正如5.4节所指出的，除了控制信令和数据信令外，还存在着参考信号。eNodeB需要拥有一些已知来源的数据符号，以便于进行相干检测，这与WCD-MA比较类似。众所周知，WCDMA的上行链路物理专用控制信道（Physical Dedicated Control Channel，PDCCH）可以在上行链路方向传输导频信号。在LTE上行链路上，参考信号（Reference Signal，RS）可用作PUCCH和PUSCH上的解调参考信号（Demodulation Reference Signal，DMRS）。参考信号的一个新用途，不是WCDMA操作的一部分，而是将其作为探测参考信号（Sounding Refer-ence Signal，SRS）。此外，正如5.6.1.1节所讨论的，参考信号可用于PUCCH上的序列调制。5.6.4.1节对可用作参考信号的序列进行了讨论，而解调参考信号和探测参考信号分别在5.6.4.2节和5.6.4.3节中进行介绍。
5.6.4.1 参考信号序列
首先考虑序列本身，在LTE上行链路中，RS序列最重要的特性包括：
1）良好的自相关和互相关特性；
2）序列数目足够大；
3）便于进行高效信道估计的平滑频域表示式；
4）与QPSK调制立方制系数相比，RS序列的立方制系数值较小。
在上行链路分配中，序列也要适于支持多种带宽。这意味着序列长度应当是12的倍数，可以有多种选择。
恒定幅度零自相关码（CAZAC），如Zadoff-Chu[15]和广义线性调频序列[16]多相序列，具有所需的大多数特性。当序列长度为素数时，存在适当数量的Zadoff-Chu序列。但是，LTE上行链路中的序列长度必须是12的倍数，正是由于这个原因，只存在适当数量的Zadoff-Chu序列。为了获取足够多的RS序列，由计算机生成的序列可用于长度为12和24的序列。它们是由频域中的QPSK字母表生成的。长序列是由长度为素数的Zadoff-Chu序列生成的。通过频域中的循环扩展，序列可以得到理想长度。这些序列经常被称为扩展型Zadoff-Chu序列。
因此，当序列长度确定为12、24和36时，存在着30个可用的参考信号序列；当序列长度更大时，存在的可用参考序列就越多。RS序列在时域不具有等幅特性，因而它们通常不是CAZAC序列。但是，当RS序列包含具有可接受的立方制系数和零自相关特性时，我们就称其为零自相关（Zero Autocorrelation，ZAC）序列。
如前所述，除了零移位值之外，RS序列还包含了一个周期性自相关函数（其值为0）。换句话说，一个序列循环移位是相互正交的，如图5-26所示。它提供了一种从单个RS序列提取多个相互正交序列的便捷方法，在LTE中可用于复用UE。但是，为了保持正交性，到达基站的信号之间的时差不应超过与循环移位分界线相对应的时间间隔。为了适应多径时延扩展，对于解调参考信号（DMRS）来说，LTE中可用的循环移位之间的最小时间间隔为5.56μs；对于探测参考信号（Sounding Reference Signal，SRS）来说，LTE中可用的循环移位之间的最小时间间隔为4.17μs。相应地，按照规定，解调参考信号（DMRS）和探测参考信号（SRS）分别有12种和8种循环移位，且无论参考信号带宽是多少，循环移位之间的时间间隔是恒定的。
图5-26 序列的循环移位
5.6.4.2 解调参考信号
解调参考信号（DMRS）主要用于相干检测和解调所需的信道估计，它与上行链路数据传输拥有相同的带宽。在PUSCH上，每0.5ms时隙存在一个DMRS，而在PUCCH上，每个时隙存在着2或3个参考信号，这取决于所采用的PUCCH格式。对于PUSCH来说，DMRS占用了时隙中的第4个SC-FDMA符号，RS序列长度等于所分配的子载波数目。我们将在5.6.1节中讨论PUCCH中的参考信号位置。
如前所述，对于每种序列长度来说，存在着多种长度的RS序列，它包含30个或更多个序列。为简单起见，我们将各种长度的序列分为30个序列组。对于所有支持的序列长度来说，每个序列组中都包含RS序列，为每个RS序列分配1～5个PRB，为两个序列分配更大的资源。因此，定义所用解调参考信号通常使用4个参数：
1）序列组，有30种选择，它是一个与蜂窝有关的参数；
2）序列，对于长度为6PRB或更长的序列来说，有两种选择，它是一个与蜂窝有关的参数；
3）循环移位，有12种选择，该参数既与终端有关，又与蜂窝有关，在上行链路分配中，可以将其设置为8个不同数值。
4）序列长度，通常由上行链路分配给出。
循环移位用于对蜂窝中来自不同终端的参考信号进行复用，而不同序列组通常用在邻蜂窝中。尽管在一个蜂窝内，循环移位能够提供良好的隔离功能，但在蜂窝之间，面临着比较复杂的干扰场景。邻蜂窝上的同步上行链路分配具有不同的带宽，且在频域内可以部分重叠。这样能够防止蜂窝间参考信号（RS）
自相关的有效优化。因此，在LTE中，包含了多种跳频方法，来完成参考信号蜂窝间干扰的随机化。伪随机跳频图案是针对特定蜂窝的，可以根据物理层蜂窝标识得出。对于PUSCH和PUCCH来说，LTE支持：
1）循环移位跳频，这种模式经常使用。与特定蜂窝有关的循环移位通常添加到针对UE的循环移位的顶部。循环移位跳频在PUSCH上的每个时隙内发生。(www.xing528.com)
由于在PUCCH上采用了码分复用（CDM）技术，因而PUCCH上的蜂窝间干扰要大于PUSCH上的蜂窝间干扰。为了提高蜂窝间干扰的随机化程度，在PUCCH上的每个SC-FDMA符号处，都会发生循环移位跳频。由于在PUCCH上使用了序列调制，因而循环移位跳频也适用于传送控制数据的SC-FDMA符号。
2）序列组跳频。序列组跳频图案是由一组跳频图案和一个序列移位构成的。同一序列组跳频图案可应用于一簇30个蜂窝。为了区分簇内的蜂窝，可以将针对蜂窝的序列移位添加到组跳频图案的顶部。根据这种配置，在蜂窝簇内，避免了在邻蜂窝上同时使用同一序列组。也可以不使用序列组跳频，这样有利于进行序列规划。序列组跳频也在每个时隙内发生。
3）序列跳频意味着在一个序列组内的两个序列间进行跳频。如果不使用序列组跳频，而使用序列跳频，则序列跳频可应用于5个资源块以上的资源分配。
在PUSCH上配置循环移位跳频和序列组跳频是可以实现的，这样同一图案可应用于邻蜂窝上。这意味着邻蜂窝也可以使用相同的序列组。但对于PUCCH来说，由于循环移位的频繁使用，因而这是一种不可行的解决方案。因此，跳频图案是与蜂窝有关的，且可以根据PUCCH上的蜂窝标识得出。所以，对于PUCCH和PUSCH来说，需要对序列组分别进行设置，且在PUSCH情况下，还需要增加一个配置参数。
5.6.4.3 探测参考信号
探测参考信号（SRS）用于在较高带宽（与当前PUSCH传输带宽相比）的情况下或终端在PUSCH信道上没有传输信息时，提供上行链路质量信息。信道估计在eNodeB处进行，所得到的信道信息可用于上行链路调度优化过程，该过程是上行链路频域调度操作的一部分。因此，在某种意义上，SRS的作用与CQI相似，而CQI可用于报告下行链路信道质量。SRS还有其他用途，如为很少进行上行链路传输的终端完成上行链路定时估计提供便利。SRS在子帧的最后一个SC-FDMA符号上传送，如图5-27所示。需要注意的是，在实际数据传输中，SRS传送不需要限定在PUSCH所使用的频率范围内，但它可以位于其他某个范围内。
图5-27 帧中的探测参考信号传输
在SRS上，采用的是分布式SC-FDMA传输。换句话说，UE每秒钟都在使用子载波来传输参考信号，如图5-28所示。与子载波相关的偏移为分布式传输定义了一个传输梳。除了循环移位之外，传输梳为UE参考信号复用提供了另外一些方法。SRS使用的是与DMRS相同的序列。SRS序列长度为24的整数倍，或者说SRS带宽是4个资源块的整数倍。该结论可以根据RS序列可用长度以及SRS中8个循环移位的定义得出。
图5-28 探测参考信号的子载波映射
可以对SRS传输进行灵活配置。SRS既可以是一次性传输，也可以是周期性地进行传输，周期的变化范围为2～320ms。目前存在4种不同的SRS带宽方案可供选择，这主要取决于系统带宽和蜂窝配置。SRS传输可以采用跳频技术。这对位于蜂窝边缘的终端设备来说是非常有益的，因为蜂窝边缘无法支持宽带SRS传输。跳频仅限于系统带宽的某个特定部分，这对于缓解蜂窝间干扰来说是非常有益的[17]。SRS配置信息是通过针对特定终端的高层信令进行显式传送的。
来自不同终端的探测参考信号传输可以在多个域内进行复用：
1）时域：周期性SRS传输可以插入到具有子帧偏移的不同子帧中。
2）频域：为便于实现频分复用，可用SRS带宽采用了树形结构。图5-29给出了特定蜂窝配置下的一组可用SRS带宽。SRS跳频图案遵循树形结构，图5-30给出了一个基于图5-29中SRS带宽的SRS跳频图案实例。
图5-29 一组树形结构的SRS带宽
图5-30 SRS跳频图案的一个实例
3）使用循环移位：可以配置8个循环移位。但是，与信号进行复用的循环移位需要占用相同的带宽，以保持正交性。由于频繁循环移位，为PUCCH配置的序列组也可用于SRS。
4）分布式传输中的传输梳：可以使用两个传输梳。与循环移位相反，传输梳不要求复用信号占用相同的带宽。
除了与终端设备有关的SRS配置外，针对蜂窝的SRS配置对子帧进行了定义，该子帧包含SRS传输以及蜂窝内可用的SRS带宽组。通常情况下，SRS传输不应当扩展到为PUCCH预留的频带。因此，多个SRS带宽组需要灵活地支持针对蜂窝的PUCCH配置。
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