NR下行定位参考信号属性

对于TOA（到达时间 Time Of Arrival）估计，估计的质量主要取决于以下参数：

• 传输的PRS（Positioning Reference signal）的带宽

• 序列相关特性

• 发射信号（小区或波束）之间的正交性

• 用于一个位置估计的发送/接收信号的总能量

• 信道相干时间内发送/接收信号的总能量

• 与信号自相关函数中的边峰有关的距离特性

• 定位开销

定位估计的质量必须与实现该估计的成本相平衡，主要表现为用于定位而不是用于通信的时间部分，即定位开销。

序列相关特性

当干扰信号与用于TOA估计的信号具有相同数量级（或更小）时，则通过对不同信号使用不同序列获得的处理增益一般是足够的，并且不需要完全正交性。为了最大限度地抑制这种类型的干扰，应仔细选择使用的序列，使其具有最佳的相关特性。在某些情况下，例如，对于大量波束，还可能需要相当多的不同序列和相应的大量初始化位。

正交性

当干扰信号比用于TOA估计的信号强得多时，如在测量TOA到远处的站点时来自服务小区的干扰信号的情况一样，然后，该序列所获得的处理增益不够，需要信号之间的正交性，从而实现精确的TOA估计。

可以通过频率或时间多路复用信号来实现正交性。还可以使用具有故意延迟/循环移位的单频网络（SFN：Single Frequency Network）来实现不同估计信道脉冲响应（CIR：Channel Impulse Responses）之间的一种事实正交性。

当通过从不同传输点发送的M信号的时间复用来实现正交性时，这意味着在每个传输点中使用的符号数为M*S，其中S是用于一个信号的符号数目。这显然是资源利用方面的严重成本。

类似地，当正交性用于频率复用从不同传输点发送的N个信号时，这意味着在每个传输点中使用的子载波数为N*C，其中C是用于一个信号的子载波的数量。如果能用线性因子N来提高信号的功率，以利用gNB的全部输出功率，这就不是那么关键了。然而，可能的功率提升量可能受到诸如限幅和监管要求等方面的限制。另外，即使对于大N，仍然可以在全带宽上扩展子载波，以获得有利于TOA估计的大带宽信号。

因此，为了实现一定的重用R=M*N，需要仔细考虑M和N的选择。对于用于定位的时间单位，一个大M值将带来非常高的成本。一个非常高的N值，另一方面可能导致不能利用gNB的全部输出功率，从而降低了定位信号的覆盖率。

能量

增加传输信号的带宽，提高了TOA的精度，同时在总传输功率不变的情况下，降低了信噪比。对于给定带宽，用于一个定位估计的信号总能量对于定位信号的覆盖很重要，而且由于定位信号必须在服务小区之外的很远的地方被听到，这显然是定位的关键因素。

假设定位信号使用了全部输出功率，则信号的能量与用于信号的符号数成正比。但是，如果无法利用全部输出功率，例如，由于信号不使用所有子载波，并且功率提升受到限制，这将明显降低信号的能量。

当OFDM符号在时间上分布超过相干时间时，组合这些分离符号的效率会降低，因此在这种情况下，总能量不能像所有符号都在相干时间内时那样有效地利用。当所有符号都在相干时间内时，这些符号可以连贯地组合，并相应地增加信噪比，而当符号比相干时间更为分离时，如在不同的PRS场合，效率较低的非相干组合将导致较低的信噪比增益，或可能需要其他类型的组合，例如，分别估计每个场合内的最早峰值，然后从这些估计的TOA位置导出全局TOA估计，例如，通过取这些值的最小或平均值。

定位开销

定位信号的主要成本是必须用于定位而不是用于通信的时间，例如以每个时间单位使用的符号的数量来测量。显然，为了在不同的定位信号之间进行公平的比较，有必要以相同的成本在定位所用的时间部分进行比较。

当然，也可以假设TOA估计值对所有信号都具有相同的周期性，因此第1层时延是相同的。结合对相等开销的假设，这意味着对于不同信号之间的公平比较，对于所有信号，用于一个定位估计的符号数目应该相同，例如N个符号。

通常，定位信号出现在许多周期性场合中，其中每个场合是一个或几个时隙长，并且使用固定数量的符号M。根据给定信号的每个时刻的符号数M，因此每个定位估计应基于N/M时刻。

可以注意到，信号的时机周期性随后将与在一个时机中使用的符号的数目M成反比。

无论是出于通信目的还是出于定位目的（例如TRS）而传输的信号的再利用显然根本没有定位开销。这种候选信号明显优于所有其他信号，只要它们满足给定场景中的定位要求。