一种LTE/LTE-A系统中提高PDCCH盲检效率的方法

舒睿俊

【摘要】 本文提出了一种LTE/LTE- A系统中提高PDCCH盲检效率的方法。该方法利用物理下行控制域闲置资源发送PDCCH盲检指示，实现了在不增加系统时频资源开销和信令开销的情况下，帮助终端提高PDCCH盲检效率。

【关键词】 LTE/LTE- A PDCCH盲检 控制信道闲置资源

一、引言

在LTE/LTE-A系统中，PDCCH承载下行控制信息（DCI）[1]，包括传输上/下行调度信息、上行功率控制等控制信息[2]。根据终端的调度信息和信道状态，PDCCH可以选择不同的DCI格式、不同的CCE聚合等级、对应搜索空间中不同的CCE候选位置和不同的RNTI类型[3]。终端对上述信息是未知的，需要通过PDCCH盲检来获得各自的DCI信息[4][5]。在引入了载波聚合（CA）后，终端的PDCCH盲检复杂度已经大大提高了[5]。所以研究如何能够提高终端的PDCCH盲检效率，帮助终端提高处理性能并节省能源，成为亟需解决的问题。为了解决上述问题，本文提出了一种LTE/LTE-A系统中提高PDCCH盲检效率的方法。

二、解决方案详细介绍

2.1 基本原理

1）控制信道闲置资源分析

在LTE/LTE-A标准中，PDCCH以控制信道单元（CCE）为单位进行资源映射，每个CCE由9个资源单元组（REG）构成。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数目不是9的整数倍，那么就会产生控制信道闲置资源，简称CCH_Unused_RE，以RE为单位。CCH_Unused_RE的数目和时频位置由下行系统带宽（），CRS端口数目（），PHICH资源配置参数（和），下行控制域时域跨度（）和小区标识（Cell ID）确定。对于上述参数，终端在执行PDCCH盲检之前都是已知的，所以对于小区CCH_Unused_RE的数目以及时频位置信息，基站和终端的认知是一致的。

方案的核心思想

基于终端的PDCCH盲检过程（参见引言部分），如果基站能够将小区中当前下行子帧中的PDCCH的特征信息通知终端，终端就能够选择性的检测存在的PDCCH格式，这样就能有效减少PDCCH盲检次数。基于此，本文设计了一种全新的控制信息，称为PDCCH盲检指示信息，简称PBI，用于承载小区当前下行子帧中调度的所有PDCCH的特征信息。

在选择发送PBI所需的资源时，我们认为如果发送PBI需要额外开辟新的资源空间，这样就增加了系统的时频资源开销，对现有的控制信道体系结构造成了冲击。基于前文描述的控制信道闲置资源分析，本文设计了利用CCH_Unused_ RE承载PBI的方案，有效解决了这个问题。终端在接收到PBI后，根据PBI包含的指示信息执行PDCCH盲检，提高终端的PDCCH盲检效率。

2.2 方案实施步骤

基站侧处理流程

基站侧执行PBI的生成和发送流程，具体步骤如下：

步骤S101：确定CCH_Unused_RE的数目以及时频位置信息。

步骤S102：生成PBI。为保证PBI接收的正确性，PBI采用码率为1/16的线性分组编码方式和QPSK的调制方式。因此，8个CCH_Unused_RE承载1个PBI的比特，由此可知，如果CCH_Unused_RE数目小于8，则不会生成PBI，系统将维持现状。PBI的内容为当前下行子帧中所有PDCCH特征信息的统计。本文提出两种可供选择的PDCCH特征信息：（1）CCE聚合等级统计，（2）RNTI类型统计。PBI中信息比特数目及各比特表示的意义如表1所示。

步骤S103：发送PBI。发送PBI的处理流程包括信道编码、加扰、调制、层映射、预编码和资源映射过程。本方法采用和PCFICH一致的处理方法[1]。

终端侧执行PBI的接收并根据PBI的指示信息执行PDCCH盲检，在此需要强调，基站和终端对于PBI的生成方式和发送方式具有一致的认知。具体步骤如下：

步骤S201：确定CCH_Unused_RE的数目以及时频位置信息。

步骤S202：根据已知的PBI生成方法和发送方法，执行PBI接收和译码流程，解出PBI。如果CCH_Unused_RE的数目小于8个RE，则无需接收PBI。

步骤S203：根据PBI指示信息执行PDCCH盲检。如果PBI的内容是CCE聚合等级统计信息，则终端只盲检存在的CCE聚合等级；如果PBI的内容为RNTI类型统计信息，则终端只盲检存在的RNTI类型。

三、总结

基站根据小区当前下行子帧中调度的所有PDCCH的特征信息，生成PDCCH盲检指示信息（PBI），承载在控制信道闲置资源（CCH_Unused_RE）上；终端接收PBI并基于PBI提供的信息执行PDCCH盲检。这种方案实现了在不增加系统额外时频资源开销和信令开销的情况下，发送了PBI，并有效提高终端PDCCH盲检效率。

参考文献

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

[2]3GPP TS 36.212： "Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Multiplexing and channel coding"

[3]3GPP TS 36.213： "Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Physical layer procedures"

[4]3GPP TS36.321， “Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Medium Access Control （MAC） protocol specification”

[5]Stefania Sesia， Issam Toufik， Matthew Baker. LTE - The UMTS Long Term Evolution from Theory to Practice（Second Edition）， John Wiley & Sons， Ltd 2011