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LTE中RSRP、RSSI、RSRQ、RS-CINR之间是什么关系


▊参数 RSRP、RSSI、RSRQ、RS-CINR 在介绍 LTE 一系列的相关文档中,出现了几个比较容易混淆的参数 RSRP、RSSI、 RSRQ、RS-CINR,这些参数关系到边缘场强、信噪比等指标,考虑到方案设计 时这些指标的重要性,下面详细介绍这几个参数的意义。 ▊RSRP (Reference Signal Receiving Power)的介绍 在 3GPP 的协议

中,参考信号接收功率(RSRP),定义为在考虑测量频带上,承载 小区专属参考信号的资源粒子的功率贡献(以 W 为单位)的线性平均值。 通俗的理解,可以认为 RSRP 的功率值就是代表了每个子载波的功率值。

▊ RSSI( Received Signal Strength Indicator)的介绍 在 3GPP 的协议中,接收信号强度指示(RSSI)定义为:接收宽带功率,包括在 接收机脉冲成形滤波器定义的带宽内的热噪声和接收机产生的噪声。测量的参考点 为 UE 的天线端口。即 RSSI(Received Signal Strength Indicator)是在这个接收 到 Symbol 内的所有信号(包括导频信号和数据信号,邻区干扰信号,噪音信号等) 功率的平均值。 虽然也是平均值,但是这里还包含了来自外部其他的干扰信号,因此通常测量的平 均值要比带内真正有用信号的平均值要高。 ▊RSRQ (Reference Signal Receiving Quality) 的介绍 在 3GPP 中有该参数的介绍,参考信号接收质量(RSRQ) i 定义为比值 N×RSRP/(E-UTRA carrier RSSI),其中 N 表示 E-UTRA carrier RSSI 测量带宽中 的 RB 的数量。分子和分母应该在相同的资源块上获得。 E-UTRA 载波接收信号 场强指示(E-UTRA Carrier RSSI),由 UE 从所有源上观察到的总的接收功率

(以 W 为单位)的线性平均,包括公共信道服务和非服务小区,邻仅信道干扰, 热噪声等。如果 UE 使用接收分集,那么报告值应该不低于任一独立分集分支的相 应 RSRQ 值。 从公式上推断,该数值用对数表示时,大部分情况是负值。即使来自外部的干扰为 0 或忽略不计,极限情况数值也是趋近与 0 的。 ▊RS-CINR(Carrier to Interference plus Noise Ratio)的介绍 载波干扰噪声比,RS-CINR 在终端定义为 RS 有用信号与干扰(或噪声或干扰加噪 声)相比强度,路测中由 UE 测得。RS-SINR 没有在 3GPP 进行标准化,所以目前 仅在外场测试中要求厂家提供 RS-CINR,且不同厂家在实现中可能会有一定偏差。 具体计算数值如下 RS-CINR=RSRP/(RS RSSI-RSRP);或者可以说:下行 RS 的 SINR = RS 接收功 率 /(干扰功率 + 噪声功率),干扰功率 = RS 所占的 RE 上接收到的邻小区的功 率之和。 通俗的理解,该比值类似于 GSM 系统中的 C/I,即有用信号/无用的信号。从定义 来看 RSRP 相当于 WCDMA 里 CPICH 的 RSCP,RSRQ 相当于 CPICH Ec/No ▊RSRQ>-13.8dB 与 RS-CINR>0dB 关系的说明 Reference Signal Received Quality (RSRQ) 在协议中的定义为:N×RSRP/(EUTRA carrier RSSI),即 RSRQ = 10log10(N) + UE 所处位置接收到主服务小区的 RSRP – RSSI。其中 N 为 UE 测量系统频宽内 RB 的数目,RSSI 是指天线端口 port0 上包含参考信号的 OFDM 符号上的功率的线性平均,首先将每个资源块上测 量带宽内的所有 RE 上的接收功率累加,包括有用信号、干扰、热噪声等,然后在 OFDM 符号上即时间上进行线性平均。参见 3GPP 36.214。 RSRQ 是随着网络负荷和干扰发生变化,网络负荷越大,干扰越大,RSRQ 测量 值越小。 在网络规划仿真中 RSRQ>-13.8dB 与 RS-CINR>0dB 的统计比例基本一致,他们

的数值关系推断如下:

两式相除得:

观察上面的式子, 表示测量频带内的 RB 数量,分子乘于 12 后变成测量频带 内的干扰信号,RSSI 为有用信号(本小区信号)+干扰信号(邻区干扰与噪声) 考虑理想情况下,在重叠区域,本小区的干扰与邻区信号强度相等,在边缘处用户 被分配的 RB 资源不多,占用带宽不大,不考虑底噪。可推算

得到 RSRQ/RS-CINR=1/24,即-13.8dB; 在 LTE-Advance R11 版本协议中提出了 CoMP 多点协调的概念,通过 X2 接口互 联,避免在同频组网的情况下,邻区间使用相同的频率资源,降低干扰。但是目前 X2 接口间的功能尚未完善。所以现在同频组网的情况,无法避免重叠区发生频率 资源碰撞。在重叠覆盖处只有牺牲速率要求来保证质量了。 ▊小结 在协议中 SINR、RS-CINR 没有描述,但是应用的最多的还是 SINR 值了。这里 SINR = SRS 接收功率 /(干扰功率 + 噪声功率)与上文介绍的 RS-CINR 是一样 的;TS36.101 中,SNR = Es/Noc ,Es 是接收到的有用信号在每个 RE 上的能量, Noc 表示高斯白噪的功率谱密度。 SNR 阈值用来对应调制方式、编码速率。通常,将参考信号的 SINR 近似地看为 AWGN 信道条件下的等效 SNR,并通过 SINR 与调制方式和速率的对应关系表可 以确定小于或等于 SINR 值的最大 SNR 阈值。


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