CN111211872B - 5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法，属于通信技术领域。①基于SNR均值反馈的聚合等级优先选择法：根据上报CQI周期T及上报CQI值，计算前n次信噪比SNR的均值，对应到不同聚合等级。在首个聚合等级检测失败的情况下，确定聚合等级以递增还是递减的方式进行搜索。②基于CCEs候选集能量的CCE判决法：根据①所述方法，进入对应聚合等级下的PDCCH，判决是否承载UE所需DCI消息。在检测失败或判决无DCI时，将两次计算的能量统计最大值与下一CCE候选集能量做相同判决，直到盲检成功或该聚合等级下全部判断完毕。本发明性能稳定，计算复杂度低，盲检测效率高。

Description

5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法。

背景技术

5G系统的物理下行控制信道(PhysicalDownlinkControlChannel，PDCCH)是系统上下行资源调度的控制器，承载着一个或多个终端(UserEquipment，UE)的下行控制信息(DownlinkControlInformation，DCI)。为减少空口上的信令开销以节省无线资源，基站在发送PDCCH时，不会告知UE关于PDCCH承载的DCI类型，以及相对应的控制信道单元(ControlChannelElements,CCE)在时频资源中的位置。UE需要对整个区域进行盲检测，这个控制区域在5G中被称为控制资源集(ControlResourceSet，CORESET)。

5G系统中，搜索空间同LTE类似，也分为公共搜索空间、UE特定搜索空间、公共搜索空间和UE特定搜索空间三种情况。对于PDCCH，公共搜索空间由聚合等级4、8、16组成；UE特定搜索空间由聚合等级1、2、4、8、16组成。不同聚合等级下包含不同的CCEs候选集。在公共搜索空间：聚合等级4需要监控4个CCE候选集，聚合等级8需要监控2个CCE候选集，聚合等级16，需要监控一个CCE候选集；在UE特定搜索空间：聚合等级1、2，需要监控6个CCE候选集，聚合等级4、8，需要监控2个CCE候选集，聚合等级16，需要监控1个CCE候选集。

在不同聚合等级中，CORESET中的PDCCH候选位置固定，由协议中公式

确定。如果按照传统的穷搜方法，极端情况下，需要检测完所有的聚合等级，以及每一个聚合等级下的所有CCEs候选集。虽然这种方法简单，不需要额外的计算开销，但盲检效率非常低。

PDCCH盲检测是整个5G系统无线数据传输中重要的一步，也是整个PDCCH接收端流程最核心最复杂的部分。盲检效率的快慢直接影响整个系统的时延。在保证正确解出UE所需的DCI的前提下，提高其检测的可靠性，同时进一步缩短盲检时间，减少执行周期数，是接下来需要重点研究的工作。

在5G系统中，5G与LTE在物理层信道设计上存在很大的不同之处。在LTE系统中，无论传输信息的多少以及信道的好坏，PDCCH都占据了整个带宽。但在5G系统中，部分场景需要支持的带宽要求更大，PDCCH不再需要占据整个带宽，只需要根据自身需求，占用一定带宽(即部分带宽)。同时，PDCCH频域上占据的频段及时域上占用的OFDM符号数等信息封装在CORESET，将起始OFDM符号编号以及PDCCH监测周期等信息封装在搜索空间中。因此，针对5G系统，急需设计新的PDCCH盲检测方案，进一步提高盲检效率，以应对5G各大场景的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法。主要包括两部分，一是基于信噪比SNR均值反馈的搜索空间初始聚合等级选择，以及基于上次成功检测DCI时SNR均值，判断下一聚合等级；二是基于CCEs候选集能量判断的CCEs候选集的选择。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法，该方法包括以下步骤：

S1：确定搜索空间，搜索空间选择包括：①公共搜索空间；②UE特定搜索空间；③公共搜索空间和UE特定搜索空间；然后获取CORESET；

S2：根据公式(1)计算信噪比SNR均值，通过SNR均值判断，选择该搜索空间下的起始搜索聚合等级L₀；

其中，n为选取的前n次CQI上报的SNR值；n的取值由该小区的信道质量环境，以及CQI上报周期决定；

S3：根据公式(2)计算该聚合等级下的前两个CCE候选集的起始位置，根据CCE聚合度，获取整个CCE候选集的长度和位置；

其中，L为CCE聚合等级；

为CCE候选集的起始位置；

是不同聚合等级对应的PDCCH最大候选集数目；

是关于

的参数；N_CCE,p为当前CORESET中的CCE数目；n_CI为载波指示；i是关于L的参数；

S4：通过公式(3)计算上述CCEs候选集的能量累积值；

其中，y表示一个RE信号；k表示该聚合等级下第k个CCE候选集；L表示CCE候选集中CCE数，即聚合等级；

S5：通过公式(4)判决DCI消息是否在第一或者第二所在CCE候选集；若判决DCI消息在其中一个CCE候选集，则进行解QPSK调制、解扰、解速率匹配、Polar码译码、解扰RNTI、CRC校验；若CRC校验失败或判决无DCI，通过公式(5)判决下一个CCE候选集是否存在DCI消息；

其中，V_th为判决门限值，随着UE所在小区的信道质量环境变化而变化，由SNR值决定；V_th的最佳取值，结合实际的系统环境和仿真统计；

S6：在S5检测结束，仍未成功检测到DCI；比较前一次成功检测的SNR均值与本次SNR均值，确定聚合等级以递增还是递减的方式进行搜索；在聚合等级内，按照上述S3、S4、S5进行相同判断检测；直到盲检成功或该聚合等级下所有CCEs全部检测完毕。

可选的，所述S2具体为：

UE进行CQI值周期性上报，并且在信道质量不稳定的时候，其周期较短，信道质量稳定时，上报周期较长；假定基站在PDCCH上分配DCI资源时，根据SNR所在区间值，划分到不同聚合等级；

UE在通过信道质量状态进行搜索空间聚合等级判断时，不再根据传统瞬时SNR值进行聚合等级L的选择，而是通过当前信噪比SNR和前n次信噪比SNR的均值进行选择；n值的选择由该小区的信道质量环境，以及CQI上报周期决定。

可选的，所述的S4、S5具体步骤为：

①根据公式(6)计算该聚合等级下第一个和第二个CCE候选集下每个RE信号；在传输子帧中，以RE为单位；CCE是传输DCI的最小单元，每个CCE都是由6个REG组成，一个REG由4个RE构成；

其中，j表示CCE候选集上的第j个CCE；i表示CCE上的第i个RE；h为独立同分布的信道增益，

服从瑞利分布；w为高斯白噪声，均值为0，方差为1；

②根据S4中所述公式(3)

计算CCE候选集的能量累积值；

③根据S5所述公式(4)

判断第一和第二个CCE候选集中是否存在DCI；若判断出有CCE候选集存在DCI消息，则转到④；若判决无DCI消息，则转到⑤；

④对判决存在DCI消息的CCE候选集进行解QPSK调制、解扰、解速率匹配、Polar码译码、解扰RNTI、CRC校验；若成功则结束整个盲检；若失败，转到⑤；

⑤根据S5所述公式(5)

判决下一个CCE候选集；判决当前CCE候选集中是否存在DCI；若判断出有CCE候选集存在DCI消息，则转到④；若判决无DCI消息，则转回⑤；若该聚合等级下的CCE候选集全部检测完毕还未成功，则转到⑥；

⑥根据S6所述方法，进入下一个聚合等级，重复上述步骤；

可选的，所述的S6具体为：

在进入下一聚合等级选择时，通过上次检测成功时的信噪比均值

与当前信噪比均值

作比较；如果

说明信道质量变好，则按照聚合等级递增的方式搜索，如果

说明信道质量变差，则按照聚合等级递减的方式搜索；当第一次按照递增或者递减到最后一个等级都没有成功，则回到确定的聚合等级L，从另外一个方向开始搜索。

本发明的有益效果在于：

1.设计了一种5G系统的基于SNR均值反馈的聚合等级优先选择方法，根据上报CQI的周期T，在UE端对一段时间内的SNR进行均值计算，避免了单次上报CQI存在异常,和信道质量不稳定造成的误判，以及信道瞬时突变的极端影响等情况。聚合等级判断的准确度提高，在搜索空间所检测的聚合等级明显减少。

2.设计了一种基于CCEs候选集能量的CCE选择方法，该方法相对传统CCE能量比较方法而言，一般情况下，在该聚合等级存在DCI时，不需要计算出所有CCEs候选集的能量累积值，就可以盲检成功；在该聚合等级不存在DCI时，不需要盲检任何一个CCE候选集，极大的提高了盲检效率。

3.结合1、2，本文提出的SNR均值反馈与CCEs候选集能量判断结合的PDCCH盲检方法，减少了盲检次数，提高了盲检的可靠性。综合来说，该方案性能稳定，计算复杂度低，盲检测效率高，具有很强的实用性。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1是本发明所述的SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检总流程图；

图2是本发明所述的基于SNR均值反馈的聚合等级选择设计流程图；

图3是本发明所述的基于CCEs候选集能量的CCE选择设计流程图；

图4为是本发明所述的某一UE特定搜索空间CCEs候选集示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图3，下面结合具体实施方式对5G系统中SNR均值反馈与CCEs候选集能量判断结合的PDCCH盲检方法作进一步说明。

在本实施例中，UE只需对UE特定搜索空间进行盲检。

S1：根据公式

计算信噪比SNR均值，通过SNR均值判断，选择该搜索空间下的起始搜索聚合等级L₀。

S2：根据公式

计算该聚合等级下的前两个CCE候选集的起始位置，根据CCE聚合度，获取整个CCE候选集的长度和位置。

S3：通过公式

计算上述CCEs候选集的能量累积值。

S4：通过公式

判决DCI是否在第一或者第二所在CCE候选集；若判决在其中一个CCE候选集，则进行解QPSK调制、解扰、解速率匹配、Polar码译码、解扰RNTI、CRC校验。若CRC校验失败或判决无DCI，通过公式

判决下一个CCE候选集是否存在DCI消息。直到盲检成功或该聚合等级下所有CCEs全部检测完毕。

S5：在S4检测结束，仍未成功检测到DCI。比较前一次成功检测的SNR均值与本次SNR均值，确定聚合等级以递增还是递减的方式进行搜索。在聚合等级内，按照上述S2、S3、S4进行相同判断检测。直到盲检成功。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：确定搜索空间，搜索空间选择包括：①公共搜索空间；②UE特定搜索空间；③公共搜索空间和UE特定搜索空间；然后获取CORESET；

S2：根据公式(1)计算信噪比SNR均值，通过SNR均值判断，选择该搜索空间下的起始搜索聚合等级L₀；

其中，n为选取的前n次CQI上报的SNR值；n的取值由该小区的信道质量环境，以及CQI上报周期决定；

S3：根据公式(2)计算该聚合等级下的前两个CCE候选集的起始位置，根据CCE聚合度，获取整个CCE候选集的长度和位置；

其中，L为CCE聚合等级；

为CCE候选集的起始位置；

是不同聚合等级对应的PDCCH最大候选集数目；

是关于

的参数；N_CCE,p为当前CORESET中的CCE数目；n_CI为载波指示；i是关于L的参数；

S4：通过公式(3)计算上述CCEs候选集的能量累积值；

其中，y表示一个RE信号；k表示该聚合等级下第k个CCE候选集；L表示CCE候选集中CCE数，即聚合等级；

S5：通过公式(4)判决DCI消息是否在第一或者第二所在CCE候选集；若判决DCI消息在其中一个CCE候选集，则进行解QPSK调制、解扰、解速率匹配、Polar码译码、解扰RNTI、CRC校验；若CRC校验失败或判决无DCI，通过公式(5)判决下一个CCE候选集是否存在DCI消息；

其中，V_th为判决门限值，随着UE所在小区的信道质量环境变化而变化，由SNR值决定；V_th的最佳取值，结合实际的系统环境和仿真统计；

S6：在S5检测结束，仍未成功检测到DCI；比较前一次成功检测的SNR均值与本次SNR均值，确定聚合等级以递增还是递减的方式进行搜索；在聚合等级内，按照上述S3、S4、S5进行相同判断检测；直到盲检成功或该聚合等级下所有CCEs全部检测完毕。

2.根据权利要求1所述的5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法，其特征在于：所述S2具体为：

UE进行CQI值周期性上报，并且在信道质量不稳定的时候，其周期较短，信道质量稳定时，上报周期较长；假定基站在PDCCH上分配DCI资源时，根据SNR所在区间值，划分到不同聚合等级；

UE在通过信道质量状态进行搜索空间聚合等级判断时，不再根据传统瞬时SNR值进行聚合等级L的选择，而是通过当前信噪比SNR和前n次信噪比SNR的均值进行选择；n值的选择由该小区的信道质量环境，以及CQI上报周期决定。

3.根据权利要求1所述的5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法，其特征在于：所述的S4、S5具体步骤为：

①根据公式(6)计算该聚合等级下第一个和第二个CCE候选集下每个RE信号；在传输子帧中，以RE为单位；CCE是传输DCI的最小单元，每个CCE都是由6个REG组成，一个REG由4个RE构成；

其中，j表示CCE候选集上的第j个CCE；i表示CCE上的第i个RE；h为独立同分布的信道增益，

服从瑞利分布；w为高斯白噪声，均值为0，方差为1；

②根据S4中所述公式(3)

计算CCE候选集的能量累积值；

③根据S5所述公式(4)

判断第一和第二个CCE候选集中是否存在DCI；若判断出有CCE候选集存在DCI消息，则转到④；若判决无DCI消息，则转到⑤；

④对判决存在DCI消息的CCE候选集进行解QPSK调制、解扰、解速率匹配、Polar码译码、解扰RNTI、CRC校验；若成功则结束整个盲检；若失败，转到⑤；

⑤根据S5所述公式(5)

判决下一个CCE候选集；判决当前CCE候选集中是否存在DCI；若判断出有CCE候选集存在DCI消息，则转到④；若判决无DCI消息，则转回⑤；若该聚合等级下的CCE候选集全部检测完毕还未成功，则转到⑥；

⑥根据S6所述方法，进入下一个聚合等级，重复上述步骤。

4.根据权利要求1所述的5G中SNR均值反馈与CCEs能量判决的PDCCH盲检方法，其特征在于：所述的S6具体为：

在进入下一聚合等级选择时，通过上次检测成功时的信噪比均值

与当前信噪比均值

作比较；如果

说明信道质量变好，则按照聚合等级递增的方式搜索，如果

说明信道质量变差，则按照聚合等级递减的方式搜索；当第一次按照递增或者递减到最后一个等级都没有成功，则回到确定的聚合等级L，从另外一个方向开始搜索。

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