控制信道格式312

1、PRACH 格式隨機(jī)接入信號(hào)是由CP（長(zhǎng)度為T(mén)CP）、前導(dǎo)序列（長(zhǎng)度為T(mén)SEQ）和GT (長(zhǎng)度為 )三個(gè)部分組成，前導(dǎo)序列與PRACH時(shí)隙長(zhǎng)度的差為GT，用于對(duì)抗多徑干擾的保護(hù)，以抵消傳播時(shí)延。一般來(lái)說(shuō)較長(zhǎng)的序列，能獲得較好的覆蓋范圍，但較好的覆蓋范圍需要較長(zhǎng)的CP和GT來(lái)抵消相應(yīng)的往返時(shí)延，即小區(qū)覆蓋范圍越大，傳輸時(shí)延越長(zhǎng)，需要的GT越大，為適應(yīng)不同的覆蓋要求，36.211協(xié)議規(guī)定了五種格式的PRACH 循環(huán)前綴長(zhǎng)度、序列長(zhǎng)度、以及GT長(zhǎng)度如下表3。Preamble格式和小區(qū)覆蓋范圍的關(guān)系約束原則為：小區(qū)內(nèi)邊緣用戶的傳輸時(shí)延需要在GT內(nèi)部，才能保證PRACH能正常接收，且不干擾其他的子幀。即

2、需要滿足的關(guān)系為， 其中，TTCP 為循環(huán)前綴CP的長(zhǎng)度； TGT為保護(hù)間隔；TRTT為最大往返時(shí)間。根據(jù)以上關(guān)系，可以得到各種格式下所支持小區(qū)的最大半徑如表3：表3前導(dǎo)格式CP長(zhǎng)度(Ts/ )GT長(zhǎng)度 ( )最大半徑03168/103.132976/96.886.2514.53121024/684.3815840/515.6316.6777.3426240/203.136048/196.886.2529.53321024/684.3821984/715.6316.67100.164448/14.583288/9.37551.406具體可以敘述為：Preamble 格式 0：持續(xù)1ms，序列長(zhǎng)

3、度800us，適用于小、中型的小區(qū)，最大小區(qū)半徑14.53km，此格式看滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋的多數(shù)場(chǎng)景。Preamble 格式 1：持續(xù)2ms，序列長(zhǎng)度800us，適用于大型的小區(qū)，最大小區(qū)半徑為77.34km。Preamble 格式 2：持續(xù)2ms，序列長(zhǎng)度1600us，適用于中型小區(qū)，最大小區(qū)半徑為29.53km。Preamble 格式 3：持續(xù)3ms，序列長(zhǎng)度1600us，適用于超大型小區(qū)，最大小區(qū)半徑為100.16km；一般用于海面、孤島等需要超長(zhǎng)距離覆蓋的場(chǎng)景。Preamble 格式 4： TDD模式專(zhuān)用的格式，持續(xù)時(shí)間157.292s（ 2個(gè)OFDM符號(hào)的突發(fā)），適用于小型小區(qū)，小區(qū)半徑1

4、.4km，一般應(yīng)用于短距離覆蓋，特別是密集市區(qū)、室內(nèi)覆蓋或熱點(diǎn)補(bǔ)充覆蓋等場(chǎng)景。它是對(duì)半徑較小的小區(qū)的一種優(yōu)化，可以在不占用正常時(shí)隙資源的情況下，利用很小的資源承載PRACH信道，有助于提高系統(tǒng)上行吞吐量，某種程度上也可以認(rèn)為有助于提高上行業(yè)務(wù)信道的覆蓋性能。PUCCH格式Physical Uplink Control CHannel，物理上行鏈路控制信道，主要攜帶ACK/NACk, CQI, PMI和RI。LTE中主要有如下的格式：一、Format 1：用于終端上行發(fā)送調(diào)度請(qǐng)求，基站側(cè)僅需檢測(cè)是否存在這樣的發(fā)送Format 1a/1b：用于終端上行發(fā)送ACK/NAK（1比特或2比特）Forma

5、t 1在系統(tǒng)L3信令配置給Schedule Request的資源上傳輸；format 1a/1b在與下行PDCCH CCE相對(duì)應(yīng)的PUCCH ACK/NAK資源上傳輸；當(dāng)SR和上行ACK/NAK需要同時(shí)傳輸時(shí)，在L3信令配置給SR的資源上傳輸上行ACK/NAK。PUCCH上傳輸上行ACK占用的資源由RB ID，frequency domain CDM code (ZC cyclic shift) 和time domain CDM code (orthogonal cover).確定二、Format 2：用于發(fā)送上行CQI反饋（編碼后20比特），數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)UE specific的加擾之后，進(jìn)行QP

6、SK調(diào)制Format 2a：用于發(fā)送上行CQI反饋（編碼后20比特）+1比特的ACK/NAK信息，進(jìn)行BPSK調(diào)制Format 2b：用于發(fā)送上行CQI反饋（編碼后20比特）+2比特的ACK/NAK信息，采用QPSK調(diào)制PUCCH資源映射：PUCCH位于系統(tǒng)帶寬的兩邊，一個(gè)子幀的兩個(gè)時(shí)隙采取跳頻方式獲得頻率分集增益PDCCH格式(DCI和支持CCE的4種傳輸格式)PDCCH上傳輸?shù)膬?nèi)容就叫DCI， PDCCH中承載的是DCI（Downlink Control Information），包含一個(gè)或多個(gè)UE上的資源分配和其他的控制信息；LTE中PDCCH在一個(gè)子幀內(nèi)（注意，不是時(shí)系）占用的符號(hào)個(gè)數(shù)

7、，是由PCFICH中定義的CFI所確定的PDCCH的傳輸帶寬內(nèi)可以同時(shí)包含多個(gè)PDCCH，為了更有效地配置 PDCCH和其他下行控制信道的時(shí)頻資源，LTE定義了兩個(gè)專(zhuān)用的控制信道資源單位：RE組(RE Group，REG)和控制信道單元(Control Channel Element，CCE)。1個(gè)REG由位于同一OFDM符號(hào)上的4個(gè)或6個(gè)相鄰的RE組成，但其中可用的RE數(shù)目只有4個(gè)，6個(gè)RE組成的REG中包含了兩個(gè)參考信號(hào)，而參考信號(hào)RS所占用的RE是不能被控制信道的REG使用的。協(xié)議中（36.211）還特別規(guī)定，對(duì)于只有一個(gè)小區(qū)專(zhuān)用參考信號(hào)的情況，從REG中RE映射的角度，要假定存在兩個(gè)天

8、線端口，所以存在一個(gè)REG中包含4個(gè)或6個(gè)RE兩種情況。一個(gè)CCE由9個(gè)REG構(gòu)成。定義REG這樣的資源單位，主要是為了有效地支持 PCFICH、PHICH等數(shù)據(jù)率很小的控制信道的資源分配，也就是說(shuō)，PCFICH，PHICH的資源分配是以REG為單位的；而定義相對(duì)較大的CCE，是為了用于數(shù)據(jù)量相對(duì)較大的PDCCH的資源分配，PHICH的分布由PBCH確定。PDCCH在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的CCE上傳輸， LTE中支持4中不同類(lèi)型的PDCCH，如下圖所示：PDCCH formatNumber of CCEsNumber of resource-element groupsNumber of PDCCH

9、 bits01972121814424362883872576PDCCH的0123分別包含1、2、4、8個(gè)CCE，選用哪種格式的PDCCH，不僅取決于要傳的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，還取決于信道質(zhì)量等因素，比如對(duì)小區(qū)邊緣的UE，就應(yīng)該用多的CCE以保證可靠性。0123基本是按大類(lèi)分，比如0上行，1下行，2是MIMO等，然后在大類(lèi)里又分abcd幾個(gè)小類(lèi)   對(duì)的。0上行，1下行，2 MIMO，3傳TPC信息。 1,2,4,8對(duì)應(yīng)的是CCE個(gè)數(shù)，也就是aggregation level，也就對(duì)應(yīng)某個(gè)UE在當(dāng)前TTI的PDCCH channel，或者公共PDCCH channel，選擇多少個(gè)CC

10、E一般是有UE的CQI決定的，如果信道質(zhì)量比較好，則可以選擇小的CCE個(gè)數(shù)，畢竟PDCCH是非常珍貴的資源。DCI是指當(dāng)前TTI的不同PDCCH channel采用的格式，一般由傳輸模式?jīng)Q定，比如說(shuō)0用于上行，1C一般用于SI,RAR,PAGING等，1A用于SFBC，2/2A用于SM。PCFICH格式用來(lái)指明PDCCH在子幀內(nèi)所占用的符號(hào)個(gè)數(shù)。CFI就是指示了前面究竟有幾個(gè)Symbol用于發(fā)送控制消息（1、2、3、4）PHICH 物理混合重傳指示信道（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）PHICH用于對(duì)PUSCH傳輸?shù)臄?shù)據(jù)回應(yīng)HARQ ACK/NACK

11、。每個(gè)TTI中的每個(gè)上行TB對(duì)應(yīng)一個(gè)PHICH，也就是說(shuō)，當(dāng)UE在某小區(qū)配置了上行空分復(fù)用時(shí)，需要2個(gè)PHICH。 小區(qū)是通過(guò)MIB的phich-Config字段來(lái)配置PHICH的，下行The Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH) 承載上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腍ybrid ARQ確認(rèn)信息，位于每個(gè)子幀的第一個(gè)OFDM符號(hào)上（注：FDD為基礎(chǔ)，在正常的PHICH周期）。PHICH在多個(gè)REG上傳輸（resource Element Group），多個(gè)PHICH可以分享一組REG，由正交數(shù)組區(qū)分。同一個(gè)資源上的PHICH稱為一個(gè)PHICH組，一

12、個(gè)單獨(dú)的PHICH由兩個(gè)參數(shù)決定：PHICH組號(hào)，組內(nèi)的正交序列號(hào)。一個(gè)PHICH需要多少REG？計(jì)算方式簡(jiǎn)單明了。ACK是111，NACK是000，都是3比特，PHICH使用BPSK調(diào)制，每個(gè)ACK/NACK需要3個(gè)調(diào)制符號(hào)。然后這3個(gè)調(diào)制符號(hào)用正交碼復(fù)用，選用擴(kuò)頻因子為4的常規(guī)循環(huán)前綴，得到12個(gè)符號(hào)。每個(gè)REG包含4個(gè)RE（resource element），每個(gè)RE承載一個(gè)調(diào)制符號(hào)，所以一個(gè)單獨(dú)的PHICH需要3個(gè)REG。下圖顯示了PHICH是如何映射到物理資源上的，用到三個(gè)PHICH組。3個(gè)REG用于支持PHICH組，他們均勻的分布在系統(tǒng)帶寬上，以備頻率分集。（圖中第一個(gè)符號(hào)也包含P

13、CFICH（Physical Control Format Indicator Channel）信息，無(wú)論系統(tǒng)帶寬多少PCFICH總是占用4個(gè)REG，均勻的分布在系統(tǒng)帶寬中。）每個(gè)PHICH組可以包含幾個(gè)PHICH？(3GPP TS 36.211 Table 6.9.1-2)定義了8個(gè)正交序列，所以每組可以最多攜帶8個(gè)PHICH。 系統(tǒng)能支持多少PHICH？結(jié)果跟具體的幀結(jié)構(gòu)相關(guān)。PHICH的數(shù)量由下行系統(tǒng)帶寬和參數(shù)Ng決定，這兩個(gè)參數(shù)都在MIB消息中廣播（Master Information Block）。計(jì)算公式是在 3GPP TS 36.211 章節(jié)

14、0;6.9中定義的。假設(shè)下行帶寬是10HMz， Ng=1 則可供使用的PHICH組有7個(gè)，PHICH的總數(shù)是7個(gè)PHICH組x 每組8個(gè)PHICH共計(jì)56個(gè)PHICH。需要的RE（resource elements）數(shù)是7PHICH組x每組需要3個(gè)REG x 4個(gè)RE每REG，共計(jì)84個(gè)RE。上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腍ARQ ACK/NACK裝在每個(gè)PHICH中，用戶怎么知道查哪個(gè)PHICH找自己的ACK/NACK信息呢？在時(shí)域，上行數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在子幀#n，相應(yīng)的PHICH就會(huì)出現(xiàn)在子幀#n+4。頻域上，它由上行資源分配的DCI format 0指示，PHICH（組號(hào)和組內(nèi)的正交序列號(hào)）是由上行傳輸?shù)谝粋€(gè)時(shí)隙上最低的PRB index和D