CN103701564B - 一种lte系统中pdcch全盲检测的实现方法 - Google Patents
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Abstract
一种LTE系统中PDCCH全盲检测的实现方法，UE先对控制域CCE检测功率，将其分为已占用区域和未占用区域，再针对两个不同区域分别执行全盲检测操作，在获知两个不同区域的两个控制域的CCE的PDCCH候选集、即起始CCE位置和聚合等级后，分别执行CRC校验、解码DCI和RNTI信息，并用RNTI对CRC解扰并校验，解析得到每个子帧中的所有系统和UE调度控制信息；并保留RNTI值，以供下次快速解码。本发明不受未知RNTI限制，不依赖额外的已知条件。用户只要接收到小区广播信息、即成功检测到每个子帧中发给所有用户的任意格式的PDCCH，就可随时解码。且解码过程只依赖于协议规定的数据格式规范，能解析出每个子帧中接收到的PDCCH的RNTI信息，并利用RNTI信息，优化解码方式，提高传输性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种长期演进LTE（Long Term Evolution）系统中物理层下行控制信道PDCCH（Physical Downlink Control Channel）全盲检测的实现方法，用于解决LTE用户终端UE（User Equipment）在未知无线网络临时标示RNTI（Radio Network TemporarryIndicator）的条件下，对PDCCH进行盲检测，以获取资源分配信息的问题，属于无线通信技术领域。
背景技术
在LTE系统中，定义了PDCCH的公共搜索区间（Common Search Space）与用户专用搜索区间（UE-Specification Search Space）。在公共搜索区间内，可发送与系统消息、寻呼、功控和随机接入等相关的公共信息，也可发送UE专用信息，相应的下行控制信息DCI（Downlink Control Information）包括格式1A/1C/3/3A。在用户专用搜索区间内，可发送用户专用信息，相应的DCI可称为用户专用的DCI，这种DCI包括格式:0/1A/1B/1D/2/2A等。
参见图1，介绍基站发送端对DCI的处理流程：
信道编码过程包括CRC校验、卷积编码和速率匹配：
首先用信息比特计算16位循环冗余校验CRC（Cyclic Redundancy Check），并在CRC信息上加扰同样长度的16bit RNTI信息，实现每个RNTI对应一个DCI。卷积编码后，通过速率匹配将信号匹配至不同的资源数，即控制信道元素CCE（Control Channel Element）的数量，然后进行加扰与调制，再对多个DCI进行复用，将其映射在一个子帧的控制域中，继续进行符号级处理，包括层映射、预编码及资源映射。
在UE接收时，需要对PDCCH进行解复用，以获取该UE的DCI。当UE接收到一个子帧后，就进行解资源映射、解层映射和预编码、解扰和解调。最后进行盲检测、用分配给自己的RNTI来解扰CRC、进行CRC校验等步骤，以便从复用后的PDCCH中获取属于该UE的DCI。如果CRC校验成功，则说明针对该UE的DCI被UE成功接收。对PDCCH解复用的过程，就是PDCCH盲检测的过程。UE接收时对PDCCH解复用的过程，参见图2所示。
参见图3，介绍现有技术的PDCCH盲检测方法，它是基于UE已知的RNTI的条件实现的，其操作流程如下：
步骤1，利用UE的RNTI计算出PDCCH候选集位置：
对于控制域的小区公共搜索空间和UE专用搜索空间，其候选集数目及聚合等级的对应关系是由协议规定的，如下表1所示：
表1：PDCCH候选集数列表所示：
表1中的L为候选集的聚合等级（Aggregation Level），M(L)为对应的搜索空间内聚合等级为L的候选集个数。
该UE的DCI由某个PDCCH候选集承载的，为获取DCI，需要获知承载DCI的PDCCH候选集，该候选集是由起始CCE位置和聚合等级而唯一确定的。
起始CCE的位置是由下述公式计算得出的：式中，自然数下标k为子帧序号，为第k个子帧中聚合等级为L的起始CCE的位置，连续值m的取值为：0,1,2，…,M(L)-1，NCCE,k为第k个子帧中可用于传输PDCCH的CCE数量；对于公共搜索空间，计算过程的中间变量Yk=0；对于UE专用搜索空间，则Yk=(A·Yk-1)modD；其中，Y-1=nRNTI≠0，A=39827，D=65537，nRNTI为用户UE的RNTI，符号mod表示(A·Yk-1)对D求模运算。
每个小区中的每个UE都有一个各自独有的RNTI，对特定的UE，可根据其RNTI、子帧号和CCE数量计算出全部的PDCCH候选集。
步骤2：对每一个PDCCH候选集进行解码，并通过CRC验证是否为正确的DCI。
UE根据系统配置可以计算出所需DCI的输出长度，再根据已知的DCI输出长度，对每个候选集进行解速率匹配和维特比译码，并使用RNTI进行解CRC校验，如果校验正确，则标明解码正确。
上述技术方案的优点是：用于指示UE资源分配的DCI可以存储在公共搜索空间，也可存放在UE专用搜索空间。从表1中可看出，所有可能的候选集的个数为22个。然而，对于下行的每种传输模式，有两种可能的DCI长度，所以最多只要译码44次，即可获得该子帧中发送给该终端的所有DCI信息。
上述技术方案的劣势是：该技术只能在已知RNTI的情况下解码PDCCH，且只能解码出每个子帧中对应于一个特定UE的PDCCH。但是，对于某些通信系统（如D2D通信或某些隐蔽通信系统等），UE需要在未知加扰RNTI的情况下，解析得到每个子帧中的全部PDCCH，上述方法就不再能够使用了。
随着无线业务的不断发展，无线数据的传输速率需求日益增长。传统的以授权为基础的频谱分配方式在资源分配的灵活性和频谱使用率方面，都已经逐渐无法满足快速增长的无线通信业务需求。认知无线电的提出，可以有效解决当前频谱分配方式下资源利用率不高的问题。
混合蜂窝与端到端D2D（Device-to-Device）网络是基于认知无线电技术提出来的网络系统。D2D UE利用认知无线电能力可以复用蜂窝通信的频谱资源，并实现不经过基站的直联通信，从而提高无线资源利用率。
D2D通信在复用蜂窝UE资源进行传输时，可复用小区的上行资源和下行资源，而物理层上行共享信道PUSCH（Physical Uplink Share Channel）和物理层下行共享信道PDSCH（Physical Downlink Share Channel）的资源分配信息都是由PDCCH承载的。考虑网络辅助的D2D通信场景，即D2D通信不需要网络的完全控制，网络仅提供必要且少量的辅助信息帮助D2D UE进行自主通信，则D2D通信在复用蜂窝UE资源时，必须获知蜂窝小区中所有UE的资源分配情况。这需要检测PDCCH中的控制信息，获得小区资源分配信息。然后D2D UE才能够通过自有的无线资源管理算法选择可以复用的频带资源，完成D2D UE相互之间的直接通信，并保证其通信对于基站或者其它小区UE的干扰在其可接受的范围内。
由于D2D通信没有通过基站的调度，所以D2D UE并不知晓小区中拥有哪些UE，也不知晓它们各自的RNTI或者其它更多信息。所以在监听基站广播、解析PDCCH信息的时候，只能在未知RNTI的情况下进行盲解码，并基于一些设定的协议规则对接收到的信号进行可能性分析，并且，在数据量足够的情况下，就认为可能性最大的候选集就是某个UE的DCI实际所在位置。
另外，D2D用户在建立连接的初期，不能获知小区中已有用户的RNTI，终端只能通过对控制域信号进行功率检测，判决出有信号的CCE。但其无法通过计算获得候选CCE在控制域中的准确起始位置和对应的聚合等级。
此外，D2D UE建立连接的初期，不能获得小区中已有UE的RNTI，对确定的候选CCE解码时，不能通过CRC校验判断是否为格式0的DCI。
总之，对应上述这些问题，都是业内科技人员急需解决和关注的新焦点。
发明内容
本发明提供了一种长期演进LTE系统中物理层下行控制信道PDCCH全盲检测的实现方法，以便用于在未知RNTI情况下，不依赖于额外的已知条件。用户只要能够接收到小区广播信息、即成功检测到每个子帧中发给所有用户的任意格式的PDCCH，就可以执行全盲解码PDCCH，并利用解析出的RNTI信息，对解码方式进行优化，提高传输性能。
为了达到上述目的，本发明提供了一种长期演进LTE系统中物理层下行控制信道PDCCH全盲检测的实现方法，因用户终端UE未知无线网络临时标示RNTI（Radio NetworkTemporarry Indicator），没有获知任何能够依赖的信息，只能执行全盲检测方法；其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：
步骤1，UE对控制域CCE进行功率检测，将其分为已占用区域和未占用区域；
步骤2，UE针对已占用区域执行全盲检测操作，包括下列操作内容：
先针对已被占用区域划分候选集的可行区域，并列出每个候选集的可行区域中的所有的PDCCH候选集，即全部可能的起始CCE位置和聚合等级；
计算每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值：列出所有可能的6种DCI长度，针对每种DCI长度计算路径度量变化趋势参考值，然后计算“平均路径度量变化趋势参考值”；
判断发送的PDCCH候选集和输出DCI长度：将其中平均路径度量变化趋势参考值最大的候选集判决为发送的候选集，相应的DCI输出长度为输出长度；
步骤3，针对未占用区域执行全盲检测操作，包括下列操作内容：
先针对未被占用区域划分候选集的可行区域，并列出每个候选集的可行区域中的所有的PDCCH候选集，即全部可能的起始CCE位置和聚合等级；
计算每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值：列出所有可能的6种DCI长度，针对每种DCI长度计算路径度量变化趋势参考值，然后计算“平均路径度量变化趋势参考值”；
判断发送的PDCCH候选集和输出DCI长度：将平均路径度量变化趋势参考值与“平均路径度量变化趋势参考值”的预设门限值进行比较，大于门限值的候选集判决为有效候选集，相应的DCI输出长度为输出长度；否则，丢掉之；
步骤4，UE获知已被占用区域和未占用区域的两个不同控制域的CCE的PDCCH候选集、即起始CCE位置和聚合等级后，分别执行CRC校验、解码DCI信息和RNTI信息，得到每个子帧中的所有系统和UE调度控制信息；并保留RNTI值，以便下次解码时，利用已知RNTI的检测方法快速解码，得到相应的PDCCH。
本发明LTE系统中物理层下行控制信道PDCCH全盲检测的实现方法的关键技术是：UE将控制域CCE划分为占用区域和非占用区域，UE分别针对设定的上述两个区域罗列出所有的PDCCH候选集（即所有可能的起始CCE位置和聚合等级），用户通过计算每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值，判定发送的PDCCH候选集及其相应的DCI输出长度，然后解码DCI信息和RNTI信息，保存RNTI，以便这些已保存RNTI的用户，今后能够利用已知RNTI的检测方法能够快速进行检测。
本发明方法的优点是：本发明是一种盲解码的实现方法，可以不受未知RNTI的限制，不依赖于额外的已知条件。用户只要能够接收到小区广播信息、即成功检测到每个子帧中发给所有用户的任意格式的PDCCH，就可以执行解码。且解码过程只依赖于通信协议规定的数据格式规范，而不受未知RNTI的限制，可以随时进行。也就是解析出每个子帧中接收到的PDCCH的RNTI信息，并利用解析出的RNTI信息，对解码方式进行优化，提高传输性能。而且，因为未知RNTI信息的解码方式的计算开销相对较大，所以在解出RNTI信息后，就要存储该信息，以便今后充分利用之，使用代价较小的方式执行后续的解码。
附图说明
图1是PDCCH发送端的处理流程示意图。
图2是终端解析PDCCH的操作步骤示意图。
图3是现有技术的已知RNTI的PDCCH盲解码操作步骤示意图。
图4是本发明未知RNTI的PDCCH盲解码操作步骤流程图。
图5是本发明未知RNTI的PDCCH盲解码操作详细步骤的流程图。
图6是PDCCH的映射位置的一个实施例示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明LTE系统中物理层下行控制信道PDCCH全盲检测的实现方法的适用场景是：D2D通信复用蜂窝系统资源，D2D UE已经获得同步和接收小区广播信息，并得到待解码的PDCCH数据。
本发明方法的基本思想是：在UE未知RNTI时，需要先罗列出所有的候选集和可能的DCI长度，再分别计算每个候选集中所有可能的起始CCE位置和聚合等级对应的“平均路径度量变化趋势参考值”，以确定发送端所使用的候选集及DCI长度，然后执行CRC校验，解析出DCI和RNTI；并使用RNTI对CRC解扰并校验，校验正确，即译码成功，从而依此可解析得到每个子帧中的所有系统和UE调度控制信息。
参见图4和图5，具体介绍本发明方法的详细实现步骤：
步骤1，UE对控制域CCE进行功率检测，将其分为已占用区域和未占用区域。
该步骤1包括下列操作内容：
（11）UE采用功率检测算法，在每个CCE上检测接收信号功率，如果判断其数值大于设定门限，就判定该CCE已被占用，否则，就判断该CCE未被占用。
（12）UE将CCE分为占用区域和未占用区域：将已被占用的CCE作为占用区域，即为已占用的CCE集合后；再将该区域从控制域中的CCE全集中划分出去，剩余的、未占用的CCE作为未占用的CCE集合组成未占用区域。
参见图6所示的关于CCE占用状况的一实施例：UE通过对其进行功率检测，可以判断：图中的非白色（第0、2、3、6至11，16至23号）表示该CCE已被占用，白色表示该CCE未占用。这样，就将判决为已占用的CCE作为占用区域，即为已占用的CCE集合；再将该区域从控制域中的CCE全集中划分出去，剩余的CCE、即未被占用的CCE作为未占用区域，即为未占用的CCE集合。
步骤2，UE针对已占用区域执行全盲检测操作，包括下列操作内容：
先针对已被占用区域划分候选集的可行区域，并列出每个候选集的可行区域中的所有的PDCCH候选集，即全部可能的起始CCE位置和聚合等级；
计算每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值：列出所有可能的6种DCI长度，针对每种DCI长度计算路径度量变化趋势参考值，然后计算“平均路径度量变化趋势参考值”；
判断发送的PDCCH候选集和输出DCI长度：将其中平均路径度量变化趋势参考值最大的候选集判决为发送的候选集，相应的DCI输出长度为输出长度。
该步骤2的操作基于下述协议规定：因每个小区通常有多个PDCCH同时传输，每个PDCCH通过速率匹配控制编码速率，匹配至不同的控制信道元素CCE个数，即聚合等级L，以实现链路自适应和匹配无线信道状况。
PDCCH携带下行控制信息DCI，PDCCH的资源分配单位为CCE，每个CCE包含9个资源粒子组REG（Resource Element Group），每个REG设有4个资源粒子RE（Resource Element），每个QPSK符号映射到一个RE中。通常，每个子帧的控制域可以传输多个PDCCH，每个PDCCH使用一个或多个CCE，LTE规定了四种PDCCH格式，如下表2所示：
表2 PDCCH格式及资源数
| PDCCH格式 | CCE个数（L） | REG个数 | PDCCH比特数 |
| 0 | 1 | 9 | 72 |
| 1 | 2 | 18 | 144 |
| 2 | 4 | 36 | 288 |
| 3 | 8 | 72 | 576 |
对特定的PDCCH所需的CCE数量取决于DCI负荷、信道编码速率的负荷大小以及当时的信道条件。为了简化译码过程，LTE协议规定：“由L个CCE构成的PDCCH只能由一个编号等于L的倍数的CCE作为起始CCE，L取值为1、2、4、8”。
步骤2的操作对象是已占用区域的CCE集合，该步骤包括下列操作内容：
（21）UE对占用的CCE划分候选集的可行区域：因每个候选集可行区域是以该候选集可行区域的区域头CCE位置ls和区域尾CCE位置lr表示的：记为ls～lr；具体操作方法是：针对每个被占用的CCE，判断其位置是否为8的整数倍，且其后是否存在连续8个被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续8个CCE作为同一个候选集可行区域；若否，则再判断该位置是否为4的整数倍，且其后是否存在连续4个被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续4个CCE作为同一个候选集可行区域；若否，则继续按照上述逻辑依次判断其位置是否为L=2或1的整数倍的情况；如果能够划分出一个候选集的可行区域，即一旦判断出该位置为2或1的整数倍、且其后是否存在连续的L个被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续L个CCE作为同一个候选集可行区域；也就是跳过连续的L个CCE，到下一个被占用的CCE处继续执行上述操作步骤。
对图6所示的实施例而言，步骤（21）可将已占用区域的CCE分为5个候选集可行区域，分别为：0～0（0为1的整数倍、且其后存在连续的1个被占用CCE）、2～3（2为2的整数倍、且其后存在连续的2个被占用CCE）、6～7（6为2的整数倍、且其后存在连续的2个被占用CCE），8～11（8为4的整数倍、且其后存在连续的4个被占用CCE），16～23（16为8的整数倍、且其后存在连续的8个被占用CCE）。
（22）UE将每个候选集可行区域中、由所有可能的起始CCE位置和聚合等级确定的全部候选集都罗列出来；因每个PDCCH候选集都是由一个起始CCE位置和聚合等级所确定的，且表示为：（起始CCE位置：结束CCE位置），其中结束CCE位置是根据起始CCE位置和聚合等级推算出来的。
该步骤中，针对每个候选集可行区域罗列全部PDCCH候选集的情况有四种：
（A）若候选集可行区域以1的倍数划分出来，则该候选集应为：起始CCE位置即为该区域头CCE位置，聚合等级为1；
（B）若候选集可行区域以2的倍数划分出来，则该候选集可行区域可能包含聚合等级为1或2的候选集，故列出全部候选集时，应包含下述两种情况：
B1：聚合等级为1、单个CCE为起始CCE位置的候选集；
B2：该区域头CCE位置就是起始CCE位置、聚合等级为2的候选集；
（C）若候选集可行区域以4的倍数划分出来，则该候选集可行区域可能包含聚合等级为1、2或4的候选集，故列出全部候选集时，应包含下述三种情况：
C1：聚合等级为1、单个CCE为起始CCE位置的候选集；
C2：为2的倍数的CCE位置是起始CCE位置、聚合等级为2的候选集；
C3：该区域头CCE位置就是起始CCE位置、聚合等级为4的候选集；
（D）若候选集可行区域以8的倍数划分出来，则该候选集可行区域可能包含聚合等级为1、2、4或8的候选集，故列出全部候选集时，应包含下述四种情况：
D1：聚合等级为1、单个CCE为起始CCE位置的候选集；
D2：为2的倍数的CCE位置是起始CCE位置、聚合等级为2的候选集；
D3：为4的倍数的CCE位置是起始CCE位置、聚合等级为4的候选集；
D4：该区域头CCE位置就是起始CCE位置、聚合等级为8的候选集。
还以图6的可行区域8～11为例，其中可能包括多个候选集：聚合等级为4时的候选集为：(8：11),聚合等级为2时的候选集为(8：9),(10：11),聚合等级为1时的候选集为(8：8),(9:9),(10:10),(11:11)。UE没有充分信息确定哪个候选集是正确的发送候选集，所以需要分别对每个区域中所有的候选集一一进行盲解码处理，下面具体介绍各个后续操作：
其中，步骤(23)-(25)的思路基础是：UE接收端针对每个候选集采用维特比译码，在译码正确时，维特比译码的路径度量会随着译码步长增加而逐步增加，且系统配置设定时，协议规定的所有10种类型的DCI长度是全部已知的，即其只有6种可能的长度；解码器对同一候选集分别以6种不同的DCI长度为输出长度，计算平均路径度量变化趋势参考值，以确定输出DCI长度和发送的PDCCH候选集。
（23）列出所有可能的6种DCI长度：
因协议规定：PDCCH携带的下行控制信息DCI包含资源分配和一个或一组UE的控制信息，为适用于不同的系统设置和运行情况，物理层设有不同的DCI格式，LTE规定了共有10种DCI格式。其中，格式0用于传输上行资源的调度信息；下行根据包括多输入多输出MIMO和不同资源指示方式的传输模式，设有包括格式1/1A/1B/1C/1D/2/2A共七种不同的DCI格式，以及用于传输上行功率控制的信息格式3/3A。
协议TS36.212规定每种格式中包含的信息内容及其所占比特数的计算方法，其中，格式0/1A/3/3A四种格式的DCI信息长度相同，格式1B和格式1D的信息长度相同，所以10种格式的DCI共有6种不同的长度。
根据上述这些规定，UE可以由系统配置分别计算出6种DCI的长度。
（24）选用三种计算路径度量变化趋势参考值衡量指标之一，分别计算每种可能的DCI长度的路径度量变化趋势参考值。
UE首先分别以6种DCI长度对候选集进行解速率匹配、对咬尾卷积码进行两次完整的维特比译码，留存每种DCI长度时每一次维特比译码的路径度量。然后，根据6种DCI长度下的路径度量计算出路径度量变化趋势参考值。
其中最关键的操作是根据6种DCI长度下的路径度量计算出路径度量变化趋势参考值。由于每个候选集在维特比译码过程中的路径度量会呈现出设定的变化规律，这种变化受到译码输入长度、输出长度、输入数据大小、译码反馈深度等多因素的影响，合理选取和计算路径度量变化趋势参考值，是PDCCH全盲检测成功的关键。故本发明提出三种计算路径度量变化趋势参考值衡量指标，可选取其中之一作为实现方案。
步骤（24）中，选用的三种计算路径度量变化趋势参考值衡量指标分别为：
衡量指标1：根据各DCI长度进行译码，留存6种DCI长度下第二次译码结束时的路径度量值，再分别进行比较，以上述6种计算结果中的最大路径度量值作为路径度量变化趋势参考值。
衡量指标2：分别针对6种DCI长度进行译码，根据第二次译码的路径度量作图：横轴为译码步长，纵轴为路径度量，并进行线性拟合，获得路径度量曲线斜率；再将该6种情况中的最大路径度量斜率作为该候选集的路径度量变化趋势参考值。
衡量指标3：分别针对6种DCI长度进行译码，留存第二次译码的“路径度量优势”，再将6种情况中最大的“路径度量优势”作为路径度量变化趋势参考值。
该衡量指标3的计算方法是：首先针对某个DCI长度计算该DCI长度译码与其他5种DCI长度译码的路径度量值之差，且在计算时，以具有较小DCI长度的译码路径度量值作为被减数，再以DCI长度的译码路径结束位置处的路径度量值作为减数，进行减法运算得到两者之差。例如，DCI长度为13bit和31bit两个路径，由于在咬尾卷积编码前分别加上了16bit的CRC尾比特，因此长度分别为29bit和47bit，计算路径度量值的差值时，应以第二次译码到29bit处（此时DCI长度为13bit的路径已译码结束，而DCI长度为31bit的路径尚未译码结束）的路径度量值进行相减而得到。该DCI长度的译码路径度量作为被减数。
然后将5个路径度量值之差求和，即为“路径度量优势”，获得各个DCI长度下的路径度量优势后，再求6种情况中的最大值，即为该衡量指标下的路径度量变化趋势参考值。
（25）计算每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值：在UE解码PDCCH的解速率匹配过程中，需对输入比特进行软合并；且输入长度越长，合并次数越多，造成维特比译码的路径度量变化趋势参考值增大。为了除去聚合等级对路径度量变化趋势参考值造成的干扰，UE要对路径度量变化趋势参考值进行归一化处理：选取每个CCE的路径度量变化趋势参考值的平均值，即求出其路径度量变化趋势参考值d，则这个候选集的平均路径度量变化趋势参考值为
例如，对一个长度为4个CCE的候选集，求出其最大路径度量参考值d，则这个候选集的平均最大度量参考值为
（26）判断发送的PDCCH候选集和输出DCI长度：UE计算得到每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值后，将所有候选集中平均路径度量变化趋势参考值最大的候选集判决为发送的候选集，相应的DCI输出长度为输出长度。
步骤3，针对未占用区域执行全盲检测操作，包括下列操作内容：
先针对未被占用区域划分候选集的可行区域，并列出每个候选集的可行区域中的所有的PDCCH候选集，即全部可能的起始CCE位置和聚合等级；
计算每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值：列出所有可能的6种DCI长度，针对每种DCI长度计算路径度量变化趋势参考值，然后计算“平均路径度量变化趋势参考值”；
判断发送的PDCCH候选集和输出DCI长度：将平均路径度量变化趋势参考值与“平均路径度量变化趋势参考值”的预设门限值进行比较，大于门限值的候选集判决为有效候选集，相应的DCI输出长度为输出长度；否则，丢掉之；
本发明的步骤3与步骤2两者的操作内容只是步骤（36）与步骤（26）略有差异，其余步骤都相同，但两者的操作对象不同：步骤3的操作对象是未占用区域的CCE集合。该步骤3包括下列操作内容：
（31）UE对未占用的CCE划分候选集的可行区域；每个候选集可行区域是以该候选集可行区域的区域头CCE位置ls和区域尾CCE位置lr表示的：记为ls～lr；具体操作方法是：针对每个未被占用的CCE，判断其位置是否为8的整数倍，且其后是否存在连续8个未被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续8个CCE作为同一个候选集可行区域；若否，则再判断该位置是否为4的整数倍，且其后是否存在连续4个未被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续4个CCE作为同一个候选集可行区域；若否，则继续按照上述逻辑依次判断其位置是否为L=2或1的整数倍的情况；如果能够划分出一个候选集的可行区域，即一旦判断出该位置为2或1的整数倍、且其后是否存在连续的L个未被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续L个CCE作为同一个候选集可行区域；也就是跳过连续的L个CCE，到下一个未被占用的CCE处继续执行上述操作步骤；
（32）UE将每个候选集可行区域中、由所有可能的起始CCE位置和聚合等级确定的全部候选集都罗列出来；因每个PDCCH候选集都是由一个起始CCE位置和聚合等级所确定的，且表示为：（起始CCE位置：结束CCE位置），其中结束CCE位置是根据起始CCE位置和聚合等级推算出来的；
参见图6所示的实施例，该步骤将未占用区域的CCE、即未占用的CCE分为5个候选集可行区域，分别为：1～1（1为1的整数倍且其后存在连续的1个未占用CCE）、4～5（4为2的整数倍且其后存在连续的2个未占用CCE）、12～15（12为4的整数倍且其后存在连续的4个未占用CCE）。
（33）UE列出所有可能的6种DCI长度：因协议规定：PDCCH携带的下行控制信息DCI包含资源分配和一个或一组UE的控制信息，为适用于不同的系统设置和运行情况，物理层设有不同的DCI格式，LTE规定了共有10种DCI格式；其中，格式0用于传输上行资源的调度信息；下行根据包括多输入多输出MIMO和不同资源指示方式的传输模式，设有包括格式1/1A/1B/1C/1D/2/2A共七种不同的DCI格式，以及用于传输上行功率控制的信息格式3/3A；且协议TS36.212规定每种格式中包含的信息内容及其所占比特数的计算方法，其中，格式0/1A/3/3A四种格式的DCI信息长度相同，格式1B和格式1D的信息长度相同，所以10种格式的DCI共有6种不同的长度；
（34）选用三种计算路径度量变化趋势参考值衡量指标之一，分别计算每种可能的DCI长度的路径度量变化趋势参考值；
（35）计算出每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值；
（36）判断发送的PDCCH候选集、即起始CCE的位置与聚合等级和输出DCI长度：在计算得到平均路径度量变化趋势参考最大值（同时得到了对应的DCI长度和聚合等级）以后，将该平均路径度量变化趋势参考值的最大值与预设的平均路径度量变化趋势参考值的门限值进行比较，若该最大值大于门限值，则认为其是有效的DCI和候选集；否则丢弃之。
该步骤（36）与前述步骤（26）是不同的，对于未占用区域中的每种聚合等级和DCI长度的不同组合，都预设有相应的平均路径度量变化趋势参考值的门限值，该门限值取决于能够接受的预设的PDCCH传输错误率与PDCCH的接收信号强度或信干噪比，该门限值实际数据是采用仿真测试获得的。
步骤4，UE获知已被占用区域和未占用区域的两个不同控制域的CCE的PDCCH候选集、即起始CCE位置和聚合等级后，分别执行CRC校验、解码DCI信息和RNTI信息，得到每个子帧中的所有系统和UE调度控制信息；并保留RNTI值，以便下次解码时，利用已知RNTI的检测方法快速解码，得到相应的PDCCH。
该步骤4还包括下列操作内容：对于已经留存RNTI的UE，能够根据该RNTI信息中的子帧号、CCE数量计算出有限个数的全部输入候选集，再对所有的候选集分别进行译码，并利用已存的RNTI对CRC进行解扰并校验，若校验正确，则说明译码成功；在已知RNTI时，UE最多进行22次译码，就能够解析得到每个子帧中该UE的所有DCI。
本发明已经进行了多次实施试验，图6就是其中一个实施例的情况。这些多个实施例的实验结果是成功的，实现了发明目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种长期演进LTE系统中物理层下行控制信道PDCCH全盲检测的实现方法，因用户终端UE未知无线网络临时标示RNTI(Radio Network Temporarry Indicator)，没有获知任何能够依赖的信息，只能执行全盲检测方法；其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：
步骤1，UE对控制域CCE进行功率检测，将其分为已占用区域和未占用区域；
步骤2，UE针对已占用区域执行全盲检测操作，包括下列操作内容：
先针对已被占用区域划分候选集的可行区域，并列出每个候选集的可行区域中的所有的PDCCH候选集，即全部可能的起始CCE位置和聚合等级；
计算每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值：列出所有可能的6种DCI长度，针对每种DCI长度计算路径度量变化趋势参考值，然后计算“平均路径度量变化趋势参考值”；
判断发送的PDCCH候选集和输出DCI长度：将其中平均路径度量变化趋势参考值最大的候选集判决为发送的候选集，相应的DCI输出长度为输出长度；
步骤3，UE针对未占用区域执行全盲检测操作，包括下列操作内容：
先针对未被占用区域划分候选集的可行区域，并列出每个候选集的可行区域中的所有的PDCCH候选集，即全部可能的起始CCE位置和聚合等级；
计算每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值：列出所有可能的6种DCI长度，针对每种DCI长度计算路径度量变化趋势参考值，然后计算“平均路径度量变化趋势参考值”；
判断发送的PDCCH候选集和输出DCI长度：将平均路径度量变化趋势参考值与“平均路径度量变化趋势参考值”的预设门限值进行比较，大于门限值的候选集判决为有效候选集，相应的DCI输出长度为输出长度；否则，丢掉之；
步骤4，UE获知已被占用区域和未占用区域的两个不同控制域的CCE的PDCCH候选集、即起始CCE位置和聚合等级后，分别执行CRC校验、解码DCI信息和RNTI信息，得到每个子帧中的所有系统和UE调度控制信息；并保留RNTI值，以便下次解码时，利用已知RNTI的检测方法快速解码，得到相应的PDCCH。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法的适用场景是：D2D通信复用蜂窝系统资源，D2D UE已经获得同步和接收小区广播信息，并得到待解码的PDCCH数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1包括下列操作内容：
(11)UE采用功率检测算法，在每个CCE上检测接收信号功率，如果判断其数值大于设定门限，就判定该CCE已被占用，否则，就判断该CCE未被占用；
(12)UE将CCE分为占用区域和未占用区域：将已被占用的CCE作为占用区域，即为已占用的CCE集合后；再将该区域从控制域中的CCE全集中划分出去，剩余的、未占用的CCE作为未占用的CCE集合组成未占用区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2的操作对象是已占用区域的CCE集合，该步骤包括下列操作内容：
(21)UE对占用的CCE划分候选集的可行区域；每个候选集可行区域是以该候选集可行区域的区域头CCE位置ls和区域尾CCE位置lr表示的：记为ls～lr；具体操作方法是：针对每个被占用的CCE，判断其位置是否为8的整数倍，且其后是否存在连续8个被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续8个CCE作为同一个候选集可行区域；若否，则再判断该位置是否为4的整数倍，且其后是否存在连续4个被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续4个CCE作为同一个候选集可行区域；若否，则继续按照上述逻辑依次判断其位置是否为L＝2或1的整数倍的情况；如果能够划分出一个候选集的可行区域，即一旦判断出该位置为2或1的整数倍、且其后是否存在连续的L个被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续L个CCE作为同一个候选集可行区域；也就是跳过连续的L个CCE，到下一个被占用的CCE处继续执行上述操作步骤；
(22)UE将每个候选集可行区域中、由所有可能的起始CCE位置和聚合等级确定的全部候选集都罗列出来；因每个PDCCH候选集都是由一个起始CCE位置和聚合等级所确定的，且表示为：(起始CCE位置：结束CCE位置)，其中结束CCE位置是根据起始CCE位置和聚合等级推算出来的；
(23)列出所有可能的6种DCI长度：因协议规定：PDCCH携带的下行控制信息DCI包含资源分配和一个或一组UE的控制信息，为适用于不同的系统设置和运行情况，物理层设有不同的DCI格式，LTE规定了共有10种DCI格式；其中，格式0用于传输上行资源的调度信息；下行根据包括多输入多输出MIMO和不同资源指示方式的传输模式，设有包括格式1/1A/1B/1C/1D/2/2A共七种不同的DCI格式，以及用于传输上行功率控制的信息格式3/3A；且协议TS36.212规定每种格式中包含的信息内容及其所占比特数的计算方法，其中，格式0/1A/3/3A四种格式的DCI信息长度相同，格式1B和格式1D的信息长度相同，所以10种格式的DCI共有6种不同的长度；
(24)选用三种计算路径度量变化趋势参考值衡量指标之一，分别计算每种可能的DCI长度的路径度量变化趋势参考值；
(25)计算每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值：在UE解码PDCCH的解速率匹配过程中，需对输入比特进行软合并；且输入长度越长，合并次数越多，造成维特比译码的路径度量变化趋势参考值增大；为了除去聚合等级对路径度量变化趋势参考值造成的干扰，UE要对路径度量变化趋势参考值进行归一化处理：选取每个CCE的路径度量变化趋势参考值的平均值，即求出其路径度量变化趋势参考值d，则这个候选集的平均路径度量变化趋势参考值为
(26)判断发送的PDCCH候选集和输出DCI长度：将所有候选集中平均路径度量变化趋势参考值最大的候选集判决为发送的候选集，相应的DCI输出长度为输出长度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤2的思路基础是：UE接收端针对每个候选集采用维特比译码，在译码正确时，维特比译码的路径度量会随着译码步长增加而逐步增加，且系统配置设定时，协议规定的所有10种类型的DCI长度是全部已知的，即其只有6种可能的长度；解码器对同一候选集分别以6种不同的DCI长度为输出长度，计算平均路径度量变化趋势参考值，以确定输出DCI长度和发送的PDCCH候选集。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤(22)中，针对每个候选集可行区域罗列全部PDCCH候选集的情况有下述四种：
(A)若候选集可行区域以1的倍数划分出来，则该候选集应为：起始CCE位置即为该区域头CCE位置，聚合等级为1；
(B)若候选集可行区域以2的倍数划分出来，则该候选集可行区域可能包含聚合等级为1或2的候选集，故列出全部候选集时，应包含下述两种情况：
B1：聚合等级为1、单个CCE为起始CCE位置的候选集；
B2：该区域头CCE位置就是起始CCE位置、聚合等级为2的候选集；
(C)若候选集可行区域以4的倍数划分出来，则该候选集可行区域可能包含聚合等级为1、2或4的候选集，故列出全部候选集时，应包含下述三种情况：
C1：聚合等级为1、单个CCE为起始CCE位置的候选集；
C2：为2的倍数的CCE位置是起始CCE位置、聚合等级为2的候选集；
C3：该区域头CCE位置就是起始CCE位置、聚合等级为4的候选集；
(D)若候选集可行区域以8的倍数划分出来，则该候选集可行区域可能包含聚合等级为1、2、4或8的候选集，故列出全部候选集时，应包含下述四种情况：
D1：聚合等级为1、单个CCE为起始CCE位置的候选集；
D2：为2的倍数的CCE位置是起始CCE位置、聚合等级为2的候选集；
D3：为4的倍数的CCE位置是起始CCE位置、聚合等级为4的候选集；
D4：该区域头CCE位置就是起始CCE位置、聚合等级为8的候选集。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤(24)中，选用的三种计算路径度量变化趋势参考值衡量指标分别为：
衡量指标1：根据各DCI长度进行译码，留存6种DCI长度下第二次译码结束时的路径度量值，再分别进行比较，以上述6种计算结果中的最大路径度量值作为路径度量变化趋势参考值；
衡量指标2：分别针对6种DCI长度进行译码，根据第二次译码的路径度量作图：横轴为译码步长，纵轴为路径度量，并进行线性拟合，获得路径度量曲线斜率；再将该6种情况中的最大路径度量斜率作为该候选集的路径度量变化趋势参考值；
衡量指标3：分别针对6种DCI长度进行译码，留存第二次译码的“路径度量优势”，再将6种情况中最大的“路径度量优势”作为路径度量变化趋势参考值；该衡量指标3的计算方法是：先针对某个DCI长度计算该DCI长度译码与其他5种DCI长度译码的路径度量值之差，在计算时，以具有较小DCI长度的译码路径度量值作为被减数，再以DCI长度的译码路径结束位置处的路径度量值作为减数，进行减法运算得到两者之差；然后将5个路径度量值之差求和，即为“路径度量优势”，获得各个DCI长度下的路径度量优势后，再求6种情况中的最大值，即为该衡量指标下的路径度量变化趋势参考值。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤3与步骤2两者的操作内容只是步骤(36)与步骤(26)略有差异，其余步骤都相同，但两者的操作对象不同：步骤3的操作对象是未占用区域的CCE集合；该步骤3包括下列操作内容：
(31)UE对未占用的CCE划分候选集的可行区域；每个候选集可行区域是以该候选集可行区域的区域头CCE位置ls和区域尾CCE位置lr表示的：记为ls～lr；具体操作方法是：针对每个未被占用的CCE，判断其位置是否为8的整数倍，且其后是否存在连续8个未被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续8个CCE作为同一个候选集可行区域；若否，则再判断该位置是否为4的整数倍，且其后是否存在连续4个未被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续4个CCE作为同一个候选集可行区域；若否，则继续按照上述逻辑依次判断其位置是否为L＝2或1的整数倍的情况；如果能够划分出一个候选集的可行区域，即一旦判断出该位置为2或1的整数倍、且其后是否存在连续的L个未被占用的CCE；若成立，则以该CCE为一个区域头CCE位置，后面连续L个CCE作为同一个候选集可行区域；也就是跳过连续的L个CCE，到下一个未被占用的CCE处继续执行上述操作步骤；
(32)UE将每个候选集可行区域中、由所有可能的起始CCE位置和聚合等级确定的全部候选集都罗列出来；因每个PDCCH候选集都是由一个起始CCE位置和聚合等级所确定的，且表示为：(起始CCE位置：结束CCE位置)，其中结束CCE位置是根据起始CCE位置和聚合等级推算出来的；
(33)列出所有可能的6种DCI长度：因协议规定：PDCCH携带的下行控制信息DCI包含资源分配和一个或一组UE的控制信息，为适用于不同的系统设置和运行情况，物理层设有不同的DCI格式，LTE规定了共有10种DCI格式；其中，格式0用于传输上行资源的调度信息；下行根据包括多输入多输出MIMO和不同资源指示方式的传输模式，设有包括格式1/1A/1B/1C/1D/2/2A共七种不同的DCI格式，以及用于传输上行功率控制的信息格式3/3A；且协议TS36.212规定每种格式中包含的信息内容及其所占比特数的计算方法，其中，格式0/1A/3/3A四种格式的DCI信息长度相同，格式1B和格式1D的信息长度相同，所以10种格式的DCI共有6种不同的长度；
(34)选用三种计算路径度量变化趋势参考值衡量指标之一，分别计算每种可能的DCI长度的路径度量变化趋势参考值；
(35)计算出每个候选集的平均路径度量变化趋势参考值；
(36)判断发送的PDCCH候选集、即起始CCE的位置与聚合等级和输出DCI长度：将平均路径度量变化趋势参考值的最大值与预设的平均路径度量变化趋势参考值的门限值进行比较，若该最大值大于门限值，则认为其是有效的DCI和候选集；否则丢弃之。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述步骤(36)中，对于每种聚合等级和DCI长度的不同组合，都预设有相应的平均路径度量变化趋势参考值的门限值，该门限值取决于能够接受的预设的PDCCH传输错误率与PDCCH的接收信号强度或信干噪比，该门限值实际数据是采用仿真测试获得的。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤4还包括下列操作内容：对于已经留存RNTI的UE，能够根据该RNTI信息中的子帧号、CCE数量计算出有限个数的全部输入候选集，再对所有的候选集分别进行译码，并利用已存的RNTI对CRC进行解扰并校验，若校验正确，则说明译码成功；在已知RNTI时，UE最多进行22次译码，就能够解析得到每个子帧中该UE的所有DCI。
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