NR PUCCH UL data operation

Posted 2022-10-03 modem协议笔记

UE 在connected mode 需要实时和网络进行上下行通信，在UE有UL data要发送但是没有UL grant时，就需要向网络端发送SR请求资源，网络收到SR就会在激活的BWP上发送 UL DCI给UE，UE 根据UL DCI 信息 获得UL grant ，然后在PUSCH对应的资源上就可以发送UL data给网络，最后网络端通过HARQ 过程指示是否有收到对应的data。这是UL data 的基本流程，下面通过实际log分别看下UL data operation的各个过程。

UL data operation流程图如下。

 

上图主要分为四个步骤:

SR: 向网络端发出请求, 要网络端提供上行资源。

UL grant: 网络端收到SR后提供给UE的上行资源, 包含RB, MCS, TBS, … 涉及时频域资源的分配。

PUSCH data: UE在PUSCH由UL grant指定的资源发出UL data。

PDCCH NDI: 网络端通过PDCCH的New Data Indicator (NDI)告诉UE，有无收到PUSCH data, 如果有正确收到, 则会翻转NDI的值, 0或1

UL/DL data operation中经常提及的几个参数代表的含义总结如下

K0：在PDCCH上收到DL DCI后需要去PDSCH 上接收DL data，K0代表DL grant与DL transmission 时间偏移，即DL DCI 的时隙和调度PDSCH 时隙的偏移间隔，需要结合DCI field Time domain resource assignment的value作为索引在PDSCH-TimeResourceAllocationList中找映射值，初始接入时要根据默认的PDSCH 时域资源分配表确定（参见NR PDSCH(一) 时域资源）。

K1：从PDSCH 上收到DL data后，UE 需要在PUCCH 上发送HARQ ACK/NACK消息给网络端，K1代表PDSCH 接收的slot n与 PUCCH 进行HARQ-ACK的 时隙偏移，根据DCI PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator field与RRC 层参数dl-DataToUL-ACK/dl-DataToUL-ACK-r16/dl-DataToUL-ACKForDCIFormat1_2确定（参见NR PUCCH(三) PUCCH resource 的配置与调用）。   

K2：从PDCCH 上收到UL grant，需要去PUSCH 上发送UL data。K2代表UL grant与UL transmission 时间偏移，即UL DCI 的时隙和调度PUSCH 时隙的偏移间隔 （后面PUSCH再具体说），需要结合DCI 中的Time domain resource assignment field 及RRC 层配置pusch-TimeDomainAllocationList确定，初始接入时和PDSCH一样有规定默认配置 。

Scheduling Request 会在RRC连接态，UE没有上行资源时,通过PUCCH resource发送。

根据RRC OTA中配置的SR资源 schedulingRequestID 0，可以确定mapping到PUCCH resource 是 pucch-ResourceId 16；PUCCH resource对应 PUCCH format 1 ，通过startingSymbolIndex 0 及nrofSymbols 14，可以确定PUCCH format 1占用14个符号也就是占满一个时隙，有enable时隙内跳频，StartingPRB 272, secondHopPRB 5是跳频相关的参数。

 

PUCCH format 1一个时隙内对应时频域示图如下：​

 

SR发送周期及偏移periodicityAndOffset sl40 : 38 ，即每40个时隙 传一次，要在第39个时隙传输SR（index 0~39）。

从log中看到UE 在frame 573 slot 18 用PUCCH format 1 发送了SR，根据38.213 9.2.4中确定SR发送时机的公式，可知frame 573 slot 18满足公式，确实是可以发送SR（SCS=30khz N_frame_slot =20），计算过程如下。PUCCH power control暂时先忽略，后面具体讲述时再举例。

SR发送时机内容参见NR PUCCH(一)

UE 在frame 574 slot 5收到了UL grant  DCI 0_1,带有MCS RB等信息，UE通过DCI  Time domain resource assignment field结合pusch-TimeDomainAllocationList，确定K2，Q log中需要根据Symbol Alloc Index确定 Time domain resource assignment ，Symbol Alloc Index=Time domain resource assignment=0 。

有时候pusch-ConfigCommon和pusch-Config 都会包含 pusch-TimeDomainAllocationList，这时候要根据38.214 Table 6.1.2.1.1-1确定要用哪个pusch-TimeDomainAllocationList；目前所看的log对应的就是最后一项，所以要以pusch-Config 中的pusch-TimeDomainAllocationList为准。

 pusch-Config 中的pusch-TimeDomainAllocationList如下

 

 

根据Time domain resource assignment 确定mappingType为 type B, K2 =3 即UE需要在frame 574  slot 8对应的资源上发送PUSCH data。startSymbolAndLength =27 对应S=0  L=14，如下log中 在frame 574  slot 8 对应的资源上发送了PUSCH data，其中Start symbol=0,symbol number =14 正好对应S=0  L=14。

 再看下频域分配，BWP ind为Bandwidth part indicator field 取值为1，代表用的是RRC配置的BWP-id=2 的BWP，RA type =1.UL RB分配 start RB 为144，RB number为4。

 

 

最后一步，PUSCH data发送出去了，如何确定网络端是否有收到呢？我们知道UE 收到DL data 后可以在PUCCH 上发送HARQ-ACK.NACK通知网络端，而UL data发送给网络端后，主要是通过网络再次下发 UL DCI 的HARQ process number和New data indicator (NDI) field 来确定网络端是否有收到UE 的UL data。

 

在同样的HARQ process上NDI有toggle (由1翻转为0，或由0翻转为1), 代表网络端有收到PUSCH data 即ACK。

New data transmission: 相同HARQ ID 及NDI toggled；

Data retransmission: 相同HARQ ID 及NDI没有toggled。

这份log中 在frame 574 slot 5上收到HARQ id 0 的DCI 0_1 NDI=0 RV= 0,之后在frame 574 slot 15上收到了HARQ id 0 DCI 0_1 NDI =0，RV=2；最后在frame 575 slot 5上收到HARQ id 0 的DCI 0_1 , RV= 0,NDI=1 ，NDI 翻转 说明 网络端有收到对应的data，即最后这次进行的是new data传输。

 

上面的log对应的R15版本的内容，其他未提及的内容后面会在PUSCH/HARQ/CSI等部分再说。微信同步更新欢迎关注同名“modem协议笔记”