PUCCH

PUCCH简介

http://blog.sina.com.cn/s/blog_927cff010101amha.html

UE需要发送必要的上行L1/L2控制信息以支持上下行数据传输。上行L1/L2控制信息（Uplink Control Information，UCI）包括

? SR：Scheduling Request。用于向eNodeB请求上行UL-SCH资源。 ? HARQ ACK/NACK：对在PDSCH上发送的下行数据进行HARQ确认。

? CSI：Channel State Information，包括CQI、PMI、RI等信息。用于告诉eNodeB下

行信道质量等，以帮助eNodeB进行下行调度。

与下行控制信息（DCI）相比，为什么上行控制信息（UCI）只需要携带这么少的信息呢？这里秉承了一个原则：UE只需要告诉eNodeB不知道的信息。

由于上行调度是在eNodeB侧实现的，与上行资源分配相关的信息（Resource block assignment、MCS等）是由eNodeB通过UL grant告诉UE的，且对应该UL grant，UE在哪个上行子帧发送数据是固定的（对应关系见36.213的Table 8-2），所以eNodeB知道UE会在哪个上行子帧的哪些RB上使用哪种MCS发送数据，而不需要UE通知它。 而与HARQ相关的信息：

? 由于上行调度是在eNodeB实现的，NDI和TB size也是由eNodeB通过UL grant发送

给UE的，所以eNodeB知道这些信息；

? 由于UL HARQ是synchronous（同步）的，eNodeB和UE都可以根据初传/重传/ACK/NACK

的timing关系推导出UL HARQ process ID；

? UL HARQ中使用的RV（Redundancy version）遵循一个预先定义好的模式，eNodeB事

先也是知道的：

? Initial transmission的RV值为0；

? 如果retransmission是由PHICH触发而不是由PDCCH触发（上行非自适应重传），则RV值为序列的下一个RV值（顺序为0, 2, 3, 1。见36.321的5.4.2.2节）；

? 如果retransmission是由PDCCH（UL Grant）触发（上行自适应重传），RV由指示重传的UL grant中的modulation and coding scheme决定（使用其中保留的3种组合，见36.213的8.6.1节）。

而一些下行独有的一些东西，如DAI、TPC command for PUCCH、SRS request之类的配置，UCI就更没有必要发送了。

即使UE没有被分配任何UL-SCH资源，UE也可能需要发送上行控制信息。取决于UE是否被分配了上行UL-SCH资源，LTE定义了2种不同的方式用于发送上行L1/L2控制信息。

? 如果UE在当前子帧没有被分配用于发送UL-SCH数据的上行资源，则UE使用PUCCH来

发送上行L1/L2控制信息。对于载波聚合（Carrier Aggregation，CA）而言，PUCCH只能在PCell上传输。这意味着，多个载波单元发送的下行数据的HARQ确认信息需要在同一个上行载波单元（对应PCell）中发送。

? 如果UE在当前子帧被分配了用于发送UL-SCH数据的上行资源，则UE使用PUSCH来

发送上行L1/L2控制信息。如果UE已经被分配了UL-SCH资源，就没必要再发送SR了。在载波聚合中，所有载波单元的L1/L2控制信息必须在同一个上行载波单元（并不一定是PCell）中传输，这点与PUCCH类似。

UE在一个上行子帧内需要发送的上行控制信息可能不同，因此LTE定义了几种不同的PUCCH format（如图1所示）。

图1：PUCCH format简介

对于PUCCH而言，有几个很重要的限制，并对如何发送上行控制信息有很大影响：

? 一个UE在一个TTI内至多发送一个PUCCH；

? 对TDD而言，PUCCH不能在特殊子帧的UpPTS域中发送，即不能在特殊子帧上发送

PUCCH

与Rel-8不同，在Rel-10中，允许同一UE在同一子帧同时发送PUCCH和PUSCH，这是通过IE：PUCCH-ConfigDedicated-v1020的simultaneousPUCCH-PUSCH-r10字段来配置的。通常只有在UE有足够的功率且不影响覆盖的情况下，才会配置UE同时发送PUCCH和PUSCH。

与Rel-8不同，在Rel-10中，支持2天线端口发送PUCCH，用以实现PUCCH的传输分集，该技术被称作SORTD（Spatial Orthogonal-Resource Transmit Diversity，关于该技术的介绍，请参见[1]的11.3.3节和[2]的29.4.2节）。由于不同的PUCCH format，2天线发送端口的RRC配置参数有所不同，所以会放在后面介绍各种PUCCH format时予以介绍。

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PUCCH中的码分复用

PUCCH在频域上通常被配置成位于系统带宽的边缘。一个PUCCH在一个上行子帧内占2个slot，

每个slot在频域上占12个subcarrier，即1个RB。为了提供频域分集，PUCCH在slot的边界?跳频?：即在同一子帧内，PUCCH前后两个slot的PRB资源分别位于可用的频谱资源的两端，而中间的整块频谱资源用于传输PUSCH（如图1所示）。这样的设计不仅能够提供PUCCH的频率分集增益，还不会打散上行频谱，保证了上行传输的单载波特性。（更多的优点可以参见[2]的16.3.1节）

图1：PUCCH资源的RB分布

一个UE在一个子帧中独占一个RB来发送PUCCH太过奢侈了，为了有效地利用资源，同一小区的多个UE可以共享同一个RB来发送各自的PUCCH。这是通过正交码分复用（orthogonal Code Division Multiplexing，CDM）来实现的：在频域上使用循环移位（cyclic shift，也称作相位旋转phase rotation，这是同一种技术的2种不同说法）；在时域上使用正交序列（orthogonal sequence）。 不同的PUCCH format，可能使用不同的CDM技术（如图2所示）。