LTE作為準4G技術，以正交頻分復用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和多輸入多輸出MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)技術為基礎。TD-LTE系統支持六種不同的傳輸帶寬， 分別為1.4 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz和20 MHz。在20 MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100 Mb/s與上行50 Mb/s的峰值速率，因此TD-LTE系統的傳輸帶寬是有限的，并且對系統延遲要求非常高[1]。

    在LTE系統中,上下行的資源調度均通過PDCCH來通知用戶設備(UE)。因此,在LIT系統中，控制信道PDCCH在上下行調度中起著非常重要的作用[2]。由于UE不知道發送端具體發送的PDCCH格式,所以UE PDCCH接收端需要進行盲檢，而只有PDCCH盲檢成功后，才能對上下行資源進行調度。盲檢效率的好壞與系統的數據處理量和反應時間等特性有著很大的聯系，盲檢效率越好，系統就越優越。因此，本文提出的算法旨在提高PDCCH盲檢的效率。
1 PDCCH接收端流程
    LTE系統物理層PDCCH接收端處理流程是發送端[3-4]的逆過程，根據標準描述可以得到PDCCH接收端流程如圖1所示。

    為了降低UE盲檢的次數，3GPP LTE標準中定義了四種PDCCH格式，如表1所示。在通信過程中，使用于特定PDCCH傳輸的CCE數量是由網絡端根據傳輸時的信道質量情況決定的[4]。

2 PDCCH盲檢分析
    由于UE不知道發送端具體的PDCCH格式，所以UE必須將搜索空間中的所有CCEs集合等級一一嘗試。在目前的工程實現過程中,采取的方式是順序選取CCEs集合等級L，可以按遞增(1個、2個、4個或8個CCEs)也可以按遞減（8個、4個、2個或1個CCEs）。改進前算法描述如下：
　 (1)在每個下行子幀，UE對控制區OFDM符號進行檢測，對PDCCH信道進行解映射、解調和解擾，解擾后的數據作為盲檢模塊的輸入數據。
    (2)將從解擾得到的數據流的長度除以72(1個CCE)，得到復用PDCCHs總的CCEs數目NCCE,k，將得到的CCEs按0~NCCE,k-1編號，k表示當前子幀號。
    (3)根據終端的無線網絡臨時標識RNTI(Radio Network Temporary Identifier)，確定UE需要盲檢的候選DCI格式，確定CCEs搜索空間、搜索等級L和對應的PDCCH候選個數[5]。         
　(4)根據算式：L·{(Yk+m)mod?骔NCCE,k/L」}+i計算當前搜索起始位置[5]。
　(5)根據集合等級L在相應的搜索空間的起始位置讀取CCEs。由于不知道具體的搜索等級，所以終端必須將搜索空間中的所有集合等級從小到大一一嘗試。以終端專用搜索空間為例，采取遞增的方式，如CCEs集合等級先取為1時，在搜索空間的起始位置讀取1個CCE，這1個CCE就是一個候選PDCCH，將讀取的數據進行解速率匹配、Viterbi譯碼，然后再將得到數據進行RNTI解擾和CRC校驗[6]。
    (6)如果校驗成功，則接收；否則，放棄此次搜索。搜索起始位置加L，重復以上過程，進行下一次搜索，直到搜索完當前空間中所有的候選PDCCHs。如果直到CCEs集合等級L=1搜索結束都沒有得到想要的DCI信息，則回到步驟(4)重新計算搜索空間的起始位置，進行下一個集合等級L=2的搜索，以此類推，直到解出UE想要的DCI信息或盲檢完所有的集合等級，盲檢結束。
     通過上述算法流程可以看出，上述盲檢算法需要不斷地嘗試，尤其是在極限情況下，需要嘗試所有的CCEs集合等級和PDCCH候選集。因此，該方法存在處理量大、復雜度高、耗時長以及不利于UE省電等問題。
    鑒于此，本文在現有方法的基礎上，提出了新的方式：通過改變第一個CCEs搜索等級的選取以及選取下一個搜索等級，來改進了盲檢處理流程，可以有效降低UE的處理復雜度和功耗。改進之處的算法描述如下：
    步驟(1)、(2)、(4)、(5)和之前的處理方法相同，不同之處在步驟(3)、(6)。
    改進后的(3)盲檢過程第一個搜索等級L并不是任意選取的，而是把上一次成功盲檢的搜索等級作為本次調度的第一個搜索等級。在實際通信過程中，有可能UE處于非連續接收狀態或者UE是剛開機首次接收PDCCH，沒有歷史調度信息，則可以與之前方法相同任意順序選取搜索等級。
    改進后的(6)當在CCEs集合等級L下盲檢完所用的候選PDCCHs，還不成功，則選取下一個搜索等級時是根據最近兩次信道質量的變化趨勢。如果最近兩次信道質量變差時，按照遞增選取下一搜索等級；如果變好時，按遞減選取下一搜索等級；如果不變，則可以按遞增或遞減方式中的任意一種選取下一搜索等級。
    信道質量的變化趨勢體現在最近兩次調度子幀盲檢成功的搜索等級變化上，設最近兩次調度子幀盲檢成功的搜索等級分別為Li和Li+1,令M=Li+1-Li，如果M>0，按照遞增方式選取下一搜索等級；如果M<0，按照遞減方式選取下一搜索等級；如果M=0，則可以按遞增或遞減方式中的任意一種選取下一搜索等級。如果按遞增方式選取到最大等級時，CRC校驗還不成功則按遞減方式繼續搜索，或者如果按遞減方式選取到最小等級時，CRC校驗還不成功則按遞增方式繼續搜索，直至盲檢成功或遍歷所有搜索等級和候選PDCCHs。
     上述方法通過利用UE最近兩次的歷史調度信息，確定第一個搜索等級和選取下一搜索等級的方式，間接地利用了信道質量變化趨勢，初步縮小了可能承載PDCCH的CCEs資源個數范圍，減少了首次盲檢成功所需的盲檢次數，減少了UE的計算量和處理復雜度，降低了UE功耗，提升了系統性能。
3 仿真條件和結果
     根據LTE標準中規定的PDCCH發送端和接收端的流程，搭建整個PDCCH仿真鏈路。在仿真過程，每個下行子幀發送1個DCI格式，DCI 格式1,傳輸模式1，信道為高斯白噪聲（AWGN）信道，在接收端經過盲檢得到所需的DCI格式信息。每個信噪比情況下100個數據塊在四個子幀循環進行仿真統計，得到PDCCH盲檢的平均次數。仿真條件如表2所示，改進前后的PDCCH盲檢的平均次數的仿真結果如圖2所示。

    從仿真結果中還可以看出,當信噪比較大時，改進前后的盲檢次數相差不大，這是因為當信噪比較大時發送端采用PDCCH格式0(1CCE),改進前的方法采用遞增方式(1個、2個、4個和8個CCEs)選取搜索等級，改進后的方法根據信噪比變化先從搜索等級L=1開始搜索，按遞增方式選取下一搜索等級，搜索方式一致,因此盲檢次數相差不大。
    通過仿真對比的結果可以看出,調整之后的PDCCH平均的盲檢次數減少了，盲檢的效率明顯提高了。
    本文從理論分析出發，根據TD-LTE系統特性，分析了目前PDCCH盲檢的處理算法，提出了一種減少盲檢次數的改進算法。通過建立PDCCH鏈路進行Matlab仿真。仿真結果表明，在信道質量不是很好條件下，改進后的盲檢次數比改進前的盲檢次數平均少5次，減少了UE的計算量和處理復雜度，降低了UE功耗，提升了系統性能，驗證了改進后的盲檢算法的可行性和有效性。
參考文獻
[1] 王映民,孫韶輝.TD-LTE技術原理與系統設計[M].北京：人民郵電出版社,2010.
[2] SEASIA S, TOUFIK I, BAKER M. LTE-The UMTS long term evolution from theory to practice[M]. A John Wiley and Sons, Ltd, Publication,2009.
[3] 3GPP TS 36.211 v9.1.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 9)[S].2010-03.
[4] 沈嘉，索士強,全海洋，等.3GPP長期演進(LTE)技術原理與系統設計[M].北京：人民郵電出版社, 2010:249-256.
[5]  3GPP TS 36.213 v9.1.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network;  Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);  Physical layer procedures(Release 9)[S].2010-03.19-22:66-67.
[6] DAHLMAN E, PARKVALL S, SKOLD J, et al. 3G Evolution HSPA and LTE for Mobile Broadband(Second edition)[M]. Academic Press is an imprint of Elsevier,2008.