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  • 上行干扰和下行干扰

    千次阅读 2018-10-18 11:01:17
    从频段上分,可分为上行干扰与下行干扰。 上行干扰定义为干扰信号在移动网络上行频段,移动基站受外界射频...因此,上行干扰是手机接收电平好,发射功率却较高。 . 下行干扰是指干扰源所发干扰信号在移动网络下行...

    从频段上分,可分为上行干扰与下行干扰。

    上行干扰定义为干扰信号在移动网络上行频段,移动基站受外界射频干扰源干扰。上行干扰的后果是造成基站覆盖率的降低。物理上看,手机在无上行干扰的情况下,基站能够接收较远处手机信号。当上行干扰出现时,手机信号需强于干扰信号,基站才能与手机联络,因此手机必须离基站更近。
    因此,上行干扰是手机接收电平好,发射功率却较高。

    .

    下行干扰是指干扰源所发干扰信号在移动网络下行频段,手机接收到干扰信号,无法区分正常基站信号,使手机与基站联络中断,造成掉话或无法登记。
    因此,下行干扰是手机接收电平较好,但信干噪比差。
    .
    .
    .

    对GSM来说,
    由于基站下行信号通常较强,当某一下行频点被干扰时,手机能够选择次强频点,与其他基站联络。

    对CDMA来说,
    CDMA本身即自扰系统,因此上行干扰的危害比下行干扰更严重。

    对LTE来说,
    针对TDD这样的时分系统,上下行是同一频段,所以干扰都会在;
    针对FDD这样的频分系统,就是分别干扰了上行或者下行频段。

    上行干扰基本都是外部干扰;下行干扰有外部干扰和系统内干扰区分,例如模三干扰、重叠覆盖干扰等等都是属于系统内的自干扰。

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  • 上行NOMA和下行NOMA(解码顺序)

    千次阅读 多人点赞 2020-07-19 18:08:25
    因为有时候看文章偶尔会遇到NOMA,时而上行,时而下行,总是对于上下行有一些区分不开,所以用自己的口水话整理自己对于上下行NOMA的理解。 什么是NOMA? NOMA(non-orthogonal multiple-access)非正交多址接入...

    因为有时候看文章偶尔会遇到NOMA,时而上行,时而下行,总是对于上下行有一些区分不开,所以用自己的口水话整理自己对于上下行NOMA的理解。

    什么是NOMA?

    NOMA(non-orthogonal multiple-access)非正交多址接入技术。“非正交”是指多个用户利用同一时频资源,在功率域仍然是正交的,即不同的NOMA簇之间是正交关系,它具有提高频谱效率和接入量的优点。

    串行干扰消除技术(SIC)

    由于多个用户公用同一时频资源,所以相互之间一定会产生多址干扰,因此提出SIC技术在接收端消除干扰。SIC技术的基本思想是采用逐级(根据功率/信道质量分级)消除干扰策略,在接收信号中对用户逐个进行判决,进行幅度恢复后,将该用户信号产生的多址干扰从接收信号中减去,并对剩下的用户再次进行判决,如此循环操作,直至消除所有的多址干扰。

    SIC的目的:消除干扰

    分级消除的目标:使得系统和速率最大

    上行NOMA

    多个用户以互不相关的发射功率向基站发送信号,每个用户的发射功率会受到自身最大发射功率 的限制,只要不同用户信道增益之间具有足够的差异,它们均可以使用最大发射功率进行传输,从而获得更好的系统性能。每个用户和基站之间的信道均不相同,信道质量好的用户可能具有更强的接收功率,我们在基站端配置SIC接收机,簇内干扰为其他用户信道增益的总和,用户受到的干扰主要来源于信道质量好的用户,即信道质量差的用户更容易受到较强的簇内干扰,首先对信道质量好的用户进行解码(与下行链路相反),从叠加信号中减去(即减去了干扰最强的信号),其次对信道质量次优的用户解码,依次类推,直至解码出所有的信号。如果先对信道质量差的用户解码,则需要给它分配很高的发射功率来保证它的接收功率,这样会造成资源的浪费。

    综上所述,信道质量好的用户受到同一个NOMA簇内其他所有用户的干扰,而信道质量差的用户不受到簇内其他用户的干扰。且用户数量越多,会产生更强的簇间干扰,这一点是区别于正交频分多址的,之前在某篇文章里面看到,好像最优的用户数量是3(如果有错,恳请指正)

    下行NOMA

    基站端将叠加在一起的用户信号进行发送,下行NOMA会为信道质量差的用户分配较高的发射功率,为信道质量好的用户分配较低的发射功率,那么,共用一个NOMA簇的用户中,用户受到的主要干扰来源于信道质量差的用户(信道质量差的用户发射功率高,对其他用户来说,造成的干扰就越大)。在接收端每个用户处配置SIC接收机,通过连续的解码、重塑,先解调信道质量差的(功率最大的)用户信号,从整个叠加信号中减去(即减去了最强的干扰信号),接着对功率第二大的信号进行解码,以此类推,直至分离出所有的信号。

    基于上述分析,信道质量最好的信号不受到同一个NOMA簇内其他用户的干扰,但是信道质量最差的用户则受到簇内其他所有用户的干扰。且与正交多址相比较,因为基站的发射功率相同,所以每个用户受到的簇间(不同的NOMA簇之间)干扰是一样的。

    总结

    NOMA是非常有希望的5G技术,现在还有许多与他相结合的技术(合作NOMA?)提出,比如MIMO,波束形成...

    上行解码顺序:先解调信道质量最好的

    下行解码顺序:先解调信道质量最差的(分配的发射功率最大的)

    上行实现难度略低于下行,因为上行只需要在基站端配置一个SIC接收机,而下行需要在每个用户端均配置一个SIC接收机。

    有什么错误恳请指正。

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  • 而后基于上行和下行的对偶特性,采用虚拟功率,将优化问题进行形式变换,成为上行功率分配和波束赋形问题;得到能够简便、快速求解的迭代算法。分析了算法的收敛特性,得到了收敛条件;并进一步计算了算法的复杂度,...
  • OPPO携手爱立信,在国内测试中,首次实现了4.06Gbps的下行速率以及210Mbps的上行速率,并在拉远测试中,2.3km处仍然保持200Mbps的下行速率,这是国内高功率毫米波终端设备在传输速率距离最好的成绩,体现了以OPPO...

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    9月11日,北京怀柔IMT-2020(5G)推进组毫米波外场,OPPO携手爱立信,在国内测试中,首次实现了4.06Gbps的下行速率以及210Mbps的上行速率,并在拉远测试中,2.3km处仍然保持200Mbps的下行速率,这是国内高功率毫米波终端设备在传输速率和距离最好的成绩,体现了以OPPO为代表的国产新兴移动终端设备厂商在5G研发技术上的领先,并将进一步促进毫米波技术与产品的成熟。

    在测试过程中,OPPO使用自研的毫米波终端设备OPPO 5G CPE Omni,该设备基于高通骁龙X55 5G调制解调器及高功率毫米波模组,配合爱立信新一代5G商用一体化毫米波基站,按照IMT-2020(5G)推进组的测试要求,分别在视距和非视距场景中完成测试。其中,视距场景中分别在近点达成4.06Gbps下行、210Mbps上行,远点达成1.04Gbps下行、30Mbps上行;非视距场景中在近点达成3.71Gbps下行、71Mbps上行,远点达成630Mbps下行,7Mbps上行。以上数据充分证明高功率毫米波终端具备大规模商用的可行性,为毫米波大规模商用提供了坚实的实验数据基础。

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    图:毫米波CPE和远处的基站

    在Sub-6GHz频段日益拥塞的趋势下,毫米波大带宽高容量的特点变得尤为重要,而普通功率的毫米波设备又难以克服毫米波衰减大的难点,此次高功率终端设备的可商用验证,为5G毫米波的商用提供了具有重要价值的参考。支持毫米波的5G CPE终端设备具备灵活部署、大带宽高容量的特点,可以帮助运营商规避线缆铺设,快速灵活完成5G规模商用,是家庭、政企宽带接入的重要解决方案。

    OPPO 作为智能手机和新兴移动终端的头部厂商,将持续研发创新高性能的毫米波终端产品,并携手爱立信、高通等5G领军合作伙伴,深度参与和推动5G毫米波在我国的研发和部署,为5G毫米波产业贡献重要力量。

    来源:5G推进组

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  • 第4章 上行功率控制 4.1 上行信道流程 (1)概述 上行功率控制是针对与上行流程来进行的,如下图所示: ...(2)上行功率控制的分类 ...PRACH信道是有手机自行控制,不受基站控制,为开环...手机如何知道上行和下行信..

    目录

    第1章 上行功率控制概述

    1.1 上行业务流程

    1.2 上行功率控制的分类

    1.3 下行信道的功率传输损耗

    第2章 PRCH信道功率控制

    2.1 PRACH开环功率控制的基本流程

    2.2 PRACH信道的计算公式

    2.3 PRACH信道的控制参数

    第3章 PUSCH信道功率控制

    3.1 PUSCH信道功率控制概述

    3.2 PUSCH MSG3信令的发送功率

    3.3 PUSCH动态功率控制

    第4章 PUCCH信道功率控制

    4.1 概述

    4.2 PUCCH信道的功率控制的基本策略

    4.3 内环功率控制

    4.4 外环功率控制

    4.5 上行功率控制的建议



    第1章 上行功率控制概述

    1.1 上行业务流程

    上行功率控制是针对与上行业务流程来进行的,如下图所示:

     

    1.2 上行功率控制的分类

    • PRACH信道是有手机自行控制,不受基站控制,为开环功率控制。
    • PUSCH和PUCC信道的功率控制受控于基站,为闭环功率控制。

     

    1.3 下行信道的功率传输损耗

    手机的出发发射功率要受限于手机与基站之间的无线信道的传输损耗。

    传输损耗取决于终端离基站的距离、终端与基站之间的障碍物引起的功率损失等等 ,如下图所示。

    手机如何知道上行和下行信道的传输损耗呢?

    (1)下行传输损耗

    • 终端通过读取小区参考信号的实际功率RS1
    • 终端通过系统消息,获得基站小区参考信号的发送功率RS0
    • 下行信道的路损 = RS0 - RS1

    (2)上行信道的传输损耗

    • 默认情况下:上行信道的路损 = 下行信道的路损

     

    第2章 PRCH信道功率控制

    2.1 PRACH开环功率控制的基本流程

    • 基站通过广播信道广播自己期望的PRACH信道上接收到信号的功率(SIB2消息)
    • 手机通过SIB2消息获取基站期望的PRACH信道的接收功率pPRACH0
    • 手机通过SIB2小区获取到小区参考信号RS的发射功率pRS0
    • 手机检测到实际的小区参考功率pRS1,并用pRS0-pRS1得到下行路损。
    • 手机计算在PRACH信道上的发射功率 pPRACH1 = pPRACH0 + 上行路损 = pPRACH0 + 下行路损 = pPRACH0 + (pRS0 - pRS1),这就是手机端在PRACH信道的初始发射功率。
    • 手机使用该功率,在PRACH信道上发起随机接入请求,如果成功,则后续建立RRC连接
    • 如果失败,按照预定义的步长增加PRACH信道的发射功率。

    2.2 PRACH信道的计算公式

     

    2.3 PRACH信道的控制参数

     

    第3章 PUSCH信道功率控制

    PUSCH信道作为业务信道,不仅仅传递业务数据、还包括业务信令(RRC信令)和NAS信令。

    备注:

    业务信令不同于PUCCH公共控制信道的控制命令,PUCCH命令用于MAC层和物理层命令(不是信令),而业务信令主要是RRC层和NAS层信令。

     

    3.1 PUSCH信道功率控制概述

    (1)PUSCH对MSG3 RRC信令的发送功率控制有特定的增强措施,主要是提升RRC连接的成功率。

    (2)PUSCH信道为多个用户共享,不同用户在PUSCH信道上发送信号的功率不同。

    (3)PUSCH对其他信令或业务数据采用的是动态功率控制,需要实时调整手机的发送功率。

    3.2 PUSCH MSG3信令的发送功率

    备注:

    上述公式与PRACH类似,相对于PRACH,这里有带宽影响因素,因为PRACH信道的带宽是固定的,而用户的PUSCH信道的带宽,不是固定的,而是动态调度的。

     

    3.3 PUSCH动态功率控制

    这两种策略的选择是根据参数来配置的,而不是根据业务来确定。

    (1)半静态功率控制策略

    半静态功率控制是:基站基于从用户的PUSCH信道上接收到的数据块的误码率BLER来进行功率控制的,当BLER值高于预期的误码率时,则要求基站提高PUSCH信道的发射功率。

    基站通过PDCCH信道的DCI0, DCI3, DCI3A等向不同的UE传递不同的功率控制的命令!!!

    BER(Bit error rate)在DCH或USCH等传输信道上估算出来的平均比特误码率。计算BER时仅考虑接收数据的非打孔部分,它仅用于使用了信道编码的传输信道,报告周期可以是每一TTI结束时。BLER(Block Error Rate)为传输信道的数据块差错率。它是对单位时间内信道上接收到坏数据块的一个统计参数。BLER估计基于传输信道数据块的CRC校验。

    具体过程如下:

     

    (2) 动态调度测量

    P0:定义了期望的每个每个终端发送的信号到达基站时的功率的标称值

    这样可以确保,即使终端离基站的距离不同,但他们发射的信号,经过路损,到达基站时的功率大致相等,任何一个终端得到基站的信号,不能过高,也不能过低。这就是动态功率控制的目标。因此动态功率控制比较频繁,如20ms一次。

     

    动态功率控制是:基站基于从用户的PUSCH信道功率谱密度来进行功率控制的。

    当实际的功率谱密度值,大于目标值,则要求基站降低PUSCH信道的发射功率;

    当实际的功率谱密度值,小于目标值,则要求基站抬升PUSCH信道的发射功率。

    动态功率控制需要基站实时地(如20ms一次),通过PDCCH信道的DCI0, DCI3, DCI3A等向不同的UE传递不同的TPC发送功率控制命令)!!!每次调整一次步长,步长是可以设置的。

    具体过程如下:

    第4章 PUCCH信道功率控制

    4.1 概述

    PUCCH作为上行控制信道,用于为不同的终端用户传递基站发给自己的下行数据包的应答信息、信道质量指示CQI信息以及终端的上行调度请求等命令。这些都是终端与基站专有的MAC层的命令。

    备注:

    PUCCH公共控制信道的控制命令,不同于PUSCH的业务信令。PUCCH命令用于MAC层和物理层命令(不是信令),而业务信令主要是RRC层和NAS层信令。

    基于手机与基站之间传递的不同上行命令,PUCCH支持如下几种不同的命令格式。

    • SR: 上行调度请求
    • HRAR ACK/NACK
    • CQI:信道质量指示

    不同的格式索引,代表不同的传输命令的标识

    • 可以传递单个命令,如格式1,仅仅传递SR命令。
    • 也可以同时传输两种命令:如格式2,,传递CQI + HARQ两种命令。

     

    4.2 PUCCH信道的功率控制的基本策略

    PUCCH信道支持两种功率控制:外环功率控制和内环功率控制

    (1)(物理层)内环功率控制:不需要解码PUCCH信道的内容,只根据PUCCH信道的信噪比来进行功率控制,因此称为内环功率控制。

    (2)(MAC层)外环功率控制:需要解码PUCCH信道的内容,根据PUCCH信道命令数据的误码率BER来进行功率控制。不同命令格式,其目标误码率的要求不同。

    详细见如下图所示:

    4.3 内环功率控制

    (1)流程图

    (2)计算公式

    备注:

    基站只给UE传递g(i)参数,实际的发送功率是UE根据上述公式计算而来。

    (3)主要参数

     

    (4)SRS:Sounding Reference Signal(上行探测参考信号) 信号的特定参数

     

    4.4 外环功率控制

    外环与内环类似,不同过的是:

    4.5 上行功率控制的建议

     

     

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