TS 36.211 V12.0.0-上行(3)-PUCCH
本文的内容主要涉及TS 36.211，版本是C00，也就是V12.0.0。
本文具体内容为该协议的
概述
PUCCH会携带上行控制信息。UE是否支持同时传输PUCCH和PUSCH由高层决定。对于帧结构类型2，特殊子帧的UpPTS域不用于传输PUCCH。
PUCCH支持多种格式，同时不同格式所用的调制方案和比特数也不同，具体如下图所示。
其中格式2a/2b只支持正常CP。
所有的PUCCH格式使用一个循环偏移(cyclic shift)，会随着时隙符号编号 l 和时隙号变化，具体公式为：
其中伪随机序列在TS 36.211 7.2节中定义。伪随机序列生成器在每个无线帧的起始应该使用进行初始化，由TS 36.211 5.5.1.5节给出，这里给出协议原文：
从上面的内容可以看出，根据传输对象的不同会有不同的取值，只不过与主小区有关。
同时用于PUCCH的物理资源取决于两个参数，，这两个参数均有高层给出。以资源块的形式表示带宽，这些资源块可用于每个时隙中PUCCH格式 2/2a/2b 的传输。表示PUCCH格式 1/1a/1b 和 2/2a/2b 混用的资源块中的PUCCH格式 1/1a/1b 使用的循环偏移数目。是的整数倍，该整数的取值为，其中由高层提供。如果表示当前没有混用的资源块。同时每个时隙上最多只有一个资源块支持混用。
用于资源PUCCH 1/1a/1b，2/2a/2b 和 3 分别使用非负索引表示。
PUCCH格式 1/1a/1b
对于PUCCH格式 1，信息由UE是否存在PUCCH传输来表示。
这点由上图PUCCH格式对应的调制方案即可看出，PUCCH格式 1 没有对应的调制方案和比特数，那么只能由是否存在PUCCH传输来表示。
在本文后续内容中，均假定为PUCCH格式 1。
对于PUCCH格式 1a/1b，分别会传输 1 个或 2 个显式的比特位。比特块应当按照下图进行调制，生成一个复数值符号。
对于用于PUCCH传输的 P 个天线端口，复数值符号应该和循环移位长度序列相乘，具体公式为：
其中在TS 36.211 5.5.1节中定义，表示参考信号序列，这里看一下协议的对应定义：
只不过这里，而天线端口特定的循环偏移则会在符号和时隙间变化。
因为PUCCH格式 1a/1b 经过调制后生成的复数值符号数目为1，因此在上面的公式中便只有，因此从上述公式的表达来看，便是将该符号逐一与长度为 12 的循环偏移序列相乘，从而得到复数值符号块。也就是说原来的一个或两个比特，到这里变为了 12 个复数值符号。
复数值符号块应该使用加扰，并根据下式使用天线端口特定的正交序列逐块扩展。
其中：
对于正常的PUCCH格式 1/1a/1b，其两个时隙都有，而对于短PUCCH格式 1/1a/1b，其第一个时隙有，第二个时隙有。
这里对相关参数的物理意义描述不是特别清楚，不过可以先看一下公式的形式，从公式的形式来看，经过处理后的符号长度与循环偏移长度、正交序列长度和PUCCH是正常格式还是段格式有关系，正常格式长度为96，短格式长度为72。
下方的公式说明了与加扰相关的操作，从公式可以看出，加扰操作与CP类型、是否存在混合PUCCH等有关系，但其物理意义仍不明确，需要在随后进行补充。
而序列由下图给出：
而上述公式中还存在，其来源如下文。
用于传输PUCCH格式 1/1a/1b 的资源通过资源索引标识，根据该标识可以通过下面的公式确定正交序列索引和循环偏移。
其中：
PUCCH的映射子帧对应两个时隙中的两个资源块内的资源索引由下式给出，下式表示的情况。
下图表示的情况。
其中，当normal CP时，d=2，extended CP时，d=0。
参数deltaPUCCH-Shift，由高层提供。
上面的公式有点多，这里先理解一下整个过程：整个过程表达的无非就是PUCCH的比特信息的处理过程。整个过程首先要经过调制，和循环偏移序列相乘，和正交序列相乘，加扰。这一过程之后生成的便是进行物理资源映射前的数据，至少从公式符号的表达上是如此。
PUCCH格式 2/2a/2b
比特块应该使用UE特定的加扰序列进行加扰，从而生成加扰比特块，其具体公式为：
上式中表示加扰序列，不过用的还是伪随机序列，该伪随机序列具体在TS 36.211 7.2节中定义。同时该加扰序列生成器在每个子帧的起始处应使用下式进行初始化：
其中表示C-RNTI。
加扰比特块应使用QPSK进行调制，生成复数值调制符号块。
对于用于PUCCH传输的 P 个天线端口， 中的每个复数值符号都应该应该和循环移位长度序列相乘，具体公式为：
其中在TS 36.211 5.5.1节中定义，表示参考信号序列，只不过这里。
因为PUCCH格式 2/2a/2b分别存在 20/21/22 个比特，而上面的公式只说明了前 20 个比特需要加扰，形成 20 个加扰比特，再经过QPSK调制，形成 10 个调制符号。而从公式形式来看，每个调制符号都需要与长度为 12 的循环偏移序列相乘，这样前 20 个比特也就形成了 120 个待映射到物理资源的符号。
用于传输PUCCH格式 2/2a/2b 的资源通过资源索引标识，根据该标识可以通过下面的公式确定循环偏移。
其中：
而时，为：
而时，为：
而对于只支持正常CP的PUCCH格式 2a/2b来说，应该使用下图进行调制，从而产生单调制符号。
该单符号同样用于TS 36.211 5.5.2.2.1节中用于PUCCH格式 2a/2b 的参考信号的生成，这里看一下协议原文。
从上面的协议内容来看，该单符号用于生成PUCCH的解调参考信号，但似乎与PUCCH格式 2a/2b 无关，可能是该符号演化为了PUCCH解调参考信号，用于表示该PUCCH格式信息。其处理后的长度为48(normal CP)或24(extended CP)。
PUCCH格式 3
比特块应该使用UE特定的加扰序列进行加扰，从而生成加扰比特块，其具体公式为：
上式中表示加扰序列，不过用的还是伪随机序列，该伪随机序列具体在TS 36.211 7.2节中定义。同时该加扰序列生成器在每个子帧的起始处应使用下式进行初始化：
其中表示C-RNTI。
加扰比特块应使用QPSK进行调制，生成复数值调制符号块。其中。
复数值符号应该使用正交序列和进行逐块扩展，生成组值，具体公式为：
其中，对于使用正常PUCCH格式 3 的子帧的两个时隙，都有。对于使用短PUCCH格式 3 的子帧的两个时隙，第一个子帧有，第二个子帧有。
从上面的公式可以看出，在本文开始处有说明，但是其具体值与用于上行的符号数有关，而每个符号上面公式中都要做乘法，其对应生成后具体的符号数目有多少，还需要具体计算。
比如正常CP，一个子帧内用于上行的符号数为 3，同时使用正常PUCCH格式 3，则会生成 5*floor((24*2+24+8)/64)*24*10=1200个符号。也就是说，48比特最后变成了1200个符号。这里只是假设了这种情况，进行大致计算而已。
正交序列和由下图给出：
用于传输PUCCH格式 3 的资源通过资源索引标识，根据该标识可以通过下面的公式确定和。
每个复数值符号集合应该利用下式进行循环偏移：
其中在本文之前已给出，是无线帧内的时隙号，l 是时隙内的SC-FDMA符号编号。
复数值符号偏移集合应该根据下式进行转换预编码：
其中 P 是用于PUCCH传输的天线端口数目，生成复数值符号块。
从上述公式形式可以看出，一个符号经过转换预编码之后会生成10*12+12=112或9*12+12=120个符号。
而从整个过程来看，PUCCH格式 3 的48个比特，会进行加扰，调制，利用正交序列进行扩展，循环偏移，最后进行转换预编码。这就是整个PUCCH格式 3 在进行物理资源映射前的处理过程。
物理资源映射
复数值符号块应该乘以幅值缩放因子，以达到TS 36.213 5.1.2.1节中指定的传输功率，并将以起始的序列映射到RE。PUCCH在子帧的两个时隙中的每个时隙中使用一个RB。
在用于传输的物理资源块中，在天线端口 p 上，将映射到资源块，并且该物理资源块不能用于参考信号传输。同时该物理资源块排列应该以子帧的第一个时隙起始，先在频域上以 k 递增，再在时域上以 l，最后是时隙号递增排列。索引与天线端口 p 之间的关系由下图给出：
在时隙上用于传输PUCCH的物理资源块由下式给出：
其中变量 m 取决于PUCCH格式。
对于格式 1/1a/1b来说：
对于格式 2/2a/2b来说：
对于格式 3 来说：
PUCCH的调制符号映射由下图给出：
当只配置一个服务小区时，在SRS和PUCCH格式 1/1a/1b 或格式 3 共同传输的场景中，应使用短PUCCH格式。该格式中，子帧的第二个时隙的最后一个SC-FDMA符号应该被空置。
小结
这里对上述内容简单总结一下：
- 该过程生成的是进行物理资源映射前的数据
- 对于PUCCH格式 1，信息由UE是否存在PUCCH传输来表示
- PUCCH格式1a/1b对应的比特要经过调制，和循环偏移序列相乘，和正交序列相乘，加扰的处理
- PUCCH格式2/2a/2b对应的比特要经过加扰，调制和循环移位相乘处理
- PUCCH格式2/2a/2b比特位置在20之后的，是用于计算解调参考信号的，后续继续介绍
- PUCCH格式3对应的比特要经过加扰，调制，利用正交序列进行扩展，循环偏移，最后进行转换预编码
- PUCCH格式2/2a/2b和3的加扰和调制过程是相同的，PUCCH格式1/1a/1b调制前不用进行加扰处理
- 最后进行物理资源映射