本申请涉及一种无线通信技术,特别是涉及一种用于5gnr(fifthgenerationradioaccesstechnology,第五代无线接入技术)协议中基于pdcch(physicaldownlinkcontrolchannel,物理下行控制信道)dmrs(demodulationreferencesignal,解调参考信号)的信道估计来提高dci(downlinkcontrolinformation,下行控制信息)盲检效率的方法及装置。
背景技术:
lte(longtermevolution,长期演进技术)系统中,pdcch统一采用小区(cell)级且始终在线(alwayson)的crs(cell-specificreferencesignal,小区特定参考信号)进行信道估计。同一小区内各个ue(userequipment,用户设备)采用相同的
其中,当crs是drs(discoveryreferencesignal,发现参考信号)的一部分且对于帧结构类型三(framestructuretype3)而言
dci盲检时,ue在信道估计阶段,无法基于crs估计出的信道来判断当前pdcch候选(pdcchcandidate)上的时频资源上是否承载了该ue的dci信息。
nr系统中,pdcch采用小区级和ue级两种类型的dmrs参考序列进行信道估计,并且一个coreset(controlresourceset,控制资源集)时频资源上的pdcchdmrs序列可能采用不同的初始化值,pdcchdmrs序列的初始化值cinit2如公式二所示。
其中
公式二中,ue初始化pdcchdmrs序列时采用的nid可能是高层配置的pdcchdmrs扰码标识(pdcch-dmrs-scramblingid,也称pdcchdmrs加扰标识),也可能是小区id即
技术实现要素:
本申请所要解决的技术问题是在nr系统中,为了尽可能提高pdcchdci盲检效率,通过在pdcchdmrs信道估计阶段计算出reg捆绑级的信噪比供后续dci盲检判决使用,通过识别无效pdcch候选来减少dci盲检计算量和提高dci盲检速度。
为解决上述技术问题,本申请提出了一种nr系统进行dci盲检的方法,包括如下步骤。步骤s12:基于网络侧配置的参数获取准共站址qcl关系,计算参考信噪比门限值。步骤s14:在控制资源集coreset上,基于预编码粒度对物理下行控制信道pdcch的解调参考信号dmrs采用线性最小均方误差lmmse准则对解扰后的信道进行时频二维滤波的信道估计。步骤s16:在pdcchdmrs信道估计阶段以资源元素组reg捆绑为单位计算每一个reg捆绑级的信噪比。步骤s18:在下行控制信息dci盲检pdcch候选前,先基于每一个reg捆绑级的信噪比计算出当前pdcch候选上的平均信噪比;随后判断当前pdcch候选的平均信噪比是否小于参考信噪比门限值;若是,则停止该pdcch候选的后续盲检步骤;否则,继续该pdcch候选的后续盲检步骤;重复步骤s18处理下一个pdcch候选,直到遍历所有待检查的pdcch候选。本申请在步骤s18中基于信噪比对dci的盲检进行预筛选,具体而言是在dci盲检前对待检查的pdcch候选的信噪比进行判决,避免对无效的pdcch候选进行复杂的解调、解码和crc检验等计算。
进一步地,所述步骤s12中,所述网络侧配置的参数是指搜索空间集和coreset的配置参数;所述获取qcl关系是指获取与当前coreset的pdcchdmrs具有qcl关系的信道或参考信号,包括同步信号块ssb信号或者时间/频率跟踪的信道状态信息参考信号csi-rs。这是对步骤s12的详细说明,给出了两种示例性的qcl关系。
优选地,所述步骤s12中,当pdcchdmrs与ssb信号是qcl类型a或类型d关系时,将ssb信号的发射功率归一化到pdcchdmrs的功率等级,然后再基于ssb信号的信噪比计算参考信噪比;再根据参考信噪比所在范围来设定不同等级的冗余信噪比,冗余信噪比小于或等于0;参考信噪比门限值为参考信噪比与冗余信噪比之和。这是第一种示例性的qcl关系以及由此计算参考信噪比门限值的详细说明。
优选地,所述步骤s12中,当pdcchdmrs与时间/频率跟踪的csi-rs信号是qcl类型a或类型d关系时,将时间/频率跟踪的csi-rs信号的发射功率归一化到pdcchdmrs的功率等级,然后再基于时间/频率跟踪的csi-rs信号的信噪比来计算参考信噪比;再根据参考信噪比所在范围来设定不同等级的冗余信噪比,冗余信噪比小于或等于0;参考信噪比门限值为参考信噪比与冗余信噪比之和。这是第二种示例性的qcl关系以及由此计算参考信噪比门限值的详细说明。
进一步地,所述步骤s14中,获取pdcchreg的时频位置,计算频域接收信号中pdcchdmrs的时频位置;获取当前用户设备ue的小区标识,或者是高层配置的pdcchdmrs扰码标识,用于计算pdcchdmrs序列;获取reg捆绑的大小,用于指示计算信噪比的粒度;对coreset上所有潜在的pdcchdmrs频域接收信号做最小二乘法估计,获得解扰后的信道,如公式三所示。
其中,hls(k,
优选地,所述步骤s14中,当xbs(k,
当xbs(k,
公式五中,xpn0(k,
以上内容是对步骤s14的进一步详细说明,并给出了两种不同情形下的解扰后的信道的计算方式。
进一步地,所述步骤s16中,在预编码粒度内,根据reg捆绑的大小计算每个reg捆绑上pdcchdmrs位置的信噪比snrregbundle,这就是reg捆绑级的信噪比。
优选地,所述步骤s16中,当pdcchdmrs与ssb信号是qcl类型a或类型d关系时,将pdcchdmrs解扰后的信道根据滤波阶数组成对应的相关矩阵rhh,并根据相关矩阵rhh对角元素和非对角元素的差值来计算噪声功率,而非对角元素可等效为信号功率,进而估计pdcchreg捆绑级的信噪比snrregbundle。这是步骤s16的第一种实现方式。
进一步地,所述步骤s16中,当采用正确的pdcchdmrs序列解扰时,reg捆绑级的信噪比如公式十七所示。
当pdcchdmrs解扰序列和基站端发送的参考信号不一致时,reg捆绑级的信噪比如公式二十一所示。
其中,r10表示矩阵
优选地,所述步骤s16中,当pdcchdmrs与时间/频率跟踪的csi-rs信号是qcl类型a或类型d关系时,对pdcchdmrs解扰后的信道进行滤波,使用滤波前的信道和滤波后的信道的差值来计算噪声功率,而滤波后的信道为信号功率,进而估计pdcchreg捆绑级的信噪比snrregbundle。这是步骤s16的第二种实现方式。
进一步地,所述步骤s16中,当解扰序列不正确时,reg捆绑级的信噪比如公式二十七所示。
当解扰序列正确时,reg捆绑级的信噪比如公式三十三所示。
其中,snrmmse表示lmmse滤波后的信噪比,e()表示取统计平均的运算符,hmmse(k,
进一步地,所述步骤s18中,对一个pdcch候选中的所有pdcchreg捆绑级的信噪比求平均来获得当前pdcch候选的平均信噪比;若当前pdcch候选的平均信噪比小于参考信噪比门限值,则认为当前pdcch候选无效,不再进行当前pdcch候选的后续盲检步骤;否则,认为当前pdcch候选有效,继续进行当前pdcch候选的后续盲检步骤。这是步骤s18的详细说明。
本申请还提出了一种nr系统进行dci盲检的装置,包括计算单元一、信道估计单元、计算单元二、计算单元三和判断单元。所述计算单元一用来基于网络侧配置的参数获取准共站址qcl关系,计算参考信噪比门限值。所述信道估计单元用来在控制资源集coreset上,基于预编码粒度对物理下行控制信道pdcch的解调参考信号dmrs采用线性最小均方误差lmmse准则对解扰后的信道进行时频二维滤波的信道估计。所述计算单元二用来在pdcchdmrs信道估计阶段以资源元素组reg捆绑为单位计算每一个reg捆绑级的信噪比。所述计算单元三用来在pdcchdmrs信道估计阶段基于每一个reg捆绑级的信噪比以pdcch候选为单位计算每一个pdcch候选级的平均信噪比。所述判断单元用来在下行控制信息dci盲检pdcch候选前,判断当前pdcch候选的平均信噪比是否小于参考信噪比门限值;若是,则停止该pdcch候选的后续盲检步骤;否则,继续该pdcch候选的后续盲检步骤;重复处理下一个pdcch候选,直到遍历所有待检查的pdcch候选。本申请由判断单元基于信噪比对dci的盲检进行预筛选,具体而言是在dci盲检前对待检查的pdcch候选的信噪比进行判决,避免对无效的pdcch候选进行复杂的解调、解码和crc检验等计算。
本申请取得的技术效果是降低基带数据处理时延和能耗。本申请中,ue通过充分使用已知的qcl信息,其中qcl信息包括ssb或者csi-rs与pdcchcoreset的qcl关系,以及ssb或者csi-rs的信噪比,只需在dci盲检前预先判断待盲检的pdcch候选的平均信噪比snrcandi是否满足一定门限,若小于某一门限值,则结束该pdcch候选的后续盲检过程,这样就可以提高ue盲检dci的效率,降低ue盲检dci的计算量和能量消耗,达到降低基带数据处理时延和能耗的效果。由于5g网络可能在1个时隙的下行传输带宽上配置最大44个pdcch候选,这44个pdcch候选可以分布在最大10个pdcch搜索空间的最大3个coreset上,所以,ue需要从上述最大44个pdcch候选中盲检出网络发送给自己的dci信息。而5g网络为了提高系统容量和所调度的用户数,往往会在一个时隙的同一个搜索空间的同一个coreset上同时调度多个ue用户,且不同ue之间使用不同的pdcch候选来避免相互干扰,而ue自己不知道哪个pdcch候选属于自己,只能通过盲检来获取自己的dci信息。ue在dci盲检时,如果基于网络调度的非本ue的pdcch候选资源进行盲检计算,将无法获取正确的dci信息,进而导致盲检效率下降、盲检计算量增加而导致的能量消耗增加等。本申请根据所述准则预先剔除一部分网络调度的非本ue的pdcch候选,来提高dci盲检效率、降低ue盲检能耗。
附图说明
图1是本申请提供的nr系统进行dci盲检的方法的流程图。
图2是本申请提供的nr系统进行dci盲检的装置的结构示意图。
图中附图标记说明:10为计算单元一、20为信道估计单元、30为计算单元二、40为计算单元三、50为判断单元。
具体实施方式
请参阅图1,本申请提供的nr系统进行dci盲检的方法包括如下步骤。
步骤s12:基于网络侧配置的参数获取qcl(quasico-location,准共站址,也称准共址、准同位)关系,计算参考信噪比门限值snrref。
步骤s14:在coreset上,基于预编码粒度(precodergranularity)对pdcchdmrs采用lmmse(linearminimummeansquareerror,线性最小均方误差)准则对解扰后的信道进行时频二维滤波的信道估计。
步骤s16:在pdcchdmrs信道估计阶段以reg捆绑为单位计算每一个reg捆绑级的信噪比snrregbundle。
步骤s18:在dci盲检pdcch候选前,先基于每一个reg捆绑级的信噪比snrregbundle计算出当前pdcch候选上的平均信噪比snrcandi。一个pdcch候选集合上可能存在多个pdcchreg捆绑,所以需要以一个pdcch候选对应的多个reg捆绑级的信噪比snrregbundle的平均值作为该pdcch候选的平均信噪比snrcandi。随后判断当前pdcch候选的平均信噪比snrcandi是否小于参考信噪比门限值snrref,用来判断当前pdcch候选是否有效。若snrcandi<snrref,则认为当前pdcch候选无效,无需再进行后续盲检步骤,停止该pdcch候选的后续盲检步骤。否则,认为当前pdcch候选有效,继续该pdcch候选的后续盲检步骤。重复步骤s18处理下一个pdcch候选,直到遍历所有待检查的pdcch候选。
nr系统中,coreset配置比较灵活,在某个时隙内可能会集中调度多个dci,需要ue能够及时解调、解码对应的dci信息。为提高dci盲检效率,减少功耗,本申请在步骤s18中基于信噪比对dci的盲检进行预筛选,具体而言是在dci盲检前对待检查的pdcch候选的信噪比进行判决,避免对无效的pdcch候选进行复杂的解调、解码和crc(cyclicredundancycheck,循环冗余校验)检验等计算。为应对复杂多变的通信环境,需要设计合理的信噪比判决门限,以避免判决条件较松时不能区分出无效的pdcch候选,或者判决条件较严时剔除了有效的pdcch候选。
所述步骤s12中,所述网络侧配置的参数是指searchspaceset(搜索空间集)和coreset的配置参数。所述获取qcl关系是指获取与当前coreset的pdcchdmrs具有qcl关系的信道或rs(referencesignal,参考信号)信号,可能是ssb(synchronizationsignalblock,同步信号块)信号或者时间/频率跟踪的csi-rs(csi-rsfortime/frequencytracking。其中csi-rs表示channel-stateinformationreferencesignal,信道状态信息参考信号)信号。当pdcchdmrs与ssb信号是qcl关系,则基于ssb信号的信噪比来计算参考信噪比门限值。当pdcchdmrs与时间/频率跟踪的csi-rs信号是qcl关系,则基于时间/频率跟踪的csi-rs信号的信噪比来计算参考信噪比门限值。
当pdcchdmrs与ssb信号是qcl-typea/d(qcl类型a或类型d)关系时,基于ssb信号的信噪比来计算参考信噪比snrthreshold是指:根据nr协议规定,如果两个参考信号具有qcl-typea/d的关系,可认为两类信号具有相同的特性,如果再已知了基站发送信号ssb和pdcchdmrs的功率因子,以及ue接收信号ssb和pdcchdmrs信号的功率,就可以计算出参考信噪比snrthreshold。由于基站发送的pdcchdmrs和ssb信号功率可能不同,ue端可根据网络配置的pdcchdmrs和ssb功率因子,将ssb的发射功率归一化到pdcchdmrs的功率等级,然后再计算参考信噪比snrthreshold,这样就可以消除资源映射时功率因子的影响,并可用于筛选有效的pdcch候选。为消除计算精度等不确定因素的影响,根据参考信噪比snrthreshold所在范围来设定不同等级的冗余信噪比snrδ,snrδ≤0,最终的参考信噪比门限值snrref=snrthreshold+snrδ。比如,当0<snrthreshold≤l1时,设置snrδ=snrlevel1。
当pdcchdmrs与时间/频率跟踪的csi-rs信号是qcl-typea/d关系时,基于时间/频率跟踪的csi-rs信号的信噪比来计算参考信噪比snrthreshold是指:如果两个参考信号具有qcl-typea/d的关系,可认为两类信号具有相同的特性,如果再已知了基站发送信号csi-rs和pdcchdmrs的功率因子,以及ue接收信号csi-rs和pdcchdmrs信号的功率,就可以计算出参考信噪比snrthreshold。由于基站发送的pdcchdmrs和时间/频率跟踪的csi-rs信号功率可能不同,ue端可根据网络配置的pdcchdmrs和时间/频率跟踪的csi-rs功率因子,将时间/频率跟踪的csi-rs的发射功率归一化到pdcchdmrs的功率等级,然后再计算参考信噪比snrthreshold,这样就可以消除资源映射时功率因子的影响,并可用于筛选有效的pdcch候选。为消除计算精度等不确定因素的影响,根据参考信噪比snrthreshold所在范围来设定不同等级的冗余信噪比snrδ,snrδ≤0,最终的参考信噪比门限值snrref=snrthreshold+snrδ。比如,当0<snrthreshold≤l1时,设置snrδ=snrlevel1。
所述步骤s14中,获取pdcchreg的时频位置,计算频域接收信号中pdcchdmrs的时频位置;获取当前ue的nid,用于计算pdcchdmrs序列;nid可能是高层配置的pdcchdmrs扰码标识,也可能是小区id即
其中,hls(k,
当xbs(k,
当xbs(k,
公式五中,xpn0(k,
为提高pdcchdmrs信道估计的准确性,一般采用lmmse准则对解扰后的信道进行时频二维滤波,以降低噪声的影响。
所述步骤s16中,在预编码粒度内,根据reg捆绑的大小计算每个reg捆绑上pdcchdmrs位置的信噪比snrregbundle。根据不同的应用场景,如:pdcchdmrs和ssb信号是qcl-typea/d关系时,或者pdcchdmrs和时间/频率跟踪的csi-rs信号(即trs,trackingreferencesignal,跟踪参考信号)是qcl-typea/d关系时,分别有如下两种计算reg捆绑级的信噪比snrregbundle的方案。
方案一:当pdcchdmrs与ssb信号是qcl-typea/d关系时,在计算时频二维lmmse滤波系数时,需要计算出频域解扰后的信道hls的相关矩阵rhh和噪声功率σ2,基于上述信息计算reg捆绑级的信噪比snrregbundle,详细说明在下文。
方案二:当pdcchdmrs与时间/频率跟踪的csi-rs信号是qcl-typea/d关系时,pdcchdmrs在计算时域、频域lmmse二维滤波时,直接使用时间/频率跟踪的csi-rs信号给出的相关矩阵rhh和噪声功率σ2来计算滤波系数w。该相关矩阵rhh是对pdp(powerdelayprofile,功率时延谱)做fft(fastfouriertransform,快速傅里叶变换)变换得到的,无需计算。因此,在reg捆绑粒度上,采用滤波前和滤波后的信道估计值来计算reg捆绑级的信噪比snrregbundle,详细说明在下文。
所述步骤s18中,基于每一个reg捆绑级的信噪比snrregbundle计算出待盲检的当前pdcch候选上的平均信噪比snrcandi,如公式七所示。
其中,regbundleset表示该pdcch候选上的reg捆绑集合,bundlenum表示该pdcch候选上的reg捆绑的数量。
作为一个示例,所述步骤s16中,计算reg捆绑级的信噪比snrregbundle的方案一具体包括如下内容。方案一是将pdcchdmrs解扰后的信道hls根据滤波阶数组成对应的相关矩阵rhh,并根据相关矩阵rhh对角元素和非对角元素的差值来计算噪声功率,而非对角元素可等效为信号功率,进而可用来估计pdcchreg捆绑的snrregbundle。
pdcchdmrs在时域、频域lmmse二维滤波时的滤波系数w如公式八所示。
其中,rhh表示理想信道h的相关矩阵,
其中,t表示时域集合,f表示频域集合,hls(k-1,
进一步,由于
其中,r00表示矩阵
方案一的情况一,当采用正确的pdcchdmrs序列解扰时有公式十一至公式十五成立。
其中,e()表示取统计平均的运算符,hls(1)表示元素r11对应的解扰后的信道,h(1)表示元素r11对应的真实信道,nls(1)表示元素r11对应的解扰后的噪声。
其中,h(0)表示元素r00所对应的真实信道。
其中,hls(0)表示元素r10对应的解扰后的信道。
其中,h(2)表示元素r21对应的真实信道。
假设相邻子载波的真实信道h近似相同,则有r00≈r11≈r22,噪声功率如公式十六所示。
在计算lmmse滤波系数时,必须有上述步骤,所以只需再增加一步计算reg捆绑级的信噪比snrregbundle的步骤,其中(r10+r21)/2可近似为信号功率,所以有公式十七成立。
方案一的情况二,当pdcchdmrs解扰序列和基站端发送的参考信号不一致时,有公式十八至公式十九成立。
其中,xpn(1)和xpn(0)分别表示元素r11、元素r00对应的随机序列,nls(1)和nls(0)分别表示元素r10对应的连续两个子载波相对编号为0和1解扰后的噪声。
假设相邻子载波的真实信道h近似相同,乘以幅度为1的随机序列后功率不变,则有r00≈r11≈r22,采用公式二十计算噪声功率。
由于信号功率近似为0,所以有公式二十一成立。
由公式十七可知,当某一个pdcchdmrs的reg捆绑是目标捆绑时,所对应的reg捆绑级的信噪比是大概率远大于0。由公式二十一可知,当某一个pdcchdmrs的reg捆绑不是目标捆绑时,所对应的reg捆绑级的信噪比近似为0。
作为一个示例,所述步骤s16中,计算reg捆绑级的信噪比snrregbundle的方案二具体包括如下内容。方案二是对pdcchdmrs解扰后的信道hls进行滤波,使用滤波前的信道和滤波后的信道的差值来计算噪声功率,而滤波后的信道为信号功率,进而可以来估计pdcchreg捆绑的snrregbundle。
根据lmmse准则可得时频二维lmmse滤波系数w,如公式二十二所示。
以三阶滤波为例,假设滤波系数w(k-1)=w(k)=w(k+1)=1/3,且h(k-1,
方案二的情况一,若解扰序列不正确,则有如下滤波结果,如公式二十三所示。
(公式二十三)。
其中,nls(k-1,
由于
(公式二十四)。
nmmse(k,
对应的噪声功率如公式二十五所示。
(公式二十五)。
其中,
噪声功率可表述为公式二十六。
(公式二十六)。
对reg捆绑对应的
其中,snrmmse表示lmmse滤波后的信噪比,h表示真实信道。
方案二的情况二,若解扰序列正确,则有如下滤波结果,如公式二十八所示。
(公式二十八)。
由于
对应的噪声功率如公式三十所示。
噪声功率可表述为公式三十一。
对reg捆绑对应的k个子载波和
假设参考信噪比snrthreshold就是实际的信噪比,
与图1相对应地,本申请提供的nr系统进行dci盲检的装置包括计算单元一10、信道估计单元20、计算单元二30、计算单元三40和判断单元50,如图2所示。
所述计算单元一10用来基于网络侧配置的参数获取qcl关系,计算参考信噪比门限值snrref。
所述信道估计单元20用来在coreset上,基于预编码粒度对pdcchdmrs采用lmmse准则对解扰后的信道进行时频二维滤波的信道估计。
所述计算单元二30用来在pdcchdmrs信道估计阶段以reg捆绑为单位计算每一个reg捆绑级的信噪比snrregbundle。
所述计算单元三40用来在pdcchdmrs信道估计阶段基于每一个reg捆绑级的信噪比snrregbundle以pdcch候选为单位计算每一个pdcch候选级的平均信噪比snrcandi。
所述判断单元50用来在dci盲检pdcch候选前,判断当前pdcch候选的平均信噪比snrcandi是否小于参考信噪比门限值snrref;若snrcandi<snrref,则停止该pdcch候选的后续盲检步骤;否则,继续该pdcch候选的后续盲检步骤;重复处理下一个pdcch候选,直到遍历所有待检查的pdcch候选。
以上仅为本申请的优选实施例,并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。