5G系统中物理层下行控制信道的研究与实现
发布时间：2021-03-07 11:23
第五代（5th Generation,5G）移动通信系统作为第五代移动通信技术,改变了传统的移动通信技术,推进了智能终端的普遍化和广泛化,同时也加快了互联网相关技术的进步。而5G物理层中上下行信息的准确发送和接收,为5G的正常通信提供了基本保障,尤其是用于承载下行控制信息（Downlink Control Information,DCI）的物理下行控制信道（Physical Downlink Control Channel,PDCCH）。本文针对国家科技重大专项“增强移动宽带5G终端模拟器研发”的研发需求,主要对5G系统中的物理下行控制信道进行研究与实现,研究内容及创新点如下:1.对物理下行控制信道发送信号处理过程进行研究。结合5G PDCCH时频资源结构和搜索空间的特点,针对控制资源的分配,提出一种基于奖惩机制的5G PDCCH资源分配算法。该算法基于奖惩机制生成用户优先级列表,同时优化无线网络临时标识（Radio Network Tempory Identity,RNTI）的分配。仿真结果表明,该算法在确保一定控制信道单元（Control Channel Element,CCE）资...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PDCCH发送端主函数
重庆邮电大学硕士学位论文第5章5G系统物理下行控制信道的链路实现573.采用LS算法，估计CORESET中DMRS所在时频位置的信道估计值；4.调用线性插值函数linear_inter_PDCCH()估计其他资源单元的信道估计值；5.调用函数Detectsignal_PDCCH()通过信道估计值和接收到的信号进行信号检测恢复出CORESET数据。信道估计与信号检测实现流程见图5.11。LS估计实现函数如图5.12。PDCCHDMRS信号生成解DMRS资源映射DMRS信道估计线性插值PDCCH信号检测存储数据RxPDCCHDeResMap()DeREGbundle_interleave()RxPDCCH_DMRS_local()Channel_estimation_LS_linear_PDCCH()linear_inter_PDCCH()Detectsignal_PDCCH()图5.11信道估计与信号检测实现流程图图5.12LS估计实现函数如图5.12所示，在利用LS算法求取信道估计值时，先分别取得本地生成的和接收信号中提取的DMRS的实虚部；再进行一次求逆操作得到信道估计值的实虚部，即信道估计值1pHXY=，其中X为本地生成的DMRS向量，Y为接收信号中提取的DMRS向量，具体公式推导过程见文献[40]；最后将求得的信道估计值实虚部存到32位int值中，其中高16位存放信道估计值的实部，低16位存放信道估计值的虚部。
重庆邮电大学硕士学位论文第5章5G系统物理下行控制信道的链路实现592.通过SNR确定CQI值，依据CQI值实现盲检测聚合等级顺序的自适应，并将盲检测聚合等级顺序保存在参数AL_sequence中。3.在参数AL_sequence中自适应地选取一个可能性最高的聚合等级，通过该聚合等级值在计算出的功率值参数power_result中找到相应的未被剔除、最大功率值对应的候选集进行检测，检测过程中通过调用函数qpsk_demod_log()、RxPDCCHdeScramb()、De_Rate_matching()、Polar_decoding()以及Check_CRC_PDCCH()来分别进行解QPSK调制、解加扰、解速率匹配、Polar译码和CRC校验。4.若CRC校验成功则盲检测结束，否则重新在参数AL_sequence中自适应地选取下一可能的聚合等级，同理在参数power_result中找到合适候选集进行检测，当参数power_result中所有最大功率值对应候选集均检测完毕仍未检测成功时，则重新从参数AL_sequence中自适应地选取等级，再从参数power_result中选取相应未被剔除的、次大功率值对应候选集进行检测，并以此类推，直到CRC校验成功或者参数power_result中所有未被剔除的候选集均已经检测完成仍未校验成功，则盲检测结束。基于功率检测的PDCCH自适应盲检测算法的实现函数见图5.14。图5.14基于功率测量的PDCCH自适应盲检测实现函数如图5.14所示，PDCCH在开始盲检测之前，先进行了功率测量和盲检测聚合等级的确定，其结果分别通过两个二维数组进行存储，二维数组最大占据5x8个int大小，即行变量为5种聚合等级和列变量为协议规定的最多8个候选集。考虑
【参考文献】：
期刊论文
[1]Sphere decoder for polar codes concatenated with cyclic redundancy check[J]. Yongrun YU,Zhiwen PAN,Nan LIU,Xiaosi TAN. Science China（Information Sciences）. 2019(08)
[2]5G无线通信网络物理层关键技术[J]. 叶健. 信息通信. 2019(03)
[3]优化PDCCH盲检测的功率检测法的实现[J]. 李小文,曾李,穆朋飞. 自动化仪表. 2016(04)
[4]TD-LTE中一种高效的PDCCH盲检测算法[J]. 陈波,刘飞. 广东通信技术. 2014(02)
[5]低复杂度PDCCH盲检测算法[J]. 周游,胡捍英,陈国军. 计算机应用研究. 2013(10)
[6]一种LTE系统中减少PDCCH盲检次数的方法[J]. 李小文,贾海峰. 电子技术应用. 2012(04)
硕士论文
[1]NB-IoT系统窄带物理下行信道的研究与实现[D]. 李安艺.重庆邮电大学 2019
[2]5G系统Polar码的译码算法研究与实现[D]. 唐成.重庆邮电大学 2019
[3]3GPPLTE系统中下行控制信道多用户资源分配的研究[D]. 陈小莉.北京交通大学 2013
本文编号：3068994
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PDCCH发送端主函数
重庆邮电大学硕士学位论文第5章5G系统物理下行控制信道的链路实现573.采用LS算法，估计CORESET中DMRS所在时频位置的信道估计值；4.调用线性插值函数linear_inter_PDCCH()估计其他资源单元的信道估计值；5.调用函数Detectsignal_PDCCH()通过信道估计值和接收到的信号进行信号检测恢复出CORESET数据。信道估计与信号检测实现流程见图5.11。LS估计实现函数如图5.12。PDCCHDMRS信号生成解DMRS资源映射DMRS信道估计线性插值PDCCH信号检测存储数据RxPDCCHDeResMap()DeREGbundle_interleave()RxPDCCH_DMRS_local()Channel_estimation_LS_linear_PDCCH()linear_inter_PDCCH()Detectsignal_PDCCH()图5.11信道估计与信号检测实现流程图图5.12LS估计实现函数如图5.12所示，在利用LS算法求取信道估计值时，先分别取得本地生成的和接收信号中提取的DMRS的实虚部；再进行一次求逆操作得到信道估计值的实虚部，即信道估计值1pHXY=，其中X为本地生成的DMRS向量，Y为接收信号中提取的DMRS向量，具体公式推导过程见文献[40]；最后将求得的信道估计值实虚部存到32位int值中，其中高16位存放信道估计值的实部，低16位存放信道估计值的虚部。
重庆邮电大学硕士学位论文第5章5G系统物理下行控制信道的链路实现592.通过SNR确定CQI值，依据CQI值实现盲检测聚合等级顺序的自适应，并将盲检测聚合等级顺序保存在参数AL_sequence中。3.在参数AL_sequence中自适应地选取一个可能性最高的聚合等级，通过该聚合等级值在计算出的功率值参数power_result中找到相应的未被剔除、最大功率值对应的候选集进行检测，检测过程中通过调用函数qpsk_demod_log()、RxPDCCHdeScramb()、De_Rate_matching()、Polar_decoding()以及Check_CRC_PDCCH()来分别进行解QPSK调制、解加扰、解速率匹配、Polar译码和CRC校验。4.若CRC校验成功则盲检测结束，否则重新在参数AL_sequence中自适应地选取下一可能的聚合等级，同理在参数power_result中找到合适候选集进行检测，当参数power_result中所有最大功率值对应候选集均检测完毕仍未检测成功时，则重新从参数AL_sequence中自适应地选取等级，再从参数power_result中选取相应未被剔除的、次大功率值对应候选集进行检测，并以此类推，直到CRC校验成功或者参数power_result中所有未被剔除的候选集均已经检测完成仍未校验成功，则盲检测结束。基于功率检测的PDCCH自适应盲检测算法的实现函数见图5.14。图5.14基于功率测量的PDCCH自适应盲检测实现函数如图5.14所示，PDCCH在开始盲检测之前，先进行了功率测量和盲检测聚合等级的确定，其结果分别通过两个二维数组进行存储，二维数组最大占据5x8个int大小，即行变量为5种聚合等级和列变量为协议规定的最多8个候选集。考虑
【参考文献】：
期刊论文
[1]Sphere decoder for polar codes concatenated with cyclic redundancy check[J]. Yongrun YU,Zhiwen PAN,Nan LIU,Xiaosi TAN. Science China（Information Sciences）. 2019(08)
[2]5G无线通信网络物理层关键技术[J]. 叶健. 信息通信. 2019(03)
[3]优化PDCCH盲检测的功率检测法的实现[J]. 李小文,曾李,穆朋飞. 自动化仪表. 2016(04)
[4]TD-LTE中一种高效的PDCCH盲检测算法[J]. 陈波,刘飞. 广东通信技术. 2014(02)
[5]低复杂度PDCCH盲检测算法[J]. 周游,胡捍英,陈国军. 计算机应用研究. 2013(10)
[6]一种LTE系统中减少PDCCH盲检次数的方法[J]. 李小文,贾海峰. 电子技术应用. 2012(04)
硕士论文
[1]NB-IoT系统窄带物理下行信道的研究与实现[D]. 李安艺.重庆邮电大学 2019
[2]5G系统Polar码的译码算法研究与实现[D]. 唐成.重庆邮电大学 2019
[3]3GPPLTE系统中下行控制信道多用户资源分配的研究[D]. 陈小莉.北京交通大学 2013
本文编号：3068994
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