在5G-NR或4G-LTE中，MIMO傳輸是下行鏈路中的關鍵技術。對于未知的接收器，從gNB/eNB經由不同天線發射的信號或受到不同影響的信號，即使MIMO天線位于同一站點，多天線預編碼也將經歷不同的無線信道。

一般來說，對于UE來說，根據不同下行鏈路傳輸所經歷的無線信道之間的關系來考慮特定的假設是非常關鍵的，例如UE需要理解對于特定下行鏈路傳輸的信道估計應該使用什么樣的參考信號并確定相關的信道狀態信息用于調度和鏈路自適應目的。

出于同樣的原因，在5G NR中使用了天線端口的概念，并且它遵循與LTE相同的原則。

天線端口的定義使得可以從傳送同一天線端口上的另一符號的信道，推斷出傳送天線端口上的符號的信道。換言之，每個單獨的下行鏈路傳輸是從特定的天線端口執行的，UE知道該天線端口的標識，并且UE可以假設兩個發送的信號在并且僅當它們是從相同的天線端口發送時經歷了相同的無線信道。

在實際中，每個天線端口（至少用于下行鏈路傳輸）可以被聲明為對應于特定參考信號。UE接收機可以假設該參考信號可用于估計與特定天線端口相對應的信道。UE也可以使用參考信號來導出與天線端口相關的信道狀態信息。3gpp規范38.211中為5G NR定義的天線端口組如下所示：

Dowlink

? PDSCH (Dwonlink Shared Channel): Antenna Port Starting from 1000 (1000 Series)

? PDCCH (Control Channel): Antenna Port Starting from 2000 (2000 Series)

? CSI-RS (Channel State Information): Antenna Port starting from 3000 (3000 Series)

? SS-Block/PBCH (Broadcast Channel): Antenna Port Starting from 4000 (4000 Series)

Uplink

? PUSCH/DMRS (Uplink Shared Channel): Antenna Port Starting from 1000 (0 Series)

? SRS, precoded PUSCH: Antenna Port Starting from 1000 (1000 Series)

? PUCCH (Uplink Control Channel): Antenna Port Starting from 2000 (2000 Series)

? PRACH (Random Access): Antenna Port Starting from 4000 (4000 Series)

天線端口和物理端口的映射:

在NR和LTE中，沒有嚴格的天線端口到物理天線端口的映射。與在R8 LTE中支持2×2和4×4 mimo方案一樣，可以假設針對小區特定參考信號（C-RS）的天線端口0到3的1:1映射。但在5G-NR中，MIMO的階數約為64×64或更高，甚至天線端口的編號也為千，因此可以直接映射。

天線端口到物理天線的映射是由波束形成控制的，因為某個波束需要在某個天線端口上發送信號以形成所需的波束。所以有可能兩個天線端口映射到一個物理天線端口，或者一個天線端口映射到多個物理天線端口。

下行鏈路多天線傳輸是5G NR的關鍵技術，不同天線端口的信號即使位于同一位置，也會經歷不同的“無線信道”。在某些情況下，傳輸共用同一個天線端口是很重要的。

比如PDSCH物理信道和PDSCH-DMRS共用同一天線端口，這有助于UE使用DMRS估計信道，并將該信息用于PDSCH上的信息內容解碼。

MIMO利用這種特性（不同的無線信道）在不同的天線端口上傳輸多個并行的數據流，理解天線端口是一個抽象的概念是很重要的。邏輯上的“天線端口”和物理上的“天線單元”是有區別的。特定的傳輸使用特定的天線端口，然后這些天線端口被映射到一個或多個物理天線元件上。

比如同步信號、PBCH和PBCH解調參考信號使用天線端口4000，即所有三個傳輸共用同一天線端口。

天線端口和物理天線可以一對一也可以一對對的映射，在不需要波束形成（波束形成需要多個物理天線元件）的低頻段工作時，一對一映射非常有用。而一對多映射在高頻段波束形成中是有用的。

舉例1: 一對一映射

2*2 MIMO , antenna ports = 1000 & 1001. Antenna port 1000 映射到一個物理天線，然后 antenna port 1001映射到另一個物理天線。

從UE的角度來看，存在兩個下行鏈路傳輸，一個PDSCH及其dmrs與天線端口1000相關，另一個PDSCH及其dmrs與天線端口1001相關。UE不需要知道用于這兩個傳輸的物理天線元件。

舉例2: 一對多映射（一個天線端口多個物理天線）

當高頻率需要波束賦性的情況下，需要一對多的映射。

波束賦形使用多個物理天線元件將下行傳輸定向到特定UE。這通常是通過使用由多列交叉極天線單元組成的天線陣列來實現的。

舉例3: 一對多映射（一個邏輯端口對應多個物理天線端口）
在這種情況下，天線端口1000和1001各自映射到多個物理天線元件上。這提供波束形成，但與第一個例子相比增益和方向性更小，因為每個天線端口有更少的物理天線元件。

總結

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