5G移动通信系统的下行控制信道传输分析

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:高识伦 付尧
[导读] 摘要:5G移动通信系统中的控制信道与传输机制,基于多种不同场景的性能方针获得导频图案与聚合等级优化相关准则。
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        摘要:5G移动通信系统中的控制信道与传输机制,基于多种不同场景的性能方针获得导频图案与聚合等级优化相关准则。其能够应用在导频和信道控制中的预编码,达成对控制信道进行透明传输的目标。打散频域资源中控制信道,如果信道状态属于未知就要使用分集传输机制。导频的分布情况会伴随聚合等级的不同而进行调整,低聚合等级的导频密度比较大,而高聚合等级的导频密度比较小。这个方式可遵照信道状况的克制情况使用波速赋形或者分集传输,达成信息传输可靠性、有效性的管控。
        关键词:5G;移动通信系统;下行;控制信道;传输
        无线电相关技术的不断发展,所有智能终端逐渐实现普及,数据业务也逐渐获得推广与应用,移动通信的业务量也在不断增长。4G系统应用了很多现代化技术手段来强化提升小区中的频谱效率,基于现代化技术强化区域系统的容量,使用信道信息用波速赋形手段强化业务信道的接收信噪比进行有效协调与干扰。
        一、传输方式和仿真分析
        基于空频编码形式传输到频域中相邻载波使用的Alamuti编码,至少需要有两个导频端口。为了能够对导频开销进行有效节省,同时让鲁棒波速实现灵活传输,5GNR使用预编码轮训传输的方式,能够打散待轮训预编码的频域范围,获得分集波速的增益,而另一种方法基于既知信道信息的波速赋形传输方式,强化目标信号的接受成效,其要在信道状态信息的反馈,信道互异性获得下行的优选波速相关信息。这两种信息传输控制使用的是预编码矩阵,所以,预编码矩阵在接收机处来讲属于透明的。信道预估性能和导频样点的个数相关,相同频域的带宽中信道越多其预估精度也会越高,如果导频样点太多会致使码率的抬升,其会对传输性能产生负面影响。
        (一)传输模式
        仿真传输机四种机制都是在SFBC方式的,在波速赋形方式的基础之上,其中包含单端口预编码轮询、双端口预编码轮询以及小循环延迟分集,方针信道基于3G描头延时线信道的模型,多径时延分别是30ns、300ns、1000ns,速度是3千米/小时。
        SFBC于低聚合等级属于高新干噪比,其区间性能对比其他传输方式更为优良,由于高SINR区域的信道估计精准度更为良好,基于SFBC解码信道的正交性而达成。在低SINR信道中的估计性能会变差,这个时候一定要使用聚合等级来减少误块率,因为这个时候的信号信道估计性能降低了,SFBC信道估计正交性无法获得保证[1]。在低SINR区间因为导频开销与信道估计的精度较低,SFBC性能的优势逐渐已经不再具备。
        公共搜索空间一般会使用低聚合等级,SCDD预编码的轮询方式具有良好性能。在获悉信道状况以后,基站能够基于预编码给终端传输进行信息控制,因为具备波速赋形的增益,信道传输控制能够使用低聚合等级传输数据。SFBC传输机制是固定的,同时处在高SINR区域的性能更为良好,预编码的传输方式,SCDD与预编码轮询能够让基站使用透明方式使用不同传输机制,这样才能够适应更多场景。


        (二)聚合等级不同的导频密度优选
        信道控制基于不同聚合度的影响之下,不同REG扎尺度与导频密度性能的比较中,基于实际对比,可选择同一扎尺度与导频密度难以达成所有场景当中的优选配置。仿真结果中能够获悉,聚合度小使用小扎尺度,其性能更为优质。小聚合度要使用小导频密度,其性能更为优质。在使用大聚合度、较小导频密度的时候,性能更为优质。如果使用大聚合度,就要使用大扎尺度,其性能更为优质。所以,基于性能角度进行探析,如果每个终端配置参数相同,是无法实现最优性能的。
        二、设计不同的应用场景
        (一)低速、高速的移动终端场景
        1.移动终端的低速场景
        终端基站构建链接以后开展波速的初始选择,并且终端移动的速度也比较慢,终端并未处在小区边缘。这样的情况之下,终端与波速能够使用波速赋形方式实现数据传输,其中包含业务数据与控制数据。
        如果控制信息最初的比特数值是26,CRC长度是24,控制信息时频资源的占据RE数需要基于这样的方式进行计算:nRE=nREG×nRE_perREG。其中nREG属于控制信道占有带宽的REG 数目,而nRE_perREG属于所有REG 导频的数目。如果聚合等级的使用是1,也就是一个控制信道所占据的CCE数量是1,1个CCE中所包含REG数量是6个。控制信道所使用的是 QPSK 调制方式,所有REG中导频所占据的RE是4个,也就是说n REper-REG的数值是8,聚合等级是1,可用的RE数量则是8×6,其比特数的承载数量是96,所以控制信道中有效码率是40/ 96[2]。终端与基站开展波束训练,所以基站使用精准的波束对信道传输进行有效控制,同时控制信道中资源映射的方式是集中式映射,基站将消息调度控制在优选子带位置,让控制消息有效传输实现调度增益以及波束赋形的增益。
        (二)控制信道的强化配置
        控制信道的优化配置中,信道环境的识别单元包含移动碎度以及多径环境方面的实际测量,测量工作能够基于基站与终端而实现。基站遵照探测信号测量对多普勒频偏进行测量估算,让小区的相对速度实现有效识别。很多终端具备测速的功能,终端能够直接向基站提供移动速度,这个过程当中并未对终端探测信号进行频繁发送,可是这种方式在时效性方面存在不足,适合应用在较为特殊的场景当中。
        结束语:
        综上所述,基于现代化无线通信系统控制信道的传输方式,让导频和控制信道都能够应用同样的预编码,于频域职员之上将控制信道信息打散,同时把导频的分布伴随聚合度变化进行有效调整,这样让信道信息不精准的时候开展信息传输的有效管控。
        参考文献:
        [1]刘文豪,王衍文,刘人境,等.5G移动通信系统的下行控制信道传输[J].电讯技术,2020,60(4):433-438. DOI:10.3969/j.issn.1001-893x.2020.04.012.
        [2]柯颋,吴丹,张静文,等. 5G移动通信系统远端基站干扰解决方案研究[J]. 信息通信技术,2019(4).
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