PCFICH · PHICH¶
스펙 · 릴리즈
TS 36.211 §6.7 (PCFICH), §6.9 (PHICH) · TS 36.212 §5.3.4 (CFI 부호화), §5.3.5 (HI 부호화) · TS 36.213 §9.1.2 (PHICH 자원 할당)
Rel-8~ (Rel-11 ePDCCH 사용 시에도 PCFICH 유지)
한눈에 보기
LTE 하향 서브프레임의 앞부분(1–3 심볼)은 제어 영역입니다. 여기에는 세 가지 채널이 섞여 있습니다.
- PCFICH: "이번 서브프레임 제어 영역은 몇 심볼이다(CFI)"를 알려줍니다. 단말은 이걸 먼저 읽어야 PDCCH가 어디까지인지 압니다.
- PHICH: 단말이 보낸 상향 데이터(PUSCH)를 잘 받았는지(ACK/NACK) 알려 줍니다.
- PDCCH: 스케줄링 정보(DCI). → PDCCH와 DCI
PCFICH¶
| 항목 | 값 |
|---|---|
| 정보 | CFI = 1, 2, 3 (2비트) |
| 부호화 | (32, 2) 블록 부호 → 32비트 |
| 변조 | QPSK → 16 심볼 |
| 자원 | 항상 첫 번째 심볼, REG 4개(16 RE)를 대역 전체에 1/4 간격으로 분산 |
| 위치 결정 | 시작 위치가 PCI에 따라 이동 → 이웃 셀과 충돌 회피 |
| CFI | 제어 영역 심볼 수 (\(N_{RB} > 10\)) | 제어 영역 심볼 수 (\(N_{RB} \le 10\), 1.4 MHz) |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 3 |
| 3 | 3 | 4 |
제어 영역이 길면 PDCCH 용량(동시 스케줄 단말 수)이 늘지만, PDSCH 자원이 줄어듭니다. 기지국은 서브프레임마다 CFI를 바꿀 수 있습니다.
PHICH¶
flowchart LR
A[HI 1비트<br/>ACK=1 / NACK=0] --> B[3회 반복]
B --> C[BPSK]
C --> D[직교 시퀀스로 확산<br/>SF=4]
D --> E[같은 그룹 8개 PHICH<br/>합산]
E --> F[REG 3개에 매핑<br/>주파수 분산]| 항목 | Normal CP | Extended CP |
|---|---|---|
| 확산 계수 (SF) | 4 | 2 |
| 그룹당 PHICH 수 | 8 (직교 시퀀스 4 × I/Q 2) | 4 |
| 그룹당 RE | 12 (REG 3개) | 12 |
PHICH 그룹 수 (FDD):
예: 20 MHz, Ng = 1 → 13 그룹 → 최대 104개 PHICH.
PHICH 구간: phich-Duration normal이면 첫 심볼에만, extended이면 첫 3 심볼에 분산(셀 가장자리 신뢰도 ↑, 이때 CFI ≥ 3 강제).
타이밍¶
FDD: 서브프레임 \(n\)의 PUSCH → 서브프레임 \(n+4\)의 PHICH. NACK이면 단말은 \(n+8\)에 비적응 재전송을 합니다(DCI 0을 받으면 그 지시를 우선). TDD: UL/DL 구성별 표(TS 36.213 Table 9.1.2-1)로 정해집니다.
전문가 노트 — PHICH 자원 매핑과 실무
PHICH 인덱스 (TS 36.213 §9.1.2). 단말은 자기 PUSCH의 가장 낮은 PRB 인덱스 \(I_{PRB\_RA}^{lowest}\)와 DCI 0의 DMRS 순환 이동 \(n_{DMRS}\)으로 PHICH 위치를 계산합니다.
[ n_{PHICH}^{group} = (I_{PRB_RA}^{lowest} + n_{DMRS}) \bmod N_{PHICH}^{group} + I_{PHICH} N_{PHICH}^{group} ] [ n_{PHICH}^{seq} = \left(\lfloor I_{PRB_RA}^{lowest} / N_{PHICH}^{group} \rfloor + n_{DMRS}\right) \bmod 2N_{SF}^{PHICH} ]
\(I_{PHICH}\)는 TDD config 0의 서브프레임 4, 9에서만 1입니다. UL MU-MIMO로 두 단말이 같은 PRB에서 시작하면 서로 다른 \(n_{DMRS}\)를 주어 PHICH 충돌을 피합니다.
PCFICH 디코딩 오류의 파급. CFI를 잘못 읽으면 PDCCH 후보 위치가 모두 어긋나 그 서브프레임 전체를 놓칩니다. 그래서 PCFICH는 강한 부호(32,2)와 주파수 분산으로 보호되며, PCFICH 오류율 요구사항이 따로 있습니다(TS 36.101 §8.4).
CA와 cross-carrier scheduling. SCell을 다른 셀의 PDCCH로 스케줄링하면, SCell PDSCH 시작 심볼을 PCFICH 대신 RRC(pdsch-Start)로 알려 줍니다.
ePDCCH와 PHICH. Rel-11 ePDCCH를 써도 PHICH는 여전히 기존 제어 영역에 있습니다. Rel-13 eMTC/NB-IoT에서는 PHICH가 없고 UL HARQ는 모두 DCI로 처리합니다. NR도 PHICH가 없습니다.