5G NR中天线端口(Antenna Port)和物理天线(Physical Antenna)之间的差异
DeePhy
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中国科学技术大学 信息与通信工程博士
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简介：LTE 和5G NR（"新无线电"）技术中从基站到UE 的下行链路帧配置为使用多个天线端口。它们用于将数据从 eNB/gNB 传输到 UE。 这些多个天线端口用于实现更高的数据可靠性（使用发射分集）或 提高数据速率（使用空间多路复用）。
天线端口
• 术语"天线端口"与物理层有关。
• 这是逻辑概念，而不是像射频天线那样的物理概念。
• 每个天线端口代表特定且独特的信道型号。
• 为所有天线端口单独分配专用参考信号，这 有助于通道估计和均衡。参考信号也称为导频信号或导频载波。
• 每个天线端口分配一个资源网格。 每个传输方向（上行链路或下行链路）都有一组资源网格。
• 给定天线端口 （p） 有一个资源网格，子载波间隔配置 和传输方向（下行链路或上行链路）。 资源网格由一个子帧的 RB（资源块）数量组成。 每个RB由频域中的12个连续子载波组成。 另一个名为"RE"的元素，指的是资源元素，在频域上跨越 1 个子载波和 1 个 时域上的 OFDM 符号。因此，RB 将具有一个或多个 RE。
图 1 LTE和5G NR中应用的资源网格、资源块和资源元素的概念
• 资源网格中对应天线端口
和子载波间隔配置
的每个元素被称为资源元素，由
唯一标识，其中
是频域中的索引，
是指时域中相对于某些参考点。资源元素
对应于一个物理资源和复值
。
天线端口映射到物理天线
• 如图2物理层所示，天线端口是位于预编码模块前后的逻辑端口。
• 物理层中的层数小于或等于天线端口数。
• 图3描绘了天线端口和物理天线之间的映射。 一个天线端口可以映射到单个物理天线或多个物理天线。 因此，调制数据符号可以映射到一个或多个物理天线。
图2 以传输块的形式出现的eNodeB Transmitter上层数据是物理层的输入
图 3 逻辑天线端口到物理天线的映射
• 如图2所示， 将来自所有层的调制数据符号组合在一起，然后在预编码模块之前重新分配到每个天线端口。
• 应用预编码算法后，每个预编码的数据符号都会经过单独的 RE（资源元素）。 这由多个 RE 映射器模块显示。
• 在进行OFDM信号生成的过程中，在执行IFFT操作之前，为每个天线端口单独创建独立的资源网格。
• 3GPP TS 38.211 中的"6.3.1.5 预编码"部分提到了各种预编码矩阵表。这些表用于（层、天线端口）的不同组合，如下所示。下面提到了一个这样的表格。为简单起见，此处的"列数"是指物理层中的层数，其中 "行数"是指天线端口的数量。
块向量：
应该根据下面的关系预编码
其中
。天线端口集合
应该根据[6, TS 38.214]中的过程来决定。