物理层下行控制信道快速盲检的设计与实现

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1、物理层下行控制信道快速盲检的设计与实现DesignandImplementationofPhysicalDownlinkControlChannelFastBlindDetection学科专业：微电子学与固体电子学作者姓名：李雨朦指导教师：刘强副教授天津大学微电子学院二零一七年十二月摘要在4GLTE系统中，物理层下行控制信道（PhysicalDownlinkControlChannel,PDCCH）被用于由基站向用户设备传输下行控制信息（DownlinkControlInformation,DCI）。DCI包括上下行数据传输的调度信息和终端的功率控制命令等。

2、为了有效利用控制区域的资源，以及降低信令开销，用户设备需要采用盲检的方法获得DCI，即在不知道当前承载的DCI的格式以及占用的资源位置的情况下，对各种可能的格式和资源位置进行尝试性译码，直到获取属于自己的信息。现有PDCCH盲检算法的尝试次数较多，每次盲检在软件平台实现时需要的处理时间较长，影响了下行链路的数据传输与响应速度。本文旨在通过减少无效盲检次数和采用硬件实现加快盲检执行过程的方式来提高用户设备获取DCI的速度。文中提出了两种减少无效盲检次数的方法：一是通过检测用户设备控制区域中无效的信道资源，剔除针对无效资源的盲检过程。二是通过检测每次盲检的数据是

3、否满足信道编码结构，剔除DCI格式和资源位置设置不正确的盲检尝试。对于每次盲检，采用硬件实现的方式进行加速。在FPGA平台上实现PDCCH盲检，并采用三级流水线结构进行优化，充分发挥了硬件结构高并行性的优势。实验结果表明，本文所提出的两种减少无效盲检次数的优化算法在信道信噪比为0dB时可以将用户设备的无效盲检次数减少50%。在信噪比大于5时可以将无效盲检次数减少为1次。本文所设计的基于FPGA的盲检系统的盲检速度可以达到软件版本的10倍。关键词：PDCCH，DCI，盲检，有效性检测，FPGAIABSTRACTThePhysicalDownlinkContro

4、lChannel(PDCCH)in4GLTEsystemisusedtocarrytheDownlinkControlInformation(DCI).TheDCIincludesschedulingdecisionsofuplinkordownlink,andpower-controlcommandsofuserequipment,fromeNodeBtouserequipment.Inordertouseresourcesofthecontrolareaeffectively,andreducethesignalingcostofPDCCH,ablind

5、detectionmethodisusedbyuserequipmenttoobtainDCI.TheuserequipmenttentativelydecodesallpossibleDCIformatsandresourcelocationstofinditsownDCIwithoutknowingtheformatandlocationchosenbyeNodeB.Mostproposedblinddetectionalgorithmsneedmanytimesofblinddetectiononsoftwareplatform,whichdelays

6、datatransmissionandreducesresponsespeedofdownlinkcommunication.ThispaperaimstoincreasethespeedofUEgettingDCIbyreducingtimesofinvalidblinddetectionandspeedinguptheexecution.Twomethodstoreducetheinvalidblinddetectiontimesareproposed:oneisdetectingtheinvalidcontrolchannelelementsinuse

7、requipmentcontrolinformationarea,andeliminatingtheblinddetectionontheseinvalidresources.Theotheroneisdetectingwhetherthesoftinformationsatisfiesthechannelcodingstructureornot,tostoptheinvalidblinddetectionwithwrongformatandresourcelocationsetting.Fortheaccelerationofspecificblindde

8、tectionprocess,hardwareimp