一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法

摘要

本发明涉及一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，属于无线通信领域。利用NIL检测进行权值判定，在3GPP规定的搜索空间中，对控制资源集中的CCE设定权值，将聚合等级1对应的CCE作为基础CCE，进行NIL判定，从而对搜索空间中各个候选PDCCH是否包含数据做出模糊预计，并使用权值进行表示。利用候选PDCCH的整体权值完成排序，根据权值排序决定搜索顺序，候选PDCCH的权值越高，含数据的概率就越高，是目标PDCCH的概率也越高，能获得优先的检测顺位。得到一条优化的搜索路径后，继而快速完成盲检搜索。与传统盲检测算法对比，所提算法稳定提高了盲检测效率，整体降低了用户终端的计算负载。

权利要求

1.一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：初始化所有CORESET中的CCE权值为1；

步骤2：对聚合等级1的对应的CCE进行NIL检测，若CCE检测为NIL，则该CCE的权值降为

1/a；若CCE检测为非NIL，则对应的权值升为a；

其中，a的取值范围为大于1；

其中，NIL表示无值；

步骤3：计算搜索空间中所有候选PDCCH位置的整体权值，输出N个整体权值；

步骤4：将所有候选PDCCH位置按照整体权值由高到低进行排序，输出排序后的候选PDCCH位置，具体为：步骤4.A：若整体权值不同，则按照由整体权值由高到低进行排序；若整体权值相同，跳至步骤4.B；

步骤4.B：若整体权值相同，则比较候选PDCCH位置中权值为1/a的CCE的个数，低权值CCE的个数越多，排序越靠后；若低权值CCE的个数相同，跳至步骤4.C；

步骤4.C：若低权值CCE的个数依然相同，则比较候选PDCCH位置的权值和，和越高，排序越靠前；

步骤5：按照排序后的顺序对候选集进行盲检，具体为：

用户基于排序后的候选PDCCH位置，利用唯一的CRC校验码对对应候选位置上的控制信息进行解扰校验，若校验成功，则说明盲检成功；若校验不成功，则继续依据排序后的候选PDCCH位置进行；

其中，每个用户的CRC校验码唯一可区分，基于基站给不同用户分配不同的RNTI值。

2.根据权利要求1所述的一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，其特征在于：步骤3中N为控制资源集中候选PDDCH位置的数量。

3.根据权利要求1所述的一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，其特征在于：步骤3中，候选PDCCH位置包含多个CCE时，整体权值为多个CCE的权值乘积。

4.根据权利要求1所述的一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，其特征在于：步骤3中，搜索空间为全部的候选PDCCH位置。

5.根据权利要求1所述的一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，其特征在于：步骤3中，PDCCH位置为聚合等级数量的连续CCE；在整个控制资源集中，PDDCH位置能够使用的候选位置数量固定，候选集的具体位置固定；其中，控制资源集包含搜索空间。

说明书

一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，属于通信技术领域。

背景技术

[0002] 下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)是上下行业务调度的控制器。用户终端(User Equipment,UE)根据下行控制信息(Downlink Control 
Information,DCI)明确业务信道的格式和调度，据此发送或接收数据。

[0003] 在下行通信系统中，基站将不同用户的DCI通过添加使用无线网络临时标识(Radio Network Temporary Identify，RNTI)加扰的循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check,CRC)、Polar编码、速率匹配、加扰、QPSK调制、资源映射等环节处理后，使用PDCCH信道传输到用户终端。

[0004] 在5G中，PDCCH所能使用的时频资源集合称为控制资源集(Control Resource Set，CORESET)，CORESET内以控制信道元素(Control Channel Element,CCE)作为基本资源单位。一个CCE由6个REG组成，一个REG由时域一个符号和频域12个连续子载波联合组成。

[0005] 5G中，PDCCH可由1、2、4、8、16个CCE聚合而成，不同的CCE数量代表不同的聚合等级(Aggregation Level，AL)。聚合等级越高，能使用的时频资源越多，DCI能被正确接收的概率就越高。

[0006] PDCCH在控制资源集中的位置并非随意设置。根据3GPP协议，在整个控制资源集中，不同聚合等级下，PDDCH可以使用的候选位置数量固定，候选集的具体位置固定。而全部的候选PDCCH位置则构成一个搜索空间。5G中，搜索空间在CORESET内的位置映射函数如下：

[0007]

[0008] 式(1)中，L为聚合等级，NCCE,P为当前CORESET中的CCE数目， 为不同聚合等级对应的最大候选集数目，Y为候选集在CORESET中的起始位置，nCI为载波指示，m和i则为计数变量。

[0009] 在下行通信中，对于单个用户来说，在接收到下行数据后，整个数据包中包含了多个不同用户的控制信息和业务数据。用户并不知道自己的PDCCH使用的聚合等级以及在控制资源集中的具体位置，因此用户需要在整个控制资源集中盲搜索属于自己的控制信息。而用户用来确认是否找到属于自己DCI的方式则是利用CRC校验。对于不同用户，基站会分配不同值的RNTI，以保证每个用户的CRC校验码唯一可区分。用户接收到下行数据后，再利用这个唯一的CRC校验码对候选位置上的控制信息进行解扰校验，若最后校验成功，则说明盲检成功。

[0010] 由于不同聚合等级下，控制资源集中的PDCCH候选位置固定，因此盲检测中最基础的方法为按照聚合等级的顺序对整个搜索空间进行穷举式搜索。这种方法简单直接，无需额外的计算开销，但盲检效率较低。

[0011] 改进的盲检测方法基于NIL检测。在CORESET中，一般情况下，多名用户的PDCCH并不会占据全部的CCE，而对于没有被使用的CCE，则会使用NIL进行填充，使用NIL填充的RE上的发射功率为0。因此，按照聚合等级顺序进行搜索时，针对每一个候选PDCCH，首先进行CCE的NIL检测，若检测为NIL，没有控制信息，则跳过，直接检测下一个候选PDCCH；若检测到有具体数据，则再进行译码和CRC校验，从而减少盲检次数。

[0012] 但以上的传统方法都是基于固定的搜索顺序，即需要在盲检前选定按照聚合等级正序或者逆序去进行搜索，容易出现遍历整个搜索空间的情况。而在5G的大带宽条件下，使用传统方法需要的盲检次数显著增多，盲检效率提升有限。

[0013] 而在3GPP规定的搜索空间中，候选集的分布具有强烈的规律性，在不同聚合等级对应的候选PDCCH中，很多CCE被反复使用了多次。其中，聚合等级1对应的CCE在整个CORESET中均匀且不连续分布，而且这些CCE在其他聚合等级的候选集中均匀、有序重复出现，具备优先进行NIL检测的价值。

发明内容

[0014] 本发明的目的在于提升大带宽下控制信道盲检测的效率，在NIL检测的基础上提出了一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，将聚合等级1对应的CCE作为基础
CCE，接着对基础CCE进行NIL判断，再对整个搜索空间中各个候选PDCCH是否包含数据做出模糊估计，并使用权值进行表示；再将权值排序，进而确定搜索顺序。

[0015] 所述基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，包括以下步骤：

[0016] 步骤1：初始化所有CORESET中的CCE权值为1；

[0017] 步骤2：对聚合等级1的对应的CCE进行NIL检测，若CCE检测为NIL，则该CCE的权值降为1/a；若CCE检测为非NIL，则对应的权值升为a；

[0018] 其中，a的取值范围为大于1；

[0019] 其中，聚合等级1代表PDCCH由1个CCE聚合而成；其中，PDCCH，即Physical Downlink Control Channel,为下行控制信道；其中，CCE，即Control Channel Element，为控制信道元素；其中，NIL表示无值；

[0020] 步骤3：计算搜索空间中所有候选PDCCH位置的整体权值，输出N个整体权值；

[0021] 其中，搜索空间为全部的候选PDCCH位置；其中，PDCCH位置为聚合等级数量的连续CCE；在整个控制资源集中，PDDCH位置能够使用的候选位置数量固定，候选集的具体位置固定；其中，控制资源集包含搜索空间；N为控制资源集中候选PDDCH位置的数量；其中，候选PDCCH位置包含多个CCE时，整体权值为多个CCE的权值乘积；

[0022] 步骤4：将所有候选PDCCH位置按照整体权值由高到低进行排序，输出排序后的候选PDCCH位置，具体为：

[0023] 步骤4.A：若整体权值不同，则按照由整体权值由高到低进行排序；若整体权值相同，跳至步骤4.B；

[0024] 步骤4.B：若整体权值相同，则比较候选PDCCH位置中权值为1/a的CCE的个数，低权值CCE的个数越多，排序越靠后；若低权值CCE的个数相同，跳至步骤4.C；

[0025] 步骤4.C：若低权值CCE的个数依然相同，则比较候选PDCCH位置的权值和，和越高，排序越靠前；

[0026] 步骤5：按照排序后的顺序对候选集进行盲检，具体为：

[0027] 用户基于排序后的候选PDCCH位置，利用唯一的CRC校验码对对应候选位置上的控制信息进行解扰校验，若校验成功，则说明盲检成功；若校验不成功，则继续依据排序后的候选PDCCH位置进行；

[0028] 其中，每个用户的CRC校验码唯一可区分，基于基站给不同用户分配不同的RNTI值。

[0029] 有益效果

[0030] 本发明提出的一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：

[0031] 1)本发明所提算法对于NIL判定的要求相对宽松，由于每个候选PDCCH的权重由组成该PDCCH的所有CCE的权值相乘得到，因此若出现极个别的错判和漏判，对候选PDCCH的整体权值不会造成反转性的影响，仅会有盲检次数的增加，而这种额外增加的次数分散到整个下行通信中，影响微小；

[0032] 2)本发明所提算法在进行权值排序后，就已经对搜索顺序进行优化处理。候选PDCCH的权值越高，包含数据的概率就越高，它是目标PDCCH的概率也越就高，可以获得优先的检测顺位。因此只要存在空闲CCE，就不会出现遍历整个搜索空间的情况，能有效降低盲检次数；

[0033] 3)本发明所提算法对于CCE的NIL判决次数固定，不会随着盲检的进行不断增多次数，总体降低了接收终端的计算压力。

附图说明

[0034] 图1为本发明提出的基于权值排序的盲检测方法在实施例1中的系统结构示意图；

[0035] 图2为本发明提出的基于权值排序的盲检测方法在实施例1中的搜索空间示意图；

[0036] 图3为本发明提出的基于权值排序的盲检测方法在实施例1中的仿真性能图。

具体实施方式

[0037] 下面结合附图与具体实施方式对本发明一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法作进一步说明。

[0038] 实施例1

[0039] 本实施例对本发明所述的一种基于权值排序的5G下行控制信道盲检测方法进行详细阐述。

[0040] 本发明在具体实施时，依托于一个下行控制信道盲检测系统，如图1所示。

[0041] 图1中，在发射端，同一个控制资源集中，可以存在多名用户的PDCCH的复用。在接收端，通过轮询候选PDCCH进行盲检校验。

[0042] 图2为两名用户的搜索空间示意图。整个控制资源集包含了32个CCE，在不同聚合等级下，两名用户的候选PDCCH根据3GPP协议的规定相互错开，以保证CCE资源的充分利用。

[0043] 图3对本发明提出的盲检测算法进行仿真，并与传统的穷举法以及NIL检测法进行盲检次数的对比。仿真中用户数选择为4，控制资源集的大小选择为32个CCE。仅针对用户1进行盲检测接收，另外三名用户作为干扰项，候选PDCCH的位置随机。图中显示：本发明所提算法在各个聚合等级下的盲检次数都基本为最低，整体盲检测计算量最低。

[0044] 下面结合具体实施步骤说明本发明如何通过权值排序，降低盲检次数、提高盲检测效率：

[0045] 当前实施例中假定用户1的PDCCH使用的聚合等级为4，占用的CCE为{4，5，6，7}；另外三名用户的PDCCH占据的CCE分别为{12，13，14，15}、{20，21}、{24，25}。

[0046] 步骤A：初始化所有CORESET中的CCE权值为1，即CCE0～CCE31的权值为1；

[0047] 步骤B：对用户1聚合等级1的对应的CCE进行NIL检测，若CCE检测为NIL，则该CCE的权值降为1/2；若CCE检测为非NIL，则对应的权值升为2；

[0048] 即步骤2在具体实施时，a取2；若CCE的判定无误，则检测过后，CCE5、CCE7、CCE13、CCE15、CCE21、CCE25的权值为2，CCE1、CCE3、CCE9、CCE11、CCE17、CCE19、CCE23、CCE27、CCE29、CCE31的权值为1/2，其他CCE的权值仍为1；

[0049] 步骤C：计算用户1搜索空间中所有候选PDCCH的整体权值，输出32个整体权值。此时，{4，5，6，7}的权值为4；{12，13，14，15}的权值为4；{20，21，22，23}的权值为1；{28，29，30，31}的权值为1/4……

[0050] 步骤D：将所有候选PDCCH位置按照整体权值由高到低进行排序，输出排序后的候选PDCCH位置，具体为：

[0051] 步骤D.1：若整体权值不同，则按照由整体权值由高到低进行排序。若整体权值相同，跳至步骤D.2；

[0052] 步骤D.2：若整体权值相同，则比较候选PDCCH位置中权值为1/2的CCE的个数，低权值CCE的个数越多，排序越靠后。例如{20，21，22，22}和{8，9，10，11，12，13，14，15}的整体权值都为1，前者的低权值CCE个数为1，后者的低权值CCE个数为2，则{8，9，10，11，12，13，14，15}的排序靠后。若低权值CCE的个数相同，跳至步骤D.3；

[0053] 步骤D.3：若低权值CCE的个数依然相同，则比较候选PDCCH位置的权值和，和越高，排序越靠前；例如{6，7}与{7}的整体权值都为2，低权值CCE个数都为0，而前者的权值和为3，后者为2，则{6，7}的排序靠前。

[0054] 经过排序，候选PDCCH位置的次序为：{4，5，6，7}、{12，13，14，15}、{6，7}、{14，15}、{5}、{7}、……{24，25，26，27，28，29，30，31}、{16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30，31}。

[0055] 步骤E：按照排序后的顺序对候选集进行盲检。此时，利用本发明所提算法只需要1次盲检测就找到了目标PDCCH—{4，5，6，7}，其效率远超其他传统盲检测方法。

[0056] 以上所述为本发明的较佳实施例而已，本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。