PDCCH와 DCI¶
스펙 · 릴리즈
TS 36.211 §6.8 (PDCCH), §6.8A (ePDCCH) · TS 36.212 §5.3.3 (DCI 포맷과 부호화) · TS 36.213 §9.1.1 (탐색 공간), §7.1 (DCI 해석)
Rel-8~ (Rel-10 DCI 2C·4, Rel-11 ePDCCH·2D, Rel-13 MPDCCH·NPDCCH, Rel-15 sPDCCH)
한눈에 보기
PDCCH는 기지국이 단말에게 보내는 "지시서"입니다. 지시서의 내용을 DCI(Downlink Control Information)라고 부릅니다.
- "이번 서브프레임 RB 10–20에 너에게 데이터를 보냈다. 64QAM, HARQ 3번이다" (하향 할당)
- "4 ms 뒤 RB 5–8로 상향 데이터를 보내라" (상향 grant)
- "송신 전력을 1 dB 올려라" (전력 제어)
단말은 자기 것이 어디 있는지 모르기 때문에, 정해진 후보 위치들을 하나씩 다 디코딩해 봅니다(블라인드 디코딩). CRC가 자기 RNTI로 맞는 것이 자기 지시서입니다.
구조¶
| 단위 | 크기 |
|---|---|
| REG | RE 4개 |
| CCE | REG 9개 = RE 36개 = QPSK 72비트 |
| PDCCH | CCE 1, 2, 4, 8개 (집성 레벨, AL) |
채널이 나쁜 단말에게는 높은 AL(더 많은 CCE = 낮은 코딩률)로 보냅니다.
flowchart LR
A[DCI 비트] --> B[CRC 16비트<br/>RNTI로 마스킹]
B --> C[TBCC R=1/3]
C --> D[레이트 매칭<br/>AL × 72비트]
D --> E[여러 PDCCH 다중화]
E --> F[셀별 스크램블]
F --> G[QPSK]
G --> H[4-심볼 묶음 인터리빙<br/>PCI로 순환 이동]
H --> I[제어 영역 REG에 매핑]탐색 공간¶
| 탐색 공간 | AL | 후보 수 | CCE 수 | 용도 |
|---|---|---|---|---|
| Common | 4 | 4 | 16 | SI, 페이징, RAR, 그룹 TPC (모든 단말이 봄) |
| 8 | 2 | 16 | ||
| UE-specific | 1 | 6 | 6 | C-RNTI 스케줄링 |
| 2 | 6 | 12 | ||
| 4 | 2 | 8 | ||
| 8 | 2 | 16 |
단말은 후보마다 DCI 크기 2가지를 시험하므로 Rel-8 기준 최대 44회 블라인드 디코딩을 합니다(공통 12 + 단말 전용 32). UL MIMO(TM2 UL)가 설정되면 단말 전용에 16회가 더해집니다.
DCI 포맷¶
| 포맷 | 용도 | 비고 |
|---|---|---|
| 0 | PUSCH 스케줄링 (단일 안테나) | 1A와 크기를 맞춤 (flag로 구분) |
| 1 | PDSCH, 1 코드워드 (TM1, 2, 7) | 자원 할당 Type 0/1 |
| 1A | PDSCH 간략형, 폴백, RA 시작(PDCCH order), SPS | Type 2 할당, 모든 TM에서 사용 가능 |
| 1B | 랭크 1 폐루프 프리코딩 (TM6) | |
| 1C | 매우 간략: SI, 페이징, RAR, MCCH 변경 | 공통 탐색 공간 |
| 1D | MU-MIMO (TM5) | |
| 2 | 폐루프 공간 다중화 (TM4) | 2 코드워드 |
| 2A | 개루프 공간 다중화 (TM3) | |
| 2B | 이중 레이어 빔포밍 (TM8, Rel-9) | |
| 2C | 최대 8 레이어 (TM9, Rel-10) | |
| 2D | CoMP (TM10, Rel-11) | PQI 필드 |
| 3 / 3A | 그룹 TPC (PUCCH/PUSCH, 2비트/1비트) | TPC-RNTI |
| 4 | UL MIMO PUSCH (Rel-10) | |
| 5 | 사이드링크 (Rel-12) | |
| 6-0A/B, 6-1A/B, 6-2 | eMTC (MPDCCH, Rel-13) | |
| N0, N1, N2 | NB-IoT (NPDCCH, Rel-13) | |
| 7-0A/B, 7-1A~G | sTTI (Rel-15) |
예: DCI 1A (FDD, C-RNTI)¶
| 필드 | 비트 |
|---|---|
| Format 0/1A 구분 flag | 1 |
| Localized/Distributed VRB flag | 1 |
| RB 할당 (RIV) | \(\lceil \log_2(N_{RB}(N_{RB}+1)/2) \rceil\) (20 MHz: 13) |
| MCS | 5 |
| HARQ 프로세스 번호 | 3 (TDD 4) |
| NDI | 1 |
| RV | 2 |
| PUCCH TPC | 2 |
| (TDD) DAI | 2 |
| 합계 (20 MHz FDD) | 28 + 패딩 → 0과 같은 크기 |
전문가 노트 — 해싱, ePDCCH, 디코딩 오류
UE-specific 탐색 공간 시작점 (TS 36.213 §9.1.1).
AL \(L\)의 후보 \(m\)의 CCE: \(L\{(Y_k + m) \bmod \lfloor N_{CCE,k}/L \rfloor\} + i\), \(i = 0..L-1\). 서브프레임마다 시작점이 바뀌어 특정 단말들이 계속 충돌(blocking)하는 일을 줄입니다.
DCI 크기 맞춤. 블라인드 디코딩 횟수를 줄이려고 DCI 0과 1A는 같은 크기로 패딩하고, 크기가 "모호한 크기"(특정 정보 비트 수)와 같아지면 0을 하나 더 붙입니다(TS 36.212 Table 5.3.3.1.2-1).
ePDCCH (Rel-11). PDSCH 영역의 PRB 쌍(2/4/8개 집합)에 단말별 DMRS로 복조하는 제어 채널입니다. - 장점: 빔포밍 가능, 셀 간 간섭 조정(주파수 분리), 제어 용량 확장, CRS가 없는 NCT 대비 - 단위: EREG(16개/PRB 쌍) → ECCE(EREG 4 또는 8) - Localized / Distributed 전송 - NR PDCCH(CORESET)의 개념적 조상입니다.
오류 유형. - Missed detection: 자기 PDCCH를 못 찾음 → DL이면 ACK/NACK 미전송(DTX), UL이면 PUSCH 미전송 - False alarm: 16비트 CRC로 우연히 다른 PDCCH가 맞음 (확률 약 \(44 \times 2^{-16}\)) → 잘못된 PUSCH 송신 가능. 그래서 일부 필드(예: 1A의 reserved 값) 검사를 추가로 합니다.
PDCCH order. DCI 1A의 특정 비트 패턴(RB 할당 전부 1)은 데이터 할당이 아니라 "랜덤 액세스를 해라" 명령입니다. 전용 프리앰블 인덱스와 PRACH 마스크를 담아 비경쟁 RA를 시작시킵니다(상향 동기 회복, 측위 등).
LTE ↔ NR 비교¶
| 항목 | LTE PDCCH | NR PDCCH |
|---|---|---|
| 위치 | 서브프레임 앞 1–3(4) 심볼, 대역 전체 | CORESET (주파수·시간 설정 가능) |
| 크기 지시 | PCFICH | 없음 (RRC로 설정) |
| CCE | 9 REG × 4 RE = 36 RE | 6 REG × 12 RE (DMRS 3개 포함) |
| AL | 1, 2, 4, 8 | 1, 2, 4, 8, 16 |
| 부호 | TBCC, CRC 16 | Polar, CRC 24 |
| 복조 기준 | CRS | PDCCH DMRS (빔포밍 가능) |