Гибридная сигнально-кодовая конструкция на основе QAM и APSK с адаптивным фазовым сдвигом по опорным сигналам для систем мобильной радиосвязи следующих поколений [Hybrid Signal-Code Design Based on QAM and APSK with Adaptive Phase Shift on Reference Signals for Next-Generation Mobile Radio Systems]

Abstract

Представлен комплексный подход к развитию сигнально-кодовых конструкций для систем мобильной связи шестого поколения на основе предложенной гибридной модуляционной схемы квадратурной амплитудной модуляции и амплитудно-фазовой манипуляции. Рассмотрены особенности адаптации параметров иерархического сигнального созвездия (внутренние кольца реализованы на основе квадратурной амплитудной модуляции, внешние — на основе амплитудно-фазовой манипуляции) по оценкам канала из опорных сигналов 5G NR (де-модуляционный опорный сигнал, опорный сигнал отслеживания фазы, опорный сигнал информации о состоянии канала). Проведен сравнительный анализ спецификаций 3GPP TS 36.211—36.214 (LTE) и TS 38.211—38.215 (NR), показавший преимущества NR в части нумерологии, части полосы пропускания, снижения пикового фактора мощности и управления лучами. Предложена методика динамического фазового сдвига на угол θ в зависимости от мгновенного отношения сигнал/шум и интенсивности фазового шума. Результаты моделирования в среде программного пакета MATLAB подтверждают снижение пикового фактора мощности по сравнению с амплитудно-фазовой манипуляцией, улучшение вероятности битовой ошибки и вероятности блочной ошибки в каналах (EPA, EVA, ETU) и повышение энергоэффективности. Разработанная конструкция обеспечивает оптимальный баланс спектральной эффективности, устойчивости к нелинейным искажениям и сверхнизких задержек, что особенно важно для сцена-риев улучшенной мобильной широкополосной связи (eMBB), сверхнадежной связи с малой задержкой (URLLC) и интегрированного зондирования и связи в системах следующего поколения.