LTE规范中没有明确定义CQI的测量方式，只定义了CQI的选取准则，即保证PDSCH的解码错误率（即BLER）小于10%所使用的CQI值。也就是说，UE 需要根据测量结果（比如SINR）评估下行链路特性，并采用内部算法确定此SINR 条件下所能获取的BLER值，并根据BLER<10%的限制，上报对应的CQI值。

CQI取值及其对应的编码方式

（2）RI：rank indication, MIMO秩指示

RI用来指示PDSCH的有效的数据层数。

RI用来告诉基站，UE现在可以支持的MIMO的层数，并通过CW（Code Word码字）数来指示。

只有当RI> 1，空间复用可被支持。对于空间复用，CQI是基于每码字对应的层来报告。

（3）PMI：

PMI： Precoding Matrix Indicator;预编码矩阵指示

PMI用来指示码本集合的index。

不同的index，预编码矩阵支持的层数以及矩阵的系数是不相同的。

第3章上行控制信道的格式Format

3.1 什么是信道格式Format

所谓信道格式，是指该信道时域上占用多少个符号、频域上占用多少子载波、通过什么编码方式承载要传输的比特数的一种约定。

（1）不同Format选项的区别：

（1）产生二进制序列的函数和参数不完全相同
（2）时域上占用多少个符号不完全相同
（3）频域上占用多少子载波不完全相同
（4）DMRS解调参考信号与UCI的关系

（2）5G NR支持5种格式：

格式0：时域上占用1-2个符号周期，信道传输的比特数<=2.
格式1：时域上占用4-14个符号周期，信道传输的比特数<=2.
格式2：时域上占用1-2个符号周期，信道传输的比特数>2.
格式3：时域上占用4-14个符号周期，信道传输的比特数>2.
格式4：时域上占用4-14个符号周期，信道传输的比特数>2.

（3）不同格式区别

主格式还可以进一步细分为子格式，以LTE的PUCCH信道为例：

不同格式的调试解调方式不同
不同格式通过每个1ms子帧，承载的bit数目不同
不同格式用于承载的UCI信息不同。

3.2 PUCCH信道的序列化编码

PUCCH信道使用特定的二进制序列表示0或1，而不是直接进行PQSK调制，这就是物理层编码，有点类似“扩频编码”。

PUCCH信道采用循环移位的方式产生特定的二进制序列，二进制序列的输入是UCI和相关的循环序列的生成参数。

通过不同的循环序列表示不同的信息，不同的循环序列之间是正交的，所以多个UE可以选择各自的循环移位，且复用同一个RB。

如果移位步长太短会影响多用户复用的数量，太长会影响序列检测性能，所以就存在多用户复用和性能之间的平衡（trade-off）。

3.3 Format0

（1）占用的时频资源

PUCCH格式0在时域上占用1或2个符号，是短格式的PUCCH（相比LTE为一种新的格式），目的是为了降低HARQ-ACK反馈时延。在频域上占1个RB的全部12个子载波，没有DMRS。

（2）序列生成公式

序列生成公式如下：

序列长为12bit的CS序列，PARP较低、具有单载波特性。

式中阿拉法即为循环移位，其大小由初始的循环移位和HARQ-ACK特定的循环移位共同确定。

通过序列的选择承载UCI信息，即通过序列的不同循环移位表示不同的信息。不同循环移位的序列之间是正交的，所以多个UE可以选择各自的循环移位，且复用同一个RB。移位步长太长会影响多用户复用的数量，太短会影响序列检测性能，所以就存在多用户复用和性能之间的trade-off。

3.4 Format1

（1）与Fomat0的区别

与PUCCH格式0不同的地方在于，PUCCH格式1，不需要通过序列的循环移位来承载信息，序列的循环移位仅用于多用户的码分复用。

（2）Format1的编码与调试方法

PUCCH格式1要使用序列来承载1bit或2bit信息的方式为：通过把要承载的信息的调制符号与序列相乘来承载到序列上。当需要承载1bit信息时，用BPSK调制，当需要承载2bit信息时，用QPSK调，然后将调制符号与序列相乘，形成长为12的调制后序列。如果PUCCH跨多个slot调度，则每个slot调制符号都是同一个调制符号的重复。

（3）时频资源使用情况

PUCCH格式1频域占用12个子载波，时域占用4-14个符号，是长格式PUCCH，可以配置跳频，跳频时第一hop内的符号数量是总符号数量除以2并向下取整，剩下的符号在第二hop内。

（4）循环序列

PUCCH格式1 通过序列循环移位代表要传输的信息，然后再进行xPSK调制，可以支持码分复用。

（5）扩频过程

调制后的序列还要与正交扩频码相乘，也就是还要经过扩频处理，公式如下：

经过循环序列和扩频两个编码过程，使得PUCCH格式1具有很强的多用户复用能力。

正交扩频码和N的取值与PUCCH所占符号数量和跳频配置有关，通过下面两个表格来指示。

（6）时频资源RE的映射关系

对于资源映射，在UCI和DMRS映射到RE时，PUCCH格式1的UCI和DMRS间隔放置，占用的符号尽可能均分。

3.5 Format2

（1）Format2的编码与调试方法

由于PUCCH格式2要承载的UCI信息较多，所有无法采用序列循环序列来承载信息的方法，只能使用UCI+DMRS的传输方式。经过信道编码的bit序列经过加扰、调制后映射到RE上。
PUCCH格式 2的UCI信息不进行DFT预编码，也就是说采用CP-OFDM波形，且调制方式固定采用QPSK，不采用pi/2-BPSK，这些都是因为不考虑降低PUCCH格式2的PARP需求。

（2）DMRS生成公式

PUCCH格式2的DMRS生成公式与CP-OFDM波形的PUSCH的DMRS相同，DMRS与UCI为频分复用的方式，这个与格式1不同。
PUCCH格式2频域上占用1-16个RB中的任意值，DMRS密度为3，即一个RB内有3个RE由DMRS占用，其余RE为UCI。时域上占用1或2个符号，为短PUCCH。

3.6 Format3

PUCCH格式3频域占用1-16个RB中取值为2、3、5的幂次方的乘积的RB数量（这个设定是基于DFT预编码运算效率考虑），时域占用4-14个符号，为长PUCCH
DMRS与UCI为时分复用，各自占用RB内的全部子载波，这个与PUCCH格式1类似。
PUCCH格式3所占资源最多，且不支持多用户复用，所以PUCCH格式3具有最强的负载能力。
PUCCH格式3采用DFT-s-OFDM波形，为了进一步降低PARP，引入了pi/2-BPSK，具体采用pi/2-BPSK还是QPSK由高层参数指示。
PUCCH格式3也不采用序列循环移位承载信息的方式，信道编码后的bit序列经过加扰、调制和DFT预编码后映射到RE。
由于不支持多用户复用，所以上述过程中调制后的序列不需要进行扩频处理。
PUCCH格式3的DMRS时域位置由PUCCH所占符号数量、是否配置了hopping以及是否配置了附加导频决定的。

3.7 Format4

与格式3不同的是，PUCCH格式4频域占用1个RB的全部12个子载波，时域与格式3相同，为4-14个符号，是长格式PUCCH。
DMRS与UCI为时分复用，且DMRS的位置配置与格式3相同。
与格式3不同的是，PUCCH格式4支持码分复用，即可以多用户复用。UCI通过扩频来支持多用户复用，所以调制后序列要经过扩频处理以支持码分复用，即经过信道编码的bit序列要经过加扰、调制、块式扩频（Block-wise Spreading）和DFT预编码之后，映射到资源（块式扩频的公式如下面协议内容中给出）。
DMRS是通过序列的循环移位来实现多用户复用，所以UCI扩频时的正交序列与DMRS的循环移位之间存在预定义的关系。
扩频公式如下：

其中

第4章 PUCCH信道的种类与资源分配

4.1 小区级上行公共控制信道

在RRC建立之前，UE无法获取专用的PUCCH配置，所以只能使用配置在初始上行BWP内的小区级别PUCCH配置，一旦RRC连接建立，UE有了专有PUCCH，则使用专有PUCCH。

小区级别的PUCCH配置有如下特点：

由于此时UCI需要承载的信息很少，仅需要反馈建立RRC连接的信令的应答信息，所以只需要PUCCH格式0或格式1即可。
由于格式0和1通过序列循环移位来实现多用户复用，所以在指示配置参数时，除了时频域资源相关的参数外，还需要指示循环移位大小。

4.2 用户级上行专有控制信道

对于UE专用的PUCCH配置，与小区级别PUCCH只有格式0和1不同的是，格式0-4五种不同的格式都可以支持，每种格式都有各自的特点，如时频域资源、多用户复用能力等，所以在参数配置时，每种格式的参数配置不尽相同。

每个UE至多配置4个resource set，第一个set内最多包含32个resource，且每个resource只能承载1-2bit的UCI信息；其余set内最多包含8个resource，且每个resource内可以承载多于2bit的UCI信息，最大数量由高层参数指示，缺省值为1706bit。

RRC连接一旦建立，高层会提供一个或多个PUCCH resource，每个resource中会包含下列参数：

参数pucch-ResourceId指示resource ID；
参数startingPRB指示第一个PRB的位置索引（如跳频则为第一hop内PRB索引）；
参数secondHopPRB指示跳频后第一个PRB位置索引；
参数intraSlotFrequencyHopping为时隙内跳频指示；
参数format指示PUCCH格式。

对于不同的格式，除了上述的参数外，还会有一些额外的参数需要指示

如果为format 0，则还要额外指示循环移位initialCyclicShift，符号数量nrofSymbols及起始符号startingSymbolIndex索引。
如果为format 1，除了上述参数外还是指示时域OCC，因为格式1的多用户复用能力来源于序列循环移位与时域OCC。
如果为format 2和3，其在频域上占用超过1个PRB，所以还要指示PRB数量nrofPRBs。
如果为format 4，其通过块式扩频支持多用户复用，所以还要提供一些OCC相关的参数。

一个UE至多可以配置4个PUCCH set，每个set都由参数PUCCH-ResourceSet提供，且与一个set ID对应。Set内包含由参数resourceList 提供的一系列resource。参数maxPayloadMinus1指示最大UCI信息bit数量。对于第一个set，最大UCI信息bit数量是2；其他的set所能承载的UCI信息bit的大小由参数指示。第一个set内的最大resource数量为32，其余set内最大为8.
Set的配置描述如下：

如果set ID为0，则指示第一set，包含1-2bit的应答信息；
如果set ID为1/2/3，则指示第二/三/四set，包含3-N2/3/4 bit的UCI信息，其中N2/3/4由参数maxPayloadMinus1指示，缺省值为1706；

码农公寓

第1章 上行控制信道概述

1.1 PUCCH概述

1.2 上行控制信道在物理层信道中的位置

第2章 上行控制信道传输的内容

2.1 UCI：SR，Scheduling Request

2.2 UCI: HARQ ACK/NACK

2.3 UCI: CSI，Channel State Information

第3章 上行控制信道的格式Format