LTE PUCCH中的码分复用
码分复用的计算
码分复用的计算码分复用技术（Code Division Multiple Access, CDMA）是一种数字通信技术，它可以在同一频带内同时传输多个频道的信息，通过对每一个频道的编码和识别，实现多个用户同时使用同一个信道进行通信的效果。
其调制技术和带宽利用率优秀，因此在许多无线通信利用CDMA作为关键技术的 4G 和 5G 移动通信中都广泛运用，受到了广大用户的青睐。
其中，码分复用技术是其关键技术之一，下面将主要论述码分复用技术的计算方法和应用情况。
一、码分复用技术简介码分复用是指将多个用户在同一通信信道上的通信信号分别进行数码加密、相乘，使它们在一个共同的信号中同时传输，再在接收端解密、分离出各自的通信信息。
CDMA中采用的码分复用技术主要是直接序列扩频（DS-CDMA）技术，即对于每一用户使用的一组序列码和自己的信息相乘，其中所选的序列码应具有良好的自相关性，不同序列码之间应有相互正交的关系。
其采用的码型主要有Walsh序列、拼接Walsh序列、Golay序列等码型，运用是常用的码型。
其在通信系统中的典型应用是3G、4G和5G通信系统中的多载波CDMA（MC-CDMA）技术，可实现多基站之间和室内和室外多个小区之间的交互，可使移动电话用户在不同系统之间自由平稳地移动。
二、码分复用技术的计算方法码分复用技术的计算方法主要包括序列码生成、扩频和解扩等三个基本步骤。
1、序列码生成序列码是实现码分复用的重要组成部分，序列码的选取对通信系统的性能具有重要作用。
序列码可以采用Walsh序列、Gold序列或覆盖码等序列生成方法进行产生，序列码作为正交码，可以保证各码之间不受相互影响，因而可以实现同信道多用户之间的相互通信。
2、扩频扩频公式为：s(t)=m(t)c(t)其中，c(t)是的用于调制信息的扩频码，c(t)的码元率远大于信息码m(t)的码元率，其倍频效应具有效增加了信号的频带宽度，扩展后的信号带宽在减去噪声功率谱之后接近码元速率。
LTE：PUCCH中地码分复用
()LTE：PUCCH中的码分复用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，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，每个Cell使用的长为12的小区特定的频域序列与该Cell的PCI有关，在每个symbol上使用的序列都是对基本序列进行cyclic shift生成的。
cyclic shift的偏移值与slot number（：取值围0~19）以及symbol number（：Normal CP下取值围为0~6；Extended CP下取值围为0~5）都有关系。
cyclic shift受下面这个公式的影响（见36.211的5.4节）：其中是一个伪随机数序列（在36.211的7.2节中定义），且（即PCI）。
后面介绍PUCCH 1、PUCCH 2资源时，会看到上面的公式是如何影响cyclic shift的取值的。
为了进一步随机化inter-cell干扰，orthogonal sequence和cyclic shift还会在slot间跳变（见[1]的11.4.1.1节）。
LTE物理层总结二-3
4.7.5 举例和补充规范中确实明确了同一个UE 不能同时发送PUSCH 和PUCCH.和HSPA 类似.PUCCH 主要回答HARQ/CQI 信息,很容易丢失和发生错误.因此往往要增大PUCCH 信道的发射功率.这是最主要的问题了.上行PUCCH 和PUSCH 不会同时传输就是说PUCCH 和PUSCH 不会在同一子帧中传输，当然是针对同一个UE不能同时传的原因个人认为有两个（引自论坛）第一是因为PUCCH 和PUSCH 的处理过程不同（PUCCH 是循环CP 、PUSCH 为DFT 扩展方式），所以最后产生的SC-FDMA 符号不一样。
假如同时传的话，基站就不知道是接受哪一个SC-FDMA 符号了。
第二是因为PUCCH 和PUSCH 中分别有CQI 的周期上报和CQI 的非周期上报，假如同时传的话，就不知道到底是接受周期上报还是非周期上报了 简单的说：对于一个UE 。
如果在需要上传PUCCH signaling 的时候，同时有PUSCH 数据需要上传，则control message will be multiplexed with the PUSCH data. Then there will be no PUCCH. 如果没有并发PUSCH 数据，才会使用PUCCH 来上传控制消息。
所以对于一个UE 来说，PUCCH 和PUSCH 的发送不会同时出现。
最主要的原因是为了保持上行信号的单载波特性，因为PUSCH 和PUCCH 是独立编码调制的，如果同时传输的话将产生多个载波，从而提高PAPR 。
事实上，我觉得上行的很多设计都是为了保持上行发送信号的单载波特性的，包括连续导频符号的设计，以及上行的一些高层协议。
4.7.5.1 PUSCH 的RE 映射● 过程由于对于上行的每个子帧（除了特殊帧）最后一个OFDM 符号都到插入导频，因此以子帧的偶数时隙为例，对PUSCH 的RE 映射进行说明。
码分复用原理
码分复用原理码分复用（Code Division Multiplexing，CDM）是一种数字通信技术，它利用码分复用原理将多个用户的信号混合在一起传输，从而提高了信道的利用率。
码分复用技术广泛应用于移动通信、卫星通信、无线局域网等领域。
码分复用原理是指将多个用户的信号通过不同的码序列进行编码，然后将编码后的信号混合在一起传输。
接收端通过解码器将混合的信号分离出来，再通过解码器将信号还原成原始信号。
这种技术可以在同一频带内同时传输多个用户的信号，从而提高了信道的利用率。
码分复用技术的实现需要使用扩频技术。
扩频技术是指将原始信号通过一个扩频码进行编码，从而使信号的带宽扩展到原来的几十倍甚至几百倍。
扩频码是一种特殊的码序列，它具有良好的自相关性和互相关性，可以将多个用户的信号进行区分。
在发送端，将原始信号与扩频码进行异或运算，得到扩频信号。
在接收端，将接收到的扩频信号与扩频码进行异或运算，得到原始信号。
码分复用技术的优点是可以在同一频带内同时传输多个用户的信号，从而提高了信道的利用率。
此外，码分复用技术还具有抗干扰能力强、保密性好等优点。
在移动通信领域，码分复用技术被广泛应用于3G、4G等无线通信系统中，可以实现高速数据传输和语音通信。
码分复用技术的缺点是需要使用扩频技术，增加了系统的复杂度和成本。
此外，码分复用技术对信号的功率要求较高，需要使用高功率的发射器和接收器。
在实际应用中，需要根据具体的应用场景和需求选择合适的技术方案。
码分复用技术是一种重要的数字通信技术，可以提高信道的利用率，实现多用户同时传输。
随着移动通信、卫星通信、无线局域网等领域的不断发展，码分复用技术将会得到更广泛的应用和发展。
LTE PUSCH
LTE中的PUSCHUE如果正在通过PUSCH发送上行数据，那么L1，L2层的上行控制信令就需要与PUSCH的数据复合在一起，通过PUSCH进行传输。
也就是说，对于同一个UE而言，PUCCH和PUSCH不能同时进行传输，因为这样会破坏上行的单载波特性。
PUSCH 的存在，表明已经分配了上行的资源，因而SR不需要在PUSCH中传输。
需要通过PUSCH进行传输的信令包括HARQ和CQI（包括RI，PMI等）。
PUSCH中控制信令与数据的复用如下图所示：从上图可以看出，PUSCH中的复用，控制部分（ACK/NACK,RI等）在每个子帧的前后两个时系内都存在，这样的配置使得当Slot之间存在跳频的时候，控制信令能够获得频率增益。
ACK，NACK围绕在DMRS的两侧，最高频率端的位置，最多占据4个SC－FDMA符号。
DMRS的两侧可以使得 ACK，NACK获得最精确的信道估计。
RI的位置在ACK，NACK的两侧，无论在相应的子帧内，对应位置上的ACK，NACK是否真正传输了数据。
也就是说，即使ACK，NACK没有传输数据，RI也不能占据相应的位置（此时ACK，NACK位置发送的将是未被打孔的数据，如下所述）。
CQI，PMI 放置在PUSCH频率开始的位置，分布在PUSCH子帧内除去DMRS外的所有符号上。
一般来说，eNodeB知道UE会在特定的子帧内发送ACK（或NACK），因而可以将相应PUSCH内的数据和ACK（或NACK）进行解复用。
但是，在某些情况下，如果UE未能正确地解调出下行的PDCCH，就可能出现eNodeB等待UE的ACK（或NACK）而UE并不发送的情况。
这样，如果UE 的速率匹配依赖于ACK（或NACK）的发送，就可能导致PUSCH解码的失败。
为此，LTE中PUSCH中HARQ的反馈采用了在UL－SCH的数据流中打孔的机制。
CQI的情况则有所不同，CQI的上报可以分为周期性和非周期性两种。
码分复用原理
码分复用原理码分复用原理（Code Division Multiple Access，CDMA）是一种数字通信技术，其基本思路是将多个用户的通信信息以不同的编码方式分别传送到目的地，然后再通过相应的解码方式将这些信息还原成源信息。
显然，这种编码和解码的方式需要满足一定的要求，才能保证信息的可靠性和保密性。
码分复用原理的主要思想是：通过对每个用户的信号进行独立的编码，使得不同用户的信号在传输中不发生干扰。
这种编码方式是将用户的信号与特定的码序列进行乘积运算，得到一个新的编码后的信号，然后将这个信号传输到接收端，接收端再将其与相应的码序列进行相关运算，得到源信号。
具体来说，在码分复用原理中，每个用户都拥有一个独特的随机码序列，这个序列通过所有用户都知道的方式广播出去。
当一个用户要发送信息时，他的原始数据按照与其独特的随机码序列相乘运算的方式进行编码，编码后的信号被传输到接收端。
接收端接收到所有用户的信号后，将所有信号与相应的随机码序列进行相关运算，就能得到原始数据。
由于不同用户的随机码序列不同，因此在接收端，只有对应用户的随机码序列才能使信号还原成源数据，其他用户的信号与该序列进行相关运算后，结果将不是原始数据。
码分复用原理的优点是可以克服时分复用时难以避免的时隙冲突问题，因此网络的容量大大提高。
由于每个用户的随机码序列是保密的，因此可以实现信息的保密传输。
码分复用原理是一种高效的数字通信技术，它通过独特的编码方式，实现了多个用户之间的信息分离传输和保密传输。
它在现代通信系统中得到广泛应用。
码分复用原理的应用广泛，其中最为常见的就是CDMA移动通信系统。
CDMA移动通信系统是一种基于码分复用原理的数字通信系统，它采用的是数字无线通信技术，能够实现移动电话、数据传输、短信和互联网接入等多种功能。
CDMA移动通信系统的优点是多方面的。
与传统的时分复用和频分复用相比，CDMA移动通信系统能够提供更高的通信容量和更好的语音质量。
PUCCH
NRB = 99 NRB = 98
PUCCH（0） PUCCH（3）
PUCCH（1） PUCCH（2）
1a
1b 2 2a 2b
ACK/NACK
ACK/NACK CQI CQI+ACK/NACK CQI+ACK/NACK
BPSK
QPSK QPSK QPSK+BPSK QPSK+QPSK
1
PUSCH
PUSCH
LOGO
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无线帧结构及信道详解
PUCCH-上行物理控制信道
调制后的HARQ信号，在每个数据Symbol上，与经过循环移位的长度为12的Zadoof－Chu 序列进行调制。PUCCH中每个Symbol上的基本序列支持的循环移位的数目deltaPUCCHShift，是由上层信令配置的，在SIB2中进行广播。deltaPUCCH-Shift取值范围为（1 ，2，3），对应循环移位的数目为12， 6和4，经过循环移位的序列之间相互正交。 在时域上，PUCCH采用正交扩频码（Walsh－Hadamard 或DFT）对不同的用户进行码分 。 这样，多个不同的UE用户可以在相同的时频资源上，使用同样循环移位的Z－C序列进 行传输，它们之间通过正交码进行区分。 同样的，为了能够对PUCCH中的每个UE进行信道估计，DMRS信号也需要进行正交码扩频 ，由于在PUCCH的一个RB中，DMRS符号的数目（3，对应正常CP的情况）小于数据符号 的数目，因此DRS扩频码的长度为3 （正常CP，以下未特别指明，都是针对正常CP而言 ），这也决定了PUCCH的一个RB中能够同时支持的Format1/1a/1b用户的数目为3 X 6 ＝ 18（假定deltaPUCCH-Shift＝ 2，也就是说，循环移位的间隔为2）。此时HARQ信 号采用的是长度为4的正交码序列，但是只使用其中序号为0，1和2的三个序列。在某 些情况下，SRS可能占用PUCCH子帧的最后一位符号，这样，在PUCCH子帧的后一个时系 ，HARQ符号也采用长度为3的正交码序列。
LTE-PUCCH
伪随机序列的生成定义在TS136.211 section 7.2 在这里不再赘述。
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(4)、乘以正交序列。 (5)、加扰。 注意：由协议 TS136.211 section 5.5.2.2.2表格，DMRS 的映射，我们反推出 PUCCH三个格式在一 个时隙中的资源映射。 总结：以上内容对应PUCCH1encode 我们可以看出格式1使用了cyclic shift 和orthogonal sequence两种CDM方式
本函数在进行信道估计的同时做了噪 声功率的估计。
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3、信道估计 插值算法①： 在估计完导频符号处的信道传输函数后，数据符号处的信道响应可以通过在相邻的 导频子载波间插值得到。 matlab源代码为cubic插值，属于二阶插值法，这种方法利用了前后相邻3个导频 子载波的信息进行二阶插值
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3、PUCCH的多用户码分复用(CDM, Code Division Multiplexing ) 在LTE中，不同的PUCCH format，可能使用不同的CDM技术 : 见右图①： 因为一个RB有12个子载波，所以PUCCH在一个RB内至多支持12个 cyclic shift（对应cyclic shift索引0 ~ 11）。然而对PUCCH format 1/ 1a/1b而言，在频率选择性信道下，为了保持正交，并不是所有 的12种cyclic shift都能够使用。典型情况下，可认为小区至多有6个可用的cyclic shift。而小区 间干扰可能导致这个数目变得更小。该数目是通过deltaPUCCH-Shift来配置，见下图②： 其实对于不同的PUCCH 格式，所使用的正交序列的长度也 不一样，见左图③： 这些表格到底是怎样 得来的，将在后面 进一步介绍。
LTE PUSCH Turbo编码的速率匹配以及RV参数
LTE PUSCH Turbo编码的速率匹配以及RV参数LTE PUSCH经过Turbo编码后，有三路输出，第一路为系统bit，其他两路为冗余校验bit。
三路分别进行交织，第一路和第二路的交织处理一样，都是按行写入矩阵然后再按列读出，第三路有点不同，不过还是从矩阵中读出按照某种方式读出的。
把三路交织输出合并为一路，W k，k=3×Kπ，其中Kπ为交织后每路输出的bit数，即矩阵的元素个数。
再将WK序列放入一个循环buffer中，对于PUSCH该buffer 的大小等于k，也就是说Wk中的所有bit都可以放进该buffer中，关键是要计算输出的bit数，以及从Buffer的哪里开始输出。
速率匹配输出的bit序列为ek，记bit标号k从0～E-1，即输出E个bit，与E计算有关的参数如下：G‘ = G/(NL*Qm)其中NL为该TB流的层数目，分集时为2，单天线和复用时为1，Qm代表每个调制符号所承载的信息bit数，64QAM、16QAM、QPSK分别对应6，4，2，而G为该码块的bit数，那么G’的物理意义就是在一个天线端口上TB占用的RE个数。
所以G‘/C就代表每个码块（CB）所占用的RE个数。
令E=NL*Qm[G'/C], 对于G'/C，按照212中的计算前面的CB块向下取整，后面的CB块向下取整，这样做的目的我认为是，前面的都是小码块而且还有填充bit和矩阵中的填充bit这些都是无效的，所以给他分小一些，后面的大码块中都是实际信息所以放大一些，乘以NL我想是为了多放置信息位，如果调度两层来传输该TB，可能说明信道质量较差，这里多输出冗余bit，结合2层跟进一步保证了传输质量。
理解下图对于E、Ncb和RV很有意义其中Ncb上上面循环buffer的大小，该循环buffer中放置了三路交织的输出，E代表要从该循环buffer中读出的bit数RV值会影响读取的起始位置，图中绿色代表信息bit，蓝色代表冗余bit，当RV为0时（对应于第一次传输）他会传输较多的系统bit，当本次传输失败后，第二次重传时，会取RV为1这样会传输更多的冗余bit，上次失败的数据收端并没有丢弃，而是结合重传来的更多冗余bit来进一步解码，如果还出错，则取RV为2，传更过的冗余bit。
LTE功率控制的基本思路
LTE功率控制的基本思路1概述根据上行和下行信号的发送特点，LTE物理层定义了相应的功率控制机制。
对于上行信号，终端的功率控制在节电和抑制小区间干扰两方面具有重要意义，因此，上行功率控制是LTE重点关注的部分。
小区内的上行功率控制，分别控制上行共享信道PUSCH、上行控制信道PUCCH、随机接入信道PRACH和上行参考信号SRS。
PRACH信道总是采用开环功率控制的方式。
其它信道/信号的功率控制，是通过下行PDCCH信道的TPC信令进行闭环功率控制。
对于下行信号，基站合理的功率分配和相互间的协调能够抑制小区间的干扰，提高同频组网的系统性能。
严格来说，LTE的下行方向是一种功率分配机制，而不是功率控制。
不同的物理信道和参考信号之间有不同的功率配比。
下行功率分配以开环的方式完成，以控制基站在下行各个子载波上的发射功率。
下行RS 一般以恒定功率发射。
下行共享控制信道PDSCH功率控制的主要目的是补偿路损和慢衰落，保证下行数据链路的传输质量。
下行共享信道PDSCH的发射功率是与RS发射功率成一定比例的。
它的功率是根据UE反馈的CQI与目标CQI的对比来调整的，是一个闭环功率控制过程。
在基站侧，保存着UE反馈的上行CQI值和发射功率的对应关系表。
这样，基站收到什么样的CQI，就知道用多大的发射功率，可达到一定的信噪比（SINR）目标。
2上行功率控制上行功率控制可以兼顾两方面的需求，即UE的发射功率既足够大以满足QoS的要求，又足够小以节约终端电池并减少对其他用户的干扰。
为了实现这个目标，上行链路功率控制必须使自己适应于无线传播信道的特征（包括路径损耗特征、阴影特征和快速衰落特征），并克服来自其他用户的干扰（包括小区内用户的干扰和相邻小区内用户的干扰）。
LTE功率控制室开环功控和闭环功控的组合，这样与纯粹的闭环功控相比，理论上需要的反馈信息量比较少，即只有当LTE UE不能准确估算功率设置时才需要闭环功控。
LTE复用和信道编码
LTE 复用和信道编码目录1.1 前言................................................................................................. 错误！未定义书签。
2 1 范围 (3)3 2 参考文献 (3)4 3 定义, 符号和缩写 (3)4.1 3.1定义 (3)4.2 3.2符号 (3)4.3 3.3缩写 (4)5 4 信道映射 (5)5.1 4.1上行链路 (5)5.2 4.2下行链路 (5)6 5 信道编码, 复用和交织 (5)6.1 5.1常用程序 (5)6.1.1 5.1.1 CRC 算法 (6)6.1.2 5.1.2 码块分割和码块CRC校验 (6)6.1.3 5.1.3 信道编码 (8)6.1.3.1 5.1.3.1 咬尾卷及编码 (9)6.1.3.2 5.1.3.2 Turbo 码 (10)6.1.3.2.1 5.1.3.2.1 Turbo 编码 (10)6.1.3.2.2 5.1.3.2.2 Turbo码编码器的网格终止 (11)6.1.3.2.3 5.1.3.2.3 Turbo 码内交织器 (11)6.1.4 5.1.4 速率匹配 (13)6.1.4.1 5.1.4.1 Turbo码传输信道的码率匹配 (13)6.1.4.1.1 5.1.4.1.1 子块交织器 (13)6.1.4.1.2 5.1.4.1.2 比特收集、选择和传输（复用） (15)6.1.4.2 5.1.4.2 卷积编码传输信道和控制信息的速率匹配 (16)6.1.4.2.1 5.1.4.2.1 子块交织器 (17)6.1.4.2.2 5.1.4.2.2 比特收集、选择和传输 (18)6.1.5 5.1.5 码块的串行级联 (18)6.2 5.2上行传输信道和控制信息 (19)6.2.1 5.2.1 随机接入信道 (19)6.2.2 5.2.2 上行共享信道 (19)6.2.2.1 5.2.2.1 传输块CRC编码 (20)6.2.2.2 5.2.2.2 码块分段和码块的CRC校验 (21)6.2.2.3 5.2.2.3 上行共享信道信道编码 (21)6.2.2.4 5.2.2.4 码率匹配 (21)6.2.2.5 5.2.2.5 码块级联 (21)6.2.2.6 5.2.2.6 控制信息的信道编码 (21)6.2.2.6.1 5.2.2.6.1 宽带CQI 报告中信道质量信息格式化 (27)6.2.2.6.2 5.2.2.6.2 高层配置子带CQI报告的信道质量信息格式 (28)6.2.2.6.3 5.2.2.6.3 UE 选择子带CQI报告的信道质量信息格式 (28)6.2.2.6.4 5.2.2.6.4 PUSCH 中CQI/PMI 信息的信道编码 (29)6.2.2.7 5.2.2.7 数据和控制复用 (31)6.2.2.8 5.2.2.8 信道交织器 (31)6.2.3 5.2.3 PUCCH中上行控制信息 (33)6.2.3.1 5.2.3.1 UCI HARQ-ACK 的信道编码 (33)6.2.3.2 5.2.3.2 UCI 时序安排响应的信道编码 (34)6.2.3.3 5.2.3.3 UCI 信道质量信息的信道编码 (34)6.2.3.3.1 5.2.3.3.1 宽带报告中信道质量信息格式 (34)6.2.3.3.2 5.2.3.3.2 UE-selected 子带报告中信道质量信息格式 (35)6.2.3.4 5.2.3.4 UCI 信道质量信息和HARQ-ACK的信道编码 (37)6.2.4 5.2.4 PUSCH中不含UL-SCH 数据的上行控制信息 (37)6.2.4.1 5.2.4.1 控制信息的信道编码 (37)6.2.4.2 5.2.4.2 控制信息的映射 (38)6.2.4.3 5.2.4.3 信道交织器 (38)6.3 5.3下行传输信道和控制信息 (39)6.3.1 5.3.1 广播信道 (39)6.3.1.1 5.3.1.1 传输信息CRC校验 (39)6.3.1.2 5.3.1.2 信道编码 (40)6.3.1.3 5.3.1.3 码率匹配 (40)6.3.2 5.3.2 下行共享信道, 调度信道和多播信道 (40)6.3.2.1 5.3.2.1 传输块CRC 校验编码 (41)6.3.2.2 5.3.2.2 码块分段和码块的CRC 校验编码 (41)6.3.2.3 5.3.2.3 信道编码 (41)6.3.2.4 5.3.2.4 码率匹配 (42)6.3.2.5 5.3.2.5 码块串联 (42)6.3.3 5.3.3 下行控制信息 (42)6.3.3.1 5.3.3.1 DCI 格式 (43)6.3.3.1.1 5.3.3.1.1 格式0 (43)6.3.3.1.2 5.3.3.1.2 格式1 (44)6.3.3.1.3 5.3.3.1.3 格式1A (45)6.3.3.1.4 5.3.3.1.3A 格式1B (47)6.3.3.1.5 5.3.3.1.4 格式1C (48)6.3.3.1.6 5.3.3.1.4A 格式1D (49)6.3.3.1.7 5.3.3.1.5 格式2 (50)6.3.3.1.8 5.3.3.1.5A 格式2A (55)6.3.3.1.9 5.3.3.1.6 格式3 (56)6.3.3.1.10 5.3.3.1.7 格式3A (57)6.3.3.2 5.3.3.2 CRC 校验编码 (57)6.3.3.3 5.3.3.3 信道编码 (58)6.3.3.4 5.3.3.4 码率匹配 (58)6.3.4 5.3.4 控制格式标识 (58)6.3.4.1 5.3.4.1 信道编码 (59)6.3.5 5.3.5 HARQ 标识 (59)6.3.5.1 5.3.5.1 信道编码 (59)1范围本文档介绍了E-UTRA中物理层的信道编码、复用和调制2参考文献[1] 3GPP TR 21.905: "V ocabulary for 3GPP Specifications".[2] 3GPP TS 36.211: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation".[3] 3GPP TS 36.213: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures".[4] 3GPP TS 36.306: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) radio access capabilities".[5] 3GPP TS36.321, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification”3定义, 符号和缩写3.1定义本文档使用的条款和定义在文献[1]中给出，本文档中条款的定义优先于文献[1]中相关条款3.2符号本文档定义了下列符号:DLN下行带宽配置, 表示信源组的数量[2]RBULN上行带宽配置, 表示信源信息组的数量[2]RBPUSCHN一个子帧中物理层上行共享信道中SC-FDMA符号的数量symbULN一个上行slot中包含的SC-FDMA符号数symbN一个子帧中用于SRS 传输的SC-FDMA 符号数(0 or 1).SRS3.3缩写BCH Broadcast channelCFI Control Format IndicatorCP Cyclic PrefixDCI Downlink Control InformationDL-SCH Downlink Shared channelFDD Frequency Division DuplexingHI HARQ indicatorMCH Multicast channelPBCH Physical Broadcast channelPCFICH Physical Control Format Indicator channelPCH Paging channelPDCCH Physical Downlink Control channelPDSCH Physical Downlink Shared channelPHICH Physical HARQ indicator channelPMCH Physical Multicast channelPMI Precoding Matrix IndicatorPRACH Physical Random Access channelPUCCH Physical Uplink Control channelPUSCH Physical Uplink Shared channelRACH Random Access channelRI Rank IndicationSRS Sounding Reference SignalTDD Time Division DuplexingTPMI Transmitted Precoding Matrix IndicatorTRI Transmitted Rank IndicationUCI Uplink Control Information UL-SCH Uplink Shared channel4信道映射4.1上行链路表4.1-1 表示上行链路传输信道和物理通信信道的映射关系。
码分复用的计算
码分复用的计算码分复用（Code Division Multiplexing，CDM）是一种通信技术，通过在信号上施加不同编码的伪随机码序列，使多个用户共享同一频段进行通信。
码分复用技术在无线通信、数字通信系统以及宽带接入等领域得到广泛应用。
在本文中，我们将探讨一些与码分复用相关的内容。
首先，我们将介绍码分复用的基本原理和工作原理。
码分复用使用不同的伪随机码序列来编码多个用户的信号，然后通过混合这些编码后的信号在同一频带上进行传输。
接收端通过与发送端使用相同伪随机码的乘法操作来解码相应的信号。
由于每个用户的伪随机码序列都不同，接收端可以通过解码操作，只还原出自己发送的信号。
其次，我们将探讨码分复用的优点和应用。
码分复用技术相比其他复用技术具有很多优点。
首先，码分复用可以实现更高的频谱利用率，使多个用户可以同时在同一频带上进行通信。
其次，码分复用对信号质量要求较低，能够克服传输中的多径效应、噪声干扰等问题。
此外，码分复用还可以提供更高的通信安全性，因为每个用户的伪随机码序列都是随机的，其他用户很难解码出他人的信号。
码分复用在无线通信系统中得到广泛应用。
例如，CDMA （Code Division Multiple Access）是一种基于码分复用原理的多址技术，它在第二代和第三代移动通信系统中被广泛采用。
CDMA技术可以提供更高的通信质量和通信容量，同时还可以支持多种业务类型，包括语音通信、数据传输和图像传输等。
此外，码分复用还被应用在卫星通信、无线局域网和数字电视等领域，以提高频谱利用率和通信质量。
最后，我们还将讨论码分复用的一些挑战和发展趋势。
码分复用技术在应用中也面临一些问题和挑战，例如用户之间的干扰、同步、多径效应等。
随着通信需求的增加，未来的发展趋势是进一步提高码分复用技术的容量和性能，以适应更高速率、更大容量的通信需求。
此外，码分复用还可以结合其他技术，如空分复用、时分复用等，以进一步提高频谱利用率和通信质量。
码分复用知识点总结
码分复用知识点总结CDMA技术的实现依赖于一些重要的知识点，包括扩频技术、多址技术、信道编码、误码率等。
本文将对这些知识点进行总结，并介绍CDMA技术的原理和应用。
一、扩频技术1.1 扩频信号的生成原理扩频技术是CDMA系统的核心之一。
它通过在发送端利用特定的编码序列来扩大信号的带宽，从而使多个用户的信号可以在同一频段内共存。
扩频信号的生成原理是利用编码序列与原始信号进行乘法运算，从而实现信号的扩展。
1.2 编码序列的选择在CDMA系统中，编码序列的选择至关重要。
为了实现多个用户之间信号的区分，需要使用一组互不相关的编码序列。
这些编码序列通常是伪随机序列，具有良好的互相关性和自相关性，能够有效地消除干扰。
1.3 扩频信号的性能分析扩频信号具有较高的抗干扰能力和较好的隐蔽性，能够有效地抵抗窃听和干扰。
此外，扩频技术还可以提高系统的频谱利用效率，增加通信系统的容量。
二、多址技术2.1 FDMA、TDMA和CDMA技术的比较在无线通信系统中，常见的多址技术包括频分多址（Frequency-Division Multiple Access, FDMA）、时分多址（Time-Division Multiple Access, TDMA）和码分多址（Code-Division Multiple Access, CDMA）。
FDMA技术将频段划分为不同的子信道，每个用户占用一个子信道进行通信；TDMA技术将时间划分为时隙，不同用户在不同时隙内进行通信；而CDMA技术则通过编码序列将多个用户的信号混合在一起进行传输。
与FDMA和TDMA技术相比，CDMA技术具有更高的频谱利用效率和更好的抗干扰能力。
2.2 多址干扰和抑制技术在多址通信系统中，由于多个用户同时共享同一频段或时间段，可能会产生多址干扰。
为了抑制多址干扰，需要采用合适的信号处理技术，如接收滤波、信号检测、误码率检测等。
此外，CDMA系统还可以通过动态功率控制、软手术等技术来减少多址干扰。
LTE：PUCCH中的码分复用
(转载)LTE：PUCCH中的码分复用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）。
inter-cell干扰，序列的cyclic shift会根据一个衍生于该小区PCI的跳变模式，随着每个slot的每个symbol进行变化。
每个Cell使用的长为12的小区特定的频域序列与该Cell的PCI有关，在每个symbol上使用的序列都是对基本序列进行cyclic shift生成的。
cyclic shift的偏移值与slot number（：取值范围0~19）以及symbol number（：Normal CP下取值范围为0~6；Extended CP下取值范围为0~5）都有关系。
cyclic shift受下面这个公式的影响（见36.211的5.4节）：其中是一个伪随机数序列（在36.211的7.2节中定义），且（即PCI）。
码分复用的原理和应用
码分复用的原理和应用1. 码分复用的基本原理码分复用（Code Division Multiple Access，简称CDMA）是一种无线通信技术，它在传输数据时使用的是更高的频带，并且将数据分成不同的码流进行传输。
每个码流都使用不同的码序列进行调制，这样在接收端就可以根据不同的码序列将不同码流进行解调，实现数据的传输和分离。
码分复用的基本原理可以简单地描述为：在发送端，将要传输的数据通过正交的码序列进行调制；在接收端，通过与发送端相同的码序列进行解调，恢复出原始数据。
2. 码分复用的优点码分复用作为一种多址技术，具有以下优点：•抗干扰能力强：由于不同的码流通过不同的码序列进行调制，相互之间互不影响，因此在多个用户同时传输数据时，可以有效抑制互相之间的干扰。
•高频谱利用率：码分复用技术能够将频谱更充分地利用，实现资源共享，提高频谱利用率。
•灵活性好：码分复用可以灵活地适应不同的用户需求，根据需要分配不同的码序列，以达到更好的传输效果。
3. 码分复用的应用码分复用技术在无线通信领域有着广泛的应用，主要体现在以下方面：3.1 移动通信在移动通信领域中，CDMA技术被广泛应用于2G、3G、4G以及5G等移动网络中。
它通过将不同用户的数据进行码分复用，实现多用户同时传输数据的功能。
使用CDMA技术，可以提高系统的容量和覆盖范围。
3.2 卫星通信码分复用技术在卫星通信中也得到了广泛的应用。
由于卫星通信系统具有广域覆盖的特点，所以需要采用一种能够抵抗多径干扰的调制和多址技术。
CDMA技术正是一种适用于卫星通信的多址技术，能够提供高质量的卫星通信服务。
3.3 WLAN码分复用技术在无线局域网（WLAN）中也有一定的应用。
通过使用CDMA技术，可以在有限的频谱资源下同时支持多个用户的无线数据传输。
这使得无线局域网能够在同一频段内实现更高的容量和更好的性能。
3.4 其他应用除了以上几个主要应用领域，码分复用技术还在其它领域得到了一定程度的应用。
LTE中的PUSCH
LTE中的PUSCH(2010-09-05 17:55:48)转载▼标签：分类：LTE物理层杂谈UE如果正在通过PUSCH发送上行数据，那么L1，L2层的上行控制信令就需要与PUSCH 的数据复合在一起，通过PUSCH进行传输。
也就是说，对于同一个UE而言，PUCCH和PUSCH不能同时进行传输，因为这样会破坏上行的单载波特性。
PUSCH的存在，表明已经分配了上行的资源，因而SR不需要在PUSCH中传输。
需要通过PUSCH进行传输的信令包括HARQ和CQI（包括RI，PMI等）。
PUSCH中控制信令与数据的复用如下图所示：从上图可以看出，PUSCH中的复用，控制部分（ACK/NACK,RI等）在每个子帧的前后两个时系内都存在，这样的配置使得当Slot之间存在跳频的时候，控制信令能够获得频率增益。
ACK，NACK围绕在DMRS的两侧，最高频率端的位置，最多占据4个SC－FDMA 符号。
DMRS的两侧可以使得ACK，NACK获得最精确的信道估计。
RI的位置在ACK，NACK的两侧，无论在相应的子帧内，对应位置上的ACK，NACK是否真正传输了数据。
也就是说，即使ACK，NACK没有传输数据，RI也不能占据相应的位置（此时ACK，NACK 位置发送的将是未被打孔的数据，如下所述）。
CQI，PMI放置在PUSCH频率开始的位置，分布在PUSCH子帧内除去DMRS外的所有符号上。
一般来说，eNodeB知道UE会在特定的子帧内发送ACK（或NACK），因而可以将相应PUSCH内的数据和ACK（或NACK）进行解复用。
但是，在某些情况下，如果UE未能正确地解调出下行的PDCCH，就可能出现eNodeB等待UE的ACK（或NACK）而UE并不发送的情况。
这样，如果UE的速率匹配依赖于ACK（或NACK）的发送，就可能导致PUSCH 解码的失败。
为此，LTE中PUSCH中HARQ的反馈采用了在UL－SCH的数据流中打孔的机制。
LTE物理层信道编码总结
3、各种物理信道结构及简介3.1上行共享信道PUSCH3.1.1 概述：物理上行共享信道，即主要传输UE的数据和控制信息的物理信道，既可以传输数据也可复用传输控制信息包括(CQI and/or PMI), HARQ-ACK 和RI(rank indication)秩信息3.1.2 PUSCH系统结构PUSCH信道的处理流程大致分为两大部分，如图11.信道编码：加循环校验冗余CRC、码块分段、加CRC校验、turbo编码、速率匹配、码块级联、复用、信道交织过程。
2.基带SC-FDMA处理：加扰、调制映射、传输与编码（DFT）、RE映射、SC-FDMA信号产生。
eNodeBUE图1 上行信道的处理流程3.1.3 编码的方法和参数：上行共享信道从上层接收到的传输块 TB （transport block ），每个子帧最多传输一个TB ，如图Figure5.2.2-1其编码的步骤为：- TB 添加CRC 校验- 码块分段及码块CRC 校验添加 - 数据和控制信息的信道编码 - 速度匹配 - 码块级联- 数据和控制信息复用 - 信道交织（1）TB 添加CRC 校验用到的生成多项式为：g CRC24A (D ) = [D 24 + D 23 + D 18 + D 17 + D 14 + D 11 + D 10 + D 7 + D 6 + D 5 + D 4 + D 3 + D + 1] （2）码块分段及码块CRC 添加中使用的CRC 生成多项式为 g CRC24B (D ) = [D 24 + D 23 + D 6 + D 5 + D + 1] for a CRC length L = 24 （3）信道编码使用的是Turbo 码（4）速率匹配进行的是针对Turbo 编码进行的速度匹配（5）码块级联，将C 个码块顺序拼接起来，构成长度为G 的一个码字。
其中若与控制信息复用，G 不包括控制信息。
（6）控制信息的信道编码：当控制信息与数据传输复用在一起时，控制信息的编码速率由UL-SCH 传输所使用的调制方式和编码速率决定。
LTE：PUCCH中的码分复用
LTE：PUCCH中的码分复用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）。
图2：不同PUCCH format所使用的不同的CDM技术频域上的CDM是通过对一个长为12的小区特定的频域序列（一个PUCCH占1个RB，共12个subcarrier，因此序列长度为12。
该序列与长度为12的上行参考信号序列相同）进行循环移位，生成不同的正交序列，再分配给不同的UE来实现的。
PUCCH在一个RB内至多支持12个cyclic shift（对应cyclic shift索引0 ~ 11）。
然而对PUCCH format 1/1a/1b而言，在频率选择性信道下，为了保持正交，并不是所有的12种cyclic shift都能够使用。
pucch的equivalent code rate -回复
pucch的equivalent code rate -回复PUCCH的等效编码率（Equivalent Code Rate）是无线通信中一个重要的指标，用于衡量物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel）的编码效率。
在本文中，我们将深入探讨PUCCH的等效编码率，并逐步解释相关概念和步骤。
PUCCH（Physical Uplink Control Channel）是LTE系统中用于上行控制信息传输的物理信道。
它主要用于传输UE（User Equipment）的控制信令，例如ACK（Acknowledgment）和NACK（Non-Acknowledgment）等反馈信息，同时还可以传输Scheduling Request（调度请求）等其他控制消息。
在LTE系统中，PUCCH的编码和调制是基于正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术实现的。
具体来说，PUCCH信道利用QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）调制，并在每个OFDM符号上的两个资源块中传输控制信息。
每个资源块中的两个OFDM符号被称为一个PUCCH资源元。
PUCCH的等效编码率是指在一个PUCCH资源元中传输的信息的实际比特数与理论比特数之间的比值。
理论比特数由编码方案的特性决定，而实际比特数则取决于信道的质量和传输条件。
等效编码率越高，表示传输效率越高。
首先，让我们了解一些相关概念和术语。
在LTE系统中，PUCCH的调制和编码由两个主要参数来定义：调制阶数（Modulation Order）和编码块数（Code Block Number）。
调制阶数表示每个符号中的比特数，一般为2的幂次方，最常见的是QPSK调制（4-QAM）和16-QAM调制（16-QAM）。
编码块数表示每个资源元中的码块数量，一般为1或2。
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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）。
图2：不同PUCCH format所使用的不同的CDM技术
频域上的CDM是通过对一个长为12的小区特定的频域序列（一个PUCCH占1个RB，共12个subcarrier，因此序列长度为12。
该序列与长度为12的上行参考信号序列相同）进行循环移位，生成不同的正交序列，再分配给不同的UE来实现的。
PUCCH在一个RB内至多支持12个cyclic shift（对应cyclic shift索引0 ~ 11）。
然而对PUCCH format 1/1a/1b而言，在频率选择性信道下，为了保持正交，并不是所有的12种cyclic shift都能够使用。
典型情况下，可认为小区至多有6个可用的cyclic shift。
而小区间干扰可能导致这个数目
变得更小。
该数目是通过deltaPUCCH-Shift来配置（这个参数会在介绍PUCCH format 1/1a/1b时予以说明）。
图3：不同PUCCH format在一个RB内所能使用的cyclic的个数
时域上的CDM是通过将一个RB内用于传输PUCCH的所有symbol 乘以一个orthogonal sequence来实现。
不同的UE在同一RB上发送
从而保证了相互间的正交性。
PUCCH时使用不同的orthogonal sequence，
图4：不同PUCCH format在一个RB内所能使用的orthogonal sequence的个数
使用cyclic shift和orthogonal sequence，能够保证同一小区内（intra-cell）的UE之间的正交性，却无法避免来自不同小区（inter-cell）的干扰，这是因为不同小区使用PUCCH序列并不一定正交。
为了随机化inter-cell干扰，序列的cyclic shift会根据一个衍生于该小区PCI的跳变模式，随着每个slot的每个symbol进行变化。
每个Cell使用的长为12的小区特定的频域序列与该Cell的PCI有关，在每个symbol上使用的序列都是对基本序列进行cyclic shift生成的。
cyclic shift的偏移值与slot number（：取值范围0~19）以及symbol number（：Normal CP下取值范围为0~6；Extended CP下取值范围为0~5）都有关系。
cyclic shift受下面这个公式的影响（见36.211的5.4节）：
其中是一个伪随机数序列（在36.211的7.2节中定义），且
（即PCI）。
后面介绍PUCCH 1、PUCCH 2资源时，会看到上面的公式是如何影响cyclic shift的取值的。
为了进一步随机化inter-cell干扰，orthogonal sequence和cyclic shift还会在slot间跳变（见[1]的11.4.1.1节）。
这也会在以后介绍。
图5举了一个例子，假定共2个小区，在正常CP下，每个小区只能使用6个cyclic shift，即一个RB总共有3 * 6 = 18个PUCCH 1资源。
在cell A中，一个UE使用了资源3（对应橙色线圈起来的），对应（cyclic shift，orthogonal sequence）组合：在第一个slot使用（6, 0），在第二个slot使用（11, 1）。
若UE使用了资源11（对应绿色线圈起来的），则对应（cyclic shift，orthogonal sequence）组合：在第一个slot使用（11, 1），在第二个slot使用（8, 2）。
在cell B中，虽然同样是使用资源3和11，但资源对应的的cyclic shift和orthogonal sequence与cell A 是不同的，从而随机化了inter-cell干扰。
图5：两个不同的小区，2个PUCCH资源的cyclic shift和orthogonal sequence跳
变的例子
需要说明的是，除了PUCCH format 1/1a/1b和PUCCH format
2/2a/2b可以混合在同一个RB中传输外，其它任何情况下，1个RB只能用于传输一种格式的PUCCH，即1个RB或只能用于传输PUCCH 1/1a/1b，或只能用于传输PUCCH format 2/2a/2b，或只能用于传输PUCCH format 3。
但多个UE可以在同一TTI内使用同一RB来发送相同格式的PUCCH，并使用上面介绍的CDM技术予以区分。
不同的PUCCH format如何使用这些CDM技术，会在后续具体介绍每种PUCCH format时予以说明。
【参考资料】
[1] 《4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband》
[2] 《LTE - The UMTS Long Term Evolution, 2nd Edition》
[3] TS 36.211的5.4节。