5G NR PDCCH之处理流程
本节主要介绍PDCCH处理流程概述。
PDCCH(Physical Downlink Control Channel,物理下行控制信道)主要用于传输DCI(Downlink Control Information,下行控制信息),用于通知UE资源分配,调度信息、系统信息等,可指示UE(User Equipment,用户设备)进行上行或下行数据的传输。PDCCH通过 CORESET(Control Resource Set,控制资源集)与搜索空间(Search Space)共同确定其用于数据接收的时频域资源。其中:
CORESET表征了PDCCH的频域位置和时域占用的符号数量等时频资源,PDCCH可以在CORESET上进行传输。CORESET中的控制区域位于每个 BWP 内(即CORESET所占RB数量小于等于BWP所占RB数量),且每个 BWP 最多可以配置3个CORESET。由于每个用户最多可以配置4个BWP,因此,每个用户最多可以配置12个 CORESET[38.331]。5G中CORESET分布如下图所示。
由于PDCCH不再占用全部带宽,而是通过CORESET进行资源配置,因此,搜索空间表征了PDCCH时频资源的发送周期和符号起始位置等具体位置集合信息。 且由于在搜索阶段,UE无法知晓发给它的DCI格式、聚合等级及在PDCCH上的位置等,因此,UE须对所有可能的候选位置和所有可能的DCI格式、聚合等级组合逐一尝试解码。具体搜索空间的类型如下表所示。
PDCCH其数据的主要处理流程为:DCI→CRC处理→POLAR编码→速率匹配→加扰→信号调制→资源映射。其中:
- DCI:生成下行控制信息,包含调度指令如资源分配、MCS、HARQ信息等,以及DCI格式和目标UE的RNTI;(长度非固定)[38.212-7.3.1]
- CRC处理:对DCI比特序列附加 24 bit的CRC数据,并用目标的RNTI进一步加扰CRC,用于接收端验证数据完整性;[38.212-7.3.2]
- 信道编码:对处理后的比特数据进行Polar信道编码,用于提升数据抗干扰能力和可靠性;[38.212-7.3.3]
- 速率匹配:通过重复或打孔等操作调整码率,调整编码后输出的比特数,用于匹配物理层资源分配适配QPSK调制需求;[38.212-7.3.4]
- 加扰:利用无线帧或时隙号生成扰码,用于进一步降低相邻小区PDCCH的干扰;[38.311-7.3.2.3]
- 信号调制:过将二进制数据使用QPSK调制转换为符号,用于适配无线信道传输;[38.311-7.3.2.4]
- 资源映射:将经过调制的符号分配到指定的时频资源上,用于确保DCI数据在复杂无线环境中可靠、高效地传递至UE。[38.311-7.3.2.5]
PDCCH处理流程如下图所示。