主要内容

PDCCH盲搜索和DCI解码

该示例通过展示如何在物理下行控制信道(PDCCH)上生成和传输下行控制信息(DCI)消息,并通过使用LTE Toolbox™执行盲解码来恢复,从而帮助理解LTE下行子帧中使用的控制区域及其信道结构。

简介

为了支金宝app持上下行传输通道的传输,需要使用DL-SCH (downlink Shared Channel)和UL-SCH (uplink Shared Channel)控制信令。该控制信令使终端能够成功地接收、解调和解码DL-SCH。下行控制信息(DCI)通过物理下行控制通道(PDCCH)传输,包括DL-SCH资源分配(包含DL-SCH的资源块集)、传输格式和与DL-SCH混合自动重复请求(ARQ)相关的信息。

为了形成PDCCH有效载荷,DCI进行信道编码:添加CRC附件,然后根据PDCCH格式容量进行卷积编码和速率匹配。编码的DCI位即PDCCH有效载荷,然后根据PDCCH格式映射到控制通道元素(cce)。然后经过置乱、QPSK调制、层映射和预编码等操作,将这些编码位转换为复杂的调制符号。最后,将调制符号交叉并映射到物理资源元素(REs)。

终端在接收端执行去交织、解预编码、符号组合、符号解调和解编后,由于不知道详细的控制信道结构,包括控制信道的数量以及每个控制信道映射到的cce的数量,因此需要对PDCCH负载进行盲解码。多个PDCCHs可以在单个子帧中传输,这些子帧可能与特定的UE相关,也可能不相关。UE通过监视每个子帧中的一组PDCCH候选(可以映射PDCCH的一组连续cce)来查找特定于它的PDCCH。UE使用它的无线网络临时标识符(RNTI)来尝试和解码候选。RNTI用于屏蔽PDCCH候选的CRC。如果没有检测到CRC错误,则UE确定PDCCH携带自己的控制信息。

控制区域

下行链路控制信令位于每个下行链路子帧的开始(直到前三个OFDM符号)。在每个子帧的开始处发射控制信道的优点之一是,如果UE没有被调度,它可能会关闭其子帧的较大部分的接收电路,从而降低功耗。下行控制信令由三个物理通道承载。物理控制格式指示信道(PCFICH)用于指示该子帧中用于控制信令的OFDM符号的数量,物理混合- arq指示信道(PHICH)用于上行数据传输的下行确认(ACK)/负确认(NACK),物理下行公共控制信道(PDCCH)用于下行调度分配和上行调度授权。

PDCCH以DCI消息的形式携带调度分配和其他控制信息。PDCCH在一个CCE或多个连续CCE的聚合上传输,其中一个CCE对应9个reg (Resource Element group)。在PDCCH传输中,只有那些没有分配给PCFICH或PHICH的reg被使用。每个REG包含4个资源元素。因此,reg用于定义控制通道到资源元素的映射。

下行链路子帧的控制区域包括将所有PDCCHs位多路复用为单个数据块,该数据块随后被处理以形成复杂调制符号。然后将这些符号划分为复值符号四联体块。然后,在PDCCH资源映射之前,这些四胞胎被交叉并循环移位。

PDCCH和DCI格式

PDCCH传输中的cce个数取决于PDCCH格式,根据传输的比特数,可以为0、1、2、3。PDCCH位是在执行CRC附加、信道编码和速率匹配后从DCI消息创建的。在一个子帧中可以传输多个PDCCH,因此终端必须监视给定子帧控制区域内的所有PDCCH。

DCI消息用于发送上行/下行调度信息或上行TPC (Transmit Power Control)命令。根据控制消息的目的,定义了不同的DCI格式。所提供的信息包含终端能够识别接收该子帧中的物理下行数据通道(PDSCH)并解码所需的资源所必需的一切。DCI格式为:

  • 上行共享通道(UL-SCH)分配的传输格式为0

  • 单输入多输出(SIMO)操作的DL-SCH分配传输格式1

  • 用于紧凑传输DL-SCH分配的格式1A,用于SIMO操作或为UE分配专用的前置签名,用于随机访问

  • 基于多输入多输出(MIMO)秩1的压缩资源分配的传输控制信息格式1B

  • 格式1C非常紧凑的传输PDSCH分配

  • 格式1D与格式1b相同,只是增加了功率偏移的信息

  • 格式2和格式2A分别用于闭环和开环MIMO操作的DL-SCH分配传输

  • 双层传输调度格式2B(天线端口7、8)

  • 使用TM9调度最多8层传输(天线端口7到14)的格式2C

  • 格式2D,使用TM10调度最多8层传输(天线端口7至14)

  • 格式3和格式3A用于上行通道TPC命令的传输

  • 格式4用于多天线端口传输模式下的PUSCH调度

搜索空间和PDCCH候选

一旦生成DCI消息,并按照所需的DCI和PDCCH格式进行信道编码,就会进行PDCCH多路复用、置乱、调制、预编码、交织和层映射,形成复杂的符号。这些复杂的符号现在可以映射到REs上了。REs是根据分配给传输的reg / cce定义的。分配的cce数量由PDCCH格式给出。子帧的控制区域是cce的集合,可以包含多个终端的PDCCHs,因此终端需要监控很大的区域来提取自己的控制信息。由于UE没有被明确告知详细的控制信道结构,它不得不盲目地尝试解码控制区域。不幸的是,这可能会对UE造成很大的负担,因为在较大的带宽下,控制区域可能非常大。这可能会超出实际的硬件限制,并导致UE的成本增加和/或性能降低。

为了简化UE的解码任务,整个控制区域被细分为UE应该监视的公共搜索空间和特定于UE的搜索空间(尝试解码每个PDCCHs)。每个空间包括2、4或6个备选PDCCH,其数据长度取决于PDCCH格式;每个PDCCH必须在1、2、4或8个CCE(s)上传输(1 CCE = 9 reg = 9*4 REs = 72位)。

PDCCH候选人由连续的cce组成。PDCCH候选集中的候选不需要是唯一的,特别是对于较小的带宽。公共搜索空间和特定于ue的搜索空间可以相互重叠。搜索空间的大小由候选PDCCH的数量和CCE聚合级别的大小决定。也就是说,搜索空间的大小是整数乘以CCE聚合级别的大小或候选PDCCH的数量。

通用搜索空间

公共搜索空间携带公共控制信息,并由小区中的所有终端监控。公共搜索空间支持的CCE聚合级别的数量被限制为2个,即4和8,而特定于ue金宝app的搜索空间可以支持4个CCE聚合级别。与解码UE特定的控制信息相比,这减轻了UE解码普通控制信息的负担。公共控制空间用于承载重要的初始信息,包括分页信息、系统信息和随机访问过程。

在搜索公共控制空间时,解码器总是从第一个CCE开始解码。这一限制进一步简化了普通搜索。对给定PDCCH格式的每个可能的PDCCH候选集进行解码,直到成功解码公共搜索空间中存在的PDCCH。

特定于ue的搜索空间

特定于UE的搜索空间携带特定于特定UE的控制信息,并由单元中的至少一个UE监视。与公共空间搜索不同,特定于UE的搜索空间的起始位置可以为每个子帧或UE而变化。特定于ue的搜索空间的起始位置是在每个子帧中使用哈希函数确定的,如TS36.213,第9条[1]。

在特定于UE的搜索空间中,UE通过监视每个子帧中的一组候选PDCCH (PDCCH可以映射到的一组连续的cce)来查找它的PDCCH。当终端使用自己的RNTI屏蔽PDCCH上的CRC(16位值也称为C-RNTI)时,如果没有检测到CRC错误,则终端认为PDCCH携带了自己的控制信息。PDCCH候选集对应于不同的PDCCH格式。有4种PDCCH格式:0、1、2或3。如果UE无法解码给定PDCCH格式的候选PDCCH,它将尝试解码其他PDCCH格式的候选PDCCH。对所有可能的PDCCH格式重复此过程,直到所有定向PDCCH在特定于ue的搜索空间中成功解码。

使用实例DCI生成、传输和恢复

在本例中,生成了一个包含下行链路控制信息(DCI)消息的控制通道,并通过物理下行链路控制通道(PDCCH)进行传输。一旦生成了PDCCH负载,这个示例演示了如何执行盲解码来解码给定子帧中的PDCCH。

它是设置

一个结构enbConfig用于配置eNodeB。

enbConfig。NDLRB = 6;下行RBs占总BW的百分比enbConfig。CyclicPrefix =“正常”% CP长度enbConfig。Cfi = 3;% 4 PDCCH符号为NDLRB <= 10enbConfig。Ng =“六”% HICH组enbConfig。CellRefP = 1;% 1-天线端口enbConfig。NCellID = 10;物理层单元标识enbConfig。NSubframe = 0;%子帧号0enbConfig。DuplexMode =“FDD”框架结构

DCI消息生成

生成要映射到PDCCH的DCI消息。

dciConfig。DCIFormat =“Format1A”% DCI消息格式分配。riv = 26;%资源指示值为给定配置创建DCI消息[dciMessage, dciMessageBits] = lteDCI(enbConfig, dciConfig);

信道编码

DCI消息信道编码包括:CRC插入、咬尾卷积编码和速率匹配。这个领域PDCCHFormat表示一个控制信道元件(CCE)用于PDCCH的传输,其中一个CCE由36个有用的资源元件组成。

C_rnti = 100;% 16位ue专用掩码pdcchConfig。Rnti = c_rnti;无线网络临时标识符pdcchConfig。PDCCHFormat= 0;% PDCCH格式% DCI消息位编码形成编码的DCI位codedDciBits = lteDCIEncode(pdchconfig, dciMessageBits);

PDCCH位生成

控制区域的容量取决于带宽、CFI (control Format Indicator)、天线端口数量和HICH组。可用于PDCCH的资源总数可以通过以下方法计算ltePDCCHInfo

并非所有PDCCH区域的可用位都必须被使用。因此,采用的惯例是将未使用的位设置为-1,而使用值为0或1的位位置。最初,所有元素都初始化为-1,表示所有位都未使用。

pdcchDims = ltePDCCHInfo(enbConfig);用-1初始化元素,表示所有位都未使用pdcchBits = -1*ones(pdcchDims。MTot, 1);为特定于ue的候选控制通道执行搜索空间。ltePDCCHSpace(enbConfig, pdcchConfig, {“位”“基于1”});将PDCCH有效载荷映射到可用的ue特定候选设备上。在这个例子中%第一个可用候选用于映射已编码的DCI位。pdcchBits (candidate (1,1): candidate (1,2)) = codedDciBits;

复值调制符号生成

中使用的位的集合pdcchBits(值未设置为-1)则生成PDCCH复符号。需要进行以下操作:置乱、QPSK调制、层映射、预编码和交织。

pdcchSymbols = ltePDCCH(enbConfig, pdcchBits);

噪音之外

然后将PDCCH复符号通过AWGN信道传递。通道是使用randn;它的方差可以通过nVariance.重传次数的变化可以用大范围的参数来模拟nVariance参数。

n方差= 0.01;噪声功率noise = complex(randn(size(pdchsymbols))*sqrt(nVariance/2),...randn(大小(pdcchSymbols)) * sqrt (nVariance / 2));%产生噪音pdcchSymbolsNoisy = pdcchSymbols + noise;为PDSCH符号添加噪声

PDCCH解码

执行PDCCH接收机处理,包括去交织、循环移位、解预编码、层解映射、QPSK软解调和解扰。

recPdcchBits = ltePDCCHDecode(enbConfig, pdcchSymbolsNoisy);

使用DCI搜索的盲解码

UE只被告知在一个子帧的控制区域内的OFDM符号的数量,而不被提供其对应的PDCCH的位置。UE通过监视每个子帧中的一组候选PDCCH来查找它的PDCCH。这被称为盲解码。UE使用其无线网络临时标识符(RNTI)屏蔽每个候选控制的CRC。如果没有检测到CRC错误,UE认为这是一次成功的解码尝试,并在成功的候选中读取控制信息。

eNodeB确定要传输到UE的PDCCH格式,创建适当的DCI并附加CRC。然后,根据PDCCH的所有者或使用情况,用RNTI屏蔽CRC。如果PDCCH是针对特定的UE,则CRC将使用UE唯一标识符进行屏蔽,例如Cell-RNTI (C-RNTI)。如果PDCCH包含分页信息,CRC将被分页指示标识符屏蔽,即分页rnti (P-RNTI)。如果PDCCH包含系统信息,则系统信息标识符即系统信息- rnti (SI-RNTI)将用于掩码CRC。

由于可能存在不同的RNTIs、候选PDCCH、DCI和PDCCH格式,可能需要进行大量的尝试才能成功解码PDCCH。为了克服这种复杂性,UE首先尝试盲目解码子帧的控制信道候选集中的第一个CCE。如果盲译码失败,UE将依次盲译码前2、4、8个cce,其中起始位置为通用搜索情况固定,由hash函数给出,如TS36.213, Clause 9 [1],针对ue特定的情况。

ltePDCCHSearch首先尝试解码公共搜索空间中的PDCCHs,然后再尝试特定于ue的搜索空间。当搜索公共搜索空间时,它只迭代两个聚合级别,即4和8,并尝试解码所有可能的公共空间DCI格式的所有PDDCH候选。特定于ue的搜索在四个聚合级别上进行,即1、2、4和8。PDCCH候选项是使用ltePDCCHSpace.如果在解码过程中没有检测到CRC错误,则UE认为解码成功,并读取解码后的DCI消息。

decDCI是包含与一个或多个已解码的DCI消息相关的字段的单元格数组。由于在一个子帧中可以传输多个PDCCHs,因此UE必须监视指向它的所有可能的PDCCHs。

decDCIBits是一个单元数组,包含一个或多个位值向量,对应于成功解码的DCI消息。

ueConfig。Rnti = c_rnti;ueConfig。ControlChannelType =“PDCCH”;ueConfig。EnableCarrierIndication =“关闭”;ueConfig。SearchSpace =“UESpecific”;ueConfig。EnableMultipleCSIRequest =“关闭”;ueConfig。EnableSRSRequest =“关闭”;ueConfig。NTxAnts = 1;[rxDCI, rxDCIBits] = ltePDCCHSearch(enbConfig, ueConfig, recPdcchBits);decDCI = rxDCI{1};%解码后的DCI信息decDCIBits = rxDCIBits bbb;%解码的DCI位

显示恢复的RIV

流([\n\n盲解码成功,已恢复资源...“分配是”num2str (decDCI.Allocation.RIV)“\ n \ n”]);
盲解码成功,恢复的资源分配为26

选定的参考书目

  1. 3GPP TS 36.213“物理层程序”