CN109673056A - 5g系统中基于功率测量的pdcch自适应盲检测方法 - Google Patents

5g系统中基于功率测量的pdcch自适应盲检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于移动通信技术领域，特别涉及一种5G系统中基于功率测量的物理下行控制信道自适应盲检测方法，包括根据RNTI类型与相关高层参数进行当前搜索空间的判决，确定待检测的DCI格式与对应的搜索空间；搜索空间进行解物理下行控制信道PDCCH资源映射，取出当前监测occasion下的控制资源集，并解REG bundle交织；对当前搜索空间内存在的聚合等级下所有候选集做功率测量，进行降序排序，记录对应候选集序号即CCE起始位置，根据筛选规则剔除部分候选序号；利用信道质量信息CQI自适应确定当前盲检的聚合等级顺序，并根据当前聚合等级下候选集的平均功率值进行盲检；本发明可以有效减少平均盲检次数，同时避免漏检。

Description

5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，特别涉及一种5G系统中基于功率测量的物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)自适应盲检测方法。
背景技术
在5G系统中，物理下行控制信道主要进行上下行调度、功率控制等，网络端在根据当前UE上报的信道质量指标(Channel Quality Indicator，CQI)值来获知当前UE信道环境质量状况，从而选取合适的聚合等级，即承载PDCCH的控制信道元素(control channelelement，CCE)个数。但是在终端，UE并不知道用于接收PDCCH的所需的DCI格式、承载DCI信息的CCE个数、信息的位置等，UE仅知道自己当前所需的信息，比如：寻呼过程期待寻呼消息；接机接入阶段期待随机响应等。因此，UE需对可能的候选进行一一检测，即盲检测。对于不同的所需信息，用户设备(User Equipment，UE)可以根据的相应的无线网络临时标识符(Radio Network Tempory Identity，RNTI)去解扰循环冗余校验(Cyclic RedundancyCheck,CRC)，若CRC校验成功，则可得到对应的DCI格式，从而解得UE所需的PDCCH信息。
5G系统加入了一些新的元素，控制资源集(control-resource set，CORESET)，类似于LTE系统中的控制域，但是5G系统的控制域可对大小、起始位置、周期等进行配置，可灵活适用于不同的情况，同时也增加的频带利用率。还加入了一个交织单元资源元素组捆绑(REG bundle)，一个CCE固定由6个REG组成，而一个REG bundle的REG数量是可配置的，在CCE到REG映射为非交织时一个REG bundle由6个REG组成，交织时由2、3或6个REG组成，具体个数由高层指示。一个资源元素组(Resource Element Group，REG)在时域上占一个OFDM符号，频域上占12个资源元素(Resource Element，RE)。
为了减少盲检次数，对UE的PDCCH盲检测做了一定约束。与LTE不同的是，NR中PDCCH盲检有所改变，比如NR中一个PDCCH只传输一种DCI格式，不存在复用；LTE系统中分了公共搜索空间(Common Search Space，CSS)和UE特定搜索空间(UE-Special SearchSpace，USS)，在最新协议R15版本定义的5G系统中，对公共搜索空间进行了细化，分为5个不同类型的搜索空间：Type0-PDCCH公共搜索空间、Type0A-PDCCH公共搜索空间、Type1-PDCCH公共搜索空间、Type2-PDCCH公共搜索空间、Type3-PDCCH公共搜索空间，不同的期望信息可以在不同的空间内进行搜索，例如当前UE需接受系统消息SIB1，则可进入Type0-PDCCH搜索空间内进行盲检；在公共搜索空间中只需要对DCI0_0/1_0以及DCI2_0/2_1/2_2/2_3这6种DCI格式进行检测，已知RNTI类型的情况下，只需要对一种比特长度DCI格式进行盲检。在UE专用搜索空间中需要对DCI0_0/1_0、DCI0_1/1_1这4种DCI格式进行检测，则可能存在两种比特长度DCI格式盲检。尽管这些改变已经极大的减少了盲检的次数，但是在穷举的情况下，一个时隙内PDCCH盲检次数最大时仍可能达到44次，盲检时间过长会导致整个系统性能的降低，同时影响UE的用户体验。
现有LTE系统中可行的算法有相关检测算法、功率测量算法、自适应算法等，其中相关检测算法仅适用于聚合等级较高的情况，无法达到真正的最大，且复杂度高，现有单纯的功率测量算法仅在功率值最大的候选进行盲检，失败则结束，这样确实可以极大的减少盲检次数，但是当用户数较多时，存在漏检的可能性，且在信道质量条件较差时性能不平稳。而自适应算法则因为信道质量变化的原因，具有不确定性。
发明内容
为了减少平均盲检次数，同时避免漏检，本发明提供一种5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，包括以下步骤：
S1、根据无线网络临时标识符RNTI类型与相关高层参数进行当前搜索空间的判决，确定待检测的DCI格式与对应的搜索空间；
S2、在不同类型的搜索空间进行解PDCCH资源映射，取出当前监测occasion下的控制资源集；
S3、针对取出的当前控制资源集进行解REG bundle交织；
S4、区分搜索空间，对当前搜索空间内存在的聚合等级下的所有候选集做功率测量，进行降序排序，并记录对应候选集序号即CCE起始位置，根据筛选规则剔除部分候选序号；
S5、利用CQI值自适应确定当前盲检的聚合等级顺序，并根据当前聚合等级顺序对各聚合等级下平均功率最大的候选集进行盲检。
进一步的，步骤S4中所述的筛选规则包括：
S41、剔除没有数据传输的候选集序号，即当前候选集平均功率值
S42、剔除不满足当前聚合等级候选集最低功率的候选集序号，即当前候选集i平均功率值
其中，Pi为当前聚合等级下候选集中的功率；为空间内存在的所有聚合等级中的最大功率；Ln表示对应的聚合等级；Li为当前盲检的聚合等级。
进一步的，步骤S5中CQI值为UE上一时隙测得的信道质量信息，该值的大小为4比特，该值的范围0～15。
进一步的，步骤S5中利用CQI值自适应确定当前盲检的聚合等级顺序包括：若检测到CQI值，根据当前信道环境质量和CQI值确定当前的盲检的聚合等级顺序，其中参与排序的聚合等级包括聚合等级1、2、4、8、16，具体包括以下步骤：
当0<＝CQI<＝2时，信道环境质量较差，选取聚合等级16作为当前盲检顺序的第一个值，并依次递减聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：16、8、4、2、1；
当2<CQI<＝6时，信道环境质量一般，选取聚合等级4作为当前盲检顺序的第一个值，并从等级4开始，一大一小，交替选取下一可能的聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：4、8、2、16、1；
当6<CQI<＝9时，信道环境质量较好，选取聚合等级2作为当前盲检顺序的第一个值，并从等级2开始，一大一小，交替选取下一可能的聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：2、4、1、8、16；
当9<CQI<＝15时，信道环境质量极好，选取聚合等级1作为当前盲检顺序的第一个值，并依次递减聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：1、2、4、8、16。
进一步的，在公共搜索空间中只存在聚合等级4、8和16，因此剔除盲检聚合等级顺序中聚合等级为1、2的等级，即信道环境质量极好或较好时，盲检聚合等级顺序为：4、8、16；信道环境质量一般时，盲检聚合等级顺序为：8、4、16；信道环境质量较差时，盲检聚合等级顺序为：16、8、4。
优选的，步骤S5中根据当前聚合等级顺序对各聚合等级下平均功率最大的候选集进行盲检包括：根据盲检聚合等级顺序，横向选取聚合等级，再纵向选取各等级下最大功率值所对应的候选进行盲检；若盲检成功则结束，否则判断是否遍历所有未被剔除候选，未遍历则按盲检顺序选取次大功率值所对应的候选进行盲检；已遍历所有未被剔除候选且CRC校验仍失败，则表示该DCI格式检测失败，判断空间内是否需对第二个DCI格式进行检测，是则进行与第一个DCI格式盲检的相同步骤，即采用第二个DCI格式的格式长度依次对功率值大的候选集进行盲检直到CRC校验成功或遍历所有候选，否则DCI接收失败，盲检结束。
本发明公开了一种将功率测量与自适应算法相结合的一项技术，对空间内存在的所有聚合等级下的候选集做功率测量，利用已知的信道质量信息自适应的调整盲检聚合等级的顺序，以此减少PDCCH盲检次数；针对5G系统中PDCCH特性在接收端造成的盲检测次数过多的问题，提出一种基于功率测量的PDCCH自适应盲检测算法；该算法可以减少平均盲检次数，同时避免漏检。
附图说明
图1是本发明5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法流程图；
图2是本发明根据CQI自适应盲检流程图；
图3是不同算法PDCCH盲检次数比较图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、根据RNTI类型与相关高层参数进行当前搜索空间的判决，确定待检测的DCI格式与对应的搜索空间；
S2、在不同类型的搜索空间进行解PDCCH资源映射，取出当前监测occasion下的控制资源集；
S3、针对取出的当前控制资源集进行解REG bundle交织；
S4、区分搜索空间，对当前搜索空间内存在的聚合等级下的所有候选集做功率测量，进行降序排序，并记录对应候选集序号即CCE起始位置，根据筛选规则剔除部分候选序号；
S5、利用CQI值自适应确定当前盲检的聚合等级顺序，并根据当前聚合等级顺序对各聚合等级下平均功率最大的候选集进行盲检。
实施例1
由于信道质量状态的变化性，单从CQI值无法准确的判断UE当前的聚合等级，为了弥补自适应算法的这种不确定性，对空间内存在的所有聚合等级下的候选集进行功率测量，降序排序，再根据情况对排序后的候选序号做筛选，根据公共或者UE专用搜索空间进行依次按盲检顺序对最大功率值对应的候选进行盲检；本实施例提供一种在区分搜索空间过程中的剔除部分候选序号的筛选方法，包括：
S41、剔除没有数据传输的候选集序号，即剔除当前候选集平均功率值
S42、剔除不满足当前聚合等级候选集最低功率的候选集序号，即剔除当前候选集i平均功率
其中，Pi,max为当前聚合等级下候选集的最大功率值；为空间内存在的所有聚合等级中的最大功率；Ln表示对应的聚合等级；Li为当前盲检的聚合等级。；计算不同聚合等级下单个CCE的均值功率，取最大作为整个控制资源集中每个CCE的均值功率，表示当前候选集内没有该聚合等级的数据传输或只有信道噪声传输。
实施例2
在本实施例中，提供一种利用CQI值自适应确定当前盲检的聚合等级顺序的方法，本实施例将UE上一时隙测得的信道质量信息作为CQI值，该值的大小为4比特，该值的范围0～15，若检测到CQI值，根据当前信道环境质量和CQI值确定当前的盲检的聚合等级顺序，其中：
当0<＝CQI<＝2时，信道环境质量较差，选取聚合等级16作为当前盲检顺序的第一个值，并依次递减聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：16、8、4、2、1；
当2<CQI<＝6时，信道环境质量一般，选取聚合等级4作为当前盲检顺序的第一个值，并从等级4开始，一大一小，交替选取下一可能的聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：4、8、2、16、1；
当6<CQI<＝9时，信道环境质量较好，选取聚合等级2作为当前盲检顺序的第一个值，并从等级2开始，一大一小，交替选取下一可能的聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：2、4、1、8、16；
当9<CQI<＝15时，信道环境质量极好，选取聚合等级1作为当前盲检顺序的第一个值，并依次递减聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：1、2、4、8、16。
在公共搜索空间中只存在聚合等级4、8和16，盲检聚合等级顺序剔除聚合等级1和2进行相应排序，即信道质量极好或好时，盲检聚合等级顺序为：4、8、16；信道质量一般时，盲检聚合等级顺序为：8、4、16；信道质量差时，盲检聚合等级顺序为：16、8、4。
实施例3
本实施例在实施例2的基础上，如图2，根据当前聚合等级顺序对各聚合等级下平均功率最大的候选集进行盲检，本实施例根据实施例2得到的盲检聚合等级顺序，横向选取聚合等级，再纵向选取各等级下最大功率值所对应的候选进行盲检；若盲检成功则结束，否则判断是否遍历所有未被剔除候选，未遍历则按盲检顺序选取次大功率值所对应的候选进行盲检；已遍历所有未被剔除候选且CRC校验仍失败，则表示该DCI格式检测失败，判断空间内是否需对第二个DCI格式进行检测，是则进行与第一个DCI格式盲检的相同步骤，即采用第二个DCI格式的格式长度依次对功率值大的候选集进行盲检直到CRC校验成功或遍历所有候选，否则DCI接收失败，盲检结束。
本发明的方法对应附图3中的改进算法，从附图3可以看出，传统盲检算法的PDCCH平均盲检次数最多，自适应算法在传统盲检算法上有了一定的优化，但是相比功率测量与改进算法来说性能一般。主要比较功率测量算法和改进算法，当信噪比较大时，两者平均盲检次数变化不大，其中改进算法的平均盲检次数最小基本稳定在9次，功率测量为10次。在信噪比较小时，功率测量算法受影响最大，在SNR＝3dB时最小为8次，随着SNR持续降低，最大可达16次左右，性能不稳定，而改进算法因为在功率测量的基础上做了自适应盲检聚合等级的处理，减少了信噪比变化给盲检带来的影响，最大为12次左右，最小为9次，曲线变化较为平缓。而且由于功率测量算法的特性，盲检过程中可能存在漏检的情况，改进算法则成功避免了漏检。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据无线网络临时标识符RNTI类型与相关高层参数进行当前搜索空间的判决，确定待检测的DCI格式与对应的搜索空间；
S2、在不同类型的搜索空间进行物理下行控制信道PDCCH解资源映射，取出当前监测场景下的控制资源集；
S3、针对取出的当前控制资源集进行解REG bundle交织；
S4、区分搜索空间，对当前搜索空间内存在的聚合等级下的所有候选集做功率测量，进行降序排序，并记录对应候选集序号即控制信道元素CCE起始位置，根据筛选规则剔除部分候选序号；
S5、利用信道质量信息CQI自适应确定当前盲检的聚合等级顺序，并根据当前聚合等级顺序对各聚合等级下平均功率最大的候选集进行盲检。
2.根据权利要求1所述的5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，其特征在于，步骤S4中所述的筛选规则包括：
S41、剔除没有数据传输的候选集序号，即当前候选集平均功率值
S42、剔除不满足当前聚合等级候选集最低功率的候选集序号；
其中，Pi为当前聚合等级下候选集中的功率；Pi,max为当前聚合等级下候选集的最大功率值。
3.根据权利要求2所述的5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，其特征在于，当前聚合等级候选集最低功率P的计算包括计算不同聚合等级下单个CCE的功率，取最大的单个CCE功率作为整个控制资源集中每CCE的均值功率，即当前候选集内没有当前聚合等级的数据传输或只有信道噪声传输时的功率，将该均值功率作为当前聚合等级候选集最低功率P，表示为：
其中，为空间内存在的所有聚合等级中的最大功率；Ln表示对应的聚合等级；Li为当前盲检的聚合等级。
4.根据权利要求1所述的5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，其特征在于，步骤S5中CQI值为UE上一时隙测得的信道质量信息，该值的大小为4比特，该值的范围0～15。
5.根据权利要求1所述的5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，其特征在于，步骤S5中利用CQI值自适应确定当前盲检的聚合等级顺序包括：若检测到CQI值，根据当前信道环境质量和CQI值确定当前的盲检的聚合等级顺序，其中参与排序的聚合等级包括聚合等级1、2、4、8、16，具体包括以下步骤：
当0<＝CQI<＝2时，信道环境质量较差，选取聚合等级16作为当前盲检顺序的第一个值，并依次递减聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：16、8、4、2、1；
当2<CQI<＝6时，信道环境质量一般，选取聚合等级4作为当前盲检顺序的第一个值，并从等级4开始，一大一小，交替选取下一聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：4、8、2、16、1；
当6<CQI<＝9时，信道环境质量较好，选取聚合等级2作为当前盲检顺序的第一个值，并从等级2开始，一大一小，交替选取下一聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：2、4、1、8、16；
当9<CQI<＝15时，信道环境质量极好，选取聚合等级1作为当前盲检顺序的第一个值，并依次递减聚合等级，即得到盲检的聚合等级顺序为：1、2、4、8、16。
6.根据权利要求5所述的5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，其特征在于，在公共搜索空间中只存在聚合等级4、8和16，因此剔除盲检聚合等级顺序中聚合等级为1、2的等级，即信道环境质量极好或较好时，盲检聚合等级顺序为：4、8、16；信道环境质量一般时，盲检聚合等级顺序为：8、4、16；信道环境质量较差时，盲检聚合等级顺序为：16、8、4。
7.根据权利要求1所述的5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，其特征在于，步骤S5中根据当前聚合等级顺序对各聚合等级下平均功率最大的候选集进行盲检包括：根据盲检聚合等级顺序，横向选取聚合等级，再纵向选取各等级下最大功率值所对应的候选进行盲检；若盲检成功则结束，否则判断是否遍历所有未被剔除候选，若未遍历则按盲检顺序依次选取该聚合等级下次大的功率值所对应的候选进行盲检；已遍历所有未被剔除候选且CRC校验仍失败，则表示该DCI格式检测失败，判断空间内是否需对第二个DCI格式进行检测，若需要则进行与第一个DCI格式盲检的相同步骤，即采用第二个DCI格式的格式长度依次对功率值大的候选集进行盲检直到CRC校验成功或遍历所有候选，否则DCI接收失败，盲检结束。
8.根据权利要求1所述的5G系统中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测方法，其特征在于，对候选集进行盲检包括：对候选集进行解调、解扰、解速率匹配、Polar译码、解RNTI加扰、CRC校验。
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