NR PUCCH(二)PUCCH format 2/3/4

继续看PUCCH2/3/4:

 

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PUCCH format 0和1所携带的信息bits少,UCI bits<=2 bits;而PUCCH 2/3/4所携带的信息bits 较多,UCI bits >2bits,信息bit需要经过编码等过程

 

下面分别来看。

PUCCH format 2

PUCCH format 2在时域上占用1-2个符号,在频域上可以占用1~16个RB

PUCCH format 2时域符号少,适合用于地实验场景,支持较大信息量的UCI

PUCCH format 2 RRC层相关参数

 

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nrofSymbols:符号个数1-2

startingSymbollndex :开始符号索引

 

在R15 的设定PUCCH format 2/3是不支持多UE 复用,R16 增加了PUCCH-ResourceExt-r16的功能,使得PUCCH forma

<think>我们正在讨论5GNR中的PUCCHFormat3PUCCH(PhysicalUplinkControlChannel)用于传输上行控制信息(UCI),包括HARQ-ACK、CSI(ChannelStateInformation)和调度请求(SchedulingRequest)等。Format3PUCCH的一种格式,用于传输中等大小的UCI负载(最多到几百比特)。根据3GPP规范(特别是38.21138.213),PUCCHFormat3具有以下特点:-它使用离散傅里叶变换扩频正交频分复用(DFT-s-OFDM)波形。-它可以支持最多16个OFDM符号(包括可能的DM-RS符号)和最多16个PRB。-它支持跳频(可选)。配置PUCCHFormat3主要涉及以下参数:1.**时域配置**:包括起始符号索引和PUCCH的符号长度(在414个符号之间,具体取决于配置)。2.**频域配置**:包括起始PRB索引和分配的PRB数量(116个PRB)。3.**跳频配置**:如果启用跳频,则指定第个跳频的PRB。4.**资源指示值(RIV)**:有时通过RIV来指示起始PRB和长度。5.**初始循环移位**:用于生成基序列(但Format3通常使用预定义的序列)。6.**时隙内重复因子**:可配置重复传输以增强覆盖。此外,Format3的配置通常通过RRC信令(如PUCCH-Config和PUCCH-ResourceSet)下发给UE。下面是一个配置PUCCHFormat3的示例(基于3GPP规范抽象出来的结构):```c//假设一个PUCCH资源配置的结构体structPucchResourceConfig{intresourceId;//资源标识intformat;//PUCCH格式,此处为3intstartSymbolIndex;//起始符号索引intnrOfSymbols;//符号数量(4~14)intstartingPRB;//起始PRBintnrOfPRBs;//PRB数量(1~16)boolintraSlotFreqHopping;//是否启用时隙内跳频intsecondHopPRB;//第个跳频的PRB(如果启用跳频)//其他参数,如初始循环移位、时隙重复因子等};```在38.213中,PUCCHFormat3的传输块大小(比特数)由分配的PRB数量和符号数量共同决定。具体来说,调制方式为QPSK,因此每个资源元素(RE)承载2比特(减去DM-RS占用的RE)。DM-RS符号的位置由高层参数配置(例如,在每个时隙的第一个符号之后,每隔几个符号插入一个DM-RS符号)。例如,假设一个PUCCHFormat3资源占用10个符号和8个PRB,其中3个符号用于DM-RS(比如第2、6、10符号),那么可用RE数为:-每个PRB有12个子载波。-数据符号数:10-3=7。-总数据RE数:8PRB×12子载波/PRB×7符号=672RE。-因此,最大UCI负载为672×2=1344比特(但实际上UCI负载通常远小于这个值,并且需要编码)。**配置步骤**(从高层信令角度):1.网络通过RRC消息(如PUCCH-Config)配置一个或多个PUCCH资源集(PUCCH-ResourceSet)。每个资源集包含多个PUCCH资源(PUCCH-Resource),其中每个资源对应一个具体的PUCCH格式(如Format3)的资源配置。2.UE根据接收到的DCI(例如,DCIformat1_0或1_1)中的PUCCH资源指示符(PRI)字段,从激活的资源集中选择一个PUCCH资源。3.UE在选定的PUCCH资源上使用Format3发送UCI。**注意**:PUCCHFormat3也可以用于传输HARQ-ACK码本(尤其是半静态码本)和CSI报告,当负载超过Format2的容量时(Format2最多支持2比特,而Format3可以支持更多)。**引用**:关于PUCCHFormat3的详细配置,请参考3GPP38.2139.2节(PUCCH资源集和资源配置)和38.2116.4节(PUCCH的物理层处理)[^1]。§§相关问题§§1.PUCCHFormat3与其他格式(如Format1,2,4)有什么区别?2.如何确定PUCCHFormat3的传输容量?3.在哪些场景下会使用PUCCHFormat34.PUCCHFormat3的跳频机制是如何工作的?</think>### 5G NR PUCCH Format 3 配置与应用 #### 一、Format 3 核心特性 PUCCH(物理上行控制信道)Format 35G NR中用于传输中等规模控制信息(UCI)的关键格式,主要特性包括: 1. **传输容量**:支持 **$10-200$ 比特** UCI(HARQ-ACK/CSI/SR),介于Format 2(小负载)和Format 4(大负载)之间 2. **波形结构**:采用 **DFT-s-OFDM** 波形(单载波特性),符号数范围 $4 \leq L \leq 14$ 3. **资源分配**:支持 $1-16$ 个PRB,通过 **RIV(Resource Indication Value)** 编码起始RB和长度[^1] 4. **跳频能力**:可选时隙内跳频($\Delta = \text{secondHopPRB}$) 5. **多用户复用**:通过 **循环移位($\alpha_{\text{init}}$)** 和 **正交覆盖码(OCC)** 实现 #### 、关键配置参数(3GPP 38.211/213) ```c // 典型配置结构(基于3GPP规范) struct PUCCH_Format3_Config { int resourceId; // 资源标识符(0-127) int startSymbolIndex; // 起始符号位置(0-13) int nrOfSymbols; // 符号数量L (4,5,...,14) int startingPRB; // 起始PRB索引 int nrOfPRBs; // PRB数量(1-16) bool intraSlotFreqHopping; // 时隙内跳频使能 int secondHopPRB; // 第跳PRB(跳频时) int initialCyclicShift; // 初始循环移位α_init (0-11) int occIndex; // 正交覆盖码索引(0-7) int nrofHarqAckBits; // HARQ-ACK最大比特数 }; ``` #### 三、配置流程 1. **RRC层配置**: - 通过 `PUCCH-ResourceSet` 定义资源集合 - 每个资源集包含多个 `PUCCH-Resource`,指定Format 3参数 - 示例RRC信令: ```json "PUCCH-Resource": { "pucch-ResourceId": 5, "format": "format3", "startSymbol": 4, "nrofSymbols": 10, "startingPRB": 3, "nrofPRBs": 8, "hopping": "enabled", "secondHopPRB": 11 } ``` 2. **DCI动态指示**: - DCI Format 1_0/1_1中的 **PUCCH资源指示符(PRI)** 字段(3比特)选择激活资源 - HARQ-ACK时序由 **K1** 参数确定(DCI中的PDSCH-to-HARQ定时字段) #### 四、应用场景 1. **增强移动宽带(eMBB)**: - 传输 $10-50$ 比特HARQ-ACK(CA场景) - CSI报告(CQI/PMI/RI组合) 2. **低时延业务**: - 短符号配置($L=4$)实现 $\leq 0.5ms$ 处理时延 - 结合跳频增强鲁棒性 3. **多用户调度**: ```mermaid graph LR UE1-->|OCC=0|gNB UE2-->|OCC=1|gNB UE3-->|OCC=2|gNB ``` #### 五、性能优化建议 1. **覆盖增强**: - PRB数量与符号长度折衷:$\text{容量} \propto N_{\text{PRB}} \times L_{\text{data}}$ - 重复传输(RRC参数 `repetitionNumber`) 2. **干扰协调**: - 动态调整 $\alpha_{\text{init}}$ 避免循环移位冲突 - 小区间PRB偏移配置 3. **容量扩展**: - 支持 **$\pi/2$-BPSK** 调制(38.211 6.3.1.3节) - 最大理论容量: $$ C_{\text{max}} = 2 \times (12 \times N_{\text{PRB}} \times N_{\text{symb}}^{\text{data}} - N_{\text{DM-RS}}) $$ 其中 $N_{\text{DM-RS}}$ 为参考信号RE数[^1] **典型应用案例**:某毫米波部署中,配置$N_{\text{PRB}}=12$, $L=8$符号,启用跳频,实测UCI传输容量达$96$比特,BLER<$10^{-5}$@-5dB SNR
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