PDCCH协议在5G中的分析与应用

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#5G

于 2023-09-19 12:41:13 首次发布

本文详细解释了PDCCH在5G中的作用，它是下行控制信道，承载DCI并管理无线资源。文章介绍了DCI的不同格式，包括下行调度分配（1-1和1-0）、上行调度授权（0-1和0-0），以及DCI在控制UE行为和资源分配中的具体功能。

理解PDCCH对于理解基站如何动态地管理和调度有限的无线资源RE的原理起着至关重要的作用。

一、简介

1. PDCCH

PDCCH(Physical Downlink Control Channel）是NR标准定义的控制信道，在下行控制信道中，5GNR只定义了这一种。PDCCH承载下行控制信息（Downlink ControlInformation,DCI），DCI包含一个终端或一组终端的上行或下行数据通道调度信息和其他控制信息。PDCCH处理流程如图1，其中会添加24bit的CRC（Cyclic Redundancy Check）校验来帮助检测传输错误并帮肋接收机解码。整个PDCCH处理过程有CRC添加、CRC交织、RNTI（Radio Network Temporary Identifier）编码、计划码编码、速率匹配、加扰、QPSK调制、映射到资源单元等步骤。编码和调制后的DCI到资源单元的映射是通过控制信道单元（Control-Channel Element,CCE）和资源单元组（Resource Element Group,REG）来完成的。一个CCE包括6个REG，每—个REG包括一个OFDM符号上的一个资源块RB（5G中资源块RB只是一个频域的概念，包含12个连续子载波）。

图 1 PDCCH处理流程

DCI下行控制信息主要包括：

下行调度分配DCI分为非回退格式（non-fallback format）1-1，以及回退格式（fall-back format）1-0。回退格式1-0的净荷比1-1少，能支持的NR特性也相对有限，而非回退格式1-1支持所有的NR特性。根据系统配置的特性，在非回退格式1-1中，一些信息域有可能出现或者不出现。信息域包括格式指示、资源信息、传输快相关、HARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）相关、多天线相关、PUCCH相关。DCI格式1-1的大小实际上并不是一个固定的数，因为根据系统配置特性，一些信息域可以出现，也可以不出现。比如网络没有配置载波聚合这个特性，就不需要在DCI中添加和载波聚合相关的信息域。

上行调度授权DCI分为非回退格式（non-fallback format）0-1，以及回退格式（fall-back format）0-0。区分两种模式的原因也是因为不同的使用场景，回退模式使用场景有两个，一是用在网络给终端配置一些特性，但是在RRC（Radio Resource Control）重配期间尚不确认终端配置是否生效，二是为了减小控制信令的开销，很多情况下对调度一些小报文的传输使用回退格式就足够了；而在非回退模式下，信息域出现与否和终端是否配置相应的特性有关。

其他四种DCI
在R15版本中，将DCI分为8类，其中四类上文已经提到。DCI 2_0负责向一个组的UE通知slot格式；DCI 2_1负责向一个组的UE通知不可用的PRB和OFDM符号；DCI 2_2负责PUCCH和PUSCH的发射功率控制（Transmit Power Control，TPC）指令传输；DCI 2_3负责一个或者多个UE的一组SRS的TPC指令。