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文档简介

1、3、各种物理信道结构及简介3.1上行共享信道PUSCH3.1.1概述:物理上行共享信道,即主要传输UE的数据和控制信息的物理信道,既可以传输数据也可复用传输控制信息包括(CQI and/or PMI), HARQ-ACK 和 RI(rank indication)秩信息3.1.2 PUSCH系统结构PUSCH信道的处理流程大致分为两大部分,如图11. 信道编码:加循环校验冗余CRC、码块分段、加CRC校验、turbo编码、 速率匹配、码块级联、复用、信道交织过程。 2. 基带SC-FDMA处理:加扰、调制映射、传输与编码(DFT)、RE映射、SC-FDMA信号产生。图1 上行信道的处理流程3.

2、1.3 编码的方法和参数:上行共享信道从上层接收到的传输块 TB(transport block),每个子帧最多传输一个TB,如图Figure 5.2.2-1其编码的步骤为:- TB添加CRC校验- 码块分段及码块CRC校验添加- 数据和控制信息的信道编码- 速度匹配- 码块级联- 数据和控制信息复用- 信道交织(1)TB添加CRC校验用到的生成多项式为:gCRC24A(D) = D24 + D23 + D18 + D17 + D14 + D11 + D10 + D7 + D6 + D5 + D4 + D3 + D + 1(2)码块分段及码块CRC添加中使用的CRC生成多项式为gCRC24B(

3、D) = D24 + D23 + D6 + D5 + D + 1 for a CRC length L = 24(3)信道编码使用的是Turbo 码(4)速率匹配进行的是针对Turbo编码进行的速度匹配(5)码块级联,将C个码块顺序拼接起来,构成长度为G的一个码字。其中若与控制信息复用,G不包括控制信息。(6)控制信息的信道编码:当控制信息与数据传输复用在一起时,控制信息的编码速率由UL-SCH传输所使用的调制方式和编码速率决定。控制信息的不同编码速率通过向其传输分配不同数目的编码符号来获得。当UE传输HARQ-ACK bits or rank indicator bits时,应该确定HARQ

4、-ACK or rank indicator编码的符号数对于ACK/NAK,输出的编码比特为CQI编码后的序列为:RI编码后的序列为:(7)数据和控制信息复用:控制信息复用使得HARQ-ACK应答信息在一个子帧中的两个时隙中存在,并将控制信息映射到解调参考信号的附近资源位置,此外还需要保证控制信息和数据映射到不同的调制符号上。数据和控制复用单元的输入为:控制信息比特,数据比特。记数据和控制信息的复用单元输出为。数据和控制信息复用其实就是前面输出控制信息,接着输出数据。(8)信道交织:行写入,列读出,列数为,行数注明:在前面进行了速度匹配以后,数据刚好能够组成一个矩阵,不需要填充任何空比特3.1

5、.4 基带处理过程(1)加扰:加扰模块输入参数:The block of bits,等于一个子帧中传输数据的位数。输出:,高层提供的小区ID号,以生成相应的伪随机序列。Ø ,无线网路临时标识,主要分为:1.系统信息 SI-RNTI,2.用户业务 C-RNTI,3.寻呼 P-RNTI,4.标示用户发随机接入前导所使用的资源块 RA-RNTI。具体值:P-RNTI是FFFE,SI-RNTI是FFFF,C-RNTI=?(2)调制映射三种调制方式自适应:QPSK, 16QAM, 64QAM。(3)传输预编码Transform precoding将数据依次作串并转换,变成并行的点数据,再依次送

6、入作点的DFT变换。这里指的传输预编码主要是做一个 DFT变换,将数据变成频域数据。注:目前还不确定如何确定。(4)资源映射上行共享信道的资源映射方式由如下三种:Ø 如果不使用跳频方案,物理资源块的设置,其中获自上行调度授予(uplink scheduling grant),参考Section 8.1 in 4;Ø 如果采用type 1上行跳频方式, 物理资源块的设置,参考Section 8.4.1 in 4;Ø 如果采用预定义的跳频方案,那么在第个时隙,物理资源块的设置通过以下公式给出:(5)用到的参考信号:调制参考信号和探测参考信号(6)IFFT和FFTIFF

7、T和FFT的点数由子载波间隔决定。如果 ,则点数为2048如果 ,则点数为4096(7)加CP和去CP3.1.5 上变频和下变频上变频和下变频的本振频率待定。3.1.6 A/D和D/AA/D和D/A分别完成模数转换和数模转换3.2 物理上行控制信道PUCCH3.2.1 概述上行控制信道PUCCH,用于传输上行控制信息。同一UE端不能同时在PUSCH和PUCCH上传输。此外PUCCH不能在UpPTS时隙中传输。3.2.2 PUCCH结构图3.2.3 PUCCH多格式综述物理上行控制信道支持多种格式到传输,如表Table 5.4-1。其中格式2a 2b只支持常规循环前缀。 CQI channel

8、quality Indicator 信道质量指示Table 5.4-1: Supported PUCCH formats.PUCCH formatModulation schemeNumber of bits per subframe, 1N/AN/A1aBPSK11bQPSK22QPSK202aQPSK+BPSK212bQPSK+QPSK22 摘自论坛PUCCH format -> Modulation scheme -> NO. of bits/subframe -> 发送内容format1 -> N/A -> N/A -> scheduling req

9、uest information(调度请求信息)format1a -> BPSK -> 1 b/sf -> ACK/NACKformat1b -> QPSK -> 2 b/sf -> ACK/NACKformat2 -> QPSK -> 20 b/sf -> CQIformat2a -> QPSK + BPSK -> 21 b/sf -> CQI + ACK/NACKformat2b -> QPSK + QPSK -> 22 b/sf -> CQI + ACK/NACK 不同用户间 PUCCH forma

10、t 1/1a/1b复用: 通过正交码(3)和CAZAC序列的Cyclic Shift(12)来区分不同的用户,Cyclic Shift间隔为2,1个RB上可支持18个用户。 不同用户间 PUCCH format2/2a/2b复用: 通过CAZAC序列的Cyclic Shift(12)来区分不同的用户,1个RB上可支持12个用户。 不同用户间PUCCH format 1/1a/1b和PUCCH format 2/2a/2b的复用: 把Cyclic Shift分成两个区域,例如:       从Cyclic Shift0到Cyclic Shift3 用于PU

11、CCH format 1/1a/1b;从Cyclic Shift5 到Cyclic Shift10用于PUCCH format 2/2a/2b;Cyclic Shift4 和Cyclic Shift11用于两个区域之间的保护间隔Format 1:1a 传输1bits ACK/NACK信息,采用BPSK调制; 1b 传输 2 bits ACK/NACKA,采用QPSK;动态调度BPSK或QPSKFormat 2:2 传输20 bits,只有CQI (QPSK调制) 或 CQI加ACK/NACK在扩展CP情况下 2a 传输 21bits , CQI(QPSK调制),1 bits ACK/NACK(

12、BPSK) 常规CP2b 传输22bits,20 bitsCQI(QPSK调制),2 bits ACK/NACK(QPSK) 常规CP所有的PUCCH格式的每一个符号中都使用一个循环序列,其中用来为不同PUCCH格式衍生不同到循环移位,变量是随着符号和时隙变化到,其公式:其中伪随机序列在section 7.2给出了产生方法,在每个无线帧开始端用对序列参数进行初始化。PUCCH的物理资源分配取决于两个参数:和,都是由上层给定。,表示PUCCH格式2/2a/2b在每个时隙中的带宽,以资源块的形式给出。,表示在一个资源块中采用混合格式1/1a/1b 和 2/2a/2b时,格式1/1a/1b的循环一位

13、数。的值是的整数倍,范围是0, 1, , 7,是上层提供到移位值。如果,则没有混合两种格式的资源块。通常情况下,每个时隙中到一个资源块支持混合的传输格式。用于格式1/1a/1b and 2/2a/2b混合传输的资源块的序号分别是是:和3.2.4 PUCCH各模块方法和参数(1)控制信息的信道编码:控制信息中只有两种情况需要编码:CQI、CQI和ACK/NACK的联合编码。其中当为扩展CP时,CQI和ACK/NACK的联合编码输出20比特,采用格式2进行传输。具体的控制信息的编码见第四章中信道编码的4.1.4.2 控制信息的编码。(2)调制映射与逆映射对于各种格式的调制映射与逆映射是不同的。具体

14、的各种格式的调制映射与逆映射见第四章中调制映射和逆映射的4.3.1 PUCCH信道的映射与逆映射(3)DFT变换:详见第四章中4.4 传输预编码Transform precoding(DFT)(4)资源映射:详见第四章4.7 RE映射 物理资源映射3.3 物理随机接入信道PRACH3.3.1 概述随机接入是在UE获得下行同步的基础上,请求与网络通信之前的接入过程,随机接入可以分为两种类型:同步随机接入和非同步随机接入; 同步随机接入:UE已经和系统取得上行同步,UE申请上行数据传输的资源。非同步随机接入:UE尚未和系统取得或丢失了上行同步3.3.2随机接入的作用及其方案(一) 非同步随机接入的

15、作用(1)请求初始接入:当一个用户在LTE一IDLE状态时,表明网络并不精确地知道用户处于哪个小区,该用户也没有任何小区范围内特有的识别号(C-RNTI)。为了能够和基站进行通信,用户必须发起初始接入建立RRC连接,即从空闲状态转入连接状态并获得C-RNTI。这一步包含了初始接入和相关的信令流程。(2)建立/恢复上行同步:当UE和NodeB尚未进行同步或者失去同步时,需要进行上行同步。这过程可以是由UE发起(MAC层触发)或者由网络发起(PDCCH order触发)。(3)UL-SCH资源请求:在LTE中,由于专用信道不复存在,控制平面的数据将在共享信道传输,对于上行,每个用户需要向基站上报资

16、源请求。基站将根据所有接收到的信息安排上行带宽给每个用户。资源请求可以根据相关因素(比如业务类型或UE处理阶段)在随机接入信道或者其它非竞争信道(如通过PUCCH申请SR资源调度)上进行上报。(4)小区切换接入:在eNode B之间切换之后接入到新的小区。(二) 非同步随机接入方案随机接入流程中存在两种备选方案:在一步方案中,UE向NodeB同时发送随机接入前导符和随机接入消息。消息部分包含一定的信息,比如资源请求(包括需要的资源数量)、数据和控制信令等。当NodeB收到接入前导符后,反馈给UE定时信息(时间提前量)和上行资源。在这里,NodeB同时把定时信息和资源的分配消息发送UE。在得到资

17、源之后,UE就可以在共享数据信道上进行数据传输了。在两步方案中,UE向NedeB发送接入前导符。NodeB接收到前导符后,发送时间提前信息、序列ID以及用于上报请求的上行资源等。这里的上行资源并不能直接作为发送数据使用,而是用作资源请求。UE在这个资源上,通过共享数据信道发送资源请求,向NodeB申请所需要的资源数量。当NodeB分配好资源后(通过反馈竞争消息来指示),UE就能使用上行资源来发送数据了。两种方案的区别在于:前导符接入和资源请求是一步完成还是分两步完成,前导符和消息部分是否一并传输;一步方案中前缀符和消息部分都在竞争信道上进行接入,两步方案中,前缀符在竞争信道上进行接入,而消息部

18、分将随后在非竞争信道进行传输。LTE协议中使用方案2进行随机接入如右图所示LTE 随机接入是一个基于两步的方案。随机接入通过功率爬坡的机制(power-ramPing)来实现,同时解决了时间和功率不确定性的问题。所有的随机接入信道根据ASC(接入服务类别)分成若干组(Group A和Group B )。拥有不同QOs的用户将接入不同组别的随机接入信道。这样便能实现通过随机接入前导序列隐性携带部分信息的作用。注:UE在进行随机接入时可以携带一定的信息;即将接入原因、签名序列的映射、RA-RNTI随机接入无线网络临时标识、路损信息以及是否请求C-RNTI小区无线网络临时标识等信息通过前导序列隐性传

19、输给eNode B。3.6.3PRACH信道的时频结构(一)PRACH信道的频域结构PUCCH2PUCCH1PRACH2PRACH1PRACH1PRACH2PUCCH1PUCCH2说明:PRACH信道偶数资源配置下按图中时隙0配置;奇数资源配置下按图中时隙1配置(二)时域上按无线帧、上下半帧及其上下半帧中的具体子帧给出其时域配置情况;3.3.3 PRACH参数配置1) 随机接入前导序列的相关参数:UE从小区广播中获得随机接入前导配置的基本信息:随机接入前导序列号:numberOfRA-Preamble =n4, n8, n12, n16 ,n20, n24, n28,n32, n36, n40

20、, n44, n48, n52, n56,n60, n64 随机接入组配置:sizeOfRA-PreamblesGroupA=n4, n8, n12, n16 ,n20, n24, n28,n32, n36, n40, n44, n48, n52, n56 n60, spare1;messageSizeGroupA=bit56, bit144, bit208, spare1;messagePowerOffsetGroupB =minusinfinity, spare1;UE MAC层根据以上基本参数配置,确定物理层随机接入前导序列的时频资源的配置参数,具体参数如下随机接入信道配置索引prach

21、-ConfigurationInde(物理层由此参数以及TDD帧配置确定随机接入前导序列的时频资源配置参数以及随机接入前导序列的格式preamble format)、随机接入信道频率偏移prach-FrequencyOffset(确定初始PRACH位置)、TDD 上下行配置、逻辑前导根序列索引RACH_ROOT_SEQUENCE,前导序列组类型标识High-speed-flag,前导序列循环移位值,并由随机接入前导序列的时频资源配置情况确定随机接入无线网络临时标志RA-RNTI;2)前导序列发送功率配置参数功率爬坡步长:owerRampingStep =dB0, dB2,dB4, dB6;前导

22、序列初始发送功率:preambleInitialReceivedTargetPower =dBm-120, dBm-118, dBm-116, dBm-114, dBm-112,dBm-110, dBm-108, dBm-106, dBm-104, dBm-102,dBm-100, dBm-98, dBm-96, dBm-94,dBm-92, dBm-90UE MAC层规矩以上参数确定前导序列每次发送的功率;并向物理层传输发送功率参数即随机接入前导发送功率PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER3)随机接入前导发送与接收随机接入响应的相关配置:随机接入前导最大发送次数:pr

23、eambleTransMax= n3, n4, n5, n6, n7, n8, n10, n20, n50,n100, n200, spare5, spare spare3,spare2, spare1,PDCCH信道检测窗:ra-ResponseWindowSize=sf2, sf3, sf4, sf5, sf6, sf7,sf8, sf10冲突解决计数器:mac-ContentionResolutionTimer =sf8, sf16, sf24, sf32, sf40, sf48,sf56, sf64消息3(随机接入资源请求信息)自动重传次数:maxHARQ-Msg3Tx =INTEGE

24、R (1.8)UE端根据以上配置参数以及从物理层获得相关信息,确定是否重新发送随机接入前导序列并向物理层传送相应的PDCCH信道监测配置信息 ra-ResponseWindowSize3.3.4 PRACH相关过程过称说明:(1)随机接入初始化:MAC层向物理层提供:随机接入信道配置索引prach-ConfigurationInde、随机接入信道频率偏移prach-FrequencyOffset(确定初始PRACH位置)、TDD 上下行配置、随机接入前导序列的格式preamble format(从随机接入信道配置索引prach-ConfigurationInde中查表获得)、逻辑前导根序列索引

25、RACH_ROOT_SEQUENCE,前导序列组类型标识High-speed-flag,前导序列循环移位值,随机接入前导发送功率PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER、随机接入无线网络临时标志RA-RNTI、PDCCH信道的监测窗(规定起止监测时间)。 (2)利用从上层获得的随机接入前导序列preamble index(RACH_ROOT_SEQUENCE,High-speed-flag,)获取待发送的随机接入前导序列。(3)在上层指示的随机接入信道资源上,对上层提供的随机接入前导发送功率做如下处理后作为随机接入前导的实际发送功率,发送随机接入前导序列:PPRACH =

26、min, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER + PL(4)在上层规定的时间内(随机接入响应窗)监测PDCCH信道:若检测到随机接入响应(使用RA-RNTI检测到对应的PDCCH)并在相应的UL-SCH中检测到随机接入前导序列索引(前导序列指示符),说明前导序列已被eNode B检测到,UE按UL-SCH指示的资源和传输方案发送资源调度请求,并在规定的时间内检测来自eNode B的冲突解决响应(使用Temporary C-RNTI区分PDCCH),转入步骤(5)进行处理。若检测到随机接入响应(使用RA-RNTI检测到对应的PDCCH)单在相应的UL-SCH中未检测到随

27、机接入前导序列索引(前导序列指示符)而是检测到Backoff Indicator,说明前导序列已被eNode B检测到但有多个前导序列采用了相同的时频资源发送随机接入请求(即各UE具有相同的RA-RNTI),UE将backoff time设置为backoff field所规定的值,并向上层指示随机接入尝试失败,转入步骤(6)进行处理。若在规定时间内未检测到随机接入响应(使用RA-RNTI检测对应的PDCCH),说明前导序列未被eNode B检测到,向上层指示随机接入尝试失败,转入步骤(6)进行处理。(5)在上层规定的时间内(随机接入冲突解决响应窗)监测PDCCH信道:若检测到随机接入冲突解决响

28、应(使用Temporary C-RNTI 检测到对应的PDCCH)并在相应的DL-SCH中检测到随机接入冲突解决标志并且该标志同在UL-SCH中发送的MAC PDU相同,则随机接入成功。若检测到随机接入冲突解决响应(使用Temporary C-RNTI 检测到对应的PDCCH)并在相应的DL-SCH中检测到随机接入冲突解决标志但并且该标志同在UL-SCH中发送的MAC PDU不同或未检测到随机接入冲突解决响应,表明此时发生了随机接入碰撞,向上层指示随机接入尝试失败。(6)若上层收到随机接入尝试失败通知,并且重传次数未达到规定的重传上限,则UE在0 to backoff time时间段内随机选择

29、一个延迟时间,重新发送随机接入前导序列,即重复过程(1)。若重传次数超过规定的最大重传次数,那么随机接入失败,随机接入过程结束。3.4 下行共享信道PDSCH3.4.1 概述物理下行共享信道主要承载传输数据,承载传输信道的下行共享信道(SIM系统信息块广播控制信息包含在传输信道的下行共享信道内)、寻呼信道的数据,如下表:传输信道物理信道下行共享信道 DL-SCH物理下行共享信道PDSCH寻呼信道PCH物理下行共享信道PDSCH3.4.2 PDSCH系统结构下行共享信道的物理模型如下图所示,eNodeB端发送的信号处理流程为:CRC处理、信道编码、速率匹配、信道交织、调制映射、数据调制、层映射、

30、预编码、RE映射、IFFT、加循环前缀、数字上变频、DAC、天线发射。UE端接收的信号处理流程:ADC、数字下变频、时间与频率同步、去循环前缀CP、FFT、RE逆映射、信道估计、信号检测、数据解调、解交织、速率匹配、信道解码、CRC校验等。DL-SCH具有最全的功能,支持多层SU-MIMO传输、MAC调度和HARQ等各种功能。系统可以根据反馈的信道状态信息(CSI)等,通过MAC层调度,动态配置eNodeB发射信号的调制编码方式、资源映射、天线映射方式。基于UE反馈的ACK/NACK信息,eNodeB可以进行HARQ重传。同时,HARQ操作也通过冗余版本(RV)控制信道编码的冗余比特的传输。在

31、这个模型中,上层协议可以对信、编码与速率匹配、调制方式、资源映射和天线映射进行灵活的配置,从而获得DL-SCH的最大容量。允许两个TB传输块(多种尺寸)CRC处理Turbo编码数据调制层映射,预编码RE映射IFFT (加CP)数字上变频 DAC TX解交织 速率匹配 解码数据解调信号检测信道估计RE逆映射(去CP) FFT时间&频率同步ADC数字下变频 ADC RXCRC校验UE错误指示速率匹配 交织eNodeBHARQHARQACK/NACKACK/NACKHARQ信息HARQ信息MAC 层 调 度调制方式冗余版本资源和功率分配天线映射方式3.4.3 PDSCH各模块方法和参数上层交

32、给PUSCH的传输块TB大小是预先已定义好的,可查表,见TS36.213 P。若采用PUSCH多天线空间复用发射方式,则在一个TTI(1ms)内最多可以同时处理2个TB块。(1) CRC处理PDSCH的CRC校验生成多项式为:gCRC24A(D) = D24 + D23 + D18 + D17 + D14 + D11 + D10 + D7 + D6 + D5 + D4 + D3 + D + 1(2) 码块分段&CRC处理上述TB块数据添加完24为校验码后,若长度超过6144,则必须分段,分成若干个码块,并对这些码块再次进行CRC处理,与上步不同的是使用L = 24D层CRC生成多项式为

33、gCRC24B(D) = D24 + D23 + D6 + D5 + D + 1 (3) 信道编码采用Turbo码(4)速率匹配采用针对Turbo码进行的速率匹配(5)信道交织详见4.1.8 信道交织(6)码块级联详见4.1.6 码块级联(7)加扰和解扰中采用的序列的产生见4.2 加扰和解扰,其初始值为:(8)数据调制/解调对加扰后的比特数据进行符号调制,PDSCH可采用的调制方式有:able 6.3.2-1: Modulation schemesPhysical channelModulation schemesPDSCHQPSK, 16QAM, 64QAM(5)层映射与预编码PDSCH的层

34、映射和预编码方案可以分为:单天线、空间复用、传输分集三种情况。(6)RE映射/逆映射PDSCH的RE映射的时域和频域资源,应该满足一下条件l PDSCH占用的资源块不能是被PBCH、同步信号和参考信号所占用的RE资源l PDSCH时域上不能占用子帧中用作PDCCH的OFDM符号(03)。l PDSCH的所分配的虚拟资源块即为其物理资源块。映射的方式是,每个天线的数据符号顺序映射到所分配的资源上,先k,后l逆映射过程主要跟映射的方式,将各个时频资源上的数据抽取分离出来,并组成相应的天线序列。3.4.4 PDSCH相关过程终端接收PDSCH过程 UE 通过高层信令半静态配置,基于下述传输模式之一,

35、接收PDSCHl 单天线端口l 传输分集l 开环空间复用l 闭环空间复用(1) 单天线端口在单天线端口模式下,UE可以假设eNodeB使用单天线端口进行PDSCH传输。(2) 传输分集在传输分集模式下,UE可以假设eNodeB使用传输分集进行PDSCH传输。(3) 开环空间复用在开环空间复用模式下,根据秩指示(RI),UE可以假设eNodeB采用如下方式进行PDSCH传输。l RI=1:传输分集l RI>1:大延时CDD的空间复用(4) 闭环空间复用在闭环空间复用模式下,UE可以假设eNodeB采用零延时CDD的空间复用。(5) 资源分配UE根据检测到的PDCCH DCI格式对于资源分配

36、域进行解释。在每一个PDCCH中的资源分配域包括两部分,即一个类型域以及包含真正资源分配的信息。具有类型0和类型1资源分配的PDSCH具有相同的格式,使用类型域进行区别。对于小于或者等于10个PRB的系统带宽,3.5 下行控制信道PDCCH3.5.1 概述PDCCH(Physical downlink control channel)物理下行控制信道,承载的控制信息DCI主要包括:下行数据传输的调度信息、上行数据传输的调度赋予和功率控制命令以及上行发送数据的ACK/NACK。下行调度信息用于通知被调度的UE如何处理下行发送的数据,一个控制信道承载一个MAC ID的下行调度信息。上行调度赋予用于

37、给UE的上行数据传输分配资源,一个控制信道承载一个MAC ID的上行调度赋予。ACK/NACK下行控制信令中还包括上行传输数据的HARQ反馈,对于单数据流传输,每个传输块只需1bit信令;但对多流MIMO传输,可能需要多个比特。此外,DCI控制信息还应包括与HARQ重传相关的冗余版本RV和新数据指示符NDI。PDCCH与PDSCH采用时分复用,PDCCH占据一个子帧的前N个符号,N<=3。其余传输信道的对应关系如下表控制信息物理信道下行控制信息 DCI物理下行控制信息信道PDCCH3.5.2 PDCCH格式及CCE在PDCCH上,承载DCI(Downlink Control Inform

38、ation)的基本单元是CCE(Control Channel Element)。由于PDCCH的传输带宽内可以同时包含多个PDCCH,为了更有效地配置 PDCCH和其他下行控制信道的时频资源,LTE定义了两个专用的控制信道资源单位:RE组(RE Group,REG)和控制信道粒子(Control Channel Element,CCE)。1个REG由4个频域上并排的RE组成,即4个子载波×1个OFDM符号。一个CCE由9个REG构成,一个PDCCH又由若干个CCE构成。定义REG如此小的资源单位,主要是为了有效地支持 PCFICH(物理控制格式指示信道)、PHICH(物理HARQ指

39、示符信道)等数据率很小的控制信道的资源分配;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。每个CCE包含9个REGs(Resource Element Group,每个REG包括4个可用的RE,见TS 36211 6.24 resource-elementgroups),每个REG包含4个REs,也就是一个CCE是包含36个RE的一个连续资源块。那么在系统带宽和用于PDCCH的symbol数量确定后基本可以计算出总的CCE数量(从总的RE数量中去掉PCFICH,PHICH以及参考信号所占的RE,再除以36)。CCE设计:需要考虑的因素是小区间干扰的随机化,经过研究,决

40、定采用小区特定的交织(Cell-specific Interleaving)技术来实现小区间干扰随机化,即将一个CCE中的所有QPSK符号分成若干组,每组包含多个符号,然后对这些QPSK符号组进行交织。不同小区采用统一的交织器,但采用不同的位移,位移量为k的整数倍,最后将CCE映射到RE上,先从频域映射,然后再在时域上映射。需要注意的是,可能放置参考符号的RE,不用于传送PDCCH。当然,可能影响到PDCCH的只有放置在位于第1个和第2个OFDM符号的 RE的参考符号,如图5-43所示,即使当参考符号不占用位于第2个OFDM符号的RE时(如对于单天线发送情况),PDCCH也不会在这些RE中传输

41、。这样CCE的尺寸和参考符号的密度无关,有利于保持一个CCE中RE的数量稳定。当然,留空的这些RE上的发射功率仍可以用于其他RE中PDCCH的发送。一个物理控制信道在一个或者多个控制信道粒子CCE(control channel element)上传输,其中一个CCE对应9个RE的集合。PDCCH支持的多种格式如下表所示,每个PDCCH可以占用1,2,4,8个CCE。多个PDCCHS可以同时在一个子帧中传输,占用不同CCE,在接收端采用盲检测的方法区分某个用户的PDCCH。图1 REG的组成(包括4个RE)TS 36211 6.24 resource-elementgroupsTable 6.

42、8.1-1: Supported PDCCH formatsPDCCH formatNumber of CCEsNumber of resource-element groupsNumber of PDCCH bits019721218144243628838725763.5.3PDCCH时频结构PDCCH和数据信道的复用选用TDM方式,在频域上占用整个RB,时域上只占用部分OFDM符号,放置在一个子帧的前n个(n3)OFDM符号,每个CCE应占满这个子帧内PDCCH区域的所有OFDM符号,以获得尽可能长的时域长度。也就是说,一个子帧内各个CCE之间是FDM复用的,不同的PDCCH占用不同的C

43、EE资源。在13个OFDM符号的RE资源内还包含PHICH和PCFICH的RE,以及参考信号的RE资源,其时频结构的示意图如下图所示。其占用OFDM符号格式为:For system bandwidths , the span of the DCI in units of OFDM symbols, 1, 2 or 3, is given by the CFI. For system bandwidths , the span of the DCI in units of OFDM symbols, 2, 3 or 4, is given by CFI+1.3.5.4 PDCCH系统结构3.5.

44、4.1 DCI格式一个DCI传输下行数据传输的调度信息、上行数据传输的调度赋予和功率控制命令以及上行发送数据的ACK/NACK。DCI根据传输需要可分为10种格式,如下:a Format 0DCI格式0用于PUSCH的上行调度信息,其承载的信息如下:² 1bit ,Format 0和Format 1A的区分标识 ,0指示Format 0,1指示Format 1A² 1bit,跳频标识位² bits 或者 bits前者是PUSCH采用跳频时的资源分配,后者是非跳频的资源分配。² 5bits, 调制和编码方案及冗余版本² 1bit,新数据指示符&#

45、178; 2bits,PUSCH的TPC传输功率控制命令² 3bits,DM RS的循环移位² 2bits,UL index上行子帧号,针对的是TDD uplink-downlink configuration 0² 2bits,DAI下行分配的索引,TDD,uplink-downlink configuration 1-6² 1bits,CQI请求b Format 1DCI格式1用于一个PDSCH码字的调度信息² 1bit,资源分配头,区分资源分配格式type0 type1,0为type0,1为 type1² 资源块分配信息Type

46、0 时,bitsType1 时,+ 1 +bits² 5bits,调制和编码方案² 4bits,HARQ进程数(TDD)² 1bit,新数据指示符² 2bits,冗余版本RV² 2bits,PUSCH的TPC传输功率控制命令² 2bits,DAI下行分配的索引,TDD,uplink-downlink configuration allc Format 1ADCI格式1A用于一个PDSCH码字的紧凑(compact schedualing)调度信息和由PDCCH命令初始化的随机接入过程。² 1bit ,Format 0和For

47、mat 1A的区分标识 只有当用C-RNTI进行CRC掩码,由PDCCH命令初始化的随机接入过程主要参数设置如下² 1bit,置0,集中或者分布式VRB分配标示² bits,置1,资源分配信息² 6bits,前导序号² 4bits,PRACH Mask Index 对于紧凑调度信息有:² 1bit,集中或者分布式VRB分配标示² bits,资源块分配² 5bits,调制和编码方式² 4bits,HARQ进程数² 1ibt,新数据指示² 2bits,冗余版本² 2bits,PUSCH的功

48、率控制命令² 2bits,DAI下行分配的索引,TDD,uplink-downlink configuration 1-6d Format 1BDCI格式1B用于一个具有预编码信息的PDSCH码字的紧凑调度信息² 1bit,集中或者分布式VRB分配标示² bits,资源块分配² 5bits,调制和编码方案² 4bits,HARQ进程数(TDD)² 1bit,新数据指示符² 2bits,冗余版本RV² 2bits,PUSCH的TPC传输功率控制命令² 2bits,DAI下行分配的索引,TDD,uplink-

49、downlink configuration 1-6² 2bits or 4bits,传输预编码信息PMI² 1bit,PMI确认信息e Format 1CDCI格式1C用于一个PDSCH码字的压缩(very compact schedualing)调度信息² 1bit,指示gap值,or ,若,无此信息² bits,资源块分配信息² 5bits,传输块大小f Format 1D DCI格式1B用于一个具有预编码信息的PDSCH码字的紧凑调度信息和功率补偿信息² 1bit,集中或者分布式VRB分配标示² bits,资源块分配

50、² 5bits,调制和编码方案² 4bits,HARQ进程数(TDD)² 1bit,新数据指示符² 2bits,冗余版本RV² 2bits,PUSCH的TPC传输功率控制命令² 2bits,DAI下行分配的索引,TDD,uplink-downlink configuration 1-6² 2bits or 4bits,传输预编码信息PMI² 1bit,下行功率补偿信息g Format 2DCI格式2传输的信息是MIMO有关的下行调度信息² 1bit,资源分配头,区分资源分配格式type0 type1

51、78; 资源块分配信息Type0 时,bitsType1 时,+1+bits² 2bits,PUSCH的TPC传输功率控制命令² 2bits,DAI下行分配的索引,TDD,uplink-downlink configuration 1-6² 4bits,HARQ进程数(TDD)² 1bit,传输块到码字的交换标示此外,对于传输块block1有:² 5bits,调制和编码方案² 1bit,新数据指示符² 2bits,冗余版本RV此外,对于传输块block2有:² 5bits,调制和编码方案² 1bit,新数

52、据指示符² 2bits,冗余版本RV² 3bits or 6bits,传输预编码信息PMI,对应于2天线和4天线h Format 2ADCI格式2传输的信息是MIMO有关的下行调度信息² 1bit,资源分配头,区分资源分配格式type0 type1² 资源块分配信息Type0 时,bitsType1 时,+1+bits² 2bits,PUSCH的TPC传输功率控制命令² 2bits,DAI下行分配的索引,TDD,uplink-downlink configuration 1-6² 4bits,HARQ进程数(TDD)

53、8; 1bit,传输块到码字的交换标示此外,对于传输块block1有:² 5bits,调制和编码方案² 1bit,新数据指示符² 2bits,冗余版本RV此外,对于传输块block2有:² 5bits,调制和编码方案² 1bit,新数据指示符² 2bits,冗余版本RV² 0bits or 2bits,传输预编码信息PMI,对应于2天线和4天线i Format 3DCI格式3使用2bits信息调整PUSCH和PUCCH的TPC传输功率控制² TPC command number 1, TPC command num

54、ber 2, TPC command number Nwhere , and where is equal to the payload size of format 0 before CRC attachment, including any padding bits appended to format 0. The parameter tpc-Index provided by higher layers determines the index to the TPC command for a given UE.If , a bit of value zero shall be app

55、ended to format 3.j Format 3ADCI格式3使用1bits信息调整PUSCH和PUCCH的TPC传输功率控制The following information is transmitted by means of the DCI format 3A:- TPC command number 1, TPC command number 2, TPC command number Mwhere , and where is equal to the payload size of format 0 before CRC attachment, including any

56、padding bits appended to format 0. The parameter tpc-Index provided by higher layers determines the index to the TPC command for a given UE.3.5.4.2 系统结构下行控制信道的物理模型如上图所示,eNodeB端发送的信号处理流程为:CRC处理(包括RNTI掩码处理)、咬尾卷积编码、速率匹配、加扰、QPSK调制、层映射、预编码、RE映射、IFFT、加循环前缀、数字上变频、DAC、天线发射。UE端接收的信号处理流程:ADC、数字下变频、时间与频率同步、去循环前缀CP、FFT、RE逆映射、信道估计、信号检测、层逆映射、QPSK解调、解扰、速率匹配、信道解码、盲检测与CRC校验等DCICRC处理咬尾卷积编码QPSK调制层映射,预编码RE映射IFFT (加CP)数字上变频 DAC TX速率匹配 解码信号检测、层逆映射信道估计RE逆映射(去CP) FFT时间&频率同步ADC

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