用于 5G 小区搜索的 3GPP 物理层硬件实现设计与性能分析
硬件体系结构
2022-11-23 v1 网络与互联网体系结构
信号处理
摘要
5G 小区搜索（CS）是用户设备（UE）每次上电时与 5G 节点 B（gNB）发起通信的第一步。在蜂窝网络中，CS 通过 gNB 广播的同步信号（SS）完成。5G 第三代合作伙伴计划（3GPP）规范详细讨论了 gNB 端的 SS 生成，但对其盲搜索与检测的理解有限。与 4G 不同，5G SS 未必在载波频率中心传输，且其频率位置对 UE 未知。本工作中，我们通过设计兼容 3GPP 的 gNB 发射机与 UE 接收机物理层（PHY）硬件实现来演示 5G CS。所提出的 SS 检测探索了一种新颖的下采样方法，显著降低了复杂度和时延。通过详细的性能分析，我们针对不同的字长、信噪比（SNR）和下采样因子，分析了所提方法的功能正确性、计算复杂度和时延。我们在基于 GNU Radio 的 RFNoC 框架和 USRP-FPGA 平台上演示了完整的 CS 功能。3GPP 兼容性及硬件演示增强了所提工作的商业意义。
引用
@article{arxiv.2211.12072,
title = {Design and Performance Analysis of Hardware Realization of 3GPP Physical Layer for 5G Cell Search},
author = {Khalid Lodhi and Jayant Chhillar and Sumit J. Darak and Divisha Sharma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.12072},
year = {2022}
}