1. CCE

      PDCCH主要用于传输下行控制信息和UL Grant，以便UE正确接收PDSCH及为PUSCH分配上行资源，其分配单位为CCE(1 CCE = 6 REG = 72 RE，1 REG = 1 OFDM symbol * 12 subcarrier = 12 RE)。对于一个PDCCH而言，其由一个或多个CCEs组成，而所分配的CCE数量根据聚合等级的不同而不同，PDCCH所支持的聚合等级如表1所示。

                         表1: Supported PDCCH aggregation levels.

       对于与CORESET p相关联的搜索空间集s，时隙中搜索空间集的PDCCH candidate 所占用的CCEs由公式(1)(用于确定CCE占用的位置)给出。

                                            (1)

      其中， ，

                 L为聚合等级，

                是CORESET p中的CCE数，从0~进行编号，

                ，为给定的搜索空间内需要监听聚合等级L的PDCCH candidates，

                为载波指示符域，如果UE通过用于监视PDCCH的服务小区的更高层参数CrossCarrierSchedulingConfig配置有载波指示符字段，则是载波指示符域值，否则，公共搜索空间的，

       对于CSS，，

       对于USS，是控制资源集p中搜索控制S的CCE聚合等级L所有配置的的的最大值。

       对于CSS，。

       对于USS，定义为：

       其中，，D = 65537，而又随着控制资源集p的不同，有3种不同的值，p mod 3 = 0时，；p mod 3 = 1时，；p mod 3 = 2时，；是C-RNTI值。

2. CORESET

       UE可被配置多个CORESET(Control-resource set, 控制资源集)，其位于BWP内，对于每个BWP最多被配置3个CORESET(包括common和UE-specific CORESETs)。

       对于PDCCH而言，所传输控制信息的时频位置位于CORESET内，而一个CORESET时频位置的组成：频域由NRBCORESET个RB组成，时域由NsymbCORESET∈1,2,3个符号组成。

      每个CORESET中有交织(分布式)和非交织(集中式)两种CCE-to-REG映射可选，但是每个CORESET仅能关联其中一种，其CCE-to-REG映射通过REG bundles描述：

• REG bundle i被定义为REGs，其中L是REG bundle大小，i=0,1,…,NREGCORESETL1是， CORESET中REG数NREGCORESET=NRBCORESETNsymbCORESET；
• CCE j由REG bundles组成，其中f(.)是交织CCEto-REG映射。

      对于非交织CCE-to-REG映射，其L = 6，f(x) = x。当=3(dmrs-TypeA-Position = 3，详细解释参考CORESET配置)时，其在CORESET中CCE-to-REG映射以及CCE与REG bundle的关系如图1所示。

                                                   图1 非交织CCE-to-REG映射以及CCE与REG bundle的关系示意图

      从图1中可看出，CORESET内的REG以时域优先的方式按递增顺序编号，起始于第一个OFDM符号和编号最小的RB，其编号从0开始。

      对于非交织CCE-to-REG映射，对于 ，；对于，。而

                                                                                                    

                其中，。

2.1 CORESET配置

CORESET配置有两种方式：ControlResourceSet或ControlResourceSetZero。

对于由ControlResourceSet IE进行配置：

• CORESET索引p，，由参数controlResourceSetId指示，对于一个UE而言，P<= 3（P表示CORESET个数）；
• 由CORESET参数frequencyDomainResources指示，其frequencyDomainResources提供的是一个bitmap，而bitmap上的bit与6个连续PRB的非重叠组具有一一映射关系，并在个PRBs的DL BWP下行带宽中PRB索引按递增顺序编号。
• 由参数duration指示，其中仅参数dmrsTypeA-Position = 3时才支持；
• 参数cceREG-MappingType指示CCEto-REG映射方式；
• 对于交织CCEto-REG映射，L由参数regBundleSize指示；非交织L = 6；
• R由参数interleaverSize指示；
• 由参数shiftIndex指示(如果提供，否则)；
• 如果参数precoderGranularity = sameAsREGbundle，则在一个REG bundle中使用相同的预编码；
• 如果高层参数precoderGranularity = allContiguousRBs，则在CORESET中的连续RB集合内的所有REG中使用相同的预编码，并且CORESET中没有RE与如参数lteCRS-ToMatchAround所指示的SSB或LTE小区特定参考信号重叠。同时，UE不期望在频域上配置一个超过4个不连续的RB子集的CORESET的RB集。

对于由ControlResourceSetZero IE进行配置：

• 和由ControlResourceSetZero的值所指示，其对应如表2所示(其他SCS的配置参考38.213表13.2~13.15)；

        表2: Set of resource blocks and slot symbols of CORESET for Type0-PDCCH search space set when {SS/PBCH block,                        PDCCH} SCS is {15, 15} kHz for frequency bands with minimum channel bandwidth 5 MHz or 10 MHz

• CCEto-REG映射方式为交织；
• L = 6；
• R = 2；
• ；
• 当CORESET 0由MIB或SIB1配置时，CP为Normal CP；
• 在一个REG bundle中使用相同的预编码。

3. 搜索空间

       搜索空间分为公共搜索空间(Common search space, CSS)和UE特定的搜索空间(UE-specific search space, USS)。CSS用于BCCH、寻呼、RAR等相关的控制信息(小区级公共信息)。USS用于传输与DL-SCH、UL-SCH等相关的控制信息(UE级信息)。

       对于UE而言，CSS和USS的配置，由PDCCH-Config IE中参数searchSpaceType决定。对于UE所配置的每个DL BWP，UE最多被配置搜索空间集(每个搜索空间集来源于S个搜索空间集中)。

3.1 搜索空间配置

UE的搜索空间由SearchSpace配置。其配置如下所示：

3.2 CSS

CSS有5种类型，不同的类型对应不同的消息，其详细的描述如下所述：

• Type0PDCCH CSS：由MIB中pdcchConfigSIB1或PDCCHConfigCommon中searchSpaceSIB1或PDCCHConfigCommon中searchSpaceZero配置，其DCI format由SIRNTI(用于SIB1)加扰。

      对于DL BWP，如果高层没有给UE提供Type0-PDCCH CSS的searchSpace-SIB1(由PDCCH-ConfigCommon设置)，则UE不监视在DL BWP上设置的Type0-PDCCH CSS的PDCCH candidates。而Type0-PDCCH CSS集由CCE 聚合等级和表3中给出的每个CCE聚合等级的PDCCH candidates数量定义。如果激活DL BWP和初始DL BWP具有相同的SCS和CP长度，并且激活DL BWP包括初始DL BWP的所有RB，或者激活DL BWP是初始DL BWP，则Type0-PDCCH CSS集配置的CORESET索引为0(SIB1的CORESET ID)，且Type0-PDCCH CSS集的搜索空间集索引也为0(SIB1的搜索空间ID)。

• Type0APDCCH CSS：由PDCCHConfigCommon中searchSpaceOtherSystemInformation配置，其DCI format由SI-RNTI(用于其他SI)加扰。

       对于DL BWP，如果高层没有给UE提供一个用于Type0A-PDCCH CSS的CORESET，则其相应的CORESET与Type0-PDCCH CSS的CORESET相同。如果没有给UE通过searchSpaceOtherSystemInformation配置Type0A-PDCCH CSS集，则UE在DL BWP不监视Type0A-PDCCH CSS的PDCCH。而Type0A-PDCCH CSS集由CCE 聚合等级和表3中给出的每个CCE聚合等级的PDCCH candidates数量定义。

• Type1PDCCH CSS：由PDCCHConfigCommon中raSearchSpace配置，其DCI format由RARNTI(用于RAR)或TCRNTI(用于Msg4)加扰。

       对于DL BWP和Type1-PDCCH CSS集，UE通过ra-SearchSpace被配置搜索空间。如果高层在DL BWP上不给UE配置用于Type1-PDCCH CSS集的CORESET，则用于Type1-PDCCH CSS集的CORESET与用于Type0-PDCCH CSS集的CORESET相同。

• Type2PDCCH CSS：由PDCCHConfigCommon中pagingSearchSpace配置，其DCI format由PRNTI(用于寻呼)加扰。

       对于DL BWP，如果UE没有被提供用于Type2-PDCCH CSS集的CORESET，则相应的CORESET与在DL BWP上的用于Type0-PDCCH CSS的CORESET相同。如果没有给UE通过pagingSearchSpace配置Type2-PDCCH CSS集，则UE在DL BWP不监视Type2-PDCCH CSS集的PDCCH。而Type2-PDCCH CSS集由CCE 聚合等级和表3中给出的每个CCE聚合等级的PDCCH candidates数量定义。

• Type3PDCCH CSS：由PDCCHConfig(searchSpaceType = common)中SearchSpace配置，其DCI format由INTRNTI(DCI format 2_1)、SFIRNTI(DCI format 2_0)、TPCPUSCH-RNTI(DCI format 2_2)、TPCPUCCH-RNTI(DCI format 2_2)、TPCSRS-RNTI(DCI format 2_3)、以及仅在主小区下的CRNTI、MCSC-RNTI、CSRNTI加扰。

        如果UE没有被提供Type3-PDCCH CSS集，并且UE已经接收了C-RNTI，则UE监视在Type1-PDCCH CSS集用C-RNTI加扰的DCI format 0_0和DCI format 0_1的PDCCH candidates。

         表3: CCE aggregation levels and maximum number of PDCCH candidates per CCE aggregation level for CSS sets                                                            configured by searchSpace-SIB1

       对于Type0/0A/2-PDCCH CSS集，如果DCI format由C-RNTI加扰，则searchSpaceID的不同，其监视PDCCH candidates的occasion的处理方式也不一样，如果searchSpaceID为非0，则UE根据搜索空间集相关联的searchSpaceID监视Type0/0A/2-PDCCH CSS集PDCCH candidates的occasion；否则，UE仅在与SSB相关联的监视occasion监视相应的PDCCH candidates，其中SSB与包含在CORESET#0的激活BWP的TCI-state(由最近的MAC CE激活命令指示，或不是由触发基于非竞争的随机接入过程的PDCCH order发起的随机接入过程确定)中的CSI-RS准共址。

3.3 USS

      USS集由PDCCH-Config(searchSpaceType = ue-Specific)中SearchSpace配置，其DCI format由C-RNTI、MCS-C-RNTI、SP-CSI-RNTI、CS-RNTI加扰。

      如果UE没有被提供USS集，并且UE已经接收了C-RNTI，则UE监视在Type1-PDCCH CSS集用C-RNTI加扰的DCI format 0_0和DCI format 0_1的PDCCH candidates。

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Sequence generation

在OFDM符号 上的参考信号序列定义如下：

序列 按照如下公式映射到RE(该符号的意思是在天线端口p，子载波间距配置中的RE位置)上，同时要满足以下条件：

1. 携带PDCCH的每个REG(Resource Element Group)都携带有DMRS。
2. 如果在信令中配置了IE：precoderGranularity，并且该IE的值等于‘samAsREG-bundle’，那么这些RE位于组成PDCCH的REG中。
3. 如果在信令中配置了IE：precoderGranularity，并且该IE的值等于‘allContiguousRBs’，那么所有的REG都属于UE尝试去解码的PDCCH对应的CORESET的连续RBG中。

从上式可以看出，PDCCH的DMRS在每个symbol上每4个RE出现一次，也就是说每个RB上一共12个RE，其中3个RE用于PDCCH DMRS；9个RE用于PDCCH。 

大家回忆一下之前我们说的CCE的定义：1 CCE = 6 REG = 72个RE=144 bits；

那么1个CCE中实际上用于PDCCH传输的RE个数为：72 - 6 x 3 = 54个RE = 108 bits

从以上可以看出，如果使用1个CCE的聚合度来传输PDCCH，显然如果DCI的bit数越多，那么可以放置的用来恢复的冗余bit数量就越少，这就要求信道质量非常好才能正确解码PDCCH。

这也是在R16中推出DCI format 0_2和1_2作为URLLC场景专用DCI format，一个重要原因就是DCI format 0_2和1_2的bit数相较于其他DCI format较少，意味着在相同的信道环境下DCI format 0_2和1_2解码成功的可靠性更高。

PDCCH 介绍—资源映射(Resource Mapping)

本文主要介绍用于传输PDCCH的时频资源。

From 3GPP TS 38.211 V15.8.0 7.3.2 Physical downlink control channel
(PDCCH) & 7.4.1.3 Demodulation reference signals for PDCCH

资源单位简介

在介绍PDCCH 资源映射中，会用到图中所示的资源单位。按照本人的理解，从小到大进行了排序。首先简单解释不同资源单位所占用的基本时频资源的大小。

1. REG
   1个REG=1个OFDM符号 $\times$ 1个RB，REG是PDCCH中最小的资源单位。
2. REG bundle
   L个REG组成一个REG bundle，其中$L\in 2,3,6$.
3. CCE
   6个REG组成一个CCE，因此$\frac{6}{L}$个REG bundle组成一个CCE。
4. PDCCH
   多个CCE组成一个PDCCH。
   PDCCH的聚合等级(Aggregation level, AL)是一个PDCCH中包含的CCE个数，$AL\in 1,2,4,8,16$.
   $AL$由RRC信令SearchSpace information element中的nrofCandidates确定。
5. CORESET
   a) CORESET的时频资源范围由RRC信令ControlResourceSet information element中的参数duration(对应$N_{symb}^{CORESET}$)和frequencyDomainResources(对应$N_{RB}^{CORESET}$)确定。
   b) 每个CORESET包含了多个候选的PDCCH。
   c) CORESET占用 N s y m b C O R E S E T ∈ { 1 , 2 , 3 } N_{symb}^{CORESET} \in \{1,2,3\} NsymbCORESET​∈{1,2,3}个OFDM符号，在每个OFDM符号上占用$N_{RB}^{CORESET}$个RB。一个CORESET中共有$N_{symb}^{CORESET}\times N_{RB}^{CORESET}$个REG。
   d) 只有当dmrs-TypeA-Position=3,$N_{symb}^{CORESET}$才可以被配置为3。

资源单位之间的映射

REG到CORESET的映射

每个CORESET中有$N_{symb}^{CORESET}\times N_{RB}^{CORESET}$个REG，按照先时域再频域的顺序进行映射。

假设一个CORESET中$N_{symb}^{CORESET}=3$,$N_{RB}^{CORESET}=4$，则对应的REG序号如下图所示。

REG到REG bundle & REG bundle到CCE的映射

本节介绍从REG到REG bundle的映射方法以及从REG bundle到CCE的映射方法。非交织/交织指从REG bundle到CCE的映射过程，但是从REG bundle到CCE的映射过程会影响到从REG到REG bundle的映射过程。

下文中，以CORESET中$N_{symb}^{CORESET}=3$,$N_{RB}^{CORESET}=4$进行举例。

映射公式

• REG到REG bundle
  REG bundle $i$=REGs { i L , i L + 1 , . . . , i L + L − 1 } \{iL,iL+1,...,iL+L-1\} {iL,iL+1,...,iL+L−1}
  其中$L$是一个REG bundle中包含的REG数目，$i=0,1,..,N_{REG}^{CORESET}/L-1$是REG bundle的索引。
• REG bundle到CCE
  CCE $j$=REG bundles { f ( 6 j / L ) , f ( 6 j / L + 1 ) , . . . , f ( 6 j / L + 6 / L − 1 ) } \left\{ f(6j/L),f(6j/L+1),...,f(6j/L+6/L-1)\right\} {f(6j/L),f(6j/L+1),...,f(6j/L+6/L−1)}
  其中$j$是CCE的索引，$f(\cdot )$是某种函数，对于非交织/交织的情况，$f(\cdot )$的函数表达式不同。

非交织/交织的确定由RRC信令ControlResourceSet中的cce-REG-MappingType确定。

非交织的情况

非交织的情况，$L=6,f(x)=x$.
根据映射公式进行举例

• REG到REG bundle
  $i$的最大索引序号等于$N_{REG}^{CORESET}/L-1=12/6-1=1$，因此共有两个REG bundle，分别是REG bundle 0, REG bundle 1.

  $i=0$时, REG bundle $0$= REG { 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 } \{0,1,2,3,4,5\} {0,1,2,3,4,5}
  $i=1$时, REG bundle $1$= REG { 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 } \{6,7,8,9,10,11\} {6,7,8,9,10,11}

• REG bundle到CCE

  $j=0$, CCE $0$=REG bundles { f ( 0 ) } \{f(0)\} {f(0)},且$f(0)=0$,因此CCE $0$=REG bundle $0$.
  $j=1$, CCE $1$=REG bundles { f ( 1 ) } \{f(1)\} {f(1)},且$f(1)=1$,因此CCE $1$=REG bundle $1$.

• 举例图例说明
  

• 总结
  在非交织的情况下，每个REG bundle都由6个REG组成，每个CCE都由1个REG bundle组成。

交织的情况

• REG bundle size: L

  若$N_{symb}^{CORESET}=1$， L ∈ { 2 , 6 } L\in \{2,6\} L∈{2,6}
  若$N_{symb}^{CORESET}=2,3$, L ∈ { N s y m b C O R E S E T , 6 } L \in \{N_{symb}^{CORESET},6\} L∈{NsymbCORESET​,6}
  $L$的具体取值由RRC信令CORESET中的reg-BundleSize确定

• $f(\cdot )$
  $f(x)=\left(rC+c+n_{shift}\right)mod\left(N_{REG}^{CORESET}/L\right)$
  $x=cR+r$
  $r=0,1,...,R-1$
  $c=0,1,...,C-1$
  $C=N_{REG}^{CORESET}/LR$

  • 物理含义
    1. $R$是交织器的总行数，$r$是交织器的行索引， R ∈ { 2 , 3 , 6 } R\in\{2,3,6\} R∈{2,3,6}由RRC信令CORESET中的interleaverSize确定。
    2. $N_{REG}^{CORESET}$是一个CORESET中总的REG数目，$N_{REG}^{CORESET}=N_{symb}^{CORESET}\cdot N_{RB}^{CORESET}$
    3. $LR$是交织器中每一行包含的REG数目, 因此，交织器中共有$C=N_{REG}^{CORESET}/LR$ 列，高层配置$L,R$时，确保$C$为整数，否则UE不会处理高层配置。
    4. $C$是交织器的总列数，$c$是交织器的列索引
    5. n s h i f t ∈ { 0 , 1 , 2 , . . . , 274 } n_{shift}\in\{0,1,2,...,274\} nshift​∈{0,1,2,...,274}是偏移值。取值由CORESET中的shiftIndex确定(未配置时，该值等于$N_{ID}^{cell}$)。
    6. $x=cR+r$是在交织器中按行索引的第x个元素，$rC+c$是交织器中按列索引的第x个元素.
    7. $N_{REG}^{CORESET}/L$是交织器中全部元素(全部 REG bundle)的数目。
    8. 通过一个例子来说明公示的物理含义，假设$n_{shift}=0,rC+c<N_{REG}^{CORESET}/L$，则此时公式$f(\cdot )$变为$f(x)=rC+c$，实现了交织器“行放列取”的功能。而偏置值和取余运算只会影响到“列取”开始位置的不同。
  • $f(\cdot )$总结
    f(x)函数对应一个交织器($R$行$C$列)，实现行放列取的功能。交织器中的每一个元素是REG bundle $i$，交织器的行数由高层信令指定，交织器的列数可以通过计算得到。自变量$x$对应“行放”的索引，函数表达式中的$rC+c$对应“列取”的索引。而偏置值和取余运算决定了列取开始的位置。

• 举例

1. 假设由高层信令确定$N_{symb}^{CORESET}=3$,$N_{RB}^{CORESET}=4,L=3,R=2,n_{shift}=0$.

2. $i=0$, REG bundle $0$=REG { 0 , 1 , 2 } \{0,1,2\} {0,1,2}
   $i=1$, REG bundle $1$=REG { 3 , 4 , 5 } \{3,4,5\} {3,4,5}
   $i=2$, REG bundle $2$=REG { 6 , 7 , 8 } \{6,7,8\} {6,7,8}
   $i=3$, REG bundle $3$=REG { 9 , 10 , 11 } \{9,10,11\} {9,10,11}

3. 交织器的列数等于$N_{REG}^{CORESET}/LR=12/(3\cdot 2)=2$,因此交织器的大小为$2\times 2$，按照行的顺序依次放置了4个REG bundle。

4. $j=0$, CCE $0$= REG bundles { f ( 0 ) , f ( 1 ) } \{f(0),f(1)\} {f(0),f(1)}
   $j=1$, CCE $1$= REG bundles { f ( 2 ) , f ( 3 ) } \{f(2),f(3)\} {f(2),f(3)}

   x=cR+r	c	r	rC+c	f(x)
   0	0	0	0	0
   1	0	1	2	2
   2	1	0	1	1
   3	1	1	3	3

   因此
   $j=0$, CCE $0$= REG bundles { 0 , 2 } \{0,2\} {0,2}
   $j=1$, CCE $1$= REG bundles { 1 , 3 } \{1,3\} {1,3}

5. 示意图
   

其他

每个UE可以配置多个CORESET，每个CORESET由唯一的REG到CCE的映射方式(非交织/交织)。

CORESET中的参数precoderGranularity指示了预编码的粒度。当precoderGranularity=sameAsREG-bundle时，同一个REG bundle中的REG使用相同的预编码。当precoderGranularity=allContiguousRBs时，CORESET中的连续RB使用相同的预编码，并且认为SSB或者LTE的参考信号不会和CORESET中的RE重合。

• CORESET0的配置
  由于UE接收CORSET0时，还没有RRC信令，因此需要利用提前预设的一些信息来获取CORESET0的配置
  • $N_{symb}^{CORESET},N_{RB}^{CORESET}$由38.213 V15.10.0第13章的Table确定。
  • UE假设使用交织
  • $L=6,R=2,n_{shift}=N_{ID}^{cell}$
  • 对于MIB或者SIB 1配置的CORESET0， UE假设使用normal CP
  • UE假设预编码颗粒度为sameAsREG-bundle

DMRS of PDCCH resource mapping

序列产生

在第l个OFDM符号上，UE使用下述参考信号序列

其中，$c(i)$是伪随机序列，其初始化的生成公式为：

其中，
$l$是slot上OFDM的序号；
$n_{s,f}^u$是无线帧中的slot序号；
N I D ∈ { 0 , 1 , . . . , 65535 } N_{ID}\in \{0,1,...,65535\} NID​∈{0,1,...,65535}由RRC信令CORESET中的pdcch-DMRS-ScramblingID给出.
若高层未配置该参数，$N_{ID}=N_{ID}^{cell}$。

DMRS映射到物理资源

UE根据下列公式，将序列$r_l(m)$映射到第$(k,l{)}_{p,u}$个RE

$a_{k,l}^{(p,u)}={\beta }_{DMRS}^{PDCCH}\cdot r_l\left(3n+k^{{}^{\prime }}\right)$
$k=n{N}_{sc}^{RB}+4k^{{}^{\prime }}+1$
$k^{\prime }=0,1,2$
$n=0,1,...$

$n$是REG索引变量，$k^{{}^{\prime }}$和$n$的取值关系如下:
$n=0$, $k^{{}^{\prime }}$依次等于0，1，2，$k$依次等于1，4，9，索引第0个REG的第1，5，9个子载波
$n=1$, $k^{{}^{\prime }}$依次等于0，1，2，$k$依次等于13，16，21，索引第1个REG的第1，5，9个子载波
…

从公式中可以看出，每个REG上共有三个子载波承载了DMRS信号，分别是第1，5，9个子载波。
如果当预编码的粒度等于sameAsREG-bundle，则$n$索引到组成该PDCCH的全部REG。
如果当预编码的粒度等于allContiguousRBs，则$n$索引到CORESET中连续RB组成集合的全部REG。

• 子载波$k$的参考点如下(即$k=0$开始的位置)：
  • 如果是PBCH或者PDCCH-ConfigCommon中的controlResourceSetZero配置的CORESET，参考点是CORESET中第一个PRB的第0个子载波。
  • 其他情况，参考点是CRB的第一个子载波
• $l$的含义是slot中的第$l$个OFDM符号
• 天线端口$p=2000$

在没有配置CSI-RS或者单独进行配置的情况下，UE假设PDCCH的DMRS和SSB有相同的多普勒频移，多普勒拓展，平均时延，时延拓展以及相同的接收端空间参数。