Nelle reti LTE (Long-Term Evolution), PUCCH (Physical Uplink Control Channel) e UCI (Uplink Control Information) sono componenti essenziali che facilitano la trasmissione delle informazioni di controllo dall’User Equipment (UE) alla stazione base, nota come rete evoluta NodoB (eNB). Esploriamo in dettaglio cos’è PUCCH e come viene utilizzato per trasportare l’UCI:
1. PUCCH (canale di controllo uplink fisico):
– Definizione e scopo:
- Il PUCCH è un canale fisico in LTE responsabile della trasmissione delle informazioni di controllo uplink dall’UE all’eNB. Svolge un ruolo cruciale nel supportare varie funzioni di controllo, inclusi riconoscimenti, rapporti sulla qualità del canale, richieste di pianificazione e segnali di riferimento sonori.
– Assegnazione delle risorse:
- PUCCH vengono allocate le risorse nei domini del tempo e della frequenza. Le risorse specifiche assegnate a PUCCH sono determinate dall’eNB in base alle attuali esigenze di comunicazione e alle condizioni della rete.
– Formato e modulazione:
- PUCCH può avere formati diversi a seconda del tipo di informazione di controllo che trasporta. Il formato include il numero di bit, lo schema di modulazione e la velocità di codifica. Gli schemi di modulazione comuni per PUCCH includono Binary Phase Shift Keying (BPSK) e Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
– Richieste di conferma e programmazione:
- Una delle funzioni principali di PUCCH è trasportare informazioni di feedback Hybrid Automatic Repeat ReQuest (HARQ). I riconoscimenti di uplink (ACK/NACK) e le richieste di pianificazione, che indicano la necessità dell’UE di risorse di uplink, vengono trasmessi tramite PUCCH.
– Rapporti sulla qualità del canale:
- PUCCH viene utilizzato anche per riportare informazioni sulla qualità del canale, come l’indicatore della qualità del canale (CQI) e l’indicatore della matrice di precodificazione (PMI). Questo feedback aiuta l’eNB a prendere decisioni relative alla modulazione adattiva e al beamforming.
– Segnali di riferimento sonori (SRS):
- PUCCH può anche essere utilizzato per trasmettere SRS, che fornisce informazioni sulle caratteristiche del canale di uplink. L’SRS è particolarmente utile per l’eNB per ottimizzare i parametri di trasmissione per un UE specifico.
2. UCI (Informazioni sul controllo del collegamento in salita):
– Definizione e Composizione:
- UCI si riferisce alle informazioni trasportate dall’UE sull’uplink per trasmettere i dati relativi al controllo all’eNB. Comprende vari tipi di informazioni di controllo, tra cui ACK/NACK, CQI, PMI e richieste di pianificazione.
– ACK/NACK:
- Uno dei componenti principali dell’UCI è il feedback di riconoscimento o mancato riconoscimento (ACK/NACK). L’UE utilizza PUCCH per trasmettere queste informazioni, indicando se i dati di downlink ricevuti sono stati ricevuti con successo o meno.
– CQI e PMI:
- UCI include il feedback dell’indicatore della qualità del canale (CQI) e dell’indicatore della matrice di precodificazione (PMI). CQI fornisce informazioni sulla qualità del canale uplink e PMI indica la matrice di precodifica appropriata che deve essere utilizzata dall’eNB per la trasmissione downlink.
– Richieste di programmazione:
- UCI comprende anche le richieste di pianificazione, che indicano la necessità dell’UE di risorse di uplink. Queste informazioni sono fondamentali affinché l’eNB allochi le risorse in modo efficiente e risponda alle esigenze di comunicazione dell’UE.
3. Formati PUCCH:
– Formato 1 e Formato 1a:
- Formato 1 e Formato 1a vengono utilizzati per trasmettere il feedback ACK/NACK. Il formato 1 viene utilizzato quando più UE condividono le stesse risorse di tempo e frequenza, mentre il formato 1a viene utilizzato quando le risorse sono dedicate a una singola UE.
– Formato 2:
-
Il
- Formato 2 viene utilizzato per trasmettere il feedback CQI e PMI. È progettato per ospitare un numero maggiore di bit per trasmettere informazioni dettagliate sulla qualità del canale e sulla precodifica.
– Formato 2a:
- Il formato 2a è una versione estesa del formato 2, che fornisce bit aggiuntivi per trasmettere informazioni CQI e PMI più dettagliate.
– Formato 3:
-
Il
- Formato 3 viene utilizzato per trasmettere le richieste di pianificazione. Consente all’UE di richiedere risorse di uplink dall’eNB.
Conclusione:
In sintesi, PUCCH (Physical Uplink Control Channel) in LTE è un canale critico dedicato alla trasmissione delle informazioni di controllo uplink dall’apparecchiatura utente (UE) alla stazione base (eNB). Queste informazioni, note collettivamente come Uplink Control Information (UCI), includono ACK/NACK, CQI, PMI e richieste di pianificazione. Diversi formati PUCCH vengono utilizzati per trasmettere in modo efficiente queste informazioni, supportando il robusto funzionamento delle reti LTE.