淺析LTE系統中下行控制域中的閑置資源

舒睿俊

【摘要】 LTE協議標準化過程中，為了降低系統復雜度，對下行控制信道的資源分配做了限制，另外由于CRS資源預留和實際CRS端口數目不匹配，都會導致下行控制域中會產生閑置資源。本文對下行控制域閑置資源的產生原因以及特征做了分析。

【關鍵詞】 LTE 下行控制域 下行控制信道 CRS端口 閑置資源

一、引言

LTE系統采用正交頻分復用多址接入（OFDMA）技術作為下行傳輸方案。下行子幀時分為控制域和數據域，其中下行控制域用于承載下行控制信道（包括PCFICH、PHICH和PDCCH）和小區相關參考信號（CRS）。

標準定義下行控制域使用資源單元組（REG）定義下行控制信道資源分配單位。系統配置的CRS端口數目和循環前綴（CP）類型決定了下行控制域中每個時域OFDM符號上REG的大小。如果REG包含6個RE，則其中2個RE用于映射CRS，稱為CRS-RE，另外4個RE用于承載下行控制信道，稱為CCH-RE；如果REG包含4個RE，則該4個RE都是CCH-RE。

二、下行控制域閑置資源的產生原因

2.1 閑置CCH-RE

為了降低復雜度，下行控制信道的資源分配并不是以RE為單位：PCFICH和PHICH的最小資源分配單位是REG；PDCCH的最小資源分配單位是CCE。這些資源映射限制會導致部分CCH-RE由于不滿足資源分配條件而被閑置，產生閑置CCH-RE。

2.2 閑置CRS-RE

LTE標準中，系統為CRS端口0和端口1預留了RE。如果小區只分配了CRS端口0，則預留給CRS端口1的RE將會閑置，產生閑置CRS-RE。

三、下行控制域閑置資源的數量和時頻位置

3.1 閑置CCH-RE

PDCCH以CCE為單位進行資源映射，1個CCE包括9個REG。如果下行控制域中總的REG數目減去PCFICH和PHICH使用的REG數目后剩余的REG數目（記為N）不是9的整數倍，那么就會產生M個閑置REG，M=N mod 9，其中包括4*M個閑置CCH-RE。閑置CCH-RE的數目和時頻位置由下行系統帶寬，CRS端口數目，PHICH使用的資源（由系統參數Ng和mi決定），小區標識（Cell ID）和下行控制域時域跨度（ ）決定。

3.2 閑置CRS-RE

下行控制域的第一個OFDM符號上REG的大小等于6個RE，包含2個CRS-RE，分別供CRS端口0和端口1使用。如果系統只配置了1個CRS端口，即CRS端口0，則上述REG中供CRS端口1使用的CRS-RE將閑置不用，整個下行控制域中會產生2* 個閑置CRS-RE，其中 表示下行系統帶寬，以資源塊（Resource Block，簡稱RB）為單位。閑置CRS-RE的數目和時頻位置由下行系統帶寬、CRS端口數目和小區標識（Cell ID）決定。

四、結論

基于上述分析可知，下行控制域閑置資源的數目以及時頻位置都是由系統配置參數決定的，基站側和終端側可以事先計算得到，無需信令通知。基于這個優點，可以研究利用這些閑置資源承載用戶數據或者控制信令，提升LTE系統的頻譜利用率。

參考文獻

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

[2]3GPP TS36.213： "Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Physical layer procedures"

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