第 2 章：PDCCH 盲检详解
物理下行控制信道盲检 — 获取调度信息的关键
2.1 PDCCH 概述
2.1.1 PDCCH 的作用
PDCCH (Physical Downlink Control Channel) 携带 DCI (Downlink Control Information)，用于： - 下行调度指派 (DL assignment) - 上行调度授权 (UL grant) - 功率控制命令 - 寻呼通知 - 随机接入响应
| ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ PDCCH 在接入流程中的位置 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ PSS/SSS → PBCH → PDCCH → PDSCH │
│ (同步) (MIB) (DCI) (数据) │
│ ↑ │
│ 本章重点 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
|
2.1.2 DCI 格式
| DCI 格式 | 用途 | 说明 |
| 0_0 | 上行调度 (fallback) | 基本 UL 调度 |
| 0_1 | 上行调度 (full) | 完整 UL 调度 |
| 1_0 | 下行调度 (fallback) | 基本 DL 调度 |
| 1_1 | 下行调度 (full) | 完整 DL 调度 |
| 2_0 | 时隙格式指示 (SFI) | Slot format |
| 2_1 | 抢占指示 | Preemption |
| 2_2 | 功率控制 (TPC) | Power control |
| 2_3 | SRS 请求 | Sounding RS |
2.2 4G LTE PDCCH 盲检
2.2.1 基本概念
| 参数 | 数值 | 说明 |
| 最大盲检次数/subframe | 44 次 | UE-specific |
| DCI 格式 | 0/1/1A/1B/1C/1D/2/2A/2B/2C/2D/3/3A/4 | 多种格式 |
| 聚合等级 (AL) | 1, 2, 4, 8 | CCE 数量 |
| RNTI 类型 | C-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI, RA-RNTI 等 | 用户/公共标识 |
2.2.2 搜索空间 (Search Space)
| ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 4G 搜索空间类型 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ Common Search Space (CSS): │
│ • CCE 0-15 (固定位置) │
│ • 所有 UE 都监测 │
│ • 用于：系统信息、寻呼、随机接入响应 │
│ │
│ UE-Specific Search Space (USS): │
│ • 基于 RNTI 计算起始位置 │
│ • 每个 UE 独立 │
│ • 用于：用户数据调度 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
|
2.2.3 聚合等级与候选位置
| 聚合等级 | CCE 数量 | 候选数量 | 说明 |
| AL=1 | 1 个 CCE | 6 候选 | 小 DCI，好信道 |
| AL=2 | 2 个 CCE | 6 候选 | 中等 |
| AL=4 | 4 个 CCE | 2 候选 | 大 DCI 或差信道 |
| AL=8 | 8 个 CCE | 2 候选 | 最大冗余 |
CCE 结构：
| 1 CCE = 9 REG = 36 RE = 72 子载波 (QPSK)
|
2.2.4 盲检详细流程
| ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 1: 确定搜索空间 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ • CSS: CCE 0-15 (固定) │
│ • USS: 基于 RNTI + 子帧号 Hash 计算 │
│ Y_k = (A·Y_{k-1}) mod D │
│ Y_{-1} = RNTI ≠ 0 │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 2: 遍历聚合等级 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 对每个 AL (1,2,4,8): │
│ • 计算候选起始位置 L·{(Y_k + m) mod floor(N_CCE/L)} │
│ • m = 0...M(L)-1 (候选索引) │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 3: 对每个候选执行盲检 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ ① 提取候选 PDCCH 的 RE │
│ ② 解调 (QPSK) │
│ ③ 解扰 (使用 RNTI 加扰的 CRC) │
│ ④ 解码 (Tail-biting Convolutional Code) │
│ ⑤ CRC 校验： │
│ - CRC 用 RNTI 掩码 (XOR) │
│ - CRC 通过 → DCI 有效 │
│ - CRC 失败 → 尝试下一个候选 │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 4: DCI 格式解析 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 对每个通过 CRC 的候选，尝试解析不同 DCI 格式： │
│ • Format 0: UL 调度 (PUSCH) │
│ • Format 1/1A/1B/1C/1D: DL 调度 (PDSCH) │
│ • Format 2/2A/2B/2C/2D: MIMO DL 调度 │
│ • Format 3/3A: 功率控制 │
│ • Format 4: UL MIMO 调度 │
│ │
│ 通过 payload 大小和标志位区分格式 │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
|
2.2.5 盲检次数计算
UE-Specific Search Space:
| AL=1: 6 候选 × 2 DCI 格式 = 12 次
AL=2: 6 候选 × 2 DCI 格式 = 12 次
AL=4: 2 候选 × 2 DCI 格式 = 4 次
AL=8: 2 候选 × 2 DCI 格式 = 4 次
─────────────────────────────────
小计：32 次 (实际配置可达 44 次)
|
Common Search Space:
| AL=4: 4 候选 × 4 DCI 格式 = 16 次
AL=8: 2 候选 × 4 DCI 格式 = 8 次
─────────────────────────────────
小计：24 次
|
2.3 5G NR PDCCH 盲检
2.3.1 核心概念
| 参数 | 数值 | 说明 |
| 最大盲检次数/slot | 44 次 | per cell, per slot |
| 最大 CCE 数/slot | 56 个 | per cell |
| 聚合等级 (AL) | 1, 2, 4, 8, 16 | 比 4G 多 AL=16 |
| RNTI 类型 | C-RNTI, CS-RNTI, P-RNTI, SI-RNTI, INT-RNTI 等 | 更多类型 |
2.3.2 CORESET (Control Resource Set)
| ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ CORESET 配置参数 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ • 时域：1-3 个 OFDM 符号 │
│ • 频域：24-275 个 RB (Resource Block) │
│ • 最多配置 3 个 CORESET per BWP │
│ • 定义 PDCCH 的时频资源区域 │
│ • 预编码粒度：REG bundle (2/6 REGs) │
│ • TCI 状态：波束指示 │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
CORESET 结构示意:
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 频域 (RBs) → │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ CORESET #0 │ │
│ │ ┌─────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ REG Bundle │ │ │
│ │ │ ┌───┬───┬───┬───┐ │ │ │
│ │ │ │REG│REG│REG│REG│ ... │ │ │
│ │ │ └───┴───┴───┴───┘ │ │ │
│ │ └─────────────────────────────────────────┘ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ 时域 (Symbols) ↓ │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
|
2.3.3 Search Space (5G)
| ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 5G Search Space 类型 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ Common Search Space (CSS): │
│ • Type0-PDCCH: SIB1 调度 (SI-RNTI) │
│ • Type0A-PDCCH: 其他 SI (SI-RNTI) │
│ • Type1-PDCCH: Random Access (RA-RNTI) │
│ • Type2-PDCCH: Paging (P-RNTI) │
│ • Type3-PDCCH: Group Power Control (TPC-PUCCH-RNTI) │
│ │
│ UE-Specific Search Space (USS): │
│ • 用户数据调度 (C-RNTI, CS-RNTI) │
│ • 基于 RNTI + slot 编号计算 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
|
2.3.4 监测时机 (Monitoring Occasion)
5G 引入灵活的监测时机配置：
| 参数 | 说明 |
| 周期 | ½/5/10/20/40/80/160 slots |
| 偏移 | slot 内偏移 |
| 监测符号 | within slot 的符号位置 |
| 持续时间 | 连续监测的 slot 数 |
| 监测时机配置示例:
┌────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┐
│ Slot 0 │ Slot 1 │ Slot 2 │ Slot 3 │ Slot 4 │ Slot 5 │ Slot 6 │ Slot 7 │
├────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤
│ M │ │ │ │ M │ │ │ │
│ (监测) │ │ │ │ (监测) │ │ │ │
└────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┘
↑ ↑
周期=5 slots 周期=5 slots
|
2.3.5 盲检详细流程
| ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 1: RRC 配置 CORESET 和 Search Space │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ • CORESET#0~2: 时频资源、预编码、DMRS 配置 │
│ • Search Space: 关联 CORESET、周期、偏移、AL 配置 │
│ • 每个 Search Space 关联一个 CORESET │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 2: 确定监测时机 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ • 根据 Search Space 配置计算监测 slot │
│ • 确定 slot 内监测符号位置 │
│ • 只在配置的监测时机进行盲检 │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 3: 遍历聚合等级和候选位置 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 聚合等级：AL = 1, 2, 4, 8, 16 │
│ │
│ 每 AL 的候选数量配置 (per Search Space): │
│ AL=1: 0/1/2/3/4/5/6/8 候选 │
│ AL=2: 0/1/2/3/4/5/6/8 候选 │
│ AL=4: 0/1/2/3/4/5/6/8 候选 │
│ AL=8: 0/1/2/3/4/5/6/8 候选 │
│ AL=16: 0/1/2/3/4/5/6/8 候选 │
│ │
│ 候选位置计算：Hash 函数 + RNTI + slot 编号 │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 4: PDCCH 接收与解码 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ ① 提取 CORESET 内的 RE │
│ ② DMRS 信道估计 (使用 PDCCH DMRS) │
│ ③ 均衡 (MMSE/ZF) │
│ ④ 解调 (QPSK) │
│ ⑤ 解扰 (使用 RNTI 序列) │
│ ⑥ 解码 (Polar Code - 5G 新编码) │
│ ⑦ CRC 校验 (24-bit CRC + RNTI 掩码) │
│ - CRC 通过 → DCI 有效 │
│ - CRC 失败 → 尝试下一候选 │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 5: DCI 格式解析 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ • DCI 0_0/0_1: 上行调度 │
│ • DCI 1_0/1_1: 下行调度 │
│ • DCI 2_0: 时隙格式指示 (SFI) │
│ • DCI 2_1: 抢占指示 │
│ • DCI 2_2: 功率控制 │
│ • DCI 2_3: SRS 请求 │
│ │
│ 通过 RNTI 类型和 payload 大小区分 │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
|
2.3.6 盲检次数分配示例
| Search Space 类型 | AL=1 | AL=2 | AL=4 | AL=8 | AL=16 | 合计 |
| CSS (Type0/½) | 0 | 0 | 4 | 4 | 0 | 8 |
| USS #1 | 6 | 6 | 2 | 2 | 0 | 16 |
| USS #2 | 6 | 6 | 2 | 2 | 0 | 16 |
| USS #3 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 | 4 |
| 总计 | 14 | 14 | 8 | 8 | 0 | 44 |
2.3 4G vs 5G PDCCH 盲检对比
| 特性 | 4G LTE | 5G NR |
| 最大盲检次数 | 44 次/subframe | 44 次/slot |
| 最大 CCE 数 | ~32 个 | 56 个 |
| 聚合等级 | 1, 2, 4, 8 | 1, 2, 4, 8, 16 |
| 搜索空间 | CSS + USS | 5 种 CSS + USS |
| 资源配置 | 固定 (PCFICH 指示) | 灵活 (CORESET 配置) |
| DMRS | 无 (使用 CRS) | 有 (PDCCH DMRS) |
| 监测周期 | 每子帧 | 可配置 (1~160 slots) |
| 信道编码 | TBCC | Polar Code |
| CRC | 16 bits | 24 bits |
2.4 盲检次数限制与优先级
2.4.1 盲检次数上限
| 场景 | 最大盲检次数 | 最大 CCE 数 |
| 4G 每子帧 | 44 次 | ~32 个 |
| 5G 每 slot (μ=0) | 44 次 | 56 个 |
| 5G 每 slot (μ=1) | 36 次 | 56 个 |
| 5G 每 slot (μ=2) | 22 次 | 48 个 |
| 5G 每 slot (μ=3) | 20 次 | 32 个 |
μ: 子载波间隔配置 (0=15kHz, 1=30kHz, 2=60kHz, 3=120kHz)
2.4.2 盲检优先级
当盲检次数超过限制时，UE 按优先级丢弃部分候选：
| 优先级排序 (高 → 低):
1. Type0-PDCCH CSS (SIB1) - 最高优先级
2. Type0A-PDCCH CSS (其他 SI)
3. Type1-PDCCH CSS (Random Access)
4. Type2-PDCCH CSS (Paging)
5. Type3-PDCCH CSS (Group Power Control)
6. USS (C-RNTI 调度)
7. USS (CS-RNTI 重传)
|
2.5 关键细节
2.5.1 为什么叫"盲"检？
| UE 不知道:
• PDCCH 在哪个 CCE 位置
• 使用哪个聚合等级
• 使用哪个 DCI 格式
• 使用哪个 RNTI
必须"盲"试所有可能性，通过 CRC+RNTI 验证
|
2.5.2 CRC 加扰机制
| CRC 计算:
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ DCI payload → CRC 计算 → XOR RNTI → 附加到 DCI │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
UE 侧验证:
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 接收数据 → 解码 → CRC 计算 → XOR RNTI → 校验 │
│ ↑ │
│ 尝试不同 RNTI │
│ CRC 通过 = 匹配 │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
|
2.6 完整 PDCCH 盲检流程图
| ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ PDCCH 盲检完整流程 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ 1. 获取配置 │ MIB → CORESET#0/SearchSpace#0 │
│ │ (MIB) │ SIB1 → 完整配置 │
│ └────────┬────────┘ │
│ ▼ │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ 2. 确定监测时机 │ 根据 Search Space 周期/偏移计算 │
│ │ │ → 确定 slot 和符号位置 │
│ └────────┬────────┘ │
│ ▼ │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ 3. 遍历 Search │ CSS (Type0/1/2/3) + USS │
│ │ Space │ → 获取候选位置列表 │
│ └────────┬────────┘ │
│ ▼ │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ 4. 遍历 AL │ AL=1,2,4,8,16 │
│ │ │ → 计算每个 AL 的候选位置 │
│ └────────┬────────┘ │
│ ▼ │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ 5. 遍历候选 │ 对每个候选位置: │
│ │ 位置 │ • 提取 RE │
│ │ │ • 解调 → 解扰 → 解码 → CRC │
│ └────────┬────────┘ │
│ ▼ │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ 6. CRC 验证 │ 使用 RNTI 解扰 CRC │
│ │ │ • 通过 → DCI 有效 │
│ │ │ • 失败 → 下一候选 │
│ └────────┬────────┘ │
│ ▼ │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ 7. DCI 解析 │ 根据 DCI 格式解析调度信息 │
│ │ │ → PDSCH 接收或 PUSCH 发送 │
│ └─────────────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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