浅析LTE系统中下行控制域中的闲置资源

舒睿俊

【摘要】 LTE协议标准化过程中，为了降低系统复杂度，对下行控制信道的资源分配做了限制，另外由于CRS资源预留和实际CRS端口数目不匹配，都会导致下行控制域中会产生闲置资源。本文对下行控制域闲置资源的产生原因以及特征做了分析。

【关键词】 LTE 下行控制域 下行控制信道 CRS端口 闲置资源

一、引言

LTE系统采用正交频分复用多址接入（OFDMA）技术作为下行传输方案。下行子帧时分为控制域和数据域，其中下行控制域用于承载下行控制信道（包括PCFICH、PHICH和PDCCH）和小区相关参考信号（CRS）。

标准定义下行控制域使用资源单元组（REG）定义下行控制信道资源分配单位。系统配置的CRS端口数目和循环前缀（CP）类型决定了下行控制域中每个时域OFDM符号上REG的大小。如果REG包含6个RE，则其中2个RE用于映射CRS，称为CRS-RE，另外4个RE用于承载下行控制信道，称为CCH-RE；如果REG包含4个RE，则该4个RE都是CCH-RE。

二、下行控制域闲置资源的产生原因

2.1 闲置CCH-RE

为了降低复杂度，下行控制信道的资源分配并不是以RE为单位：PCFICH和PHICH的最小资源分配单位是REG；PDCCH的最小资源分配单位是CCE。这些资源映射限制会导致部分CCH-RE由于不满足资源分配条件而被闲置，产生闲置CCH-RE。

2.2 闲置CRS-RE

LTE标准中，系统为CRS端口0和端口1预留了RE。如果小区只分配了CRS端口0，则预留给CRS端口1的RE将会闲置，产生闲置CRS-RE。

三、下行控制域闲置资源的数量和时频位置

3.1 闲置CCH-RE

PDCCH以CCE为单位进行资源映射，1个CCE包括9个REG。如果下行控制域中总的REG数目减去PCFICH和PHICH使用的REG数目后剩余的REG数目（记为N）不是9的整数倍，那么就会产生M个闲置REG，M=N mod 9，其中包括4*M个闲置CCH-RE。闲置CCH-RE的数目和时频位置由下行系统带宽，CRS端口数目，PHICH使用的资源（由系统参数Ng和mi决定），小区标识（Cell ID）和下行控制域时域跨度（ ）决定。

3.2 闲置CRS-RE

下行控制域的第一个OFDM符号上REG的大小等于6个RE，包含2个CRS-RE，分别供CRS端口0和端口1使用。如果系统只配置了1个CRS端口，即CRS端口0，则上述REG中供CRS端口1使用的CRS-RE将闲置不用，整个下行控制域中会产生2* 个闲置CRS-RE，其中 表示下行系统带宽，以资源块（Resource Block，简称RB）为单位。闲置CRS-RE的数目和时频位置由下行系统带宽、CRS端口数目和小区标识（Cell ID）决定。

四、结论

基于上述分析可知，下行控制域闲置资源的数目以及时频位置都是由系统配置参数决定的，基站侧和终端侧可以事先计算得到，无需信令通知。基于这个优点，可以研究利用这些闲置资源承载用户数据或者控制信令，提升LTE系统的频谱利用率。

参考文献

[1]3GPP TS 36.211： "Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Physical channels and modulation"

[2]3GPP TS36.213： "Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Physical layer procedures"

[3]3GPP TS36.321， “Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Medium Access Control （MAC） protocol specification”