PDCCH概述

???????不同于LTE中的控制信道包括PCFICH、PHICH和PDCCH，在5G NR中，控制信道僅包括PDCCH（Physical Downlink Control Channel），負責物理層各種關鍵控制信息的傳遞，PDCCH中傳遞的下行控制信息（Downlink Control Information）主要包括：
???????1、下行調(diào)度信息
???????2、上行調(diào)度信息
???????3、激活與去激活PUSCH調(diào)度
???????4、激活與去激活PDSCH半靜態(tài)調(diào)度
???????5、通知時隙格式給一個或者多個UE
???????6、通知一個或者多個UE不再使用的PRB和OFDM符號資源
???????7、為PUCCH和PUSCH發(fā)送TPC命令
???????8、指示BWP切換
???????9、觸發(fā)隨機接入過程等
???????下面先介紹PDCCH的一些基本概念，包括REG、REG Bundle、CCE、CORESET、DMRS序列生成、DMRS序列頻域映射，PDCCH加擾。

REG

???????REG（Resource Element Group）在時域上占用1個OFDM符號，在頻域上占用12個連續(xù)子載波（一個資源塊）。在一個REG中，Index 1、5、9的子載波映射PDCCH DMRS信號，其余9個子載波映射PDCCH數(shù)據(jù)信號。

??????? REG Bundle為頻域或者時頻域連續(xù)的REG，構成REG Bundle的REG數(shù)量可為1、2、3、6，在同一REG Bunble內(nèi)基站側(cè)采用相同的預編碼權值，這使得在接收側(cè)，UE可利用同一REG Bundle內(nèi)的DMRS信號進行時域、頻域或時頻域聯(lián)合信道估計，提高收端信道估計精度，從而改善均衡效果。

CCE

???????CCE（Control Channel Element）是構成PDCCH的基本單元，一個CCE占用6個REG，總共包括72個頻域子載波，其中有54個數(shù)據(jù)RE和18個DRMS RE。PDCCH中CCE的個數(shù)稱為聚合度，聚合度的取值如下表所示

???????具體在發(fā)送PDCCH時，可根據(jù)實際的無線信道環(huán)境來決定采用多少聚合度發(fā)送控制信息，當無線信道環(huán)境比較惡劣時，采用大的聚合度可以獲得較為良好的解調(diào)性能；在無線信道環(huán)境比較好時，采用較小的聚合度。

CORESET

???????不同于4G控制信道，CORESET（Control Resource Set）是5G新提出的一個時頻域資源集的概念，這是因為在5G，系統(tǒng)的傳輸帶寬比較大，UE的支持能力不盡相同，為了適配不同的帶寬，同時降低PDCCH的盲檢復雜度，從而通過CORESET約束PDCCH的時頻域資源調(diào)度。
???????CORESET在時域上占用1-3個時域OFDM符號，可位于slot內(nèi)的任何位置，根據(jù)不同的場景，CORESET的時域OFDM符號調(diào)度位置也不同，一般高層會將CORESET的時域OFDM符號調(diào)度在一個slot的起始位置，但在URLLC（低時延高可靠）場景中，CORESET的時域OFDM符號也會調(diào)度在slot的非起始位置，這樣UE就可以在本slot內(nèi)直接進行PDCCH的解調(diào)，而非等到下一個slot的起始才進行，從而有效的降低時延。
???????CORESET在頻域上占用多個資源塊，配置的頻域資源位置不得超過BWP的頻域范圍。CORESET的頻域資源配置的粒度為6，這樣可以適配不同的REG Bundle情況，有效的減少資源碎片。
???????CREOSET內(nèi)從CCE到REG資源映射方式包括交織和非交織模式，針對交織，REG可以通過3GPP 38.211協(xié)議規(guī)定的交織公式在整個CORESET的范圍內(nèi)進行映射，從而獲得頻率分集增益，另外在多小區(qū)場景中，假設相鄰小區(qū)之間采用相同的資源映射方式，則會互相造成干擾，而交織映射則會根據(jù)交織器在CORESET內(nèi)進行隨機映射，從而實現(xiàn)小區(qū)間的干擾隨機化；針對非交織，雖然會損失部分頻率分集增益，但是基站側(cè)在提前獲知下行無線信道的情況下（尤其是TDD模式下，根據(jù)信道互易性，通過上行信道估計獲取下行無線信道的情況），可以將PDCCH調(diào)度在信道質(zhì)量比較好的時頻資源上，從而獲取一定的調(diào)度增益。

???????下面對這兩種資源映射方式進行簡單介紹
???????1、非交織方式
???????在非交織方式下，REG Bundle Size固定為6，即6個REG組成一個CCE。在CORESET包含一個OFDM時域符號時，CCE中的REG索引在頻域上從0開始由低到高排列，如果CORESET包含多個OFDM時域符號時，CCE中的REG索引按照先時域后頻域的順序依次排列。
???????2、交織方式
???????在交織方式下，REG Bundle Size的取值L根據(jù)CORESET的不同OFDM時域符號數(shù)由不同的取值，具體如下：
???????1）當時域符號數(shù)為1時，L∈(2,6)L \in \left ( 2,6\right )L∈(2,6)
???????2）當時域符號數(shù)為2時，L∈(2,6)L \in \left ( 2,6\right )L∈(2,6)
???????2）當時域符號數(shù)為3時，L∈(3,6)L \in \left ( 3,6\right )L∈(3,6)
???????此時CCE索引與REG Bundle之間的對應關系由交織器確定，交織器數(shù)學表達式如下
???????其中R∈(2,3,6)R \in \left ( 2,3,6\right )R∈(2,3,6)，表示矩形交織的行數(shù)；nshiftn_{shift}nshift?表示交織器的偏移參數(shù)，用于實現(xiàn)小區(qū)間的干擾隨機化；NCORESETREGN_{CORESET}^{REG}NCORESETREG?表示CORESET中包含的REG個數(shù)；另外協(xié)議規(guī)定參數(shù)C應為整數(shù)，這一點需要通過高層參數(shù)配置來保證。
???????針對上述中的交織配置，根據(jù)CORESET配置的不同獲取方式，分為兩種情況：
???????當CORESET配置通過參數(shù)集ControlResourceSet IE下發(fā)時
???????1) NCORESETREGN_{CORESET}^{REG}NCORESETREG?由高層參數(shù)frequencyDomainResources給定
???????2) NsymbCORESETN_{symb}^{CORESET}NsymbCORESET?由高層參數(shù)duration給定，并且僅當dmrs-TypeA-Position=3時，NsymbCORESETN_{symb}^{CORESET}NsymbCORESET?才等于3
???????3)交織與否由高層參數(shù)cce-REG-MappingType給定
???????4）當非交織時，LLL固定等于6；當交織時，LLL由高層參數(shù)reg-BundleSize給定
???????5）RRR由高層參數(shù)interleaverSize給定
???????6）如果配置高層參數(shù)shiftIndex ，則nshfit∈{0,1,2,...274}n_{shfit} \in \left \{0,1,2,...274\right \}nshfit?∈{0,1,2,...274}；否則，nshfit=NIDcelln_{shfit} =N_{ID}^{cell}nshfit?=NIDcell?
???????7）當高層參數(shù)precoderGranularity=sameAsREG-bundle時，REG Bundle內(nèi)的發(fā)端預編碼權值是一樣的；當高層參數(shù)precoderGranularity=allContiguousRBs時，此時整個CORESET內(nèi)連續(xù)RB資源集中的REG的預編碼權值是一樣的，并且需要保證CORESET內(nèi)無RE與SSB或者LTE的CRS有沖突。
???????當CORESET0配置通過參數(shù)集ControlResourceSetZero IE下發(fā)時
???????1）CORESET0的時域符號數(shù)和頻域RB數(shù)通過查38.213中的表可得，具體會在后續(xù)的SIB1介紹中提到。
???????2）固定采用交織模式，并且L=6，R=2，nshfit=NIDcelln_{shfit} =N_{ID}^{cell}nshfit?=NIDcell?
???????3）當CORESET0由MIB或者SIB1配置時，CP類型為Normal
???????4）發(fā)端預編碼粒度等于REG Bundle的大小

PDCCH DMRS序列生成

???????PDCCH第lll個時域符號的DMRS序列生成表示為

???????其中偽隨機序列c(i)表示為

???????其中Nc=1600，第一個m序列x1為長度31的Gold序列：x1(0)=1, x(1)=0, n=1, 2, …, 30；第二個m序列由下式確定，即先計算出Cinit，然后再求解x2序列

???????Cinit的計算如下

???????其中，lll為一個slot中的時域OFDM符號索引；NsymbslotN_{symb}^{slot}Nsymbslot?為一個無線幀中的slot個數(shù)；若配置高層參數(shù)pdcch-DMRS-ScramblingID，則NID∈{0,1,2,...274}N_{ID} \in \left \{0,1,2,...274\right \}NID?∈{0,1,2,...274}，否則NID=NIDcellN_{ID} =N_{ID}^{cell}NID?=NIDcell?

PDCCH DMRS頻域資源映射

???????PDCCH的DMRS分為兩種：窄帶DMRS和寬帶DMRS，下面分別對這兩種DMRS進行介紹
???????1、窄帶DMRS
???????當高層參數(shù)precoderGranularity等于precoderGranularity 時，即配置為窄帶DMRS，即只在調(diào)度PDCCH的頻域資源上發(fā)送DMRS序列，此時的預編碼粒度為REG Bundle。
???????2、寬帶DMRS
???????當高層參數(shù) precoderGranularity等于allContiguousRBs時，即配置為寬帶DMRS，即在整個CORESET的頻域資源上均發(fā)送DMRS序列，相比于窄帶DRMS，寬帶DMRS可以提高解調(diào)PDCCH的DMRS數(shù)量，可利用PDCCH與其相鄰RB內(nèi)的PDCCH DMRS進行時域和頻域聯(lián)合信道估計，從而提高信道估計精度，改善PDCCH解調(diào)性能。
???????序列r(m)到頻域資源的映射由下式確定

???????針對參考點k有
???????1）當CORESET是由PBCH或者參數(shù)集PDCCH-ConfigCommon IE中的controlResourceSetZero配置時，參考點k為CORESET最低RB的子載波0
???????2）除1）以外的其它情況，參考點k為CRB0的子載波0

PDCCH加擾

???????和LTE一樣，PDCCH的擾碼也采用Gold序列，加擾序列c(i)生成方式與DMRS序列生成一樣，其中Cinit的計算如下

???????其中，針對nIDn_{ID}nID?，當SearchSpace為USS(UE-specific Search Space)，且高層配置 pdcch-DMRS-ScramblingID 參數(shù)，則nID∈{0,1,2,...65535}n_{ID} \in \left \{0,1,2,...65535\right \}nID?∈{0,1,2,...65535}，且nIDn_{ID}nID?=pdcch-DMRS-ScramblingID；否則 nID=NIDcelln_{ID}=N_{ID}^{cell}nID?=NIDcell?
???????針對nRNTIn_{RNTI}nRNTI?，當高層配置 pdcch-DMRS-ScramblingID 參數(shù)，且SearchSpace為USS(UE-specific Search Space)并且PDCCH由C-RNTI加擾時，則nRNTIn_{RNTI}nRNTI?=pdcch-DMRS-ScramblingID，否則nRNTIn_{RNTI}nRNTI?=0

總結

???????本文主要針對PDCCH的一些基本概念進行介紹，既包括對協(xié)議的整理，也包括個人的一些理解，由于篇幅控制的必要，諸如Search Space、PDCCH盲檢、DCI解析等內(nèi)容將在后續(xù)博文中進行介紹。由于水平有限，文中難免會有疏漏或者錯誤之處，還請各位批評指正，謝謝！

參考

【1】5G空口特性與關鍵技術
【2】5G 無線系統(tǒng)設計與國際標準
【3】5G NR The Next Generation Wireless Access Technology
【4】3GPP 物理層協(xié)議38.211

總結

以上是生活随笔為你收集整理的5G NR PDCCH概述的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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