LTE：CCE介紹參考模板

1、CCE介紹本文主要介紹LTE中如何計(jì)算、分配CCE以及UE盲檢PDCCH過程。未涉及載波聚合下的CCE計(jì)算和盲檢過程，這部分會(huì)在后面介紹載波聚合時(shí)涉及。一、下行CCE計(jì)算每個(gè)下行子幀（不是上行子幀，也不是針對(duì)slot）被分成2部分：control region和data region。Control region主要用于傳輸L1/L2 control signaling。1、Control Region的組成以及相應(yīng)資源的分布 Control Region由PCFICH + PHICH + PDCCH + Reference Symbols組成。 映射順序：先映射Reference Symbo

2、l，接著映射PCFICH和PHICH，映射的位置與小區(qū)配置有關(guān)，原則是盡量配置到不同符號(hào)不同載波上。對(duì)剩下的RE將重新格式化，劃分REG、CCE，最后映射PDCCH。（1）Reference Symbols和同步信號(hào)（見36.211的6.10、6.11節(jié)） Downlink cell-specific reference signal：頻域上間隔6個(gè)子載波，時(shí)域上位于每個(gè)slot的第1個(gè)和倒數(shù)第3個(gè)OFDM symbol上。 Downlink ue-specific reference signal：不在antenna port 03中傳輸，只隨data part一起傳輸，且不插入cell-s

3、pecific reference signals所位于的OFDM symbols中，因此不占用control region的資源。 PSS和SSS：（見36.211的6.11節(jié)） FDD中，PSS和SSS都隨著子幀0和5的第一個(gè)slot傳輸，其中PSS位于該slot的最后一個(gè)symbol，SSS位于該slot的倒數(shù)第二個(gè)symbol； TDD中，PSS隨著子幀1和6的第三個(gè)symbol傳輸（在DwPTS中），SSS隨著子幀0和5的最后一個(gè)symbol傳輸。（2）PCFICH：（見36.211的6.7節(jié)） PCFICH用于通知UE control region的大?。?或2或3個(gè)OFDM sy

4、mbols，即CFI=1, 2 or 3），每個(gè)小區(qū)有且僅有一個(gè)PCFICH。PCFICH位于子幀的第1個(gè)OFDM Symbol中，共占4個(gè)REG。4個(gè)REG在頻域上的位置由physical-layer cell identity決定。 系統(tǒng)帶寬時(shí)，DCI跨度為1，2 or 3；系統(tǒng)帶寬時(shí)，DCI跨度為2，3 or 4（即CFI+1）。信道編碼后的CFI codeword（見36.212的5.3.4.1節(jié)）（3）PHICH： 通過讀取PBCH確定其資源分布（從UE角度上看）。每個(gè)PHICH group映射到3個(gè)REG，且REG間相隔近似1/3的下行系統(tǒng)帶寬。通常位于第1個(gè)OFDM symbol

5、中傳輸，但也可在semi-statically configure中配置PHICH在3個(gè)OFDM symbol中的分布?！綪HICH的分布由PBCH確定。PBCH用1bit指示PHICH是只位于1個(gè)symbol還是跨越3個(gè)symbol；并用另外2個(gè)bit指示control region中給PHICH預(yù)留的資源數(shù)（見36.331的6.3.2節(jié)的PHICH-Config）】 1 PHICH group = 8 PHICHs (Normal CP)1 PHICH group = 4 PHICHs (Extended CP)（4）PDCCH： 主要用于傳輸下行控制信息（以便正確接收PDSCH）和UL

6、Grant（為PUSCH分配上行資源）。其分配以CCE為單位。2、REG總數(shù)的計(jì)算 （1）通過讀取PCFICH獲取control region所占的symbol數(shù)（即CFI）（見36.211的6.7節(jié)）。 （2）兩根天線意味著第1個(gè)OFDM symbol中有1/3的RE被用于參考信號(hào)（12個(gè)子載波情況下，一個(gè)RB內(nèi)的一個(gè)symbol共有3個(gè)REG，而此時(shí)只剩下2個(gè)REG）。 （3）對(duì)于TDD而言，1和6號(hào)子幀的control region最多只能有2個(gè)OFDM symbols，因?yàn)樵谶@些子幀中，PSS要占據(jù)第三個(gè)OFDM symbol。 （4）小區(qū)帶寬內(nèi)可用的REG總數(shù)為，其中表示下行帶寬，以

7、頻域上的RB數(shù)為單位。例： 10M帶寬共有50個(gè)RB，除去reference symbol后，可用的REG總數(shù)為(2+(cfi-1)*3)*50。 20M帶寬共有100個(gè)RB，除去reference symbol后，可用的REG總數(shù)為(2+(cfi-1)*3)*100。3、PCFICH所占的REG計(jì)算：（見36.211的6.7.4節(jié)） 固定占4個(gè)REG4、PHICH所占的REG計(jì)算：（見36.211的6.9節(jié)） PHICH攜帶HARQ ACK/NAK信息。多個(gè)PHICH可以匹配到同一個(gè)PHICH group中，且同一PHICH group中的PHICHs通過不同的orthogonal sequ

8、ences區(qū)分。因此，一個(gè)PHICH resource資源可以通過唯一標(biāo)記。其中表示PHICH group索引，表示該group中的orthogonal sequence索引。 （1）一個(gè)PHICH group占3個(gè)REG。 （2）control region中不一定包含PHICH（=0的情況）。 （3）對(duì)于FDD的幀結(jié)構(gòu)而言，每個(gè)子幀中PHICH group的總數(shù)通過如下公式計(jì)算其中，由上層提供。 對(duì)于TDD的幀結(jié)構(gòu)而言，不同的下行子幀的PHICH group總數(shù)是不同的，并通過計(jì)算。其中通過上面的公式獲取，而通過下表獲?。篣plink-downlinkconfigurationSubfra

9、me number i0123456789021-21-101-101-1200-1000-10310-00011400-000011500-0000010611-11-1 因此，PHICH所占的REG個(gè)數(shù)為（對(duì)于FDD而言，為0或1）。5、PDCCH可用的CCE數(shù)：（見36.211的6.8節(jié)） 1 CCE = 9 REG = 36 RE = 72 bits PDCCH可用的CCE數(shù)，其中=（PDCCH的OFDM Symbols中總的REG數(shù)- PCFICH占用的REG數(shù)（固定為4）- PHICH占用的REG數(shù)（不一定存在）。二、PDCCH分配（調(diào)度）過程（見36.213的9.1節(jié)） 一個(gè)子幀

10、中可以同時(shí)傳輸多個(gè)PDCCH。一個(gè)PDCCH由n個(gè)連續(xù)的CCE組成，起始的CCE索引i必須滿足且i的范圍為，其中為子幀k中所有供PDCCH使用的CCE數(shù)。即CCE數(shù)目為n的PDCCH，其起始位置的CCE號(hào)，必須為n的整數(shù)倍。 PDCCH有4種format (格式) 0，1，2，3，分別對(duì)應(yīng)Aggregation Level（聚合等級(jí)）1，2，4，8。Aggregation Level表示一個(gè)PDCCH占用的連續(xù)的CCE個(gè)數(shù)，即前面提到的n。 PDCCH的格式如下表所示PDCCH formatNumber of CCEsNumber of resource-element groupsNumbe

11、r of PDCCH bits01972121814424362883872576 調(diào)度時(shí)，eNodeB會(huì)針對(duì)每個(gè)待調(diào)度的UE，從PDCCH Search Space中選擇一個(gè)可用的PDCCH資源，如果能分配到就調(diào)度，否則就不調(diào)度。 UE會(huì)在non-DRX子幀監(jiān)聽PDCCH candidates集合（根據(jù)所監(jiān)聽的DCI format來進(jìn)行解碼），該集合又定義為該UE的Search Space（搜索空間）。在匯聚級(jí)別上的Search Space定義為PDCCH candidates的集合。 Search Space中PDCCH candidate m的CCEs通過如下公式計(jì)算 其中且。（為Sea

12、rch Space的PDCCH candidate數(shù)） Search Space（搜索空間）分為Common空間和UE-Specific空間，Common空間用于傳輸與Paging、RA Response、BCCH等相關(guān)的控制信息，UE-Specific空間用于傳輸與DL-SCH、UL-SCH等相關(guān)的控制信息。Common空間從CCE 0開始；UE-Specific空間的起始位置可以通過上面給出的HASH函數(shù)計(jì)算（i = 0）。 從下表可以看出，對(duì)于某種DCI format，可能的candidate有22個(gè)。Search spaceNumber of PDCCH candidatesTypeA

13、ggregation levelSize in CCEsUE-specific16621264828162Common41648162Table 9.1.1-1: PDCCH candidates monitored by a UE. 對(duì)于common空間，為0。 對(duì)于UE-specific空間（匯聚級(jí)別為L），定義為 其中并且，為一個(gè)幀中的slot號(hào)（取值019）。 從上面的公式可以看出，Search Space與RNTI、子幀號(hào)相關(guān)。 Search Space如下圖所示： 根據(jù)上述說明，eNodeB就知道可以把DCI放在哪（Find First CCE），UE就知道DCI可能放在哪（Bli

14、nd Decoding）。 注意：在36.213的10.1.3.1節(jié)，還介紹了TDD模式在某些特殊DCI format下對(duì)first CCE的限制。三、UE盲檢過程：（見3G Evolution的16.4.8節(jié)） DCI有多種format，但UE事先并不知道接收到的PDCCH攜帶的是什么format的DCI，因此UE必須盲檢DCI format。 第一步，UE需要計(jì)算用于PDCCH的CCE數(shù)。 UE通過PSS/SSS，確定了物理層cell ID和frame timing（說得通俗一點(diǎn)，就是subframe number #0所在的位置，但此時(shí)還不知道system frame number）（見

15、3G Evolution的18.1節(jié)）。因?yàn)閏ell-specific reference signal（RS）以及frequency shift（指定RS的位置）與物理層cell ID一一對(duì)應(yīng)，所以間接確定了cell-specific reference signal及其在RB中的位置（見3G Evolution的16.3節(jié)）。 接著就可以進(jìn)行信道估計(jì)并進(jìn)一步解調(diào)PBCH，從而獲取system frame number、PHICH占用的資源分布和天線端口數(shù)（見3G Evolution的18.2.1節(jié)）。再通過解調(diào)PCFICH獲取CFI，就知道了control region占用的symbol數(shù)

16、。 至此，PCFICH的內(nèi)容已經(jīng)解調(diào)，PHICH的分布由PBCH確定，Reference Signal分布取決于物理小區(qū)ID和PBCH中廣播的天線端口數(shù)，從而PDCCH在一個(gè)子幀內(nèi)所能占用的CCE數(shù)就可以確定了。 第二步，盲檢DCI。 雖然UE事先并不知道接收到的PDCCH攜帶的是什么format的DCI，也不知道需要的信息在哪個(gè)位置，但UE知道自己處于何種狀態(tài)以及在該狀態(tài)下期待收到的DCI信息。例如在IDLE態(tài)時(shí)UE期待收到Paging SI；在發(fā)起Random Access后UE期待的是RACH Response；在有上行數(shù)據(jù)待發(fā)送時(shí)期待UL Grant；在TM3模式下期待format 1

17、A或format 2A的DCI等。 UE知道自己的Search Space，因此知道DCI可能分布在哪些CCE上。對(duì)于不同的期望信息，UE用相應(yīng)的X-RNTI與屬于自己的Search Space內(nèi)的CCE做CRC校驗(yàn)，如果CRC校驗(yàn)成功，那么UE就知道這個(gè)信息是自己需要的，也知道相應(yīng)的DCI format和調(diào)制方式，從而進(jìn)一步解出DCI內(nèi)容。 UE一般不知道應(yīng)該使用哪種Aggregation Level，所以UE會(huì)把所有可能性都嘗試一遍。例如對(duì)于Common Search Space，UE需要分別按Aggregation Level = 4和Aggregation Level = 8來搜索。當(dāng)

18、按AL=4搜索時(shí)，16個(gè)CCE需要搜索4次，也就是有4個(gè)Control Channel Candidates；當(dāng)按AL=8搜索時(shí)，16個(gè)CCE需要搜索2次，也就是有2個(gè)CCH Candidates；那么對(duì)于公共空間一共有4+2=6個(gè)CCH Candidates。 UE在PDCCH Search Space進(jìn)行盲檢時(shí)，只需對(duì)可能出現(xiàn)的DCI format進(jìn)行嘗試解碼，并不需要對(duì)所有的DCI format進(jìn)行匹配。可能出現(xiàn)的DCI format取決于UE期望接收什么信息以及傳輸模式（見36.213的7.1節(jié)和8.0節(jié)）。例如：如果UE期待接收DL-SCH并使用傳輸模式1，當(dāng)UE對(duì)使用C-RNTI擾

19、碼的PDCCH進(jìn)行解碼時(shí)，只會(huì)對(duì)DCI format 1A和DCI format 1進(jìn)行嘗試解碼。如果同時(shí)該UE期望在該子幀內(nèi)接收UL Grant，則會(huì)使用DCI format 0進(jìn)行嘗試解碼。 Common Search Space是所有UE都需要監(jiān)聽的空間，通常用來發(fā)送與System Information、Paging Message、RAR以及power-control commands for a group of UEs等相關(guān)的控制信息。但是當(dāng)UE-Specific Search Space沒有足夠的可用資源時(shí)，Common Search Space也可以用于傳輸屬于某個(gè)特定UE的

20、控制信息。Common Search Space只能使用最小的DCI format 0/1A/3/3A/1C。 Common Search Space和UE-specific search space可能重疊，屬于不同UE的UE-specific search space也可能重疊。如果重疊的區(qū)域被一個(gè)UE占用，那么其它UE將不能再使用這些CCE資源。 在成功解碼PDCCH之前，UE會(huì)在每一個(gè)可能的PDCCH candidate上嘗試解碼。一旦解碼成功則停止解碼過程?！締栴}】 （1）為什么UE進(jìn)行PDCCH盲檢的總次數(shù)不超過44次？ 從36.213的Table 9.1.1-1可以看出，對(duì)于某種DCI format進(jìn)行盲檢時(shí)，可能的candidate有22個(gè)。 從36.213的7.1節(jié)和8.0節(jié)可以看出，在某種傳輸模式或狀態(tài)下（如隨機(jī)接