基于相关检测的低复杂度窄带物理下行控制信道盲检测算法

在窄带物联网系统(NB-IoT)中,物联网(IoT)终端应当快速获取下行控制信息(DCI),以便正确接收数据信道的资源分配和调度信息。为此,针对窄带物理下行控制信道(NPDCCH)搜索空间大小大于等于32时,提出一种利用相关检测的低复杂度的NPDCCH盲检测算法。首先,通过对一个NPDCCH可能最小重复传输单元进行两次相关判决,剔除搜索空间中其他无效的数据,以降低计算复杂度;然后,对判决为有效数据所在的重复周期进行合并译码,以提高盲检性能;最后,对两个相关阈值设定进行了理论与仿真分析。仿真结果表明,相比穷举盲检测算法,所提算法在计算复杂度上至少降低了75%,检测性能提高了增益2.5~3.5 dB,更加利于工程实践。

LTE物理下行控制信道盲检过程研究

LTE物理下行控制信道为整个系统上下行传输分配各种资源,对系统起着非常关键的调度作用。基于PDCCH信道发送与接收流程,根据PDCCH信道结构,详细分析了信道的调度过程、专用搜索空间和公共搜索空间,为终端PDCCH信道接收制定了一种详细的盲检方法,为LTE系统的实际实现提供了理论依据。

NB-IoT系统中窄带物理广播信道的盲检测

在窄带物联网(NB-IoT)系统中,为了正确解调窄带物理广播信道(NPBCH)以获取系统信息,提出了两种NPBCH的盲检测算法,包括常规检测算法和功率检测算法。常规检测算法采用遍历1/2两种发射天线数和8种不同扰码序列的方法进行盲检测,而功率检测算法是在常规检测算法的基础上改进天线端口数的获取方式,主要采用两种天线端口下窄带参考信号(NRS)的功率比值进行判断天线端口数的方法,以降低常规检测算法的计算复杂度。仿真结果表明,当信噪比小于-17dB时,常规检测算法相比于功率检测算法解调有3~4 dB的增益,检测可靠性能较好;当信噪比大于-17 dB时,两种算法的检测正确率均超过0.98,但功率检测算法较常规检测算法降低了近50%的时间复杂度,更加有利于工程的实践。

云计算无线接入网下的物理下行控制信道增强

为了克服传统长期演进无线接入网的缺陷,讨论增强物理下行控制信道的可能性,并给出针对物理下行控制信道的增强方案,包括资源预留、联合发射、跨载波调度、增强的物理下行控制信道及其进一步的增强,由此可解决传统长期演进无线接入网协调不充分、难于实现的问题。

一种窄带非对称信道的RTU高效数据传输控制方法

针对传统短波、超短波等窄带无线通信上下行信道不对称特点,提出一种水文水资源远程测控终端系统(RTU)高效数据可靠传输控制方法,综合采用"定值存储发送"、"定时存储发送"、"数据自动补传"、"发送完延时等待"等技术,根据实际网络情况,调整数据包尺寸、发送间隔和重发次数,控制发送速率。运用该方法,可在突发报文增多的情况下控制RTU成功发送数据的关键因素,增强了RTU通信协议的控制能力,为适应物联网应用提供解决方案。

云计算无线接入网下的物理下行控制信道增强

为解决传统长期演进(Long Trem Evolution,LTE)无线接入网存在的协调不充分、难于实现等缺陷,针对物理下行控制信道增强可行性进行科学分析,提出针对物理下行控制信道的有效增强方案,包括资源预留、联合发射、跨载波调度等,以进一步增强物理下行控制信道,解决传统LTE无线接入网自身存在的种种缺陷,为该领域科研人员提供有益理论及实践指导。

LTE-A系统中增强物理下行控制信道的研究分析

概述了引入e PDCCH的主要原因,阐述了e PDCCH的空中接口资源的分布组成,重点分析了集中式与分布式两种传输方式的资源映射,并将两种传输方式的资源映射图进行对比,针对不同的资源映射进行总结。

窄带无线信道的TCP优化性能研究

针对标准TCP业务在窄带无线信道上传输效率低下的问题,提出一种基于算法择优的信道匹配传输方法,该方法将带宽、时延、丢包率作为信道特征标识,通过匹配不同的拥塞控制算法提高传输效率。仿真结果证明,该方法对于带宽为2 Kb/s、20 Kb/s、2 Mb/s的无线信道具有不同程度的优化效果,与标准的TCP传输相比,吞吐量可提升1.2倍~3倍。

窄带物联网信道接收端检测算法的并行化实现

针对窄带物联网物理随机接入信道检测和到达时间估计算法处理数据量大、计算耗时的问题,通过分析接收端检测算法的可并行性和数据相关性,基于可重构阵列处理器提出了一种并行化硬件实现方案。该算法在高层配置参数产生的前导符号和通过前期信道处理后的接收符号具有最大相关性时,将此时的到达时间和残留子载波偏移作为估计指标,通过流水线的方式使用多个轻核处理元(Processor Element,PE)实现并行计算以提高运算效率。实验结果表明,使用6个PE同时调度实现算法的映射,运行了35985个周期,其性能比单个PE提升36.18%。用可重构多核阵列处理器实现该算法的运行时间相较于用Matlab实现降低了173.09倍,有效提高了接收端检测算法的运算效率。

改进的物理层控制信道极化码译码算法研究

为了提高物理层下行控制信道(Physical Downlink control channel PDCCH)极化码译码的吞吐率,降低复杂度,减少第五代无线通信终端的设计面积,本文提出了一种适用于半导体芯片设计的极化码译码算法.鉴于PDCCH携带的控制信息需要盲解的特性,本文采用分布式循环冗余校验辅助串行抵消表的方法研究了PDCCH的Polar译码过程.通过路径排序和分布式CRC校验比特早停功能,对路径进行优化选择,简化了Polar译码的复杂度;提出并行模块组的改进译码方法减小了芯片设计面积.仿真结果表明该方法不仅降低了复杂度,而且保证了译码性能.

综合抗干扰通信——基于窄带超短波超外差接收机的信道监测方案研究

本文提出了一种以窄带慢速频率搜索式超外差接收机为载体的综合信道监测方案,通过对通信多时段、多状态的综合监测,能够监视通信信道的通信和干扰的状况,并且对潜在的干扰威胁和通信可行性进行估计,为包括自适应选频和自适应功率控制在内的自适应电子防护技术提供决策支持。

窄带蜂窝物联网无线空口及演进技术专利现状

在对窄带蜂窝物联网进行概述的基础上,对窄带蜂窝网无线空口技术全球及国内专利布局情况进行了分析,对无线空口中物理信道设计等关键技术的专利分布情况进行了研究;同时,对面向后续演进的两个关键技术——终端定位增强和终端移动性的专利现状也进行了阐述,最后对国内开展窄带蜂窝物联网技术的专利布局提出了建议。

基于窄带物联网的时间估计算法

本文基于窄带物联网的时间估计算法,实现不同信噪比和不同天线环境下的时间估计,具有较高的实际研究意义。为此,重点研究了窄带物联网NPUSCH信道,基站侧对UE进行时间估计的实现方案。针对不同硬件在对基带信号进行采样过程中带来的时间偏差,提出了时间补偿的方案。通过研究不同的信噪比条件下,分天线对时间估计所带来的相位差进行修正处理。通过对原始的基带数据进行处理,在不同信噪比环境下进行仿真实验,与原始的数据进行比较分析。结果表明,该方案能显著改善时间估计精度,并能解决UE频繁移动而带来的影响。

LTE中PDCCH有效控制信道元素的软判决检测算法

在LTE系统的PDCCH盲检中,检测信道中的有效控制信道元素(CCE)是一种常用的盲检加速方法。对于有效CCE的检测,基于硬判决的能量检测与融合判决相结合的方法是一种常用手段,但随着信道环境的下降这种方法的可靠性也会大幅降低。为了确保低较差信道条件下的可靠性和提高算法性能,本文提出了一种基于软判决的有效CCE检测算法。利用奈曼-皮尔逊准则推导出满足系统可靠性需求的最佳软判决检测阈值,降低错检概率,提高了原有检测方法的性能。本文推导了判决的软信息形式,给出检测的软判决门限。仿真结果证明了理论推导的正确性。与硬判决相比,如系统在SNR=-2 dB,漏警率均为0.15时,软判决虚警率降低了82%,表明所提算法可以有效保证检测的低漏警率并降低虚警的发生概率。

一种基于Polar译码度量选择的第三方高效PDCCH盲检方法

为研究和设计面向第三方场景的高效盲检方法,提出了一种基于Polar译码度量选择的第三方高效PDCCH盲检方法,其技术路线包括Polar译码算法与物理的下行控制信道(PDCCH)盲检算法2个板块.基于Polar译码盲检算法,引入一种基于下行控制信息(DCI)长度的Polar译码度量,提出了改进的基于Polar译码度量选择的第三方盲检方法.基于PDCCH盲检算法,引入一种重排序盲检算法.将改进的Polar译码算法与重排序盲检算法有机结合,提出面向第三方场景的高效PDCCH盲检方法.基于MATLAB平台搭建5G PDCCH盲检仿真链路,对所提方法进行验证与分析.结果表明,该方法能够同时有效减小PDCCH盲检次数与DCI候选长度数量,在保证目标捕获准确率的前提下提高盲检效率.

TD-LTE系统UE端PDCCH信道的研究与实现

通过对UE端PDCCH信道的研究,结合LTE系统下行链路的特性,提出了一种接收并解析PDCCH承载的下行控制信息DCI的DSP实现方案,该方案已经在TMS320C64x DSP中实现。将该方案应用于TD-LTE射频一致性测试系统的开发中,实际运行验证了该方案的可行性、高效性。

基于FSTD-OFDM系统的通信信道改进研究

针对第五代移动通信系统(5G)在天线数的增加时,传统基于正交频分复用的频率切换发送分集方案出现了天线利用率低,空口适配性差等问题。论文基于FSTD-OFDM系统提出了天线分段预编码循环(SAPC)的改进方案,在发送端将数据符号分段放置在不同频段上,并分别与不同的预编码矩阵相乘,以达到最大化频率分集的效果。最后,仿真结果表明所提方案不仅有效地提高了天线利用率,还显著地降低了误码率。

一种区分极化码编码的PDCCH帧和噪声帧的算法

在第五代移动通信系统中,采用极化码编码下行控制信息,并通过物理下行控制信道(Physical Download Control Channel,PDCCH)发送给用户设备,用户设备通过极化码盲检获得属于自己的控制信息。在通常情况下,用户设备接收到的帧包括极化码字帧和噪声帧,若将其全部进行译码,则存在不必要的开销。针对此问题,提出了一种基于阈值检验的区分极化码字帧和噪声帧的方法。该方法根据收端接收到的极化码字各个节点呈现出不同的硬判可靠度,为各个节点设置不同的硬判错误率阈值,对所有帧按照未通过阈值检验的节点个数进行由小到大进行排序,选取较小的帧进入后续的译码盲检,从而在盲检前剔除一定数量的噪声帧,显著降低用户设备端的盲检译码能耗。仿真验证表明,在复杂度相同的情况下,与已有的区分算法相比,该方案能将漏检率降低90%以上。

基于最大似然译码的快速信道编码盲识别算法

本文针对信道编码盲识别的盲译码过程延时高的问题,提出一种基于最大似然译码的信道编码盲识别算法。该识别算法通过以最大似然译码的欧氏距离值作为识别特征量的方式,将信道译码和信道编码识别相结合。这种算法可以在信道译码过程中提前识别并终止无效译码以达到加速目的。本文利用NP准则推导出满足系统可靠性需求的最佳检测阈值。该识别算法原理简单,实现容易。仿真结果证明了理论推导的正确性,表明所提出算法在信道编码识别中具有良好的识别性能。

移动通信小区用户临时身份信息的侦察获取

在移动通信中小区无线网络临时标识(Cell Radio Network Temporary Identifier, C-RNTI)是基站分配给小区用户的临时身份标志,C-RNTI的侦察获取是识别与分离不同用户传输码流的前提条件。针对移动通信中C-RNTI的侦察问题,根据4G与5G下行链路信号不同的时频分布特点与信令加扰方式,采用对4G物理下行控制信道全面搜索与5G物理随机接入信道截获分析相结合的方法,通过对特定下行信号的时频快速截取与非合作解调解码及校验比对,高效获取了基站小区内各用户C-RNTI。最后采用通信侦察接收机对实际的4G/5G移动通信系统开展实侦实验,验证了所提出方法的正确性与有效性,为移动通信用户终端的精准识别与管控奠定了重要的技术基础。