无线通信技术 ：一些通信参数
引言
无线通信技术发展飞速，但是很多基础参数变化不大。我们来一起看看吧！
一些通信参数
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RS 参考信号
Reference Signal参考信号是无线通信中用于各种目的的一组已知信号，它们的位置、内容、时域和频域资源都是预先定义好的，以便接收端可以利用它们进行信道估计和其他相关处理。这些参考信号对于保证通信质量、进行网络优化和故障排查都非常重要。
在无线通信系统中，参考信号是用于测量和同步的已知信号，基站会定期发送这些信号，终端设备通过接收这些信号来测量信号强度和质量。
以下是几种常见的参考信号类型及其作用：
CRS 小区参考信号：
Cell Reference Signal 小区参考信号，用于下行物理信道的信道估计。
DMRS 解调参考信号：
Demodulation Reference Signal解调参考信号，用于上行和下行信道的信道估计以解调对应的物理信道，比如PDSCH, PUSCH, PDCCH, PUCCH。
Synchronization Signal 同步信号：
以5G为例，同步信号包括主同步信号（PSS）和辅同步信号（SSS）。PSS用于实现UE的时隙同步，它在每个无线帧的特定子载波上发送，具有独特的序列特性。UE通过检测PSS可以确定无线帧的起始位置和时隙边界。SSS则用于小区组标识的识别，它和PSS一起帮助UE完成小区的识别和同步过程。
2
RSRP 参考信号接收功率
Reference Signal Received Power 参考信号接收功率。承接上文，我们平时测量时关注的功率其实是参考信号的功率。这是无线通信领域中的一个重要参数。具体来说，RSRP是在某个符号内承载参考信号的所有资源元素(RE)上接收到的信号功率的平均值。
所以，我们平时挂在嘴上的RSRP其实不是真实传输信号功率，而是参考信号功率。利用参考信号做评估，是通信系统的常用做法。
这里顺带说明下符号(symbol)和资源元素(RE)。
Symbol 符号
符号(Symbol)是一个基本的时间单位，用于传输数据和控制信号。以OFDM来说，一个符号是OFDM调制中的一个时间槽，用于承载多个子载波上的数据。每个子载波在每个符号期间可以传输一个资源元素(RE)。
RE 资源元素
资源元素，RE是OFDM符号中的最小资源单位，用于承载参考信号(Reference Signal)或数据信号。例如，在每个符号期间，每个子载波可以传输一个资源元素(RE)的数据。一个OFDM符号可能包含12个子载波，每个子载波上有一个RE。
下图是RE的简单示意图：
有了上面两个概念，我们再来根据这句话“RSRP是在某个符号内承载参考信号的所有资源元素(RE)上接收到的信号功率的平均值。”来理解和计算下RSRP。
假设一个OFDM符号内有12个子载波，每个子载波上有一个RE，测量出每个RE的功率，则
RSRP = (RE1+RE2+RE3+…+RE12)/12
RSRP的单位是dBm，是评估无线信号强度和覆盖范围的关键指标之一。
问题：
那么为什么RSRP可以代表真实传输信号的功率？
1.RSRP是根据3GPP规范定义的，确保了不同设备和网络之间的测量一致性。
2.参考信号具有已知的功率和特性。它在频域和时域上均匀分布，可以代表整个信号的特性。
3.根据上面描述，RSRP是取平均值计算的，减少了测量误差和瞬时波动的影响。
4.参考信号和数据信号通常在同一频段和同一时间窗口内传输，因此它们具有类似的传播损耗，信道环境和干扰。
回答完毕。
RSRP的测量值可以用来评估小区的覆盖情况，RSRP值越大，表明终端设备接收到的信号越强，网络覆盖越好。根据经验，其正常范围一般在-90 dBm至-50 dBm。
RSRP通常需要与其他参数如RSRQ(参考信号接收质量)和SINR(信号与干扰加噪声比)结合使用，才能全面评估无线通信网络的性能。
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RSSI 接收信号强度指示
Received Signal Strength Indicator是接收信号强度指示，主要用于衡量接收到的无线信号强度。
RSSI是根据接收到的信号总体强度来计算的，包括所有信号（如导频信号、数据信号、邻区干扰信号、噪音信号等）的功率总和。
根据上面的说明，相信大家已经可以区分出RSSI和RSRP了，一个可以看作是天线接收信号总功率，一个是参考信号的RE功率。
这也说明了虽然RSSI简单好用，但是因为其中中包含了噪声和干扰信号，评估并不准确。所以如果终端处于屏蔽环境中，就可以放心用了。
测试中的RSSI
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RSRQ 参考信号接收质量
Reference Signal Received Quality是无线通信中用来衡量参考信号接收质量的一个参数。它通过比较接收到的参考信号功率(RSRP)与总干扰加噪声功率(RSSI)来计算得出，从而更全面地反映用户设备(UE)在特定小区内的信号质量。
RSRQ的计算公式是:
RSRQ=N*RSRP/RSSI
其中N 是RSSI测量带宽内的资源块(RB)个数，RSRP是参考信号接收功率，RSSI是接收信号强度指示。RSRQ的单位是dB，通常值越大表示信号质量越好，即信号与干扰加噪声的比值越高，信号质量越好。在LTE和5G NR网络中，RSRQ是一个重要的参数，它用于小区选择、小区重选、移动性和波束管理流程。高RSRQ值意味着用户设备接收到的信号质量较高，这通常与更好的通话质量和数据传输速率相关联。RSRQ的测量报告值都是正值，但其质量通常以负值的dB值表示，以与RSRP保持一致。
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SINR 信干噪比
Signal to Interference plus Noise Ratio，信干噪比，是无线通信中一个重要的性能指标，用于衡量接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号(包括噪声和干扰)的强度的比值。SINR的计算公式可以表示为：
SINR =信号功率/(干扰功率+噪声功率)
SINR的数值越高，表示接收信号相对于干扰和噪声更强，通信质量越好。在实际无线通信系统中，高SINR通常对于实现更高的数据速率和更可靠的通信连接非常重要。通信系统的设计和优化通常涉及最大化SINR，以提供更好的通信性能。
SINR的测量对于网络优化和故障排查非常重要，因为它可以帮助工程师了解无线网络的性能，并采取相应的优化措施。此外，SINR也是用户设备进行小区选择和切换决策的重要依据，确保通信的稳定性和连续性。
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SNR 信噪比
Signal-to-Noise Ratio，即信噪比，是一个衡量信号质量的重要参数，它表示有用信号的功率与背景噪声功率的比值：
SNR=信号功率/噪声功率
在无线通信系统中，SNR是评估信道质量和传输可靠性的关键参数，直接影响到调制解调、编码解码等过程的性能。高SNR意味着信号较强，相对噪声较弱，有助于提高数据传输的准确性。反之，低SNR则可能导致接收端无法准确解析发送端的信息，从而增加误码率(BER)。提高SNR的方法通常包括增加信号功率、降低噪声功率、改进传输介质和优化接收设备。例如，在无线通信中，可以通过使用高性能的天线系统、对信号进行编码、实施功率控制和自适应调制技术、应用智能信号处理技术等手段来提高SNR值。