Downlink Control Information のモデル化

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この例では、5G New Radio 通信システムの downlink control information (DCI) 処理について説明します。ランダムな DCI メッセージから始めて、メッセージの符号化に続く送信端での物理ダウンリンク制御チャネル (PDCCH) 処理をモデル化します。対応する受信機コンポーネントが、送信された制御情報要素を復元します。

システムパラメーター

UE 固有のサーチスペース用パラメーターを設定します。

rng(211);           % Set RNG state for repeatability

nID = 23;           % pdcch-DMRS-ScramblingID
rnti = 100;         % C-RNTI for PDCCH in a UE-specific search space
K = 64;             % Number of DCI message bits
E = 288;            % Number of bits for PDCCH resources

DCI の符号化

関数nrDCIEncodeを使用して、ダウンリンクフォーマットに基づく DCI メッセージビットを符号化します。これには、CRC の付加、Polar 符号化、レートマッチングの段階が含まれます。

dciBits = randi([0 1],K,1,'int8');
dciCW = nrDCIEncode(dciBits,rnti,E);

PDCCH シンボルの生成

スクランブルされた QPSK 変調シンボルを生成する関数nrPDCCHを使用して、符号化された DCI ビット (コードワード) を物理ダウンリンク制御チャネル (PDCCH) にマッピングします。スクランブルでは、ユーザー固有のパラメーターが使用されます。

sym = nrPDCCH(dciCW,nID,rnti);

NR では、PDCCH シンボルを、PDSCH、PBCH、その他の基準信号要素も含む OFDM グリッドのリソースエレメントにマッピングします。その後、OFDM 変調を行い、チャネル経由で伝送します。簡略化するため、AWGN チャネルを次に経由して PDCCH シンボルを直接渡します。

次の図は、この DCI 処理の例で使用されるコンポーネントを示しています。

チャネル

PDCCH シンボルは、符号化率と QPSK 変調を考慮し、SNR を指定して AWGN チャネル経由で送信します。

EbNo = 3;                       % in dB
bps = 2;                        % bits per symbol, 2 for QPSK
EsNo = EbNo + 10*log10(bps);
snrdB = EsNo + 10*log10(K/E);

rxSym = awgn(sym,snrdB,'measured');

PDCCH の符号化

関数nrPDCCHDecodeを使用し、既知のユーザー固有のパラメーターとチャネルノイズ分散で受信したシンボルを復調します。ソフト出力は、コードワードの各ビットの対数尤度比です。

noiseVar = 10.^(-snrdB/10);     % assumes unit signal power
rxCW = nrPDCCHDecode(rxSym,nID,rnti,noiseVar);

DCI の復号化

次に、受信した PDCCH コードワードのインスタンスを関数nrDCIDecodeで復号化します。これには、伝送された情報ビットを復元するためのレートリカバリ、Polar 復号化、CRC 復号化の段階が含まれます。

listLen = 8;                    % polar decoding list length
[decDCIBits,mask] = nrDCIDecode(rxCW,K,listLen,rnti);

isequal(mask,0)

ans = logical
   1

isequal(decDCIBits,dciBits)

ans = logical
   1

既知の受信機の場合、C-RNTI 情報が復号化に役立ちます。出力マスク値 0 は、伝送にエラーがないことを示します。選択されたシステムパラメーターについて、復号化された情報は送信された情報ビットと一致しています。

参考

関数

nrDCIDecode | nrDCIEncode | nrPDCCHDecode | nrPDCCH