1、LTE中小区搜索流程版本：3时间：2012/11/20作者：zjcII目录图 .IV表格 V1. 引言 .1-11.1. 目标读者 .1-11.2. 文档内容 .1-11.3. 修改历史 .1-11.4. 作者联系方式 .1-11.5. 缩写、名词解释 .1-21.6. 参考文献 .1-22. 小区搜索流程 .2-12.1. UE扫描中心频点 .2-22.2. 检测 PSS2-22.2.1.PSS简介2-22.2.2.检测 PSS2-32.3. 检测 SSS2-32.3.1.SSS简介2-32.3.2.检测 SSS2-5III2.4. 解调下行公共参考信号 .2-52.5. 解调 PBCH.2
2、-52.5.1PBCH简介2-52.5.2解调 PBCH2-72.6. 解调 PDSCH2-92.6.1接收 PCFICH2-112.6.2判断是否存在 SIB2-132.6.3.接收 PDSCH2-172.6.4判断接收到的系统信息是否足够2-17附录 1IV图图 2-1：小区搜索流程示意图 2-1图 2-2：同步信号频域分布 2-3图 2-3： MIB传输示意图 2-6图 2-4： PBCH信道处理流程 .2-8图 2-5： SIB1传输示意图 .2-9图 2-6： SI调度示意图 .2-9图 2-7：接收 SIB流程 .2-10图 2-8： PCFICH信道处理流程 2-12图 2-9：
3、 PCFICH传输示意图 2-13图 2-10： PDCCH起始位置示意图 2-14图 2-11： PDCCH信道处理流程 2-15V表格表格 2-1：产生 PSS的根索引 2-2表格 2-2：系统带宽与资源块对应关系 2-6表格 2-3： PHCIH在 MBSFN和非 MBSFN子帧上的持续时间 2-7表格 2-4： CRC掩码序列与天线端口对应关系 2-7表格 2-5：控制区域大小（ OFDM符号数） 2-11表格 2-6： PDCCH格式与资源占用 .2-14表格 2-7： PDCCH搜索空间 2-16表格 2-8：系统信息块（ SIB）携带的信息 .2-17LTE 中小区搜索流程版本：
4、31-11. 引言本文总结了 LTE系统 R10版本 UE进行小区搜索的流程。1.1. 目标读者谁应该阅读本文档。1.2. 文档内容介绍每一节的内容如下： 第一节：描述本文档的基本内容、目标读者、修改历史、名词术语、缩写、参考文献等基本信息 第二节：分布详细介绍小区搜索流程。 第三节：介绍 UE（User Equipment）接收 SIB（System Information Block）流程。1.3. 修改历史版本 时间 修改原因A 2012.11.15 第一版B 2012.11.20 修改C 2012.12.7 增加 PDCCH信道处理流程LTE 中小区搜索流程版本：31-21.4. 作者
5、联系方式作者 Email1.5. 缩写、名词解释缩写 全称CFI Control Format IndicatorCRC Cyclic Redundancy CodeMIB Master Information BlockPBCH Physical Broadcast CHannelPCFICH Physical Control Format Indicator CHannelPCI Physical Cell IDPDSCH Physical Downlink Shared CHannelPSS Primary Synchronization SignalRE Resource Elemen
6、tREG Resource Element GroupSI Scheduling InformationLTE 中小区搜索流程版本：31-3缩写 全称SIB System Information BlockSSS Secondary Synchronization SignalUE User Equipment (also called a mobile station)1.6. 参考文献1 3GPP TS 36.321: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) prot
7、ocol specification“.2 3GPP TS 36.211:“Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation“.3 3GPP TS 36.331: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC) protocol specification“.4 王映民，孙韶辉。 “TD-LTE技术原理与系统设计” 。人民邮电出版社，2010.6。LTE 中
8、小区搜索流程版本：32-12. 小区搜索流程UE开机、脱网或切换过程中需要进行小区搜索，小区搜索是 UE接入系统的第一步，关系到 UE能否快速、准确地接入系统。UE 首先获取与基站之间时间和频率同步，识别小区 ID。然后接收小区系统信息，包括 MIB、SIB1 及其他SIB等，完成小区搜索过程。如 图 2-1所示是小区搜索流程，其基本过程是：UE 开机以后扫描可能存在小区的中心频点，然后在扫描到的中心频点上接收主同步信号（Primary Synchronization Signal，简记 PSS）和（Secondary Synchronization Signal，简记 SSS） ，获得时隙和
9、帧同步、CP 类型、粗频率同步以及物理小区ID（Physical Cell ID，简记 PCI） 。获取 PCI以后就能知道下行公共参考信号传输结构，可通过解调参考信号获得时隙与频率精确同步。接下来就可以接收MIB、SIB，完成小区搜索过程。下面分步详细介绍小区搜索流程。LTE 中小区搜索流程版本：32-2P S SS S SD L - R SP B C HP D S C H获取 M I B 信息 ： 系统带宽 ， P H I C H 配置 ， S F N ， 天线端口号接收 S I B 消息时隙与频率精确同步1 0 m s 帧同步 ， 小区组 I D5 m s 时隙同步 ， 小区组内 I D
10、62345U E 开机 扫描可能存在小区的中心频点1图 2-1：小区搜索流程示意图2.1. UE扫描中心频点UE一开机，就会在可能存在 LTE小区的几个中心频点上接收数据并计算带宽 RSSI，以接收信号强度来判断这个频点周围是否可能存在小区。如果 UE能保存上次关机时的频点和运营商信息，则开机后可能会先在上次驻留的小区上尝试驻留。如果没有先验信息，则很可能要全频段搜索，发现信号较强的频点，再去尝试驻留。需要指出的是 UE进行全频段搜索时，在其支持的工作频段内以 100kHz为间隔的频栅上进行扫描，并在每个频点上进行主同步信道检测。这一过程中，终端仅仅检测 1.08MHz的频带上是否存在主同步信
11、号，这是因为 PSS在频域上LTE 中小区搜索流程版本：32-3占系统带宽中央 1.08MHz，有关 PSS的详细信息见第 2.2节。2.2. 检测 PSS2.2.1. PSS简介PSS序列 是频域 Zadoff-Chu序列，由下式产生： )(nd（1）(1)63()20,.3() 61unjuje其中，Zadoff-Chu 根序列索引 u由 表格 2-1给出。表格 2-1：产生 PSS的根索引()IDNRoot index u0 251 292 34PSS映射在时域上： FDD系统：#0 子帧和#5 子帧第一个时隙的最后一个 OFDM符号。 TDD系统：#1 子帧和#6 子帧第三个 OFDM
12、符号。PSS映射在频域上位于频率中心的 1.08M的带宽上，包含 6个 RB，72 个子载波。实际上，只使用了频率中心周围的 62个子载波，两边各留 5个子载波用做保护波段，如 图 2-2所示。LTE 中小区搜索流程版本：32-4图 2-2：同步信号频域分布2.2.2. 检测 PSS检测 PSS的基本原理是使用本地序列和接收信号进行同步相关，进而获得期望的峰值，根据峰值判断出同步信号位置。检测出 PSS可首先获得小区组内ID，即 。 PSS每 5ms发送一次，因而可以获得 5ms时隙定时。可进一步利(2)IDN用 PSS获取粗频率同步。2.3. 检测 SSS2.3.1. SSS简介SSS由两个
13、长度为 31的 m序列交叉级联得到的长度为 62的序列，此级联序列由 PSS提供的加扰序列加扰。前半帧的 SSS交叉级联方式与后半帧的 SSS交叉级联方式相反，如公式（2）所示：（2）01001()()()in subframe (25i 0sfraemmmscdnzsca）其中, 。 和 由物理层小区标识组 依据公式（3）产生：30n1 (1)IDNLTE 中小区搜索流程版本：32-5（3）01 (1)() (1)IDID IDmod1od)2)2, ,030NqNqqN b) 序列 和 由 m序列 根据公式（4）循环移位得到：0()msn1()s()sn（4）01()01od3()s其中，
14、 , ， 定义如下：()2()sixi30ixi（5）250 ,2mod)(2()5( iiii初始值为 。(0),10,3,(4)1xxxc) 两个加扰序列 和 依靠 PSS产生，是 m序列 的两种不同循0cn1() cn环移位，具体定义如下：（6）(2)0ID1()od31)cnN其中 ， , , 定义如下：(2)ID,N()()ixi0i（7）53mod2, 025xiiii初始值 。(0),(1)0,(2),(),(4)1xxd) 加扰序列 和 由 m序列 循环移位得到：0()1mzn1()zzn（8）01()01(od8)31)z其中， 和 即为公式（3）产生值。 ， ，0m1 ()
15、2()zixi03i()xi定义如下：LTE 中小区搜索流程版本：32-6（9）(5)(4)(2)(1)(mod2, 05xiixiixii初始值为 。0,10,3,4)1SSS映射在时域上： FDD系统：#0 子帧和#5 子帧第一个时隙的倒数第二个 OFDM符号。 TDD系统：#0 子帧和#5 子帧最后一个 OFDM符号。SSS映射在频域上与 PSS一样位于频率中心的 1.08M的带宽上，包含 6个RB，72 个子载波。实际上，只使用了频率中心周围的 62个子载波，两边各留5个子载波用做保护波段，如 图 2-2所示。2.3.2. 检测 SSS对于 FDD和 TDD系统，PSS 和 SSS之间
16、的时间间隔不同，CP 的长度（常规CP或扩展 CP）也会影响 SSS的绝对位置（在 PSS确定的情况下） 。因而，UE 需要进行至多 4次的盲检测。检测到 SSS以后可获知如下信息： CP的长度和系统采用 FDD或 TDD随着 SSS的盲检成功而随之确定。 可以获得小区组 ID，即 。综合 PSS，根据 =3 + 可获得(1)IDNcelIDN(1)I(2)IDPCI。 由 2.3.1节所述可知，SSS 由两个伪随机序列组成，前后半帧映射相反，检测到两个 SSS就可以获得 10ms定时，达到了帧同步目的。2.4. 解调下行公共参考信号通过检测到的物理小区 ID，可以知道 CRS的时频资源位置。
17、通过解调参考信号可以进一步精确时隙与频率同步，同时为解调 PBCH做信道估计。LTE 中小区搜索流程版本：32-72.5. 解调 PBCH经过前述四步以后，UE 获得了 PCI并获得与小区精确时频同步，但 UE接入系统还需要小区系统信息，包括系统带宽、系统帧号、天线端口号、小区选择和驻留以及重选等重要信息，这些信息由 MIB和 SIB承载，分别映射在物理广播信道（Physical Broadcast CHannel，PBCH）和物理下行共享信道（Physical Downlink Shared CHannel，PDSCH） 。本小节着重叙述解调 PBCH获取 MIB部分，解调 PDSCH获取
18、SIB的过程在第 2.6节详细叙述。2.5.1. PBCH简介如 图 2-3所示，在时域上 PBCH位于在一个无线帧内#0 子帧第二个时隙（即Slot1）的前 4个 OFDM符号上（对 FDD和 TDD都是相同的，除去参考信号占用的 RE） 。在频域上，PBCH 与 PSCH、SSCH 一样，占据系统带宽中央的1.08MHz(DC子载波除外)，全部占用带宽内的 72个子载波。PBCH信息的更新周期为 40ms，在 40ms周期内传送 4次。这 4个 PBCH中每一个内容相同，且都能够独立解码，首次传输位于 SFN mod 4=0的无线帧。S F N0 1 2 3 4 5 6 7 8周期 1 周
19、期 2时隙 0 时隙 1O F D M 符号M I B无线帧 = 1 0 m s子帧 = 1 m s频域 ： 带宽中央 1 . 0 8 M H z（ 7 2 个子载波 ）图 2-3：MIB 传输示意图MIB携带系统帧号（SFN） 、下行系统带宽和 PHICH配置信息，隐含着天线端LTE 中小区搜索流程版本：32-8口数信息。下面分别介绍：1）系统的带宽信息系统的带宽信息是以资源块个数的形式来表示的，有 3个比特。LTE（R10）最多支持 1.4M 到 20M系统带宽，对应的资源块数如下图所示：表格 2-2：系统带宽与资源块对应关系系统带宽（MHz）1.4 3 5 10 15 20RBN6 15
20、 25 50 75 1002）PHICH 配置信息在 PBCH中使用 1bit指示 PHICH的长度，分正常长度（1 个 OFDM符号）和扩展长度（2 或 3个 OFDM符号）两种形式，如 表格 2-3（见参考文献2中Table 6.9.3-1）所示。用 2bit指示 PHICH使用的频域资源，即 PHICH组的数量， ，对应 PHICH组数为 1、2、4、7。常规 CP情况下 8个1/4,2gNACK/NACK bit构成一个 PHICH组。扩展 CP情况下 4个 ACK/NACK bit构成一个PHICH组。表格 2-3：PHCIH 在 MBSFN和非 MBSFN子帧上的持续时间Non-M
21、BSFN subframesPHICH duration Subframes 1 and 6 in case of frame structure type 2All other casesMBSFN subframeson a carrier supporting PDSCH Normal 1 1 1Extended 2 3 23）系统帧号 SFN系统帧号 SFN的长度为 10bit，在 0到 1023之间取值。在 PBCH中只广播SFN的前 8位，后两位通过 PBCH在 40ms周期窗口内的相对位置确定：第一个LTE 中小区搜索流程版本：32-910ms帧为 00，第二帧为 01，第三帧为
22、 10，第四帧为 11。UE 可通过盲检测确定PBCH的 40ms周期窗口。4）系统天线端口数系统的天线端口数目隐含在 PBCH的循环冗余码（Cyclic Redundancy Code，CRC）里面，通过盲检 PBCH的 CRC就可以确定其对应的天线端口数目（Attenna Ports） ，CRC 与天线端口数对应关系如 表格 2-4所示。表格 2-4：CRC 掩码序列与天线端口对应关系基站的天线端口数配置情况PBCH CRC掩码序列1 2 4 2.5.2. 解调 PBCHPBCH中承载的 MIB信息由上述三种信息组成（隐含信息不算在内）：系统带宽 3bit、PHICH 配置信息 3bit、
23、系统帧号 SFN 8bit，有用信息共 14bit，再加 10bit空闲 bit，共 24bit。PBCH 信道处理流程如 图 2-4所示，BCCH 传输块添加 16bit CRC校验以后变为 40bit，然后经过信道编码、速率匹配得到的信息比特在常规 CP下为 1920bit，在扩展 CP下为 1728bit。在进行 QPSK调制前用一个小区专属的序列（即与 PCI相关）进行加扰。加扰后的比特流经过 QPSK调制成为信息符号进行层映射和预编码操作，这个过程是与多天线相关的。层是空间中能够区分的独立信道，与信道环境相关，层映射是把调制好的数据符号映射到层上。然后每一层的数据进行预编码操作，相L
24、TE 中小区搜索流程版本：32-10当于在发送端做了一个矩阵变化，使信道正交化，以获得最大的信道增益。最后一步是资源映射，是实现数据到实际物理资源上的映射，如第 2.5.1节所述，PBCH在每个无线帧内#0 子帧第二个时隙（即 Slot1）的前 4个 OFDM符号上传输。在频域上，PBCH 占据系统带宽中央的 1.08MHz(DC子载波除外)。UE在完成同步信号 PSS和 SSS的接收及下行参考信号的解调后，就可以知道 PBCH的时频位置了，可以按照上述编码与调制方式进行解调 PBCH获取 MIB信息。LTE 中小区搜索流程版本：32-11添加 C R C加扰Q P S K 调制预编码与层映射
25、资源映射B C C H 传输块4 0 b i t 0速率匹配信道编码 0 0 0无线帧 4 K 无线帧 4 K + 1 无线帧 4 K + 2 无线帧 4 K + 3 图 2-4：PBCH 信道处理流程2.6. 解调 PDSCH要完成小区搜索，仅仅接收 MIB是不够的，还需要接收 SIB，即 UE接收承载在 PDSCH上的 BCCH信息。UE 在接收 SIB信息是首先接收 SIB1信息。SIB1 采用固定周期的调度，调度周期 80ms。第一次传输在 SFN满足 SFN mod 8 = 0的LTE 中小区搜索流程版本：32-12无线帧上#5 子帧传输，并且在 SFN满足 SFN mod 2 =
26、0的无线帧（即偶数帧）的#5 子帧上传输，如 图 2-5所示。S F N0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6周期 1 周期 2无线帧 # 0无线帧 # 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9876543210子帧S I B 1图 2-5：SIB1 传输示意图除 SIB1以外，其它 SIB通过系统信息（SI，Scheduling Information）进行传输，如 图 2-6所示。每个 SIBx与跟唯一的一个 SI消息相关联，这个 SI消息有一个周期，是针对 SI-window来说的周期，例如 图 2-6中的蓝色 SI消息和黄色 SI消息表示两个不同周期的 SI消息。SI-
27、window 的周期是以子帧为单位的，在 TS 36.331协议 36.2.2节中定义 SystemInformationBlockType1中给出rf8, rf16, rf32, rf64, rf128, rf256, rf512几种可能，即 8个无线帧，16个无线帧等等。一个 SI消息可以包含多个具有相同周期的 SIB，这里的周期是指 SIB对应的 SI-window周期，并且不同 SI 消息的 SI-window相互不重叠。S I B 1 S I B 1S I 消息 1 S I 消息 1S I 消息 2 S I 消息 2S I B 1 周期 8 0 m sS I 消息 1 周期 T 1
28、（ 以无线帧为单位 ）S I 消息 2 周期 T 2S I - w i n d o w 长度 （ 以 m s 为单位 ）S I B x S I B xS I B 2S I B x S I B 1 ：S c h e d u l e I n f o L i s t1 . S I 消息 12 . S I 消息 2 N . S I 消息 NS I B 2 默认在调度信息列表的第一个图 2-6：SI 调度示意图LTE 中小区搜索流程版本：32-13关于 SI-window长度问题，所有的 SI消息，SI-window 的长度是一样的，如图 2 6所示。SI-window 长度是可以配置的，在 TS 36
29、.331协议36.2.2 节中定义的 SystemInformationBlockType1中给出了ms1, ms2, ms5, ms10, ms15, ms20,ms40几种可能，表示 SI-window长度为 1ms，2ms最大 40ms。在这个时间窗内，除去 MBSFN子帧、TDD 上行子帧和发送 SIB1的子帧，其余子帧都可以发送 SI消息，且可以发送多次，具体由 eNB决定。SI-window的起始时间由当前 SI消息在 SIB1中的 schedulingInfoList中的序号 n、SI-window 长度 w以及周期 T相关，具体参考 TS 36.331协议 35.2.3节，现简
30、述如下：先根据 x = (n1)*w得到一个整数值，则 SI-window开始于子帧# a，其中 a = x mod 10，对应无线帧为 SFN mod T = FLOOR(x/10)。SI-window结束时间由起始时间和长度 w决定。下面以 SIB2和 SIB5为例。SIB2默认映射在 schedulingInfoList中的第 1个 SI消息，因此序号 n =1，假设 SI-window长度为 w =2ms，周期是 8个无线帧即 T = 8。那么 x = (1-1)*2 = 0， a = 0 mod 10 = 0，那么 SI-window起始时间是#0 子帧，对应无线帧为 SFN mod
31、 8 = FLOOR(0/10) = 0，也就起始时间是在系统帧号是 8的整数倍的无线帧上的 0号子帧上，结束时间是 1号子帧。假设 SIB5映射在 schedulingInfoList中的第 3个 SI消息，因此序号 n = 3， SI-window长度仍然是 w =2ms，周期是 16个无线帧，即 T = 16。那么 x = (3-1)*2 = 4， a = 4 mod 10 = 4，那么 SI-window起始时间是#4 子帧，对应无线帧为 SFN mod 16 = FLOOR(4/10) = 4，也就起始时间是在系统帧号是除以16余 4的无线帧上的 4号子帧上，结束时间是 5号子帧。L
32、TE 中小区搜索流程版本：32-14接收 P C F I C H接收 P D S C H盲检测 P D C C H并判断是否存在 S I - R N T I ？接收的系统消息是否足够 ？结束是是3否214否图 2-7：接收 SIB流程SIB1和 SI的传输通过携带 SI-RNTI（SI-Radio Network Temporary Indicator，系统专用的 RNTI）的 PDCCH调度完成，UE 从 PDCCH（详见 TS 36.3211）上解码的 SI-RNTI中获得具体的时域调度（其它信息，比如频域调度、使用的传输格式） 。解调 PDSCH获取 SIB的流程如 图 2-7所示，具体
33、来说是首先接收物理控制格式指示信道（Physical Control Format Indicator CHannel，PCFICH）以获知当前子帧中控制区域大小（即控制区域占几个 OFDM符号） ，然后解调 PDCCH获得 SIB的调度信息，接着 UE按照调度信息解调PDSCH获得 SIB。重复这一获取过程，直至 UE高层协议栈认为已经获得足够的系统信息，至此完成小区搜索。下面分步介绍获取 SIB流程。2.6.1. 接收 PCFICHPCFICH承载的是控制格式指示（Control Format Indicator，CFI） ，CFI大小是 2bit，用来指明 PDCCH在子帧内所占用符号个
34、数，见 表格 2-5（TS 36.2112，Table 6.7-1） 。LTE 中小区搜索流程版本：32-15表格 2-5：控制区域大小（OFDM 符号数）子帧号较大带宽情况下（）的控制区域DLRB10N大小较小带宽情况下（）的控制区域DLRB10N大小TDD子帧 1和子帧 6 1, 2 2在支持 PDSCH的载波上的MBSFN子帧，配置 1或 2小区专属天线端口情况下1, 2 2在支持 PDSCH的载波上的MBSFN子帧，配置 4小区专属天线端口情况下2 2在不支持 PDSCH的载波上的子帧 0 0配置了定位参考信号的非MBSFN子帧（除了 TDD子帧6）1, 2, 3 2, 3其他情况 1
35、, 2, 3 2, 3, 4LTE 中小区搜索流程版本：32-161 / 1 6 编码加扰Q P S K 调制预编码与层映射资源映射2 b i t C F I 信息3 2 b i t1 6 符号 P C F I C HR E G # 1P C F I C HR E G # 2P C F I C HR E G # 3P C F I C HR E G # 4O F D M # 1O F D M # 2O F D M # 3图 2-8：PCFICH 信道处理流程PCFICH信道处理流程如 图 2-8所示。2bit CFI经（32，2）的块编码变成32bit，进行小区级的加扰以及 QPSK调制变成 1
36、6个信息符号，映射到第一个OFDM符号的 4个资源单元组（Resource Element Group，REG，4 个非 CRS RE组成一个 REG）上。这样映射的原因是，UE 需要先知道控制区域的大小，才能进行相应的数据解调，因此 PCFICH始终映射在子帧的第一个 OFDM符号上。为了保持 PCFICH接收的正确性，4 个 REG的位置均匀分布在第一个控制符号上，相互之间相差 1/4带宽，通过这种频率分集增益来保证 PCFICH的接收性能。另外，为了随机化小区间的干扰，第 1个 REG的位置取决于小区 ID，如 图 2-9所示，详见 TS 36.211 第 6.7节 2。PCFICH 使
37、用与发送 PBCH相同的发送天线配LTE 中小区搜索流程版本：32-17置。下行系统带宽P C F I C HR E G # 1P C F I C HR E G # 2P C F I C HR E G # 3P C F I C HR E G # 4C e l l I D 0 中的第一个 O F D M 符号C e l l I D 1 中的第一个 O F D M 符号C e l l I D 2 中的第一个 O F D M 符号图 2-9：PCFICH 传输示意图由上述映射可知，在第 2.1节到第 2.5节所述的步骤基础上，已获得 PCI和 PBCH的发送天线配置，因而可以解调 PCFICH，获得
38、控制区域所占符号数，达到本步骤的目的。2.6.2. 判断是否存在 SIB在控制区域内的公共搜索空间里搜索 PDCCH并做译码。目的是检测 PDCCH的 CRC中的 RNTI以判断在 PDSCH中是否存在 SIB信息。PDCCH 的传输带宽内可以同时包含多个 PDCCH。每个 PDCCH中，包含 16bit的 CRC校验。CRC 使用和UE相关的 Identity进行扰码，可以用来进行扰码的 UE Identity包括有：C-RNTI，SPS-RNTI，以及公用的 SI-RNTI，P-RNTI 和 RA-RNTI等。PDCCH中承载的是下行控制信息（Downlink Control Inform
39、ation，DCI） ，包含一个或多个 UE上的资源分配和其他的控制信息。在 LTE中上下行的资源调度信息（调制编码方式（Modulation and Coding Scheme，MCS）, 资源分配等信息）都是由 PDCCH来承载的。一般来说，在一个子帧内，可以有多个PDCCH。UE 需要首先解调 PDCCH中的 DCI，然后才能够在相应的资源位置上解调属于 UE自己的 PDSCH（包括广播消息，寻呼，UE 的数据等） 。1）PDCCH 信道处理流程LTE 中小区搜索流程版本：32-18PDCCH资源映射的基本单位是控制信道单元（Control Channel Element，CCE） ，C
40、CE 是一个逻辑单元，1 个 CCE包含 9个连续的 REG，假设没有分配给 PCFICH和 PHICH的 REG数目表示为 ，则系统中可用的 CCE从 0REGN到 计数， 。CEN/9CERGNPDCCH格式是 PDCCH在物力资源上的映射格式，与 PDCCH的内容不相关。1个 PDCCH在 1个或几个连续的 CCE上传输，PDCCH 有四种格式，对应的 CCE个数是 1、2、4、8，见 表格 2-6。表格 2-6：PDCCH 格式与资源占用PDCCH格式 CCE个数 REG个数 PDCCH比特数0 1 9 721 2 18 1442 4 36 2883 8 72 576PDCCH采用什么
41、样的聚合等级进行传输是由基站决定的，取决于负载量和信道条件等因素。当负载量比较大时，可能就需要采用比较高的聚合度；当信道条件比较恶劣时，比如边缘用户小区，为了保证接收性能，也会采用较高的聚合等级进行传输。1个 PDCCH含有整数个 CCE，由于所有用户的下行控制信道映射在同一视频资源区域，因此为了减少处理的复杂度，对于 PDCCH的资源映射有一定的限制，即含有 个 CCE的 PDCCH起点在 的整数倍 CCE上，如 图 2-10 所示。nnLTE 中小区搜索流程版本：32-19例如 ， C C E 索引号 ： 0 , 1 ， ， 1 58 个 C C E 的 P D C C H 可能的起点 ：
42、0000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 52 4 6 8 1 0 1 2 1 44 8 1 284 个 C C E 的 P D C C H 可能的起点 ：2 个 C C E 的 P D C C H 可能的起点 ：1 个 C C E 的 P D C C H 可能的起点 ：图 2-10：PDCCH 起始位置示意图PDCCH的处理流程如 图 2-11所示。控制信息源比特首先添加 CRC，CRC 是由 RNTI加扰的，长度 16bit。对于不同的控制信息比特用途，RNTI 的类型不同。对于传输公共控制信息的 DCI，用 RA-RNTI（随机接入） 、S
43、I-RNTI（系统信息传输） 、P-RNTI（寻呼） 、TPC-RNTI（功控）等加扰，而对于传输针对单个用户的DCI，用 SPS-C-RNTI（半持续调度） 、C-RNTI 进行加扰。添加完 CRC后，经过信道编码、速率匹配等操作，多个 PDCCH复用一起传输，所有的 PDCCH的比特序列顺序连接起来，然后和加扰序列求模 2和。为了确保 PDCCH的长度满足实际的映射长度，在加扰之前可以填充一定的 NULL比特。加扰后的比特进行 QPSK调制、层映射和预编码等相关操作，最后成为天线端口上的复值数据符号，资源单元的映射是基于 4个复值符号构成的一组进行操作的。为了增加分集增益以及干扰随机化，以
44、 4个复值符号构成的一组为基本单位进行交织，使用的交织器是 32列的行列交织器，按行写入，按列读出。为了随机化小区间的干扰，在做完交织后还要进行小区级的循环移位，然后将符号映射到没有被 PCFICH和 PHCICH占用的 REG上。LTE 中小区搜索流程版本：32-20加扰Q P S K 调制预编码与层映射资源映射控制信息添加 C R C 信息R N T IR = 1 / 3 T a i l - b i t i n g C C速率匹配控制信息添加 C R C 信息R N T IR = 1 / 3 T a i l - b i t i n g C C速率匹配控制信息添加 C R C 信息R N T
45、 IR = 1 / 3 T a i l - b i t i n g C C速率匹配 P D C C H 复用交织循环移位图 2-11：PDCCH 信道处理流程2）PDCCH 盲检测UE一般不知道当前 PDCCH占用的 CCE的数目大小，传送的是什么 DCI format的信息，也不知道自己需要的信息在哪个位置。但是 UE知道自己当前在期待什么信息，例如在 Idle态 UE期待的信息是 paging、SI；发起 Random Access后期待的是 RACH Response；在有上行数据等待发送的时候期待 UL LTE 中小区搜索流程版本：32-21Grant等。对于不同的期望信息 UE用相应
46、的 X-RNTI去和 CCE信息做 CRC校验，如果 CRC校验成功，那么 UE就知道这个信息是自己需要的，也可以进一步知道相应的 DCI format，调制方式，从而解出 DCI内容。这就是所谓的盲检过程。如果 UE按照 CCE的顺序依次搜索过去，那么 UE侧的计算量是相当可观的，尤其是对于带宽比较大，CCE 数目比较多的系统。为此协议中定义了搜索空间的概念，对系统中不同格式的 PDCCH可能的摆放位置进行了一些限制，降低了UE进行盲检的复杂度。每个不同格式的 PDCCH，对应不同的搜索空间。LTE 中还划分了公共搜索空间（Common Search Space）和 UE特定搜索空间（UE-
47、Specific Search Space） 。如下表所示：表格 2-7： PDCCH 搜索空间类型PDCCH类型in CCEs搜索空间大小 in CCEs可能的 PDCCH数目1 6 62 12 64 8 2UE-specific8 16 24 16 4Common8 16 2所谓公共搜索区间是指所有 UE都需要监听的区间，通常用来发送寻呼、随机接入响应、系统消息，以及部分 UE公用的上行功率控制消息等。公共搜索区间占据从 0开始到最大数目为 16的 CCE，公共搜索区间内的 PDCCH只有 4CCE和 8CCE两种类型的大小，UE 需要在公共搜索区间内，从 0开始，按 CCE粒度LTE 中
48、小区搜索流程版本：32-22为 8进行搜索 2次，按 CCE粒度为 4搜索 4次，至多需要进行 6次 PDCCH的搜索。LTE系统中，可用于 PDCCH的 CCE数目取决于系统带宽，PHICH 配置，天线端口数，PCFICH 配置等。上述因素确定后，PDCCH 的 CCE数目就可以确定，公共搜索区间就可以随之确定，从 0开始占据至多 16个 CCE。公共搜索区间不随子帧的变化而变化。UE 特定的搜索区间则不同，UE 特定的搜索空间的起始点取决于 UE的 ID（C-RNTI） ，子帧号，以及 PDCCH的类型。因而，随着子帧的不同，UE特定的搜索空间也有所不同。而且 UE特定的搜索空间和公共的搜
49、索空间有可能是重叠的。在本流程里，UE 想要获得 SIB信息，因而只需要在公共搜索空间进行盲检即可。使用 SI-RNTI去和 CCE信息做 CRC校验，如果校验成功，就说明当前PDCCH是调度 SIB的，可以按照调度信息在 PDSCH相应时频资源解调获得 SIB。否则转入步骤 1，即在下一子帧尝试接收 SIB。2.6.3. 接收 PDSCH第 2.6.2节叙述了步骤 2检测到调度 SIB的 PDCCH，UE 根据 PDCCH承载的资源调度信息在 PDSCH上的特定位置接收 SIB，同时 PDCCH中还指示了 SIB信息的调制编码方式，UE 可以进行相应解调、解码获取 SIB信息。然后将获得的SIB信息上报搞成协议栈，由高层协议栈判断已接收到的系统信息是否足够。2.6.4. 判断接收到的系统信息是否足够不断接收 SIB，高层协议栈判断接收的系统消息是否足够，如果足够则停止接收 SIB；否则返回步骤 1） 。
