5G网络中长周期PUCCH
PUCCH资源包括时间、频率和码域,对于长周期PUCCH,时隙的长上行部分可用于长时间传输PUCCH。例如,仅上行时隙和上行链路符号数大于X(X>=2)的时隙都支持长持续时间的PUCCH。
一致认为,长PUCCH的有效载荷大小可以从1 bit到几百位不等。
LTE已经定义了许多不同的PUCCH format。NR的灵活性增加,例如不同的时隙持续时间(duration)、mini-slot的引入、不同时隙格式的某些区域的存在/不存在等,这会导致PUCCH方案的进一步多样化。
因此,设计与传输长度无关的PUCCH格式有必要。一种格式应能支持多种传输长度。这将使所需的格式保持在最低限度。
1~2比特有效载荷的长PUCCH设计
1~2bit有效载荷的长PUCCH设计应与相同有效载荷的短PUCCH一致。例如,它们都可以被认为是基于序列的。1~2 bit有效载荷的长PUCCH设计可以通过在时域中重复1~2 bit有效载荷的短PUCCH来获得。由于时隙和mini-slot存在多个长度,并且上行部分的持续时间也可能是可变的,因此具有基于短PUCCH的重复结构的长PUCCH可以更具适应性和灵活性。
中大型有效载荷尺寸的PUCCH设计
此外,中大型有效载荷尺寸的长PUCCH和短PUCCH设计应统一。如何在有效载荷从中到大增加的情况下,增加长短脉冲的频率资源。
与LTE PUCCH类似,时隙内跳频可用于长PUCCH,如图1所示。仅具有PUCCH的UE的PUCCH PRB被分配在频带的两侧。可以通过高级信令配置起始PRB。仅具有PUCCH的UE的PUCCH的其他PRB可以从起始PRB连续获得。基站可以被配置为在同一PRB中复用仅具有PUCCH的UE的不同PUCCH。

对于用于中到大净荷大小的长PUCCH格式,可能不支持在相同PRB中复用来自多个UE的长PUCCH传输。当UE在同一PRB中同时发送PUSCH和PUCCH时,这尤其有用。然后,对于同时具有PUCCH和PUSCH的UE,如果UE的PUCCH部分位于也包含其自己的PUSCH的PRB中,则接收变得简单,因为不需要考虑频分复用。
大的有效载荷大小不能像PUCCH format1/1a/1b和2/2a/2b那样依赖序列调制,但需要基于DFTS-OFDM的设计,如PUCCH format3、4和5。此外,为了承载大范围比特的有效载荷,需要动态增加或减少PUCCH prb的数量。因此,NR PUCCH应考虑灵活的PUCCH PRB分配。网络应该能够在频率连续的PRB中配置长PUCCH传输,其中UE可以经历高SINR以改善覆盖/BLER和PAPR。
如果PUSCH和PUCCH同时传输占用广泛分离的频率资源,则会产生严重的互调产物。PUSCH通常根据信道测量结果进行动态调度。如何确定PUCCH资源尚未确定,但是人们可以期望它们被分配到两个UE带宽边缘附近,以便获得频率分集。因此,PUSCH和PUCCH资源之间可能会出现缺口,这将导致较高的峰均功率比。为了缓解这种情况,对于PUSCH和PUCCH的同时传输,建议将UE的PUCCH PRB分配到PUSCH PRB附近或UE的PUSCH PRB内。如下图2所示:
PUCCH PRB根据从起始PRB开始的有效负载大小连续分配。起始PRB本身可以定义为分配的PUSCH PRB资源的最小或最大PRB。
以这种方式设计的长PUCCH结构允许PUCCH的频率分集,但也允许使用PUSCH的任何波形(DFT-S-OFDM或CP-OFDM)。


在图2a中,PUCCH PRB超出其自身PUSCH的范围。如果UE2的PUSCH PRB与UE1的PUSCH PRB相邻,则UE1的PUCCH很可能将在UE2的PUSCH的部分PRB内与UE2的PUSCH进行频率复用。因此,当UE2接收到PUSCH时,需要额外的信令指示来指示哪些子载波用于承载UE1的PUCCH。它还将为UE2接收PUSCH带来一定的复杂性。
为了克服图2a所示方法的上述缺点,应该更喜欢图2b所示的分配。它也更简单。在图2b中,UE1的PUCCH PRB包含在其自身的PUSCH PRB内,并且不允许UE2的PUCCH在UE1的PUSCH PRB内被频率复用。因此,UE1知道在其PUSCH PRB内将哪些子载波用于其自身的PUCCH。
显然,长PUCCH PRB包含在其自己的PUSCH PRB中,这也很容易实现,例如,由于PUCCH的存在,通过为PUSCH分配更多资源。