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LTE学习之路(11)——PDCCH
1、PDCCH之CCE
- PDCCH中承载的是DCI(Downlink Control Information),包含一个或多个UE上的资源分配和其他的控制信息。
- 在LTE中上下行的资源调度信息(MCS,Resource allocation等的信息)都是由PDCCH来承载的。
- 一般来说,在一个子帧内,可以有多个PDCCH。
- UE需要首先解调PDCCH中的DCI,然后才能够在相应的资源位置上解调属于UE自己的PDSCH(包括广播消息,寻呼,UE的数据等)。
- 每个PDCCH使用一个或多个CCE(Control Channel Elements,控制信道元素)进行传输,其中每个CCE对应9个REG(1个REG=4个RE);4个QPSK符号映射到一个REG中(1个QPSK符号=2bit)。
LTE中支持4中不同类型的PDCCH
PDCCH格式 | CCE个数 | REG个数 | PDCCH比特数 |
0 | 1 | 9 | 72 |
1 | 2 | 18 | 144 |
2 | 4 | 36 | 288 |
3 | 8 | 72 | 576 |
说明:
- 1个REG由位于同一OFDM符号上的4个或6个相邻的RE组成,但只有其中的4个RE可用,另外两个被两个参考信号RS所占用(被RS占用的RE不能被REG使用);
- 1个CCE由9个REG构成,之所以定义REG资源单位,目的是为了有效支持PCFICH、PHICH等数据率很小的控制信道的资源分配,即PCFICH,PHICH的资源分配是以REG为单位的;而定义相对较大的CCE,是为了用于数据量相对较大的PDCCH的资源分配。
- LTE中CCE的编号和分配是连续的,假设系统分配了PCFICH和PHICH后,剩余的REG数量为NREG,则PDCCH可用的CCE数目为NCCE=NREG/9(向下取整),并且CCE的编号从0开始到NCCE-1。
- PDCCH所占用的CCE数目取决于UE所处的下行信道环境,对于下行信道环境好的UE,eNodeB可能只需分配一个CCE,对于下行信道环境较差的UE,eNodeB可能需要为之分配多达8个的CCE。
- 为了简化UE在解码PDCCH时的复杂度,LTE中还规定CCE数目为N的PDCCH,其起始位置的CCE号,必须是N的整数倍。
2、PDCCH之DCI
LTE中支持的DCI格式
DCI格式 | 目的 | 所适用的PDSCH传输模式 |
0 | PUSCH确认 | 全部 |
1 | 单码字PDSCH分配 | 1,2,7 |
1A | 使用压缩格式的PDSCH分配 | 全部 |
1B | 秩为1传输模式的PDSCH分配 | 6 |
1C | 使用非常紧凑格式的PDSCH分配 | 不适用 |
1D | 多用户MIMO PDSCH分配 | 5 |
2 | 闭环MIMO操作的PDSCH分配 | 4 |
2A | 开环MIMO操作的PDSCH分配 | 3 |
2B | 双层波束成形的PDSCH分配 | 8 |
2C | 最多8层空间复用的PDSCH分配 | 9 |
3 | 用2bit功率调整PUCCH和PUSCH多用户发射功率控制命令(TPC) | 不适用 |
3A | 用1bit功率调整PUCCH和PUSCH多用户发射功率控制命令(TPC) | 不适用 |
4 | 最多4层空间复用的PUSCH确认 | 全部(若为PUSCH传输模式2所配置的话) |
【格式0】—用于确认PUSCH传输的资源
DCI 格式0传输的信息有:
- 区别格式0和格式1A的标记;
- 戏院分配和跳频标记;
- 调制和编码方案;
- HARQ信息和冗余版本;
- 新数据指示(NDI);
- HARQ信息和冗余版本(RV);
- 调度PUSCH的功率控制指令;
- 上行解调参考信号的循环移位;
- 非周期CQI上报传输的请求;
【格式1】—用于单码字PDSCH传输的资源分配传输
DCI 格式1传输的信息有:
- 资源分配类型;
- 资源块分配;
- 调制和编码方案;
- HARQ信息及RV;
- 物理上行链路控制信道(PUSCH)的功率控制命令;
【格式1A】—用于对任何PDSCH传输模式都适用的单码字PDSCH传输进行资源分配时的紧凑型命令,也用于分配专门前导签名序列给UE以触发非竞争随机接入。
DCI格式1A传输的信息有:
- 区别格式0和格式1A的标记;
- 用以指示PDSCH传输为分布式映射模式的标志位;
- 资源块分配;
- 调制和编码方案;
- HARQ信息及RV;
- PUCCH的功率控制命令;
【格式1B】—用于秩为1的闭环预编码PDSCH传输资源分配的紧凑型信令(TM6)。
DCI格式1B传输的信息与格式1A相同,只是附加了PDSCH传输预编码矢量指示。
【格式1C】—用于PDSCH分配的紧凑型传输,当使用DCI格式1C时,PDSCH采用QPSK调制
DCI格式1C传输的信息有:
- 资源块分配;
- 编码方案;
【格式1D】—用于多用户MIMO PDSCH传输(TM5)时资源分配的紧凑型命令。DCI格式1D传输的信息与格式1B相同,但不同于预编码向量指示的其中一个比特,这里是用一个比特来指示功率偏移是否应用于数据符号中。
【格式2】—用于闭环MIMO操作(TM4)的PDSCH资源分配的传输
DCI格式2传输的信息有:
- 资源分配类型;
- 资源块分配;
- PUCCH的功率控制命令;
- 每个码字的HARQ信息及RV;
- 每个码字的调制和编码方案;
- 指示从传输块到码字的映射是否预留的标志;
- 空域层数;
- 预编码信息以及PDSCH上传输一个还是两个码字的指示;
【格式2A】—用于开环MIMO操作(TM3)的PDSCH资源分配的传输。
DCI格式2A传输的信息与格式2相同,但还有例外,即如果eNodeB有两个发射天线端口,就没有预编码信息,且对4个天线端口使用两个比特来指示传输秩。
【格式2B】—用于双层波束成形(TM8)PDSCH资源分配的传输。
DCI格式2B传输的信息与格式2A类似,例外的情况是没有预编码信息,且格式2A中的指示传输块到码字映射的预留比特在格式2B中被应用于相应的PDSCH传输的UE专用参考信号的扰码指示所取代。
【格式2C】—用于最多8层的闭环单用户或多用户MIMO(TM9)的PDSCH资源分配的传输。DCI格式2C传输的信息预格式2B类似。
【格式3和3A】—用于PUCCH和PUSCH的分别为2个或1个比特功率调整的功率控制命令传输。
【格式4】—用于PUSCH资源确认的传输,信息的传输与格式0类似,增加了对第2个传输块的MCS和NDI信息,以及预编码信息。
附加说明:
每个PDCCH中,包含16bit的CRC校验,UE用来验证接收到的PDCCH是否正确,并且CRC使用和UE相关的Identity进行扰码,使得UE能够确定哪些PDCCH是自己需要接收的,哪些是发送给其他UE的。可以同来进行扰码的UE Identity包括有:C-RNTI, SPS-RNTI,以及公用的SI-RNTI, P-RNTI和RA-RNTI等。
每个PDCCH,经过CRC校验后,进行TBCC信道编码和速率匹配。eNodeB可以根据UE上报上来的CQI进行速率匹配。此时,对于每个PDCCH,就可以确定其占用的CCE数目的大小。
前面已经提到过,可用的CCE的编号是从0到NCCE-1。可以将CCE看作是逻辑的资源,顺序排列,为所有的PDCCH所共享。eNodeB 根据每个PDCCH上CCE起始位置的限制,将每个PDCCH放置在合适的位置。这时可能出现有的CCE没有被占用的情况,标准中规定需要插入NIL,NIL对应的RE上面的发送功率为-Inf,也就是0。
下行控制信道资源映射结构图
LTE学习之路(11)——PDCCH