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时间: 2023-10-11 16:05:26 浏览: 176

5G PDSCH/PUSCH 理论EVM计算

### 5G PDSCH/PUSCH 理论EVM计算详解 #### 一、概述在5G通信系统中，PDSCH（Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道）和PUSCH（Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道）是关键技术之一，用于承载用户数据和服务信息。为了确保这些信道的有效性和可靠性，必须对信号质量进行严格的控制。EVM（Error Vector Magnitude，误差矢量幅度）是一种衡量调制信号质量的重要指标，它表示实际信号与理想信号之间的差异程度。不同的调制方式具有不同的EVM阈值，超出这些阈值将导致解调错误。因此，研究各种调制方式下的EVM极限值对于优化5G通信系统的性能至关重要。 #### 二、BPSK 理论EVM计算 **BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）**是一种最基本的调制方式，它利用载波相位的两个状态来表示信息。在BPSK中，星座图中的符号位于x轴上，即坐标点为(-1,0)和(1,0)，如图1所示。假设两个相邻符号之间的距离为d/2，那么对每个符号的干扰最大为d/2。在这种情况下，BPSK调制的极限EVM理论值为： \[ \text{EVM} = \frac{d}{\sqrt{2}} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} \cdot 100\% = \frac{1}{2} \cdot 100\% = 50\% \] 这里的d/2代表最大允许的干扰幅度，而1/sqrt(2)是因为BPSK符号的幅值为sqrt(2)。 #### 三、QPSK 理论EVM计算 **QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控）**是一种更高级的调制方式，它使用四个相位状态来表示两个比特的信息。在QPSK中，四个符号分别位于四个象限内，它们的幅值均为1，如图2所示。假设同一水平方向上的两个相邻符号之间的距离为d/2，那么对每个符号的最大干扰为d/2。在这种情况下，QPSK调制的极限EVM理论值为： \[ \text{EVM} = \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} \cdot 100\% = \frac{\sqrt{2}}{4} \cdot 100\% \approx 35.36\% \] 这里d/2代表最大允许的干扰幅度，而1/sqrt(2)是因为QPSK符号的幅值为sqrt(2)。 #### 四、16QAM 理论EVM计算 **16QAM（16-Quadrature Amplitude Modulation，16进制正交振幅调制）**是一种结合了幅度和相位的调制方式。16QAM有16个符号均匀分布在四个象限中，如图3所示。假设同一水平方向上的两个相邻符号之间的距离为d/2，那么对每个符号的最大干扰为d/2。在这种情况下，16QAM调制的极限EVM理论值为： \[ \text{EVM} = \left( \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} \right) \cdot 100\% = \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) \cdot 100\% = 31.62\% \] 这里包括了垂直方向和水平方向上的干扰分量，d/2代表最大允许的干扰幅度，而1/sqrt(2)是因为16QAM符号的幅值为sqrt(2)。 #### 五、64QAM 理论EVM计算 **64QAM（64-Quadrature Amplitude Modulation，64进制正交振幅调制）**是一种更复杂的调制方式，它有64个符号均匀分布在四个象限中，如图5所示。假设同一水平方向上的两个相邻符号之间的距离为d/2，那么对每个符号的最大干扰为d/2。在这种情况下，64QAM调制的极限EVM理论值为： \[ \text{EVM} = \left( \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} \right) \cdot 100\% = \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) \cdot 100\% \] \[ = \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) \cdot 100\% = 15.43\% \] 这里包括了四个不同方向上的干扰分量，d/2代表最大允许的干扰幅度，而1/sqrt(2)是因为64QAM符号的幅值为sqrt(2)。 #### 六、256QAM 理论EVM计算 **256QAM（256-Quadrature Amplitude Modulation，256进制正交振幅调制）**是一种更为复杂的调制方式，它有256个符号均匀分布在四个象限中，如图6所示。假设同一水平方向上的两个相邻符号之间的距离为d/2，那么对每个符号的最大干扰为d/2。在这种情况下，256QAM调制的极限EVM理论值为： \[ \text{EVM} = \left( \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{d}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} \right) \cdot 100\% = \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) \cdot 100\% \] \[ = \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \right) \cdot 100\% = 7.67\% \] 这里包括了四个不同方向上的干扰分量，d/2代表最大允许的干扰幅度，而1/sqrt(2)是因为256QAM符号的幅值为sqrt(2)。随着调制方式复杂度的增加，EVM的理论极限值逐渐减小，这表明更复杂的调制方式对信号质量的要求更高。通过对这些理论值的研究，可以有效地指导5G通信系统的设计和优化，确保在各种环境下都能实现稳定的通信质量。

PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 是LTE（Long Term Evolution）网络中的一个物理下行共享信道，用于向用户发送数据。RBS/slot 是指每个子帧（slot）中的资源块（Resource Block）数目，其中 RBS 是资源块的缩写。

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