在LTE中，物理下行鏈路控制信道（PDCCH）在子幀中的前幾個(gè)符號(hào)中傳輸。PDCCH在一組或多組稱為CCE的資源上傳輸，為了滿足各種SINR對(duì)BLER的需求，可以聚合多個(gè)CCE。從UE的角度來看，它需要為其PDCCH搜索多個(gè)可能的PDCCH候選者（在不同的位置并且具有不同的CCE AL），并且這組PDCCH候選者被稱為PDCCH搜索空間。在LTE中，來自不同PDCCH的cce被交織并分布在整個(gè)PDCCH區(qū)域。為了確定其PDCCH搜索空間，UE需要首先確定PDCCH區(qū)域的大?。〞r(shí)間和頻率），因?yàn)樾枰猚ce的總數(shù)來確定UE的PDCCH候選位置。

在5G NR中，PDCCH有一些變化。首先，PDCCH區(qū)域不跨越整個(gè)系統(tǒng)帶寬，而是跨越頻譜的有限部分。PDCCH的時(shí)頻區(qū)域被定義為CORESET。第二，5G NR中引入了一些新的要求和技術(shù)，這可能會(huì)影響PDCCH的設(shè)計(jì)。例如，引入了波束賦形（BF）特別是對(duì)于更高的頻帶（>6GHz）。它還可以用于PDCCH，以提高其覆蓋范圍和健壯性。5G NR中也引入了一些新的應(yīng)用程序，比如URLLC，它對(duì)延遲非常敏感。所有這些都可能對(duì)PDCCH設(shè)計(jì)提出新的要求，并為新技術(shù)提供機(jī)會(huì)。

如圖1所示，在LTE系統(tǒng)中，物理DL控制信道（PDCCH）在子幀開始時(shí)在跨越整個(gè)系統(tǒng)帶寬的前幾個(gè)OFDM符號(hào)中傳輸。PDCCH在稱為控制信道元素（CCE）的一組或多組資源處傳輸，并且每個(gè)CCE進(jìn)一步劃分為多個(gè)資源元素組（REG）。來自不同PDCCH的REG在時(shí)間和頻率上交錯(cuò)并分布在整個(gè)DL控制區(qū)域，以獲得分集增益。在LTE中，PDCCH區(qū)域中的符號(hào)數(shù)量由PCFICH發(fā)出信號(hào)，并且UE需要解碼該信道以獲得控制信道格式指示符（CFI），其是PDCCH區(qū)域的OFDM符號(hào)的實(shí)際數(shù)量。由于整體PDCCH搜索空間依賴于該信息，如果不對(duì)其進(jìn)行正確解碼，UE可能無法解碼其PDCCH。

在5G NR系統(tǒng)中，將使用更多的頻譜，尤其是在更高的頻率帶寬（>6GHz）下，并采用了一些新技術(shù)，如波束賦形（BF）。一方面，BF的使用將帶來波束賦形增益，減少干擾，另一方面，更高頻率的波長(zhǎng)將減小天線陣列的尺寸，使其實(shí)現(xiàn)成為可能。PDCCH還可以受益于BF傳輸，以提高覆蓋范圍和魯棒性。

在5G NR系統(tǒng)中，系統(tǒng)和UE都可以使用發(fā)送BF和接收BF來增加BF增益。如圖2所示，不同的發(fā)射波束和接收波束可以形成不同的波束鏈路對(duì)（BLP：beam link pair），每個(gè)BLP上的接收性能可能不同。從傳輸角度來看，如果使用模擬BF技術(shù)，整個(gè)OFDM符號(hào)可以在同一波束上傳輸。因此，為了確保PDCCH可以在正確的波束上傳輸?shù)経E，系統(tǒng)可以在不同的時(shí)間使用不同的波束來將PDCCH傳輸?shù)経E。這種行為對(duì)UE是透明的，因?yàn)榍袚Q可能會(huì)動(dòng)態(tài)發(fā)生，并且系統(tǒng)可能不會(huì)在PDCCH傳輸之前發(fā)送任何信號(hào)來通知UE這種變化。PDCCH候選者和搜索空間的設(shè)計(jì)可以滿足這些要求，并提高PDCCH傳輸?shù)腂LP切換和魯棒性。

為了適應(yīng)5G NR中可能需要在具有不同定向波束的不同OFDM符號(hào)上傳輸PDCCH的要求，可以采用一種方法，即可以重復(fù)或分割PDCCH候選者，并在具有不同波束的不同OFDM符號(hào)上傳輸。如圖3所示，作為示例，PDCCH#1和PDCCH#2的PDCCH候選可以分別在不同的OFDM符號(hào)上傳輸，并且不同的波束用于在每個(gè)OFDM符號(hào)上傳輸信號(hào)。該方法與圖1所示的LTE中采用的方法之間的區(qū)別在于，在這里，在相同的OFDM符號(hào)上分配和發(fā)送整個(gè)PDCCH候選（以及相應(yīng)的CCE），在不同的OFDM上分配和發(fā)送不同的PDCCH候選（以及相應(yīng)的CCE）。而在如圖1所示的LTE系統(tǒng)中，相同PDCCH候選者的reg被分配并在控制區(qū)域內(nèi)的不同OFDM符號(hào)之間傳輸。這種差異是由于背后的動(dòng)機(jī)不同。在LTE中，PDCCH不使用BF技術(shù)，因此，PDCCH被劃分為多個(gè)CCE并進(jìn)一步劃分為多個(gè)reg組，并且不同PDCCH的reg被交織并分配到不同的OFDM符號(hào)上，以獲得時(shí)間和頻率上的分集增益。為了進(jìn)行比較，在5G NR中，使用BF并且使用不同的OFDM符號(hào)以不同的發(fā)射波束進(jìn)行發(fā)射，因此在不同的OFDM符號(hào)上分配不同的PDCCH候選者（連同所有對(duì)應(yīng)的CCE）并在不同的波束上發(fā)射可以利用BF增益，同時(shí)還避免系統(tǒng)和UE之間的波束失配。換句話說，它可以使波束切換以更透明的方式用于PDCCH（通過對(duì)不同符號(hào)/波束上的不同PDCCH候選者進(jìn)行解碼）。

為了保持相同數(shù)量的盲解碼（BD：blind decoding），可以分割PDCCH候選并將其分配給不同的OFDM符號(hào)，如圖4所示，其中不同AL的PDCCH候選被均勻地分割為不同的OFDM符號(hào)。分配給每個(gè)OFDM符號(hào)的PDCCH候選者可以包括不同CCE AL的PDCCH候選者。這種PDCCH候選者分配可以半靜態(tài)地配置，并使用更高層的信號(hào)發(fā)送給UE。該配置可以包括在每個(gè)OFDM符號(hào)上分配的PDCCH候選者的總數(shù)、在每個(gè)OFDM符號(hào)上分配的每個(gè)CCE AL的PDCCH候選者的數(shù)量，以及可能關(guān)于每個(gè)OFDM符號(hào)上的PDCCH候選者的位置的一些信息。該配置還可以包括該特定UE的PDCCH候選者可以在其上分配/發(fā)送的總OFDM符號(hào)，其可以與控制區(qū)域的OFDM符號(hào)的總數(shù)相同，也可以不同。例如，如果總控制區(qū)域（或控制資源集）在時(shí)域中具有3個(gè)OFDM符號(hào)，則特定UE的配置只能包括前兩個(gè)OFDM符號(hào)，即第一和第二個(gè)OFDM符號(hào)。在另一個(gè)示例中，特定UE的配置只能包括最后兩個(gè)OFDM符號(hào)，即總共3個(gè)OFDM符號(hào)控制資源集的第2和第3個(gè)OFDM符號(hào)。對(duì)每個(gè)OFDM符號(hào)分配不同數(shù)量的PDCCH候選可以基于每個(gè)OFDM符號(hào)上使用的波束以及每個(gè)OFDM符號(hào)上的負(fù)載。例如，如果gNB知道UE在一個(gè)波束的覆蓋范圍內(nèi)，那么它可以將其大部分PDCCH候選分配到使用該特定波束傳輸?shù)腛FDM符號(hào)上。如果UE位于由兩個(gè)波束覆蓋的重疊區(qū)域中，則gNB可以將PDCCH候選分配給分別使用這兩個(gè)波束發(fā)送的兩個(gè)OFDM符號(hào)。或者，如果一個(gè)OFDM波束上的負(fù)載（在該OFDM符號(hào)上傳輸?shù)乃衭e的PDCCH候選者的數(shù)量）已滿或幾乎滿（gNB可以基于符號(hào)的使用來確定這一點(diǎn)），gNB可以將PDCCH候選者分配給其他OFDM符號(hào)。在這里，不同的OFDM符號(hào)可以使用相同或不同的波束進(jìn)行傳輸，從而使資源分配更加靈活。

NR PDCCH多波束時(shí)隙/mini時(shí)隙級(jí)設(shè)計(jì)帶來了一些要求：

首先，由于不同的DL波束可以覆蓋不同數(shù)量的ue和不同的業(yè)務(wù)負(fù)載，因此每個(gè)波束的發(fā)射持續(xù)時(shí)間可以從一個(gè)DL-Tx周期變化到下一個(gè)DL-Tx周期。特定于波束的PDCCH結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠支持波束塊之間的靈活負(fù)載平衡。

其次，特定于波束的PDCCH的覆蓋性能也應(yīng)至少與相應(yīng)的特定于波束的PDSCH一樣好。因此，特定于波束的PDCCH必須能夠利用波束賦形。單波束PDCCH可能成為多波束系統(tǒng)覆蓋的瓶頸。

最后，在靈活設(shè)置每個(gè)波束塊的起始點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的同時(shí)，不應(yīng)大幅增加用于PDCCH盲檢測(cè)和PDSCH接收的UE的復(fù)雜度。

對(duì)于大于6GHz的多波束PDCCH，可以考慮三種結(jié)構(gòu)：

Structure 1：每個(gè)波束塊的塊內(nèi)PDCCH

如圖5所示，每個(gè)波束塊的結(jié)構(gòu)類似于單波束系統(tǒng)的時(shí)隙結(jié)構(gòu)。PDCCH被放置在波束塊的前幾個(gè)符號(hào)中。

這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得與PDSCH相同的波束賦形增益。然而，如果支持每個(gè)波束塊的靈活起始點(diǎn)，則UE搜索空間的時(shí)域位置是不確定的。UE需要在每個(gè)可能的符號(hào)中監(jiān)控PDCCH，這導(dǎo)致了高復(fù)雜性和功耗。要求URLLC UE執(zhí)行PDCCH的每符號(hào)時(shí)域盲檢測(cè)可能是合理的，因?yàn)閺?fù)雜度和功耗可以權(quán)衡以保證低延遲要求。然而，由于每符號(hào)盲檢測(cè)，要求eMBB UE承受高復(fù)雜性和功耗是不合理的。

攜帶特定于波束的PDCCH的可能密度/周期性的RRC信令可能有助于在一定程度上降低復(fù)雜性。然而，半靜態(tài)RRC信令不能適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的波束塊分配。

Structure 2：所有波束組共享的前加載PDCCH

如圖6所示，所有波束塊的PDCCH在DL Tx周期開始時(shí)一起傳輸。在波束特定的PDCCH之間可以考慮不同的復(fù)用方案，其中只有TDM可以支持多波束操作，并獲得波束賦形增益。然而，由于頻繁的符號(hào)級(jí)波束切換，基于TDM的多波束PDCCH可能效率較低。在FDM或CDM的情況下，模擬波束賦形不能用于每個(gè)波束組，因此失去了用于覆蓋性能的波束形成增益。

多波束共享PDCCH的另一個(gè)問題是：在相應(yīng)PDSCH之前發(fā)送的PDCCH可能會(huì)限制最新調(diào)度靈活性。

應(yīng)考慮實(shí)現(xiàn)調(diào)度靈活性的方法，同時(shí)避免復(fù)雜的UE每符號(hào)盲檢測(cè)。一個(gè)是通知UE可能需要在其中檢測(cè)其PDCCH的時(shí)隙/mini時(shí)隙集。特定于波束的PDCCH不會(huì)跨越整個(gè)時(shí)域資源。例如，在包含 Beam Group B的SSB的時(shí)隙/mini時(shí)隙中，至少不會(huì)為Beam Group A分配PDCCH。UE應(yīng)該能夠跳過其PDCCH肯定不存在的時(shí)隙/mini時(shí)隙。

另一個(gè)需要考慮的因素是PDCCH和SSB之間的多路復(fù)用。如果在時(shí)隙/mini時(shí)隙的開頭和系統(tǒng)帶寬的中心分配SSB，則可能需要在SS帶寬之外的頻率資源中分配PDCCH（包括UE公共搜索空間），即SSB和PDCCH之間的FDM。該選項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)是，PDCCH的時(shí)域位置不需要盲目檢測(cè)，因?yàn)樗cSSB對(duì)齊。另一個(gè)選項(xiàng)是SS block和PDCCH之間的TDM，即SS block和PDCCH出現(xiàn)在時(shí)隙/mini時(shí)隙的不同符號(hào)中。該選項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)是，在有SSB的時(shí)隙/mini時(shí)隙和沒有SSB的時(shí)隙/mini時(shí)隙中，公共搜索空間的頻域資源可以保持相同。