題記：5G 用戶設備接收器性能對于高質量連接和最大數據吞吐量至關重要。誤塊率在解調和确定接收機靈敏度方面提供了有效的度量。

移動設備用戶希望無縫流式傳輸視頻、快速訪問網頁、下載數據，并且永遠不會遇到語音通話中斷的情況。下行鍊路對所有這些期望都有直接影響。無線設備的發射器和接收器性能會顯着影響這些能力。接收器性能決定了用戶設備 (UE) 的最大數據吞吐量。

接收器靈敏度是工程師可以用來表征接收器性能的關鍵測量。靈敏度提供了在最惡劣的無線電條件下有效解調數據的能力。根據 3GPP 規範，用戶設備 (UE) 的參考靈敏度定義為實現給定參考測量信道最大可能吞吐量的吞吐率≥95% 所需的最小接收功率電平。

表 1 顯示，對于特定帶寬和子載波間隔 (SCS)，參考信道由分配給給定數量的資源塊、特定調制方案和編碼率 (MCS 索引) 組成。該表還指定了在幾個子幀或幀上平均的每個代碼塊的最大吞吐量。這些下行鍊路固定參考信道 (FRC) 波形配置在 3GPP 規範 38.101 和 38.521 中定義，用于 對UE的 輸入測試。

表1

表 1. 3GPP 38.521，附件 A.3.2.1.1，用于 SCS 15 kHz、FR1、QPSK 調制的物理下行鍊路共享信道 (PDSCH) 性能的參考測量信道。

更高的 MCS 深度會産生更高的頻譜效率，從而轉化為更高的數據吞吐量。 MCS 深度選擇取決于兩個相互關聯的因素：無線電信号質量和誤塊率 (BLER，block error rate)。

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信噪比 (SNR)，即接收信号功率與噪聲功率之間的差值，代表無線電質量。較差的無線電條件或接近本底噪聲的信号會導緻數據損壞，從而導緻發射器和接收器之間的重傳。這些重傳會導緻物理層吞吐量下降并延長通信中的傳輸延遲。因此，更高的 MCS 轉換為每個資源元素 (RE) 打包的更多數據位，這需要幹淨的信道或更高的 SNR 無線電條件。 MCS 和 SNR 之間的關系并不像看起來那麼直接。添加到等式中的第三個元素是錯誤率。錯誤率必須低于某個阈值才能有效解調并維持下一代節點 B (gNodeB) 和 UE 之間的通信鍊路。

3GPP 定義了一種稱為塊錯誤率 (BLER) 的特定物理層錯誤估計技術——錯誤接收到的傳輸塊數與在特定幀數上傳輸的塊總數之比。該測量是用于測量設備物理層性能的最簡單的指标之一，在信道解交織和解碼之後通過評估接收到的每個傳輸塊上的循環冗餘校驗 (CRC) 來執行。

BLER 密切反映射頻信道條件和幹擾水平。對于給定的調制深度，無線電信道越幹淨或 SNR 越高，傳輸塊被錯誤接收的可能性就越小，這表明 BLER 較低。反之亦然，對于給定的 SNR，調制深度越高，由于幹擾導緻錯誤的可能性就越大，從而放大了 BLER。牢記這一點，BLER 被證明是影響以下關鍵性能指标的因素之一：

• 接收靈敏度
• 下載吞吐量
• 無線電鍊路監控 (RLM) 期間的同步和不同步指示
• 參考靈敏度：小區邊緣用戶的關鍵指标

UE 和基站之間的距離決定了設備接收信号的能力，因此對于位于小區傳輸距離邊緣的設備而言，參考靈敏度變得更加重要。

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一旦您了解了 BLER 和 SNR 之間的關系，您就可以看到測量結果如何被證明是呼叫失敗、掉話、乒乓切換、可靠性差以及小區邊緣或明顯遠的更高延遲等來自 gNodeB的基本指标之一。例如，假設平均 SNR 為 20 dB，此時 QPSK 的 MCS 方案可能超出可接受範圍，但 MCS 的任何增量增加都可能導緻接收器靈敏度降低和延遲增加。圖 1 顯示了降低的 MCS（從左到右）如何導緻信号衰減的。

圖1

圖 1. 随着 MCS 變得更密集（從左到右），出錯的概率增加，使接收器的解調更加困難，從而降低接收器的靈敏度。

5G目标使用機型中，超可靠低延遲對延遲高度敏感的 ncy (URLLC) 應用程序必須針對 10-9 到 10-5 之間的 BLER，以便延遲 <1 毫秒，而 LTE 中的典型值為 10-2。

在執行接收機測量時，對于接收到的每個數據有效載荷塊，UE 将對成功解碼的塊發送确認 (ACK)，并為未通過 CRC 的塊發送否定确認 (NACK)。簡而言之，BLER 是未通過 CRC 的塊數與傳輸的塊總數之比。

另一方面，吞吐量不僅僅是失敗與通過數據塊的比率，它是衡量在特定持續時間内成功接收的實際數據位的度量，可以在數學上描述為：

本質上，吞吐量可以用 BLER 描述為：

因此，随着 BLER 降低，吞吐量增加。

在 5G 和 LTE 的物理層，定義的典型 BLER 阈值≤10%。為了将 BLER 保持在該阈值以下，gNodeB 使用基于 UE 反饋的鍊路自适應算法來發出較低 MCS 和編碼方案的信号。這樣做會增加冗餘并降低可靠數據傳輸的頻譜效率。

連續的不同步指示可能導緻無線電鍊路失敗，從而導緻掉話。因此，為了無線鍊路故障檢測和及時重建，UE 主動對主小區和輔助小區執行無線鍊路監控 (RLM)，并使用 BLER 作為度量向更高層指示不同步/不同步狀态層。

為了評估下行鍊路無線鍊路質量，UE 監控配置用于無線鍊路監控的參考信号，也稱為 RLM-RS。網絡可以配置同步信号塊 (SSB) 或信道狀态信息參考信号 (CSI-RS) 或 SSB 和 CSI-RS 的組合作為 RLM-RS 資源，以确定它是否能夠可靠地解碼假設的物理下行鍊路控制信道 (PDCCH) 傳輸。

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在 RLM 期間，UE 根據 rlmInSyncOutOfSyncThreshold 配置的 QOUT 和 QIN 阈值來評估無線電鍊路質量。 QOUT 是無法可靠接收下行鍊路無線電鍊路的電平，QIN 值是可以比 Qout 更可靠地接收下行鍊路無線電鍊路質量的電平。

通過計算 QOUT 和 QIN 的成功和不成功解碼嘗試次數，UE 通過确定 BLERIN 和 BLEROUT（見表 2）來估計無線電鍊路質量，并向更高層發送不同步和同步指示信号層。

根據 3GPP，在預先指定的持續時間内 BLER 高于 10% 會導緻無線電鍊路故障，而 BLER ≥2% 可能會阻止連接鍊路被釋放。

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