In LTE-Netzwerken (Long-Term Evolution) sind PUCCH (Physical Uplink Control Channel) und UCI (Uplink Control Information) wesentliche Komponenten, die die Übertragung von Steuerinformationen vom Benutzergerät (UE) zur Basisstation, der sogenannten Evolved, erleichtern KnotenB (eNB). Lassen Sie uns im Detail untersuchen, was PUCCH ist und wie es zur Übertragung von UCI verwendet wird:
1. PUCCH (Physical Uplink Control Channel):
– Definition und Zweck:
- Der PUCCH ist ein physischer Kanal in LTE, der für die Übertragung von Uplink-Steuerinformationen vom UE zum eNB verantwortlich ist. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung verschiedener Kontrollfunktionen, einschließlich Bestätigungen, Kanalqualitätsberichten, Planungsanfragen und akustischen Referenzsignalen.
– Ressourcenzuweisung:
- PUCCH werden Ressourcen innerhalb der Zeit- und Frequenzdomänen zugewiesen. Die PUCCH zugewiesenen spezifischen Ressourcen werden vom eNB basierend auf den aktuellen Kommunikationsanforderungen und Netzwerkbedingungen bestimmt.
– Format und Modulation:
- PUCCH kann abhängig von der Art der darin enthaltenen Steuerinformationen unterschiedliche Formate haben. Das Format umfasst die Anzahl der Bits, das Modulationsschema und die Codierungsrate. Zu den gängigen Modulationsschemata für PUCCH gehören Binary Phase Shift Keying (BPSK) und Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
– Bestätigungs- und Terminanfragen:
- Eine der Hauptfunktionen von PUCCH besteht darin, HARQ-Feedbackinformationen (Hybrid Automatic Repeat reQuest) zu übertragen. Uplink-Bestätigungen (ACK/NACK) und Planungsanfragen, die den Bedarf des UE an Uplink-Ressourcen angeben, werden über PUCCH übertragen.
– Kanalqualitätsberichte:
- PUCCH wird auch zum Melden von Informationen zur Kanalqualität verwendet, z. B. Channel Quality Indicator (CQI) und Precoding Matrix Indicator (PMI). Dieses Feedback hilft dem eNB bei der Entscheidungsfindung im Zusammenhang mit adaptiver Modulation und Strahlformung.
– Sounding Reference Signale (SRS):
- PUCCH kann auch zur Übertragung von SRS verwendet werden, das Informationen über die Eigenschaften des Uplink-Kanals liefert. SRS ist für den eNB besonders wertvoll, um Übertragungsparameter für ein bestimmtes UE zu optimieren.
2. UCI (Uplink-Kontrollinformationen):
– Definition und Zusammensetzung:
- UCI bezieht sich auf die vom UE im Uplink übertragenen Informationen, um steuerungsbezogene Daten an den eNB zu übermitteln. Es umfasst verschiedene Arten von Steuerinformationen, einschließlich ACK/NACK, CQI, PMI und Planungsanforderungen.
– ACK/NACK:
- Eine der Hauptkomponenten von UCI ist das Bestätigungs- oder Nichtbestätigungs-Feedback (ACK/NACK). Das UE verwendet PUCCH zum Übertragen dieser Informationen und gibt an, ob die empfangenen Downlink-Daten erfolgreich empfangen wurden oder nicht.
– CQI und PMI:
- UCI umfasst Channel Quality Indicator (CQI) und Precoding Matrix Indicator (PMI)-Feedback. CQI liefert Informationen über die Qualität des Uplink-Kanals und PMI gibt die geeignete Vorcodierungsmatrix an, die vom eNB für die Downlink-Übertragung verwendet werden soll.
– Terminanfragen:
- UCI umfasst auch Planungsanfragen, die den Bedarf des UE an Uplink-Ressourcen angeben. Diese Informationen sind für die eNB von entscheidender Bedeutung, um Ressourcen effizient zuzuweisen und auf die Kommunikationsanforderungen des UE zu reagieren.
3. PUCCH-Formate:
– Format 1 und Format 1a:
- Format 1 und Format 1a werden zur Übertragung von ACK/NACK-Feedback verwendet. Format 1 wird verwendet, wenn mehrere UEs die gleichen Zeit- und Frequenzressourcen teilen, während Format 1a verwendet wird, wenn die Ressourcen einem einzelnen UE zugeordnet sind.
– Format 2:
- Format 2 wird für die Übertragung von CQI- und PMI-Feedback verwendet. Es ist so konzipiert, dass es eine größere Anzahl von Bits zur Übermittlung detaillierter Kanalqualitäts- und Vorcodierungsinformationen aufnehmen kann.
– Format 2a:
- Format 2a ist eine erweiterte Version von Format 2 und bietet zusätzliche Bits zur Übermittlung detaillierterer CQI- und PMI-Informationen.
– Format 3:
- Format 3 wird für die Übermittlung von Terminanfragen verwendet. Es ermöglicht dem UE, Uplink-Ressourcen vom eNB anzufordern.
Abschluss:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PUCCH (Physical Uplink Control Channel) in LTE ein wichtiger Kanal ist, der für die Übertragung von Uplink-Kontrollinformationen vom Benutzergerät (UE) zur Basisstation (eNB) bestimmt ist. Zu diesen Informationen, die zusammen als Uplink Control Information (UCI) bezeichnet werden, gehören ACK/NACK, CQI, PMI und Planungsanfragen. Zur effizienten Übermittlung dieser Informationen werden verschiedene PUCCH-Formate eingesetzt, die den robusten Betrieb von LTE-Netzen unterstützen.