賴云瑞
(四川大學(xué),四川 成都 610000)
無線電技術(shù)的快速發(fā)展,普及了多類智能終端,促進(jìn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不斷發(fā)展。在此發(fā)展背景下,可以預(yù)測到移動通信業(yè)務(wù)量在不久的未來將有噴井式增長。4G系統(tǒng)通過應(yīng)用OFDM、MIMO以及HARQ等技術(shù),提升了各小區(qū)的頻譜率和區(qū)域系統(tǒng)容量,并利用信息技術(shù)和波束賦形強(qiáng)化信息的接收的同時(shí),協(xié)調(diào)處理信息干擾。這些技術(shù)在提升業(yè)務(wù)通信速率、魯棒性以及靈活性等方面有所使用,在控制信道中的應(yīng)用較少??刂菩诺揽捎行?shí)現(xiàn)對上行和下行的調(diào)度,實(shí)現(xiàn)功率控制、信息獲取等操作。所以,有效控制信息通道是影響傳輸速度的關(guān)鍵問題之一。
仿真?zhèn)鬏數(shù)?種機(jī)制需要在空頻編碼和波束賦形的前提下開展。仿真信道通過3GPP 38.901可描述抽頭延時(shí)線信道模型,其中產(chǎn)生的多徑時(shí)延為30 ns、300 ns以及1 000 ns,速度為3 km/h[1]。分析最終的仿真成果,空頻編碼應(yīng)用于低頻聚合等級區(qū)間中,性能較其他傳輸方式有很大優(yōu)勢。因此,高SINR區(qū)域的信道估計(jì)有著更高的準(zhǔn)確度,保障了信道中使用的空頻編碼在解碼時(shí)的正交性。低SINR信道的性能并不出色,因此聚合等級需高一點(diǎn),以便降低誤塊率,否則信道性能變差時(shí)無法確保頻編碼信道的準(zhǔn)確性。在低SINR區(qū)對導(dǎo)頻開銷和信道估計(jì)的精度低,因此空頻編碼在性能方面并不會展示出更強(qiáng)的優(yōu)勢效果。
低聚合級別條件下的公共搜索空間中,SCDD和預(yù)編碼具有極強(qiáng)的輪換訓(xùn)練性。在消除信道條件后,基站控制終端傳輸信息。波束成形后,信道傳輸控制可通過較低的聚合等級完成傳輸工作。空頻編碼傳輸機(jī)制在高SINR區(qū)域中的使用具有一定的優(yōu)勢。例如,預(yù)編碼和SCDD輪換訓(xùn)練時(shí),基站的傳輸機(jī)制應(yīng)遵循透明原則,且與場景相匹配。
各個(gè)聚合度承載控制信道如圖1所示,分析了REG扎尺度和不同導(dǎo)頻密度性能。
通過分析比較兩組圖片可以得出,如果扎尺度和導(dǎo)頻密度的挑選是統(tǒng)一的,那么不能實(shí)現(xiàn)各場景中的優(yōu)選配置。根據(jù)具體的仿真結(jié)果來看:小聚合度應(yīng)用小扎實(shí)度展現(xiàn)出來的性能最優(yōu);小聚合度應(yīng)用小導(dǎo)頻密度展現(xiàn)出來的性能最優(yōu);大聚合度應(yīng)用大扎實(shí)度展現(xiàn)出來的性能最優(yōu)??梢?,統(tǒng)一全部終端的參數(shù)配置并不能達(dá)到最理想的性能效果。
2.1.1 低速移動終端場景實(shí)踐運(yùn)用
終端和基站的相互連接可以選擇初始波束。終端移動的速度不超過30 km/h,且沒有在小區(qū)邊緣。這種狀況時(shí),終端和波束都可以以波束賦形的形式進(jìn)行應(yīng)用,以便傳輸數(shù)據(jù)。
圖1 不同REG扎尺度和不同導(dǎo)頻密度的性能對比
控制信息過程中,如果使用的原始比特?cái)?shù)值是26、24的CRE長度,那么計(jì)算信道控制和時(shí)頻資源中RE數(shù)占據(jù)量的計(jì)算公式為:
如果終端和基站都應(yīng)用了波束訓(xùn)練,然后基站采用精準(zhǔn)波束,可有效控制傳輸信道和信道資源的映射方法,即集中式映射?;究刂菩畔⒌恼{(diào)度可使控制信息的相關(guān)傳輸工作產(chǎn)生調(diào)度增益,且受波束賦形的影響會產(chǎn)生相應(yīng)的增益效果。
2.1.2 高速移動終端場景
終端和基站連接后,如果終端移動速度大于350 km/h,會因?yàn)橐苿铀俣冗^快很難獲取信道狀態(tài)的精準(zhǔn)信息,所以應(yīng)該采用開環(huán)的傳輸機(jī)制[2]。在不能準(zhǔn)確掌握信道狀態(tài)信息時(shí),建議采用波束旋轉(zhuǎn)訓(xùn)練的方法,有效實(shí)現(xiàn)信道的增益和覆蓋。控制信道資源建議采用分布式方法進(jìn)行資源分配。為增加分集波束增益,需要保證較大程度的聚集。例如,在承載控制信息時(shí),使用4個(gè)CCE聚合度。
聚合度中涉及到較大的扎應(yīng)用,基站在6個(gè)連續(xù)頻域REC中使用的預(yù)編碼矩陣相同,控制信息的承載可以應(yīng)用4個(gè)CCE。一個(gè)CCE包括6個(gè)REC,因此即便頻率密度不高,也可以得到滿足精準(zhǔn)度的導(dǎo)頻樣本。
將控制消息原始比特?cái)?shù)假設(shè)為40、24的CRE長度,那么每個(gè)REC中會存在2個(gè)RE,所以nRE_perREG=10。聚合度為1時(shí),RE的可用數(shù)、承載比特?cái)?shù)以及信道控制碼率分別是240、480以及64/480。
信道增強(qiáng)配置過程如圖2所示。識別它的信道環(huán)境,包含移動過程的速度和測量出來的多徑環(huán)境,在基站便可完成具體測量。
圖2 控制信道配置過程示意圖
分析并識別信道環(huán)境,使終端具備探測信號。區(qū)域的頻域范圍是其固定資源,5 ms為一周期,終端依照相應(yīng)的配置將探測信號發(fā)送至指定位置,應(yīng)用的探測信號序列為ZC[3]?;窘邮战K端序列后,先過濾掉其余數(shù)據(jù),然后轉(zhuǎn)移到時(shí)域的過程中借助已知的序列和數(shù)據(jù),有效識別信道的多徑信息。把控信道資源配置時(shí),要合理挑選聚合度和導(dǎo)頻密度。
在新的無線通信系統(tǒng)中,導(dǎo)頻和控制信道可用于公共預(yù)編碼。將控制信道信息在頻域資源中打散,則導(dǎo)頻的具體分布會隨著聚合度的改變而不斷調(diào)整,即使在無法保證信道信息準(zhǔn)確性的前提下,也可以精準(zhǔn)控制信息的傳輸。