【原】5G(NR)網(wǎng)絡(luò)PDCCH及數(shù)據(jù)處理

和老康一起學(xué)5G 2022-05-26 發(fā)布于陜西

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PDCCH(Physical Downlink Control Channel)就是物理下行控制信道。PDCCH承載調(diào)度及其他控制信息，其中包含傳輸格式、資源分配、上行調(diào)度、功率控制及上行重傳信息。5G (NR)網(wǎng)絡(luò)中PDCCH信道主要承載下行控制信息（DCI）;

PDCCH信道特點(diǎn)

在5G(NR)網(wǎng)絡(luò)中PDCCH與LTE網(wǎng)絡(luò)用途相同;5G (NR)網(wǎng)絡(luò)大帶寬和多子載波間隔(SCS),所以5G(NR)網(wǎng)絡(luò)PDCCH較為復(fù)雜；
PDCCH主要承載DCI(下行控制信息)數(shù)據(jù)；
在DCI中包括PDSCH和PUSCH傳輸資源的調(diào)度信息、上行功率控制(PUSCH, PUCCH, SRS)信息,時(shí)隙(Slot)格式指示、UE使用的PRB和OFDM符號(hào)等信息；
PDCCH向UE發(fā)送動(dòng)態(tài)控制信息，用戶端(UE)需讀取下行鏈路的控制信息,掌握何時(shí)(時(shí)域)、何處(頻域)、如何解調(diào)(解碼)PDSCH信息；在上行鏈路何時(shí)(時(shí)域)、何處(頻域)以及如何匯集和發(fā)送PUSCH數(shù)據(jù)；
PDCCH中還包括兩個(gè)重要內(nèi)容：一是傳輸控制資源信息，即控制資源集(CORESET)，二是協(xié)調(diào)UE獲取控制資源集（CORESET）的控制信息；
終端(UE)通過(guò)對(duì)特定控制資源集（CORESET）監(jiān)控獲得控制信息。UE的相關(guān)信息通過(guò)對(duì)空間中候選集(PDCCH Candidate)進(jìn)行盲檢(BlindDecoding)來(lái)獲取。
控制資源集（CORESET）基本單位是資源粒子組(REG---Resource Element Group）,REG 1對(duì)應(yīng)于第一個(gè)PRB上的第1個(gè)PFDM符號(hào)。在CORESET 中包括REG序號(hào)（通常為6的數(shù)倍）--對(duì)應(yīng)于CCE大小；
PDCCH基本單位是CCE(控制信道單元- Control Channel Element)；1個(gè)CCE由6個(gè)REG(資源粒子組- Resource Element Group）構(gòu)成;而CCE是一組邏輯資源,它們通過(guò)交織(內(nèi)部交織)或交織(外部交織)的CCE-REG映射方式映射到CORESET資源，它們的關(guān)系見(jiàn)下圖：

PDCCH類型（三種）

公共PDCCH(Common PDCCH)

應(yīng)用：公共信息（RMSI, OSI, Paging, RACH MSG2/4)調(diào)度；

時(shí)域：1~3符號(hào)（MIB或RRC重配置）;

聚合等級(jí)：4/8/16;

映射方式：時(shí)域，交織；

CORESET配置：MIB或RRC信令;

搜索空間：公共搜索空間.

公共PDCCH組(Group Common PDCCH)

應(yīng)用:SFI- Slot格式指示和PI(預(yù)清空)指示;

時(shí)域：1~3符號(hào)（MIB或RRC重配置）;

聚合等級(jí)：4/8/16;

映射方式：時(shí)域，交錯(cuò);

CORESET配置：MIB或RRC信令;

搜索空間:公共搜索空間.

UE特定PDCCH(UE-Specific PDCCH)

應(yīng)用：終端UE級(jí)數(shù)據(jù)調(diào)度和功率控制信息調(diào)度;

時(shí)域：1~3符號(hào)（M RRC重配置）;

聚合等級(jí)：1/2/4/8/16;

映射方式：時(shí)域，交錯(cuò)/非交錯(cuò);

CORESET配置： RRC信令;

搜索空間：UE特定搜索空間.

DCI處理過(guò)程

PDCCH信道中(DCI)在物理層處理過(guò)程如下圖所示；

Step 1–承載和打孔(Payload and padding）:如果DCI格式小于12bits則會(huì)進(jìn)行零填充，使負(fù)載達(dá)到12 bits；
Step 2-CRC添加：把一個(gè)24位CRC附加到有效載荷上。CRC允許UE檢測(cè)解碼DCI有效負(fù)載比特中的錯(cuò)誤。
Step 3–RNTI加擾：在CRC被添加后,最后16個(gè)CRC位比特將使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)符(RNTI)加擾。使用RNTI加擾后，UE就可以檢測(cè)DCI的不同用途數(shù)據(jù)，并區(qū)分大小相同，用途不同負(fù)載中DCI集。
Step 4–交織:對(duì)CRC添加后的數(shù)據(jù)交織,也就是將CRC添加到信息位之間。交織器支持最大輸入大小為164位bits，無(wú)CRC的DCI最多為140個(gè)位有效承載。
Step 5-Polar編碼:這些比特用Polar編碼器編碼,避免DCI在傳輸過(guò)程中不出錯(cuò)。
Step 6-子塊交織和速率適配：Polar碼對(duì)子塊進(jìn)行交織處理輸出，然后根據(jù)所分配的DCI 對(duì)有效負(fù)載中的資源粒子(REs)進(jìn)行速率匹配。
Step 7–加擾：每個(gè)DCI的有效載荷位分別被長(zhǎng)度為31的黃金序列(Goldsequence)生成的擾亂序列進(jìn)行加擾操作。擾碼序列由小區(qū)的物理層小區(qū)接入標(biāo)識(shí)(C-RNTI）或者由一個(gè)特定的擾碼和一個(gè)特定單元RNTI (C-RNTI)初始化生成。
Step 8–調(diào)制：根據(jù)DCI進(jìn)行加碼后的bit序列進(jìn)行QPSK調(diào)制。
Step 9–CCE標(biāo)識(shí)和CCE到RE映射:在進(jìn)行QPSK調(diào)制中，一個(gè)CCE包括54個(gè)RE承載,其可承載108 bits。這就要求速率匹配塊的輸出大小為??*108，其中:??是相關(guān)聯(lián)的聚合級(jí)別(AL-Aggregation level),其基于信道環(huán)境和可用資源，gNB可以自適應(yīng)地為DCI選擇一個(gè)合適的聚合級(jí)別（AL）來(lái)調(diào)整編碼速率；
Step 10–資源映射:把復(fù)用的調(diào)制符號(hào)以控制信道元素單元（CCEs）映射到物理資源。每個(gè)CCE由6個(gè)資源元素組(REGs)組成，其中一個(gè)REG定義為一個(gè)OFDM符號(hào)中的一個(gè)PRB，其中包含PDCCH有效負(fù)載的9個(gè)分辨率和3個(gè)解調(diào)參考信號(hào)(DMRS)資源粒子。對(duì)于每個(gè)DCI可以分配1、2、4、8或16個(gè)CCE，其中DCI中的CCEs數(shù)為聚合級(jí)別(AL)。