PDCCH信道傳輸的是與物理上下行共享信道（PUSCH、PDSCH）相關的控制信息，即DCI信息（Downlink Control Information），這些DCI信息包含了諸如RB資源分配信息、調制方式MCS、HARQ-ID等等若幹相關內容。終端只有正確的解碼到了DCI信息，才能正確的處理PDSCH數據或PUSCH數據。
不同的DCI信息，它的目的可以是不同的，比如，有針對下行RB資源進行分配的DCI，有針對上行RB資源進行分配的DCI，有針對上行功率控制進行調整的DCI，有特別針對下行雙流空分復用的DCI。協議對這些DCI進行了分類，用不同的DCI格式進行區分。
在R9版本的協議中，總共定義了以下幾種DCI：DCI0、DCI1、DCI1A、DCI1B、DCI1C、DCI1D、DCI2、DCI2A、DCI2B、DCI3、DCI3A。其中，DCI0、DCI3、DCI3A是與上行PUSCH或PUCCH相關的DCI類型，而DCI1、DCI1A、DCI1B、DCI1C、DCI1D、DCI2、DCI2A、DCI2B，是針對下行PDSCH的DCI類型。
1. 不同場景下使用哪種DCI格式
DCI格式這麽多，那麽某個特定的PDCCH信道，需要采用哪種具體的DCI格式呢？
如果PDSCH是由SI-RNTI加擾，那麽DCI格式可以使用DCI1A或DCI1C，具體由eNB側的實現來決定使用哪種格式，如下表。從表格中也可以看到，這個時候的CCE僅分布在公共搜索空間，終端盲檢的時候也只需要在公共空間進行。
如果PDSCH是由P-RNTI加擾，那麽DCI格式可以使用DCI1A或DCI1C，如下表。
如果PDSCH是由RA-RNTI加擾，那麽DCI格式可以使用DCI1A或DCI1C，如下表。
如果PDSCH是由TC-RNTI加擾，那麽DCI格式可以使用DCI1A或DCI1C，如下表。
如果PDSCH是由C-RNTI加擾，那麽DCI格式需要綜合當前終端的TM模式（transmissionMode參數）考慮，如下表。此時CCE的搜索空間也不再僅限於公共搜索空間了。
如果PDSCH是由SPS-RNTI加擾，那麽DCI格式也需要綜合當前終端的TM模式考慮，如下表。
2.不同RNTI的使用場景
上面提到了不同的RNTI，每種RNTI使用的場景如下表所示。比如當發送尋呼消息或SI變更通知消息這兩種數據時，需要使用P-RNTI加擾PDSCH數據；當需要發送MSG3或需要進行沖突解決時，需要使用TC-RNTI加擾。
不同的RNTI，它的取值範圍也不一樣，如下表。
3.DCI碼流的高低位問題
DCI碼流是以比特（bit）為基本單位進行傳輸的，這就意味著同一個字段（比如RB分配字段，MCS字段，NDI字段等等），可能會跨越多個字節，這就涉及到將多個bit拼接成一個完整字段時，必須需要知道的高低位問題。比如DCI中的某個字段占用了5個bit，其中有1個bit被分配在一個低字節中，而另外的4個bit被分配在一個高字節中，那麽怎麽將這5個bit成功的拼接成一個完整的字段，是需要明確的。
為了說明這個問題，協議首先約定，DCI碼流中的所有字段，都依次映射到a0,a1,...,an比特中，第1個字段從a0開始映射，如下圖所示，碼流中的比特位依次從低字節向高字節填充。
其次，如果某個字段包括了多個bit位，則MSB對應著這個bit流的最低位。以上圖為例，如果某個DCI的前12個bit的碼流是二進制100111110111，則字段1的值=1，字段2的值=0，字段3的值=Bin（01111）=15，字段4的值=Bin（10111）=23。eNB側在編碼的時候，DCI的第一個字節的值=Bin（10011111）=0x9F，第二個字節的值=Bin（01110000）=0x70（假定a11以後的bit均為0）。
4.DCI1A格式中各字段的定義
本文將描述下行調度分配中用的較多的DCI1A格式。PDCCH信道承載的DCI1A格式的碼流，它有2種作用：第一個作用，也是最常使用的作用，是承載當前子幀PDSCH的調度控制信息；第二個作用，就是網側通過DCI1A發起PDCCH Order，觸發非競爭隨機接入過程。關於非競爭隨機接入相關內容，請參考《LTE-TDD隨機接入過程（6）-分場景描述競爭接入和非競爭接入的流程》。
如果DCI1A用做PDCCH Order，觸發非競爭隨機接入過程，那麽此時該DCI各字段的bit位定義如下：
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- DCI0/DCI1A格式指示位 – 1bit。當該bit值=0，表示當前的DCI格式是DCI0，當bit值=1，表示當前的DCI格式是DCI1A。 - 集中式或分布式的VRB分配指示位。– 1 bit。固定填0。 - RB資源分配字段 – [log2(N_DL_RB*(N_DL_RB+1)/2) ]向上取整bits。有時候簡寫為RIV字段。所有bit位的值均固定填1。 比如：當前下行帶寬是1.4MHz，那麽N_DL_RB=6，所以[log2(N_DL_RB*(N_DL_RB+1)/2) ]向上取整=[log2(6*(6+1)/2)]向上取整=[log2(21)]向上取整=[4.39]向上取整=5。因此，該字段的5個bits均要固定填1。 - 前導碼索引Preamble Index – 6 bits。這個參數由eNB側的RRC配置，終端發起非競爭隨機接入時，需要在PRACH中填寫該前導碼索引。 - PRACH掩碼索引PRACH Mask Index – 4 bits。這個參數同樣由eNB側的RRC配置，決定了PRACH信道的位置，具體參考《LTE-TDD隨機接入過程（4）-RIV的解析和Preamble資源的選擇》。 - 其它剩余的bits位均填0。對於特定的下行帶寬來說，DCI1A有著固定的bit長度，比如LTE-TDD制式且下行帶寬=20MHz時，DCI1A的長度是31bits（具體計算過程見下文），那麽當DCI1A用作PDCCH Order的時候，此時有效字段只用到了（1bit+1bit+13bits+6bits+4bits）=25bits，還有（31-25）=6bits沒有用到，此時需要將末尾的6bits全部填0。 |
如果DCI1A不是用作非競爭接入，即不用作PDCCH Order，而是用作PDSCH的調度信息，那麽此時該DCI各字段的bit位定義如下：
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- DCI0/DCI1A格式指示位 – 1bit。當該bit值=0，表示當前的DCI格式是DCI0，當bit值=1，表示當前的DCI格式是DCI1A。 - 集中式或分布式的VRB分配指示位。– 1 bit。如果是集中式的VRB分配則填0。 - RB資源分配字段 – [log2(N_DL_RB*(N_DL_RB+1)/2) ]向上取整bits，計算bit位的方式與PDCCH Order相同。需要說明的是，DCI1A只支持RB連續分配的場景，因此此時RB資源分配會涉及到2個問題，第一是PDSCH數據占用的RB的起始位置在哪裏，第二是占用的RB的長度是多少。要解決這兩個問題，就需要在這一個RIV字段中同時編碼這兩個信息。協議是這麽規定RIV的含義的：
比如某個PDSCH對應的RB起始位置=4，RB長度=8，下行帶寬是20MHz，那麽公式中的L_CRBs=8，N_DL_RB=100，RB_start=4，此時： L_CRBs-1=8-1=7，(N_DL_RB/2)向下取整=50>7。所以此時eNB填寫的RIV=100×（8-1）+4=704。 - MCS字段 – 5bits。PDSCH中數據的編碼調制方式。範圍是0～28。 - HARQ-ID號 – 3 bits (FDD) , 4 bits(TDD)。因為FDD的HARQ個數固定是8個，所以3個bits就夠用了。 - NDI指示 – 1 bit。終端根據NDI是否有反轉，來判斷當前的PDSCH數據是否是新傳還是重傳。如果反轉了則表示是一次新傳，而如果沒有反轉，則表示是一次重傳。 - RV冗余版本 – 2 bits。如果是重傳，一般是按照0、2、3、1、0的規律傳輸，但網側在實際實現時，處於某些場景的考慮，可能不一定完全按照這個順序。 - TPC command for PUCCH – 2 bits。這裏需要區分2種場景： （1）如果是RA-RNTI、P-RNTI、SI-RNTI加擾：此時2bit的TPC只使用LSB的這個bit位，若LSB=0，則表示N_1A_RB=2，若LSB=1，則表示N_1A_RB=3。但這裏需要說明的是，這個N_1A_RB=2或3的意思不是說對應的PDSCH只能使用2個RB或3個RB。比如eNB下發SIB，LSB(TPC)=0，此時N_1A_PRB=2，但PDSCH使用的RB是根據前文描述的“RB資源分配字段”來解碼的，即SIB可以使用4個RB或更多的RB。不過無論PDSCH使用的RB是多少個，根據36213-7.1.7.2.1表格查找到的TBS，必須要能在RB=2或RB=3的那一列TBS中能找到。舉個例子：比如發送SIB的DCI1A中，解碼RIV字段得到RB=4，解碼MCS字段=1，解碼TPC字段=3。根據RB和MCS字段，可以得到TBS=144bits，這個144bits應該也能夠在表格的RB=3這一列中找到。實際查7.1.7.2.1表，可以發現144bits確實在RB=3這一列存在，且此時MCS=2。 （2）如果是CRNTI等其他RNTI加擾：那麽這2bits就表示PUCCH信道的TPC調整值。2bit的範圍是0～3，不同的值表示不同的功率調整值，具體如下表所示。如果終端解碼到的TPC=1，則表示PUCCH的功率調整幅度=0dB，即下一次PUCCH信道的發送功率不調整；如果TPC=2，則表示下一次的PUCCH信道的發送功率向上調整1dB。
- DAI字段 – 2 bits。這個字段只在LTE-TDD中使用，在FDD中沒有這個字段。對於TDD來說，這個DAI字段也只在上下行子幀配置是1～6的時候有效。我們知道，在空口中傳輸數據是很有可能丟失的，對於PDSCH或PUSCH來說，可以通過HARQ和ARQ來進行保證，但對於控制信道的DCI來說，是沒有握手機制的，因此網側在發出一次PDCCH之後，並不清楚終端有沒有接收到這個DCI信息，或者說終端並不知道自己有沒有漏掉DCI。那麽引入這個DAI字段就可以用來判斷是否有DCI的丟失，比如終端解碼到了同個HARQ進程的2個DCI1A，其中的DAI值分別是1和3，那麽終端就可以知道，這個HARQ進程的DAI=2的那個DCI1A沒有檢測到，被丟失了。關於DAI的更詳細的內容，在後續講解下行HARQ應答的時候再具體討論。 |
如果當前的下行帶寬是20MHz，采用LTE-TDD制式，那麽DCI1A的bit長度=（1+1+13+5+4+1+2+2+2）=31bits。
參考文獻：
（1）3GPP TS 36.212 V9.4.0 (2011-09) Multiplexing and channel coding
（2）3GPP TS 36.213 V9.3.0 (2010-09) Physical layer procedures
（3）3GPP TS 36.321 V9.6.0 (2012-03) Medium Access Control (MAC) protocol specification
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