在介紹CORESET時,談到了PDCCH承載的DCI信息出如今CORESET指示的時頻位置上,UE想要知道了解基站對本身的調度信息或者廣播消息,須要對PDCCH信道進行解調。在瞭解NR PDCCH信道以前,咱們先來簡單瞭解一下PDCCH信道承載的DCI格式和主要功能。
DCI格式主要下表所列,其中Format 0_0和Format 0_1用於調度PUSCH上行信道的時頻資源等,Format 1_0和Format 1_1,用於調度PDSCH的時頻資源等,Format 2_0用於通知slot的格式,Format 2_1用於通知UE哪些頻域資源(PRB)和時域資源(OFDM符號)可不發射數據,Format 2_3用於告知UE發射SRS的控制指令。
咱們分別來看看Format 0_0和Format 1_0,大致瞭解一下基站對於PUSCH和PDSCH這兩個典型的上下行鏈路是怎麼調度的。下表是Format 0_0的調度信息:
從表中可看到,1位指示了控制格式,4位指示了頻域資源PRB在BWP中的位置,X位指示時間位置(起始符號和長度,在RRC指令的表pusch-TimedomainAllocationList),1位指示是否跳頻,5位指示調製編碼方案(MCS,由協議中表Table 6.1.4.1-1),1位指示是否傳輸的是數據,2位指示傳輸數據的冗餘版本號(信道編碼後將數據分爲4份,0,1,2,3),4位指示HARQ進程,2 位指示PUSCH的功率調度,1位是否配置SUL(5GNR中一種新的上行信道,用於上下行頻段的解藕,加強小區覆蓋)。
對於下行調度Format 1_0,由UE處於不一樣的狀態須要請求業務資源是不一樣的,所以,會設根據UE的不一樣狀態來調度不一樣的資源,UE在接收解調DCI的時候,會根據本身所處狀態的RNTI解擾數據。好比,處於RRC鏈接狀態的UE採用下表中的調參數格式。
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咱們看到,對於下行鏈路PDSCH的調度,一樣包含了對時頻資源、調製編碼等的調度指示,另外增長了一些信道的特性指示。
這些高層的DCI調度信息比特流,在物理層進行發送處理,主要包括DCI信息比特流的複用(即多個DCI信息連在一塊兒),CRC校驗,信道編碼,速率匹配,加擾,調製映射,時頻位置的RE資源映射,以下圖所示。
從圖中,咱們看到一些與LTE PDCCH比特流處理不同的地方。首先一個,24位的CRC校驗位採用交織技術打散在了payload裏面。另一個,採用RNTI對部分CRC進行了加擾,加強抗干擾能力。CRC校驗位採用了24位,比LTE的16位要長,這是由於NR裏在的PDCCH信道編碼採用的是Polar編碼,而LTE裏的PDCCH採用的是卷積編碼。Polar編碼背後的思想是採用一組信道,包含了無噪聲信道和所有是噪聲的信道,而後信息位發送在無噪聲信道,經過信道的極化,帶來譯碼性能的增益。Polar譯碼典型的方法是採用連續刪除和線性譯碼。因爲線性譯碼採用了一部分CRC比特位,這意味着CRC的糾錯能力的損失,好比,24位的CRC,有3位用於Polar線性譯碼,則其實際的糾錯能力只有21位。正是因爲考慮到了這一特色,NR裏面的CRC採用了更長的校驗位來抵消影響。
另一點,從上圖中咱們發現CRC的校驗位並非如LTE同樣直接附在信息比特位後面的,而是有一部分交織在信息比特中,這也是因爲Polar編譯碼的特性,交織的CRC校驗位有助於Polar碼譯碼的時候提早找到終止位。不一樣於LTE下行信道中,各信道共享小區參考(RS)信號,用於各信道的接收解調以及信道探測,在NR中PDCCH有本身專門的DMRS信號,這意味着PDCCH信道能夠經過DMRS探測來創建本身的天線參數,好比說波束賦形(beamforming)來指定的方向,畢竟Massive MIMO是NR的一個技術特色。
比特流在調製爲QPSK複數星座圖符號以後,接下來要映射到具體的時頻資位置,這個時候,就用到了漫談4裏面提到的CORESET參數集來分配資源,CCE到REG的映射(CCE-to-REG)。一個CCE包含6個REG,一個REG包含一個OFDM符號的RB(12個子載波)帶寬,這樣剔除了DMRS信號以後,一個CCE承載了54個資源粒(RE),108個比特數據。CCE-to-REG映射有兩種方式:交織與非交織。採用交織的方式,能夠帶來頻率選擇多樣性,克服信道的頻率選擇性衰落。下圖顯示了交織與非交織映射的區別。
結合上圖來看,非交織映射的時候,若是是1個OFDM符號,直接按頻域填滿一個CCE,再填滿下一個CCE,而多個OFDM符號的時候,則採起先填時域REG,再填頻域REG,直到填滿一個CCE爲止,再進行下一個CCE的映射。採起交織映射的時候,稍微有點複雜。由REG-bundling指示大小size,先時域再頻域的方式填滿一個size大小的REG,再在頻域上(前一個REG-bundling的起始位置)間隔6個REG的距離,進行下一個REG-bundling的size映射,直到填完一個CCE大小(6個REG)爲止。下一個CCE的映射,根據偏移值大小(RRC消息裏),再進行相同規則的映射。
前面說過,NR的PDCCH有本身的DMRS,每一個REG(頻域大小等RB)裏面,佔據了四分之一的時頻資源,這比LTE裏面的六分之一要多,這是爲了採用MIMO的Beamformed技術,能帶來極大的信道增益,傳輸更可靠。
PDCCH的每個UE在搜索空間作盲檢接收本身的DCI信息的時候,能夠在每個REG-bundling裏作信道估計,得到更精確的信道參數,也能夠在整個PDCCH帶寬內作信道估計,即不侷限於本身CORESET內的帶寬內作信道估計,這相似於LTE採用小區參考信號在整個頻帶內作信道估計,也即寬帶信道估計,這樣作的侷限是估計出來的信道值作Beamforming的時候,性能受到限制。兩種信道估計採用DMRS方法以下圖所示。
爲了更精確的波束管理,PDCCH的DMRS還能夠採用準聯合定位 (quasi-collocated )來發射,與CSI-RS(Channel-state information RS)信號一塊兒聯合對波束的方向肯定,以下圖所示。 UE在不一樣的CORESET發射CSI-RS和DMRS,由CORESET域內的CSI-RS和DMRS聯合接收PDCCH。經過探測CSI-RS,能夠肯定最佳的波束,這樣,在監測PDCCH的時候,便可知道採用最佳波束的DMRS。
假如CORESET沒有配置準聯合定位,則PDCCH candidates認爲其信道參數與SSB獲得的信道參數一致,即此時默認爲PDCCH信道與PBCH信道有相同的時延擴展,多普勒擴展,空間接收參數。
一個PDCCH的搜索空間只能存在一個UE,即不一樣的UE不能同時位於同一個搜索空間。UE在CORESET和SearchSpace兩個參數集給定的時頻位置,根據可能的搜索空間,一個一個的去接收解調數據。當解調出來的CRC正確,RNTI匹配時,獲得DCI數據。有多少個搜索空間,至關於多少個candidates,就有多少次譯碼及解CRC處理。
性能
聲明:文中部分圖片來源http://www.sharetechnote.com/,《下一代無線接入技術》編碼
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