5G移动通信系统的下行控制信道传输

雷军丽

【摘要】随着社会经济的不断发展，人们对于网络平台的需求量越来越大。5G移动通信系统正在开展与推广的过程当中。5G时代的到来可以为我们的生产生活带来更加快速的网速，更加便捷的使用。本篇文章将就5G移动通信系统的下行控制信道传输进行研究和探讨。

【关键词】5G移动通信;下行控制信道传输

中图分类号：TN92                 文献标识码：A               文章编号：1673-0348（2020）017-007-03

Abstract： With the continuous development of social economy， people's demand for network platform is increasing. The 5G mobile communication system is in the process of development and popularization. The arrival of 5G era can bring faster network speed and more convenient use to our production and life. This paper will study and discuss the downlink control channel transmission of 5G mobile communication system.

Key words： 5G mobile communication; Downlink control channel transmission

随着社會经济的不断发展，人民生活的水平不断提高，人们对于无线通信业务的需求开始不断的增加，因此，有关于5G移动通信系统的研究正在全面展开。无论是在发送端进行前向预编码，还是说接收端进行信号检测，这两方面在进行的时候都需要使用信道状态信息。因此，下行控制信道传输对于5G移动通信系统能否更好的实现是具有很大的影响的。可以说，对于能否实现5G通信系统的超高频谱利用率至关重要。本篇文章将就5G移动通信系统的下行控制信道传输进行研究。

1. 5G通信系统的概述与总体发展趋势

5G移动信息系统的到来，象征着我国的网络系统又要向着新一步迈进。5G移动信系统的到来是必然的，因为随着人们生活水平的不断提高，人们对于网络生活的需求越来越大。显然过去的网络系统已经不能满足于人们现在的生活。根据人们的需求来说，新一代的移动通信系统是必然要出现的。根据移动通信的发展规律来看，5G移动通信系统将具有超高的频谱利用率和能效。无论是传输速率还是资源利用率，都要比4G网络系统高出一个量级，或者是高出更多。并且无线的覆盖能力，系统安全以及用户的体验都会得到显著的提升。

5G网络系统致力于打造一款无所不在的移动信息网络，4G网络系统虽然速度已经很快了，但是在某些信息屏蔽点或者是信息死角，4G网络都无法使用，而5G网络要做到的就是要让网络无处不在。

5G网络系统在研究时就已经和其他的无线移动通信技术进行了紧密的结合。5G网络系统的推广，或将满足未来十年人们对于网络的需求。当然研究不可能就此而止，专家学者也势必会将5G移动通信系统的应用领域进一步推广。未来的5G信息系统除了可以做到高速的网络输送以外，还必须要具备充分的灵活性。其智能化也需要升级，这样才能够应对随时会发展的移动信息社会。无论在国内还是国外，专家对于5G网络的研究都在进行，可以说，5G网络的研究已经成为了一个研究热点。现在5G网络虽然还处在一个推广的过程当中，但是在未来势必会有一个更加好的发展。

移动互联网近些年的蓬勃发展可谓是为5G移动通信的发展提供了一个主要的驱动力。各种新兴的业务都要依靠移动网络的发展，因此移动网络的发展可以说是其他行业发展的一个最基础的业务平台。现在有越来越多的平台依靠移动互联网来和用户进行沟通，为用户提供一些后台服务。因此这也就对移动互联网提出了更高的发展要求。5G移动信息系统的出现显然可以提供给用户更高的传输质量。依据专家学者的推测，如果5G可以完全推广的话，那么5G的无线传输技术以及资源利用率会是4G的十倍及以上。并且通过引入新的技术以及加深网络系统智能化，可以将整个系统的吞吐率提高25倍左右。5G移动网络系统通过进一步的挖掘，新的频率资源可以使无线移动通信的频率扩展四倍左右。目前移动信息技术正处于一个不断发展以及变革的时间段。

5G移动通信系统除了在发展的过程当中不断地推进技术变革以外，更加的注重用户的体验感。5G系统的关键指标发展在于更好的利用虚拟现实，3d以及交互式游戏等新兴的移动业务。5G移动通信系统与传统的移动通信系统理念是不同的，5G移动通信系统的核心内容是要以广泛的多点，多用户，多小区共同协作为突破的重点，希望能够在体系构架上寻求更大的突破。

2. 传输增强下行控制信道的研究背景及内容

在3Gp 的系统当中，下行接入方式大多采用的都是OFDMA这样的方式。系统的下行资源从时间上被划分成了OFDM符号。如果从频率上来看的话，是被划分成了子载波。依据标准来看，一个正常的下行子帧，它包括两个时隙，每个时隙内部包括七个of dm符号。一个正常的下行子帧，其中共含有14个或者是12个Of dm符号。并且定义了RB的大小也就是资源块的大小。一个资源块在频率上包含了12个子载波。在时域上是半个子帧的时长，也就是一个时隙。换句话来说，就是包含了七个或者是六个of dm符号。其中正常的cp的长度符号大约为七个of dm符号。而扩展的循环前缀的长度符号为六个。在of dm符号中的某任意一个子载波可以将其称为RE，也就是资源元素。按照这样的条件来说，一个资源块当中包含了84个或者是72个RE。在同一个子帧上的两个时隙的一对儿RB，我们称它们为资源块对，简称RB对。

子帧上承载着各种各样的数据，并且子帧的物理时频资源上划分出了各种各样的物理信道。各种各样的物理信道其实如果按照分类的话，大体上可将其分成两类。第一类为控制信道，第二类为业务信道。因此相应的，控制信道上面所承载的数据，我们将其称为控制数据，也可以称其为控制信息，而业务信道上承载的数据，我们将其称之为业务数据。而通信的根本目的就在于通过网络信息来传递各种的业务数据。控制信道存在的目的以及作用就是为了帮助以及辅助业务数据去传播。因此如果一个通信系统的设计要求比较好的话，那么其主要的表现应该是控制信道所占用的资源越少越好。

一般情况下，在OFDMA系统当中，用于业务数据传输方面的资源还是比较灵活的，也就是说这方面的资源是没有任何规律进行分配的，并不是死固定的。也就是说，在对某一个用户设备发送业务数据的时候，每一个子帧发给用户设备的业务数据占用的RB个数以及这些rb在整个系统当中所占的起始位置等都是有不同变化的。因此当发送业务给用户设备的时候，同时应该告诉用户设备他需要在哪些RB的位置去接收到它的业务数据。同样的，对于每一台用户设备来说，每一个子帧发给用户设备的业务数据所采用的调制编码的方式其实也不是固定的，也是有所变化的。因此在发送的时候也需要告诉该用户设备。在业务数据传输当中，资源分配以及调制编码等方式的目的都是为了辅助或者是控制业务数据的传输。因此这些信息都被我们统称为控制信息，这些信息也是要在控制信道上面传输的。

以物理下行控制信道为例，一个完整的物理下行控制信道主要是由一个或者是几个控制信道元素共同組成的。而一个信道控制元素则是有九个资源元素共同构成的。一个资源元素可以占四个RE，依据标准来看，一个完整的物理下行控制信道可以由一个，两个，四个或者是八个控制信道元素共同组成。并且他们在时频域上面是比较均匀分布的。如果想要更好的控制信息的话，就需要对物理下行控制信道进行增强。给信道分配更多的资源，或者是提高信道的性能。 这样才能够适应在一个小区内调度到更多的用户设备，通过技术得以加强的下行信道设备，我们称其为增强的物理下行控制信道。

为了解决现有的下行信道控制技术当中的一些问题，专家研究并且发明实施了一种传输增强下行控制信道的方法。这种方法首先需要预设一个复用单元。所设立的复用单元当中至少要包括一个资源块对，资源块对在前文已经有所解释。并且资源块对当中应该包括增强下的物理下行控制信道资源。并且我们所说的增强下的物理下行信道控制资源应该包括多个控制信道单元。在所预设的复用单元当中，至少要有一个控制信道单元内发送至少一个用户设备所对应的一个加强的物理下行信道控制。在我们所说的资源块对当中，其为预编码资源块组PRG，并且在prG内的资源块RB个数是由系统带宽来决定的。

另一方面能够增强下行控制信道的方法，包括以下几点。在复用单元上接收信号，并且所预设的复用单元必须要包括至少一个资源块对。利用复用单元上所接收到的所有的dm以及rs进行信道估计。信道估计后所得出来的结果可以用来解调所预设的复用单元当中加强的物理信道下行控制资源上所接收到的信号，并且获取加强的物理下行控制信道。其中我们所说的至少一个资源块对的预编码资源块组PRG，其内部的资源块RB个数是由系统带宽来决定的。

3. 研究移动通讯系统中用于传输控制信息方法的背景

控制好下行信道信息传输可以为用户更快的去提供数据，可以更好的服务用户，也能够满足用户对于网络的一些要求。比方说用户对于网络传输首要的一个要求就在于数据传输的速率。网络传输的速度是用户对于网络评价的一个首要条件。在物理层次上要将所需数据传递出去，要求最高和最好的传输速率。第二种需求是数据重传时的速率，一些用户在第一次传递数据的时候没有成功传输到用户设备当中。所以需要用最快的速度二次进行重传数据。第一层需求是由物理层来支持的，而第二层需求则是由上层协议层的无线链路控制以及媒体接入控制来支持的。如果想要达到第二种需求就需要两种功能。第一种功能就是能够正确的接收数据，第二种功能就是能够尽快的按照指示正确的接收数据的信息传输到该发送侧。

4. 结语

随着经济社会的不断发展，用户对于移动通信系统的要求越来越高。而5G移动通信系统的到来正好可以满足用户的需求。对于5G移动通信系统的下行控制信道传输进行研究，有助于帮助更好的传递信息，改善在现有技术当中存在的一些弊端，相信在未来通过不断的改革和发展，下行控制信道传输可以更好的服务于用户。

参考文献：

[1]方娜燕.面向5G的下行多天线传输关键技术研究[J].电子科技大学，2016.

[2]宋传磊.分布式天线系统中下行链路预编码技术的研究[J].东南大学，2016.

[3]王凤翔.大规模天线阵列信道建模与预编码技术研究[J].2014.

[4]罗佳.面向5G的3D MIMO预编码和用户调度技术研究[J].南京邮电大学.