5.5 上行控制信道(PUCCH)设计

5.5.1 长、短PUCCH格式的引入

NR系统采用灵活的资源分配方式,包括:灵活的ACK/NACK反馈,灵活的TDD上下行配置,灵活的时、频域物理资源分配等。另外,NR系统中支持多种业务类型,不同业务的时延要求、不同的可靠性要求。因此,NR PUCCH设计需要满足如下要求[23-24]

·高可靠性

在FR1(频率范围1,即小于6 GHz)频谱上,NR PUCCH的覆盖应与LTE PUCCH的相同。LTE PUCCH格式1、格式1a、格式1b在频域上占用一个PRB,在时域上占用14个OFDM符号,码域上使用CAZAC序列。由于LTE PUCCH自身具有较高的可靠性,NR PUCCH需要使用较多的时域符号以实现与其类似的覆盖。

在FR2(频率范围2,即大于6 GHz)频谱上,NR系统设计不需要受限于LTE的覆盖要求。但由于FR2自身的传输特性(较大的传播/穿透损耗、较大的相位噪声、较低的功率谱密度等),NR PUCCH也需要使用较多符号以提供足够的覆盖。

·高灵活性

当信道条件较好,上行覆盖不受限时,使用较少的时域资源传输PUCCH:一方面可以降低PUCCH占用的物理资源数量;另一方面能够充分利用系统中时域资源碎片,从而提高系统效率。另外,对URLLC业务,传输信道的时长也不能太长,否则将无法满足其短时延的性能需求。

·高效率

在LTE系统中,ACK/NACK复用传输只用于TDD系统或FDD载波聚合系统。从系统的角度来看,多个PDSCH对应的ACK/NACK信息通过一个PUCCH复用传输,上行传输效率较高。在NR系统中,由于引入了灵活ACK/NACK反馈时延,对TDD载波和FDD载波ACK/NACK复用传输的情况都会出现。进一步地,对不同上行时隙,其承载的有效ACK/NACK负载差异可能很大。根据实际的负载调整PUCCH的传输时长,在保证其覆盖的前提下,也有利于提高系统效率。

NR系统为了兼顾高可靠性、高灵活性、高效率,在RAN1#86bis会议上确定支持两种PUCCH类型,即长PUCCH和短PUCCH。