jù)一起預(yù)編碼后發(fā)送。URS的優(yōu)點(diǎn)包括：在發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的資源塊中發(fā)送導(dǎo)頻，可減少相鄰小區(qū)間干擾；在不發(fā)送數(shù)據(jù)的資源塊中不發(fā)送導(dǎo)頻，可有效節(jié)省能量；導(dǎo)頻端口數(shù)與MIMO（Multiple Input Multiple Output，多輸入多輸出）傳輸并行數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)相同，可避免公共導(dǎo)頻開銷過(guò)大；導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)采用相同預(yù)編碼方式發(fā)送，檢測(cè)無(wú)需知道預(yù)編碼信息，可提高信道估計(jì)的準(zhǔn)確性。endprint

圖7（a）所示為下行測(cè)量導(dǎo)頻CSIRS在8天線系統(tǒng)中天線端口15、16、19、20、7、18、21、22在1個(gè)子幀的導(dǎo)頻圖案。CSIRS在天線端口15—22上發(fā)送，支持1、2、4、8多天線，分別對(duì)應(yīng)15、15—16、15—18、15—22等天線端口。天線越多，發(fā)送CSIRS的端口也越多。正常CP子幀支持5種8天線端口導(dǎo)頻圖案、10種4天線端口導(dǎo)頻圖案、20種2天線端口導(dǎo)頻圖案、20種1天線端口導(dǎo)頻圖案；擴(kuò)展CP子幀支持4種8天線端口導(dǎo)頻圖案、8種4天線端口導(dǎo)頻圖案、16種2天線端口導(dǎo)頻圖案、16種1天線端口導(dǎo)頻圖案。為了避免CSIRS與URS碰撞，系統(tǒng)還補(bǔ)充了一些無(wú)碰撞CSIRS圖案。

圖7（b）所示為天線端口6上定位導(dǎo)頻PRS在1個(gè)子幀的導(dǎo)頻圖案。在TD-LTE支持的OTDOA（Observed Time Difference of Arrival，下行到達(dá)時(shí)間觀測(cè)差定位）技術(shù)中，各基站發(fā)送輔助定位導(dǎo)頻PRS，終端通過(guò)測(cè)量多個(gè)小區(qū)發(fā)來(lái)的PRS確定當(dāng)前地理位置后上報(bào)網(wǎng)絡(luò)。由于在天線端口6上發(fā)送，PRS只在子載波間隔為15kHz系統(tǒng)中定義，終端同時(shí)能檢測(cè)較多小區(qū)的定位導(dǎo)頻，處理增益較大，自相關(guān)性較好且無(wú)峰值，CRS和PRS可共同規(guī)劃，搜索復(fù)雜度低，在同步和準(zhǔn)同步系統(tǒng)中性能良好。PRS只有在系統(tǒng)配置成定位子幀的下行子幀中發(fā)送。

圖7 CSIRS、PRS導(dǎo)頻圖案

5 總結(jié)

TD-LTE系統(tǒng)使用三種導(dǎo)頻類型，其中梳狀分布和塊狀分布僅應(yīng)用于上行鏈路，導(dǎo)頻圖案簡(jiǎn)單、單一，可以滿足終端功耗和成本要求低、結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單、成型要求方便的設(shè)計(jì)需求，滿足上行鏈路終端與基站點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；星狀分布不僅可以滿足下行鏈路導(dǎo)頻類型較多、導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)復(fù)雜的需求，也因?yàn)樵贠FDM系統(tǒng)中均勻分布的導(dǎo)頻可以使信道估計(jì)的均方誤差達(dá)到最小，所以在均勻?qū)ьl柵格結(jié)構(gòu)中，星狀分布性能最優(yōu)。

導(dǎo)頻不僅可以為估計(jì)信道衰落提供參考信號(hào)，達(dá)到提高信道誤碼率的目的，還能為正確識(shí)別不同物理信道提供參考依據(jù)，使復(fù)雜的通信過(guò)程在處理信息時(shí)變得更加簡(jiǎn)單，尤其是在多天線系統(tǒng)中。導(dǎo)頻的應(yīng)用為TD-LTE系統(tǒng)正確運(yùn)行提供了有力支撐，因此務(wù)必要了解導(dǎo)頻的技術(shù)要素。

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[4] 梁琳. LTE-TDD系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 重慶： 重慶郵電大學(xué)， 2011.

[5] 王映民，孫韶輝，等. TD-LTE-Advanced移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2012.★endprint

圖7（a）所示為下行測(cè)量導(dǎo)頻CSIRS在8天線系統(tǒng)中天線端口15、16、19、20、7、18、21、22在1個(gè)子幀的導(dǎo)頻圖案。CSIRS在天線端口15—22上發(fā)送，支持1、2、4、8多天線，分別對(duì)應(yīng)15、15—16、15—18、15—22等天線端口。天線越多，發(fā)送CSIRS的端口也越多。正常CP子幀支持5種8天線端口導(dǎo)頻圖案、10種4天線端口導(dǎo)頻圖案、20種2天線端口導(dǎo)頻圖案、20種1天線端口導(dǎo)頻圖案；擴(kuò)展CP子幀支持4種8天線端口導(dǎo)頻圖案、8種4天線端口導(dǎo)頻圖案、16種2天線端口導(dǎo)頻圖案、16種1天線端口導(dǎo)頻圖案。為了避免CSIRS與URS碰撞，系統(tǒng)還補(bǔ)充了一些無(wú)碰撞CSIRS圖案。

圖7（b）所示為天線端口6上定位導(dǎo)頻PRS在1個(gè)子幀的導(dǎo)頻圖案。在TD-LTE支持的OTDOA（Observed Time Difference of Arrival，下行到達(dá)時(shí)間觀測(cè)差定位）技術(shù)中，各基站發(fā)送輔助定位導(dǎo)頻PRS，終端通過(guò)測(cè)量多個(gè)小區(qū)發(fā)來(lái)的PRS確定當(dāng)前地理位置后上報(bào)網(wǎng)絡(luò)。由于在天線端口6上發(fā)送，PRS只在子載波間隔為15kHz系統(tǒng)中定義，終端同時(shí)能檢測(cè)較多小區(qū)的定位導(dǎo)頻，處理增益較大，自相關(guān)性較好且無(wú)峰值，CRS和PRS可共同規(guī)劃，搜索復(fù)雜度低，在同步和準(zhǔn)同步系統(tǒng)中性能良好。PRS只有在系統(tǒng)配置成定位子幀的下行子幀中發(fā)送。

圖7 CSIRS、PRS導(dǎo)頻圖案

5 總結(jié)

TD-LTE系統(tǒng)使用三種導(dǎo)頻類型，其中梳狀分布和塊狀分布僅應(yīng)用于上行鏈路，導(dǎo)頻圖案簡(jiǎn)單、單一，可以滿足終端功耗和成本要求低、結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單、成型要求方便的設(shè)計(jì)需求，滿足上行鏈路終端與基站點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；星狀分布不僅可以滿足下行鏈路導(dǎo)頻類型較多、導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)復(fù)雜的需求，也因?yàn)樵贠FDM系統(tǒng)中均勻分布的導(dǎo)頻可以使信道估計(jì)的均方誤差達(dá)到最小，所以在均勻?qū)ьl柵格結(jié)構(gòu)中，星狀分布性能最優(yōu)。

導(dǎo)頻不僅可以為估計(jì)信道衰落提供參考信號(hào)，達(dá)到提高信道誤碼率的目的，還能為正確識(shí)別不同物理信道提供參考依據(jù)，使復(fù)雜的通信過(guò)程在處理信息時(shí)變得更加簡(jiǎn)單，尤其是在多天線系統(tǒng)中。導(dǎo)頻的應(yīng)用為TD-LTE系統(tǒng)正確運(yùn)行提供了有力支撐，因此務(wù)必要了解導(dǎo)頻的技術(shù)要素。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張長(zhǎng)青. TD-LTE正交頻分調(diào)制技術(shù)研究[J]. 移動(dòng)通信， 2013（18）： 34-38.

[2] 張長(zhǎng)青. TD-LTE上下行技術(shù)分析及建議[J]. 移動(dòng)通信， 2013（12）： 33-37.

[3] 耿桓，謝志遠(yuǎn). OFDM系統(tǒng)中于導(dǎo)頻信道估計(jì)插值算法分析[J]. 電力系統(tǒng)通信， 2005（9）： 10-13.

[4] 梁琳. LTE-TDD系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 重慶： 重慶郵電大學(xué)， 2011.

[5] 王映民，孫韶輝，等. TD-LTE-Advanced移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2012.★endprint

圖7（a）所示為下行測(cè)量導(dǎo)頻CSIRS在8天線系統(tǒng)中天線端口15、16、19、20、7、18、21、22在1個(gè)子幀的導(dǎo)頻圖案。CSIRS在天線端口15—22上發(fā)送，支持1、2、4、8多天線，分別對(duì)應(yīng)15、15—16、15—18、15—22等天線端口。天線越多，發(fā)送CSIRS的端口也越多。正常CP子幀支持5種8天線端口導(dǎo)頻圖案、10種4天線端口導(dǎo)頻圖案、20種2天線端口導(dǎo)頻圖案、20種1天線端口導(dǎo)頻圖案；擴(kuò)展CP子幀支持4種8天線端口導(dǎo)頻圖案、8種4天線端口導(dǎo)頻圖案、16種2天線端口導(dǎo)頻圖案、16種1天線端口導(dǎo)頻圖案。為了避免CSIRS與URS碰撞，系統(tǒng)還補(bǔ)充了一些無(wú)碰撞CSIRS圖案。

圖7（b）所示為天線端口6上定位導(dǎo)頻PRS在1個(gè)子幀的導(dǎo)頻圖案。在TD-LTE支持的OTDOA（Observed Time Difference of Arrival，下行到達(dá)時(shí)間觀測(cè)差定位）技術(shù)中，各基站發(fā)送輔助定位導(dǎo)頻PRS，終端通過(guò)測(cè)量多個(gè)小區(qū)發(fā)來(lái)的PRS確定當(dāng)前地理位置后上報(bào)網(wǎng)絡(luò)。由于在天線端口6上發(fā)送，PRS只在子載波間隔為15kHz系統(tǒng)中定義，終端同時(shí)能檢測(cè)較多小區(qū)的定位導(dǎo)頻，處理增益較大，自相關(guān)性較好且無(wú)峰值，CRS和PRS可共同規(guī)劃，搜索復(fù)雜度低，在同步和準(zhǔn)同步系統(tǒng)中性能良好。PRS只有在系統(tǒng)配置成定位子幀的下行子幀中發(fā)送。

圖7 CSIRS、PRS導(dǎo)頻圖案

5 總結(jié)

TD-LTE系統(tǒng)使用三種導(dǎo)頻類型，其中梳狀分布和塊狀分布僅應(yīng)用于上行鏈路，導(dǎo)頻圖案簡(jiǎn)單、單一，可以滿足終端功耗和成本要求低、結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單、成型要求方便的設(shè)計(jì)需求，滿足上行鏈路終端與基站點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；星狀分布不僅可以滿足下行鏈路導(dǎo)頻類型較多、導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)復(fù)雜的需求，也因?yàn)樵贠FDM系統(tǒng)中均勻分布的導(dǎo)頻可以使信道估計(jì)的均方誤差達(dá)到最小，所以在均勻?qū)ьl柵格結(jié)構(gòu)中，星狀分布性能最優(yōu)。

導(dǎo)頻不僅可以為估計(jì)信道衰落提供參考信號(hào)，達(dá)到提高信道誤碼率的目的，還能為正確識(shí)別不同物理信道提供參考依據(jù)，使復(fù)雜的通信過(guò)程在處理信息時(shí)變得更加簡(jiǎn)單，尤其是在多天線系統(tǒng)中。導(dǎo)頻的應(yīng)用為TD-LTE系統(tǒng)正確運(yùn)行提供了有力支撐，因此務(wù)必要了解導(dǎo)頻的技術(shù)要素。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張長(zhǎng)青. TD-LTE正交頻分調(diào)制技術(shù)研究[J]. 移動(dòng)通信， 2013（18）： 34-38.

[2] 張長(zhǎng)青. TD-LTE上下行技術(shù)分析及建議[J]. 移動(dòng)通信， 2013（12）： 33-37.

[3] 耿桓，謝志遠(yuǎn). OFDM系統(tǒng)中于導(dǎo)頻信道估計(jì)插值算法分析[J]. 電力系統(tǒng)通信， 2005（9）： 10-13.

[4] 梁琳. LTE-TDD系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 重慶： 重慶郵電大學(xué)， 2011.

[5] 王映民，孫韶輝，等. TD-LTE-Advanced移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2012.★endprint