今天我們繼續(xù)來聊聊5G的物理層架構(gòu)。首先問大家一個問題，5G物理層相比于LTE物理層是變復(fù)雜了還是變簡單了？如果單從表面上來看，5G的物理層信道相比于LTE的物理層信道有所減少，在下行物理信道上，5G只保留了PBCH, PDCCH和PDSCH這三個物理信道。在參考信號上，5G也取消了小區(qū)級別的參考信號，但是同時卻配置了多種多樣的基于每UE的DMRS和用于信道測量CSI-RS。乍一看，相比于LTE，5G似乎是對物理信道做了簡化，真的是這樣嗎？其實不然。3GPP在5G的在下行物理信道設(shè)計上，取消了PCFICH和PHICH。這兩個信道在LTE的架構(gòu)里，有著很重要的地位，直接關(guān)系著后續(xù)PDCCH和PDSCH的解調(diào)成功率。當(dāng)然，后續(xù)的LTE版本對這兩個信道其實也做了一些功能的弱化，著主要是因為這兩個信道在最早的設(shè)計思路上稍微有一點點重合。那么，在5G中，為什么把這兩個信道完全取消了？答案很簡單，靈活性。但是有時候，最簡單的答案需要去做很深的研究，我們繼續(xù)來分析。再次回到本文開頭所說的問題，先把博主的觀點告訴大家，5G的物理層其實是變得更復(fù)雜了，而且是復(fù)雜了很多。通信系統(tǒng)靈活性增強的兩個關(guān)鍵點是可配置和粒度小。而為了保證靈活性，通信系統(tǒng)可配置的參數(shù)會更多，粒度更更?。ㄐ^(qū)到每UE），這也是系統(tǒng)負責(zé)度提升的一大關(guān)鍵因素。好了，基于這樣的認(rèn)知，我們來回答一個問題，5G為什么不需要PCFICH信道。

首先，我們先來復(fù)習(xí)一下LTE中的PCFICH信道。PCFICH信道在LTE的眾多物理信道中，雖然很重要，但算是存在感比較低的一個，相信也很少有同學(xué)去認(rèn)真的學(xué)習(xí)PCFICH信道，因為它太簡單了，它的傳輸方式，所攜帶的信息都很少，隨著LTE的版本演進，PCFICH信道的功能還做了弱化（R10中，跨載波調(diào)度的PDCCH的OFDM符號個數(shù)可以由RRC配置）。但是，要了解3GPP在5G中取消了PCFICH信道,我們就要深入的學(xué)習(xí)下這個在LTE中重要但存在感較低的信道。

PCFICH信道完成的工作很簡單，通過CFI信息來指示PDCCH信道所占用的OFDM 符號個數(shù)，CFI所包含的信息為{1,2,3,4}四種選擇，但是對于不同的系統(tǒng)帶寬，其實CFI可選擇的值只有三個{1,2,3}，如下表所示

可以看到，根據(jù)系統(tǒng)帶寬的大?。?gt;10RB or <10RB），CFI的取值可以是{1,2,3}或者{2,3,4}中的一個。除此之外，還需要說明一點，根據(jù)TS36.213中的定義，LTE物理信道PDCCH所占用的OFDM符號的個數(shù)，還與PHICH的配置大小相關(guān)。我們知道PHICH的配置中有一種是extended PHICH,其所占用的OFDM符號數(shù)等3，在這種情況下，UE是不需要去解調(diào)PCFICH的，因為PDCCH所占用的OFDM符號個數(shù)默認(rèn)會等于3，這也就是前文博主所提到的PCFICH和PHICH設(shè)計稍微有一點點重合之處。而PHICH的配置是在MIB中下發(fā)的，所以，在這種情況下，PCFICH所占用的系統(tǒng)資源其實是被浪費了。

我們繼續(xù)往下看，剛才提到了CFI所表征的值，在信道編碼之前其實是2bit的信息值，經(jīng)過信道編碼后，變?yōu)榱?2bit長度的碼字，如下所示：

然后，信道編碼后的CFI碼字會經(jīng)過加擾，QPSK調(diào)制，層映射和預(yù)編碼，變?yōu)?6個復(fù)數(shù)符號，并且映射到4個REG中，如下所示，其中Z代表四分之一的映射后的CFI信息，其每一個對應(yīng)的REG的時頻資源位置由以下公式可以得到

其中，

由上面的公式，我們可以看出，PCFICH所對應(yīng)的REG的時頻資源位置和兩個參數(shù)相關(guān)，一個是小區(qū)的PCI，另外一個是下行的系統(tǒng)帶寬。剛才提到了，PCFICH其實是非常重要的信道，因為我們只有解出其中的CFI信息，才能進而得到PDCCH信息和PDSCH信息。所以我們在規(guī)劃小區(qū)PCI時，為了保證相鄰小區(qū)PCFICH信道之間的干擾盡可能的小，這就要求保證相鄰小區(qū)k值不能相同。而PCFICH信道是底層物理信道，不受RRC高層信令的控制，因此要規(guī)避干擾，我們只能從PCI規(guī)劃的角度去避免。這種干擾規(guī)避的方式在LTE中其實是非常常見的，我們要規(guī)避的干擾有mod3干擾（PSS序列干擾），mod6（小區(qū)參考信號時頻位置干擾）干擾等。這種基于PCI的干擾規(guī)避方式在LTE的架構(gòu)下沒有問題，因為在LTE的設(shè)計思路中，控制信道，廣播信道基本上還是小區(qū)級的設(shè)計思路，也就是說，在每一個TTI中，對于一個小區(qū)里的所有UE,CFI信息，DCI信息，廣播信息，小區(qū)的參考信號都是一致的。所以基于504個PCI的配置方式，雖然不夠靈活，但是一旦配置完成，基本是可以規(guī)避相互間的干擾。

但是到了5G中，3GPP的設(shè)計思路發(fā)生了改變，簡單說所有物理信道，以及參考信號的配置都要求基于每UE的配置。用PDCCH來舉例，在每一個TTI中，每一個UE配置的PDCCH時頻資源controlresource set(CORESET)是可以不相同的，每一個UE需要獲得廣播信息也是不相同的，在這樣的思路下，就沒有辦法保持LTE小區(qū)級別的設(shè)計思路，我們需要更靈活的配置方式。什么方式足夠靈活？RRC配置。這也正是5G中的PDCCH配置思路?？吹竭@里，相信大家已經(jīng)明白了本文開頭所提出的問題，為什么5G不需要PCFICH。還是那三個字，靈活性。

接下來我們來看下，5G中的PDCCH該如何配置。剛才也提到了，5G中的PDCCH區(qū)域配置由RRC配置完成的，通過RRC信令來指示CORESET的時頻資源位置，大家注意一點，這種方式其實是5G的一個大的設(shè)計思路變化。層一或者層二產(chǎn)生的信令，雖然反饋，調(diào)度較快，但是可配置的參數(shù)和靈活性是很有限的，而通過RRC的信令配置，可以說是有無限的配置空間。在5G中，3GPP規(guī)定了兩個RRC參數(shù)來配置PDCCH的空間大小，

時域: CORESET-time-dur,

頻域：CORESET-freq-dom。

這兩個參數(shù)的配置都是基于每UE的，由于現(xiàn)在TS38.331還沒有完全凍結(jié)，所以我們現(xiàn)在還看不到這兩個IE具體在哪一條消息中配置。博主先在這里大膽預(yù)測一下，根據(jù)3GPP的設(shè)計思路，由于SIB1以后的信息都需要在PDSCH中承載，因為MIB信息中一定會有第一部分的COREST配置，而這一部分的配置相對來說是小區(qū)級別的，因為所有UE都需要接收這部分CORESET的配置，來得到SIB1信息。在完成SIB信息的接收之后，UE進行隨機接入，CORESET的信息很有可能是在SIB2中配置，因為PRACH信息一般是在SIB2中配置的，MSG2的解調(diào)參數(shù)也有可能打包其中。最后，當(dāng)處于RRC_CONNECTED的UE進行CORESET配置方式就比較多了，各種SRB都可以上。當(dāng)然，還是讓我們拭目以待，看看3GPP的做法。不過，還是那句話，通信既人生，相信不會變化太大。除此之外，協(xié)議中還提到了一點，每一個UE可以配置多個CORESET。這就又涉及到了兩個問題，多個CORESET是傳遞相同的PDCCH配置信息，還是不同的PDCCH配置信息？這樣的設(shè)計其實也是增加靈活性的一種思路，相同的PDCCH配置信息相當(dāng)于重復(fù)，可能會用在URLLC的場景中，不同的PDCCH配置，相當(dāng)于利用了頻率分集，也增加了接收的可靠性。

好了，今天就和大家聊到這里，最后劃個重點，5G如何成為一個靈活的胖子？這個靈活的胖子需要減少小區(qū)級的配置，增加每UE級別的配置，其中的一招就是將底層的靜態(tài)和半靜態(tài)配置放在高層（RRC層）處理，比如去掉PCFICH信道。下一篇博主將帶著大家看看5G PDCCH的變化。

喜歡今天插圖不？獻給漫威的新作黑豹，祝大家周一快樂。