LTE學習之路(11)——PDCCH


1、PDCCH之CCE

  •  PDCCH中承載的是DCI(Downlink Control Information),包含一個或多個UE上的資源分配和其他的控制信息。
  •  在LTE中上下行的資源調度信息(MCS,Resource allocation等的信息)都是由PDCCH來承載的。
  •  一般來說,在一個子幀內,可以有多個PDCCH。
  •  UE需要首先解調PDCCH中的DCI,然后才能夠在相應的資源位置上解調屬於UE自己的PDSCH(包括廣播消息,尋呼,UE的數據等)。
  •  每個PDCCH使用一個或多個CCE(Control Channel Elements,控制信道元素)進行傳輸,其中每個CCE對應9個REG(1個REG=4個RE);4個QPSK符號映射到一個REG中(1個QPSK符號=2bit)。

LTE中支持4中不同類型的PDCCH

PDCCH格式

CCE個數

REG個數

PDCCH比特數

0

1

9

72

1

2

18

144

2

4

36

288

3

8

72

576

說明:

  •  1個REG由位於同一OFDM符號上的4個或6個相鄰的RE組成,但只有其中的4個RE可用,另外兩個被兩個參考信號RS所占用(被RS占用的RE不能被REG使用);
  •  1個CCE由9個REG構成,之所以定義REG資源單位,目的是為了有效支持PCFICH、PHICH等數據率很小的控制信道的資源分配,即PCFICH,PHICH的資源分配是以REG為單位的;而定義相對較大的CCE,是為了用於數據量相對較大的PDCCH的資源分配。
  •  LTE中CCE的編號和分配是連續的,假設系統分配了PCFICH和PHICH后,剩余的REG數量為NREG,則PDCCH可用的CCE數目為NCCE=NREG/9(向下取整),並且CCE的編號從0開始到NCCE-1。
  •  PDCCH所占用的CCE數目取決於UE所處的下行信道環境,對於下行信道環境好的UE,eNodeB可能只需分配一個CCE,對於下行信道環境較差的UE,eNodeB可能需要為之分配多達8個的CCE。
  •  為了簡化UE在解碼PDCCH時的復雜度,LTE中還規定CCE數目為N的PDCCH,其起始位置的CCE號,必須是N的整數倍。

2、PDCCH之DCI

LTE中支持的DCI格式

DCI格式

目的

所適用的PDSCH傳輸模式

0

PUSCH確認

全部

1

單碼字PDSCH分配

1,2,7

1A

使用壓縮格式的PDSCH分配

全部

1B

秩為1傳輸模式的PDSCH分配

6

1C

使用非常緊湊格式的PDSCH分配

不適用

1D

多用戶MIMO PDSCH分配

5

2

閉環MIMO操作的PDSCH分配

4

2A

開環MIMO操作的PDSCH分配

3

2B

雙層波束成形的PDSCH分配

8

2C

最多8層空間復用的PDSCH分配

9

3

用2bit功率調整PUCCH和PUSCH多用戶發射功率控制命令(TPC)

不適用

3A

用1bit功率調整PUCCH和PUSCH多用戶發射功率控制命令(TPC)

不適用

4

最多4層空間復用的PUSCH確認

全部(若為PUSCH傳輸模式2所配置的話)

格式0】—用於確認PUSCH傳輸的資源

DCI 格式0傳輸的信息有:

  •     區別格式0和格式1A的標記;
  •     戲院分配和跳頻標記;
  •     調制和編碼方案;
  •     HARQ信息和冗余版本;
  •     新數據指示(NDI);
  •     HARQ信息和冗余版本(RV);
  •     調度PUSCH的功率控制指令;
  •     上行解調參考信號的循環移位;
  •     非周期CQI上報傳輸的請求;

格式1】—用於單碼字PDSCH傳輸的資源分配傳輸

DCI 格式1傳輸的信息有:

  •     資源分配類型;
  •     資源塊分配;
  •     調制和編碼方案;
  •     HARQ信息及RV;
  •     物理上行鏈路控制信道(PUSCH)的功率控制命令;

格式1A】—用於對任何PDSCH傳輸模式都適用的單碼字PDSCH傳輸進行資源分配時的緊湊型命令,也用於分配專門前導簽名序列給UE以觸發非競爭隨機接入。

DCI格式1A傳輸的信息有:

  •     區別格式0和格式1A的標記;
  •     用以指示PDSCH傳輸為分布式映射模式的標志位;
  •     資源塊分配;
  •     調制和編碼方案;
  •     HARQ信息及RV;
  •     PUCCH的功率控制命令;

格式1B】—用於秩為1的閉環預編碼PDSCH傳輸資源分配的緊湊型信令(TM6)。

DCI格式1B傳輸的信息與格式1A相同,只是附加了PDSCH傳輸預編碼矢量指示。

格式1C】—用於PDSCH分配的緊湊型傳輸,當使用DCI格式1C時,PDSCH采用QPSK調制

DCI格式1C傳輸的信息有:

  •     資源塊分配;
  •     編碼方案;

格式1D】—用於多用戶MIMO PDSCH傳輸(TM5)時資源分配的緊湊型命令。DCI格式1D傳輸的信息與格式1B相同,但不同於預編碼向量指示的其中一個比特,這里是用一個比特來指示功率偏移是否應用於數據符號中。

格式2】—用於閉環MIMO操作(TM4)的PDSCH資源分配的傳輸

DCI格式2傳輸的信息有:

  •     資源分配類型;
  •     資源塊分配;
  •     PUCCH的功率控制命令;
  •     每個碼字的HARQ信息及RV;
  •     每個碼字的調制和編碼方案;
  •     指示從傳輸塊到碼字的映射是否預留的標志;
  •     空域層數;
  •     預編碼信息以及PDSCH上傳輸一個還是兩個碼字的指示;

格式2A】—用於開環MIMO操作(TM3)的PDSCH資源分配的傳輸。

DCI格式2A傳輸的信息與格式2相同,但還有例外,即如果eNodeB有兩個發射天線端口,就沒有預編碼信息,且對4個天線端口使用兩個比特來指示傳輸秩。

格式2B】—用於雙層波束成形(TM8)PDSCH資源分配的傳輸。

DCI格式2B傳輸的信息與格式2A類似,例外的情況是沒有預編碼信息,且格式2A中的指示傳輸塊到碼字映射的預留比特在格式2B中被應用於相應的PDSCH傳輸的UE專用參考信號的擾碼指示所取代。

格式2C】—用於最多8層的閉環單用戶或多用戶MIMO(TM9)的PDSCH資源分配的傳輸。DCI格式2C傳輸的信息預格式2B類似。

格式3和3A】—用於PUCCH和PUSCH的分別為2個或1個比特功率調整的功率控制命令傳輸。

格式4】—用於PUSCH資源確認的傳輸,信息的傳輸與格式0類似,增加了對第2個傳輸塊的MCS和NDI信息,以及預編碼信息。

 

附加說明:  

  每個PDCCH中,包含16bit的CRC校驗,UE用來驗證接收到的PDCCH是否正確,並且CRC使用和UE相關的Identity進行擾碼,使得UE能夠確定哪些PDCCH是自己需要接收的,哪些是發送給其他UE的。可以同來進行擾碼的UE Identity包括有:C-RNTI, SPS-RNTI,以及公用的SI-RNTI, P-RNTI和RA-RNTI等。

  每個PDCCH,經過CRC校驗后,進行TBCC信道編碼和速率匹配。eNodeB可以根據UE上報上來的CQI進行速率匹配。此時,對於每個PDCCH,就可以確定其占用的CCE數目的大小。

  前面已經提到過,可用的CCE的編號是從0到NCCE-1。可以將CCE看作是邏輯的資源,順序排列,為所有的PDCCH所共享。eNodeB 根據每個PDCCH上CCE起始位置的限制,將每個PDCCH放置在合適的位置。這時可能出現有的CCE沒有被占用的情況,標准中規定需要插入NIL,NIL對應的RE上面的發送功率為-Inf,也就是0。

下行控制信道資源映射結構圖

 


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