3GPP TS 38.211 物理信道和调制-上行链路

上行物理信道对应于一组资源粒子，这些资源粒子携带来自较高层的信息，可分为：物理上行共享信道（PUSCH）、物理上行控制信道（PUCCH）、物理随机接入信道（PRACH）；上行物理信号由物理层使用，但不携带来自更高层的信息，可分为：解调参考信号（DM-RS）、相位跟踪参考信号（PT-RS）、探测参考信号（SRS）。

1. 物理资源

上行链路定义了天线端口：

从0开始的天线端口，用于PUSCH的解调参考信号；
从1000开始的天线端口，用于SRS，PUSCH；
从2000开始的天线端口，用于PUCCH；
天线端口4000用于PRACH；

假设高层参数未启用物理层信道的时隙内跳频，如果两个符号对应于同一时隙，UE传输应使得可以从用于上行链路的天线端口上传输一个符号的信道推断出在相同端口上传输另一个符号的信道。

假设高层参数启用了物理层信道的时隙内跳频，仅当两个符号对应于相同的跳频时，UE传输可以从用于上行链路的天线端口上传输一个符号的信道推断出在相同端口上传输另一个符号的信道，而与跳频距离是否为零无关。

2. 物理信道

2.1 物理上行共享信道

2.1.1 加扰

对于每个码字 $q$ ，比特块 ${ {b}^{(q)}}(0),…,{ {b}^{(q)}}(M_{\text{bit}}^{(q)}-1)$ 在调制之前应当被加扰，其中 $M_{\text{bit}}^{(q)}$ 是在物理信道上传输的码字 $q$ 的比特数。加扰之后的比特块表示为 ${ {\tilde{b}}^{(q)}}(0),…,{ {\tilde{b}}^{(q)}}(M_{\text{bit}}^{\text{(q)}}-1)$ 。

2.1.2 调制

表1. 支持的调制方案

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对于每个码字 $q$ ，加扰比特块 ${ {\tilde{b}}^{(q)}}(0),…,{ {\tilde{b}}^{(q)}}(M_{\text{bit}}^{\text{(q)}}-1)$ 应进行调制，调制方案见表1，得到复值调制符号块 ${ {d}^{(q)}}(0),…,{ {d}^{(q)}}(M_{\text{symb}}^{\text{(q)}}-1)$ 。

2.1.3 层映射

每个码字的复值调制符号应根据表2被映射到至多4个层。码字 $q$ 的复值调制符号 ${ {d}^{(q)}}(0),…,{ {d}^{(q)}}(M_{\text{symb}}^{\text{(q)}}-1)$ 应被映射到层 $x(i)={ {\left[ \begin{matrix} { {x}^{(0)}}(i) & … & { {x}^{(\upsilon -1)}}(i) \\ \end{matrix} \right]}^{T}}$ ， $i=0,1,…,M_{\text{symb}}^{\text{layer}}-1$ ，其中 $\upsilon$ 是层数， $M_{\text{symb}}^{\text{layer}}$ 是每层的调制符号数。

表2. 单天线码字到层的映射

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2.1.4 转换预编码（Transform precoding）

将数据依次做串并变换，变成并行的 ${M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}}$ 点数据，再依次送入作 ${M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}}$ 点的DFT变换。传输预编码主要是做一个DFT变换，将数据转变成频域数据。

输入：经过调制与层映射后的复值符号序列 ${ {x}^{(0)}}(0),…,{ {x}^{(0)}}(M_{\text{symb}}^{\text{layer}}-1)$ ；

输出：DFT后的 $M_{\text{symb}}^{\text{layer}}$ 点数据，以 ${M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}}$ 点为一个并行单元。

如果不使用转换预编码，对于每个 $\lambda =0,1,…,\upsilon -1$ ，有 ${ {y}^{(\lambda )}}(i)={ {x}^{(\lambda )}}(i)$ ；如果使用转换预编码，此时 $\upsilon=1，{ {\tilde x}^{(0)}}(i)$ 取决于PT-RS的配置。不使用PT-RS时，单层 $\lambda =0$ 下复值符号块 ${ {x}^{(0)}}(0),…,{ {x}^{(0)}}(M_{\text{symb}}^{\text{layer}}-1)$ 被分成 ${M_{\text{symb}}^{\text{layer}}}/{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}}$ 个集，其中每个集对应一个OFDM符号，且 ${ {\tilde x}^{(0)}}(i)={ {x}^{(0)}}(i)$ 。转换预编码根据下式进行
$\begin{aligned} { {y}^{(0)}}(l\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}+k)&=\frac{1}{\sqrt{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}}}\sum\limits_{i=0}^{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}-1}{ { {\tilde x}^{(0)}}(l\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}+i){ {e}^{-j\frac{2\pi ik}{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}}}}} \\ k&=0,...,M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}-1 \\ l&=0,...,{M_{\text{symb}}^{\text{layer}}}/{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}}\;-1 \end{aligned}$

得到复值符号块 ${ {y}^{(0)}}(0),…,{ {y}^{(0)}}(M_{\text{symb}}^{\text{layer}}-1)$ ， $M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}=M_{\text{RB}}^{\text{PUSCH}}\cdot N_{\text{sc}}^{\text{RB}}$ ，其中 $M_{\text{RB}}^{\text{PUSCH}}$ 表示PUSCH的带宽（以RB形式），应满足
$M_{RB}^{PUSCH}={ {2}^{ { {\alpha }_{2}}}}\cdot { {3}^{ { {\alpha }_{3}}}}\cdot { {5}^{ { {\alpha }_{5}}}}$

其中 ${ {\alpha }_{2}},{ {\alpha }_{3}},{ {\alpha }_{5}}$ 是一组非负整数。

2.1.5 预编码

预编码（precoding）是使用预编码矩阵将层（layer）映射到天线端口（antenna port）的过程。矢量块 ${ {\left[ \begin{matrix} { {y}^{(0)}}(i) & … & { {y}^{(\upsilon -1)}}(i) \\ \end{matrix} \right]}^{T}}$ ， $i=0,1,…,M_{\text{symb}}^{\text{layer}}-1$ 应根据下式进行预编码
$\begin{bmatrix} {z}^{(p_0)}(i) \\ \vdots \\ {z}^{(p_{\rho-1})}(i) \end{bmatrix} =W \begin{bmatrix} {y}^{(0)}(i) \\ \vdots \\ {y}^{(\upsilon -1)}(i) \end{bmatrix}$

其中， $i=0,1,…,M_{\text{symb}}^{\text{ap}}-1$ ， $M_{\text{symb}}^{\text{ap}}=M_{\text{symb}}^{\text{layer}}$ ，天线端口集表示为 $\{p_0,\cdots,p_{\rho-1}\}$ ，预编码矩阵维度为 $\rho \times \upsilon$ （天线端口数×层数） 。

预编码可以分为基于非码本的预编码方式和基于码本的预编码方式。

2.1.6 映射到虚拟资源块

对于PUSCH传输所使用的每个天线端口，复值符号块 ${ {z}^{(p)}}(0),…,{ {z}^{(p)}}(M_{\text{symb}}^{\text{ap}}-1)$ 应乘以一个幅值因子 ${ {\beta }_{\text{PUSCH}}}$ ，以满足发送功率约束；并从 ${z}^{(p)}(0)$ 开始按顺序映射到为传输分配的虚拟资源块中的资源粒子 ${ {\left( k',l \right)}_{p,\mu }}$ 。这些RE满足以下条件：

它们存在于为传输而分配的虚拟资源块中
相应物理资源块中的相应资源元素不用于与DM-RS，PT-RS或其他共同调度的UE的DM-RS相关的传输

资源映射方式：按递增顺序，先频域子载波索引 $k'$ ，然后是时域符号索引 $l$ 。

2.1.7 从虚拟资源块映射到物理资源块

虚拟资源块按照非交织映射方式映射到物理资源块，两种情形：虚拟资源块 $n$ 映射到物理资源块 $n$ ；虚拟资源块 $n$ 映射到物理资源块 $n+N_{\text{BWP,0}}^{\text {start}}-N_{\text{BWP},i}^{\text {start}}$ 。

2.2 物理上行控制信道

物理上行控制信道支持多种格式，如表3所示。其中，PUCCH格式1,3,4配置了时隙内跳频，第一个跳中的符号数为 $\biggl\lfloor N_{\text{symb}}^{\text{PUCCH}}/2 \biggr\rfloor$ ，其中 $N_{\text{symb}}^{\text{PUCCH}}$ 是以OFDM符号数表示的PUCCH传输的长度。

表3. PUCCH格式

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PUCCH格式0，1，3，4使用序列 $r_{u, v}^{(\alpha, \delta)}(n)$ ，其中 $\delta=0$ ，组号 $u$ 与组内的*** $v$ 取决于序列跳频，循环移位 $\alpha$ 取决于循环移位跳频。

2.2.1 PUCCH格式0

序列生成

序列 $x(n)$ 由下式产生
$\begin{aligned} x(l \cdot N_{\text{sc}}^{\text{RB}}+n) &=r_{u, v}^{(\alpha, \delta)}(n) \\ n &=0,1,\cdots,N_{\text{sc}}^{\text{RB}}-1 \\ l &= \left \{ \begin{aligned} &0& &\text{for single - symbol PUCCH transmission} \\ &0,1& &\text{for double - symbol PUCCH transmission} \end{aligned} \right. \end{aligned}$
映射到物理资源

序列 $x(n)$ 应乘以一个幅值因子 ${ {\beta }_{\text{PUSCH，0}}}$ ，以满足发送功率约束；并从 ${x}(0)$ 按开始按顺序映射到为传输分配的资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ ，按递增顺序，先映射到分配的物理资源上的子载波索引 $k$ ，然后映射到天线端口 $p=2000$ 上的OFDM符号索引 $l$ 。

2.2.2 PUCCH格式1

序列调制

比特块 ${ {b}}(0),…,{ {b}}(M_{\text{bit}}-1)$ 应该进行调制，如果 $M_{\text{bit}}=1$ 则使用BPSK调制；如果 $M_{\text{bit}}=2$ 则使用QPSK调制，最终得到复值符号 $d(0)$ 。

复值符号 $d(0)$ 按如下方式乘以序列$r_{u, v}^{(\alpha, \delta)}(n) $
$\begin{aligned} y(n)&=d(0)\cdot r_{u,v}^{(\alpha, \delta )}(n) \\ n&=0,1,...,{ N_{\text{sc}}^{\text{RB}}}-1 \end{aligned}$

复值符号块 $y(0),…,y({N_{\text{sc}}^{\text{RB}}}-1)$ 应根据如下方式使用正交序列 ${ {w}_{i}}(m)$ 进行块扩频（block-wise spread）：

当提供更高层参数intraSlotFrequencyHopping时，无论跳频距离是否为零，都应假定存在时隙内跳频，否则就不应假设存在时隙内跳频。

$N_{\text{SF},{m}'}^{ \text{ PUCCH,1}}$ 由表4给出， ${{w}_{i}}(m)=e^{j2\pi \phi(m)/N_{\text{SF},{m}'}^{ \text{ PUCCH,1}}}$ 由表5给出，其中 $i$ 是要用的正交序列的索引，在PUCCH传输跨越多个时隙的情况下，对于随后的时隙重传复值符号 $d(0)$ 。

表4. PUCCH符号数和对应的 $N_{\text{SF},{m}'}^{ \text{ PUCCH,1}}$

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表5.对于PUCCH格式1的正交序列 ${{w}_{i}}(m)=e^{j2\pi \phi(m)/N_{\text{SF},{m}'}^{ \text{ PUCCH,1}}}$

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映射到物理资源

序列 $z(n)$ 应乘以一个幅值因子 ${ {\beta }_{\text{PUSCH，1}}}$ ，以满足发送功率约束；并从 ${z}(0)$ 开始按顺序映射到为传输分配的资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ ，这些RE满足以下条件：
- 它们存在于为传输而分配的资源块中
- 相关的DM-RS不使用它们
向资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ （不保留作其他用途）的映射过程如下：按递增顺序，首先是分配的物理资源块上的子载波索引 $k$ ，然后是天线端口 $p=2000$ 上的OFDM符号索引 $l$ 。

2.2.3 PUCCH格式2

加扰

比特块 ${ {b}}(0),…,{ {b}}(M_{\text{bit}}-1)$ ，其中 $M_{\text{bit}}$ 是物理信道发送的比特数，在调制之前应该按如下方式加扰，得到加扰的比特块 $\tilde{b}(0),…,\tilde{b}({ {M}_{\text{bit}}}-1)$
${ {\tilde{b}}}(i)=\left( { {b}}(i)+{ {c}}(i) \right)\bmod 2$

其中加扰序列是伪随机序列，其初始值为
$c_{\text{init}}=n_{\text{RNTI}} \cdot 2^{15}+n_{\text{ID}}$

式中， $n_{\text{ID}}$ 等于高层参数dataScramblingIdentityPUSCH（如果配置了），否则 $n_{\text{ID}}=N_{\text{ID}}^{\text{cell}}$ ； $n_{\text{RNTI}}$ 则由小区无线网络临时标识（C-RNTI）给出。
调制

加扰比特块 $\tilde{b}(0),…,\tilde{b}({ {M}_{\text{bit}}}-1)$ 应进行QPSK调制，得到复值调制符号块 $d(0),…,d({ {M}_{\text{symb}}}-1)$ ，其中， ${M}_{\text{symb}}={M}_{\text{bit}}/2$ 。
映射到物理资源

调制符号块 $d(0),…,d({ {M}_{\text{symb}}}-1)$ 应乘以一个幅值因子 ${ {\beta }_{\text{PUSCH，2}}}$ ，以满足发送功率约束；并从 ${d}(0)$ 开始按顺序映射到为传输分配的资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ ，这些RE满足以下条件：
- 它们存在于为传输而分配的资源块中
- 相关的DM-RS不使用它们
向资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ （不保留作其他用途）的映射过程如下：按递增顺序，首先是分配的物理资源块上的子载波索引 $k$ ，然后是天线端口 $p=2000$ 上的OFDM符号索引 $l$ 。

2.2.4 PUCCH格式3和格式4

加扰

同PUCCH格式2的加扰过程。
调制
- 如果配置了 $\pi/2$ -BPSK，则使用 $\pi/2$ -BPSK，此时 ${M}_{\text{symb}}={M}_{\text{bit}}$ ；
- 否则，使用QPSK，此时 ${M}_{\text{symb}}={M}_{\text{bit}}/2$ 。
符号块扩频（Block-wise spreading）

对于格式3和格式4，均有
$M_{\text{sc}}^{\text{PUCCH},s}=M_{\text{RB}}^{\text{PUCCH},s}N_{\text{sc}}^{\text{RB}}$

其中， $M_{\text{RB}}^{\text{PUCCH},s}$ 是以资源块的形式表示PUCCH的带宽，需满足
$M_{\text{RB}}^{\text{PUCCH},s}= \left\{ \begin{aligned} &{{2}^{ { {\alpha }_{2}}}}\cdot { {3}^{ { {\alpha }_{3}}}}\cdot { {5}^{ { {\alpha }_{5}}}} &\text{for PUCCH format 3} \\ &1 &\text{for PUCCH format 4} \end{aligned} \right.$

其中 ${ {\alpha }_{2}},{ {\alpha }_{3}},{ {\alpha }_{5}}$ 是一组非负整数， $s \in \{3,4\}$ 。

对于格式3，不使用块扩频，
$\begin{aligned} { {y}}(l\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}+k)&= { {d}}(l\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}+k)\\ k&=0,...,M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH,3}}-1 \\ l&=0,...,{M_{\text{symb}}}/{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH,3}}}\;-1 \end{aligned}$

其中， $M_{\text{RB}}^{\text{PUCCH},3} \geq 1, \ N_{\text{SF}}^{\text{PUCCH},3} =1$ 。

对于格式4，块扩频按如下方式进行，
$\begin{aligned} { {y}}(l\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH,4}}+k)&= w_n(k)\cdot{ {d}}(l\frac{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH,4}}}{M_{\text{SF}}^{\text{PUSCH,4}}} +k\ \text{mod} \ \frac{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH,4}}}{M_{\text{SF}}^{\text{PUSCH,4}}})\\ k&=0,...,M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH,4}}-1 \\ l&=0,...,(N_{\text{SF}}^{\text{PUCCH},4}{M_{\text{symb}}}/{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH,4}}})-1 \end{aligned}$

其中 $M_{\text{RB}}^{\text{PUCCH},4}=1, \ N_{\text{SF}}^{\text{PUCCH},4} =\{2,4\}$ ， $w_n$ 由表6-7给出，其中 $n$ 是要使用的正交序列的索引。

表7. PUCCH格式4， $N_{\text{SF}}^{\text{PUCCH},4} =2$ 时的 $w_n$

表8. PUCCH格式4， $N_{\text{SF}}^{\text{PUCCH},4} =4$ 时的 $w_n$
Transform precoding

复值符号块 $y(0),…,y(N_{\text{SF}}^{\text{PUCCH},s}{M_{\text{symb}}}-1)$ 应根据如下方式进行Transform precoding，从而得到复值符号块 $z(0),…,z(N_{\text{SF}}^{\text{PUCCH},s}{M_{\text{symb}}}-1)$ ：
$\begin{aligned} { z}(l\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH},s}+k)&=\frac{1}{\sqrt{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH},s}}}\sum\limits_{m=0}^{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH},s}-1}{ { {y}}(l\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH},s}+m){ {e}^{-j\frac{2\pi mk}{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH},s}}}}} \\ k&=0,...,M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH},s}-1 \\ l&=0,...,(N_{\text{SF}}^{\text{PUCCH},s}{M_{\text{symb}}}/{M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH,s}}})-1 \end{aligned}$
映射到物理资源

调制符号块 $z(0),…,z(N_{\text{SF}}^{\text{PUCCH},s}{M_{\text{symb}}}-1)$ 应乘以一个幅值因子 ${ {\beta }_{\text{PUSCH},s}}$ ，以满足发送功率约束；并从 ${z}(0)$ 开始按顺序映射到为传输分配的资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ ，这些RE满足以下条件：
- 它们存在于为传输而分配的资源块中
- 相关的DM-RS不使用它们
向资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ （不保留作其他用途）的映射过程如下：按递增顺序，首先是分配的物理资源块上的子载波索引 $k$ ，然后是天线端口 $p=2000$ 上的OFDM符号索引 $l$ 。

如果考虑时隙内跳频， $\biggl\lfloor N_{\text{symb}}^{\text{PUCCH},s}/2 \biggr\rfloor$ 个OFDM符号应该在第一跳内传输， $N_{\text{symb}}^{\text{PUCCH},s}-\biggl\lfloor N_{\text{symb}}^{\text{PUCCH},s}/2 \biggr\rfloor$ 应该在第二跳内传输，其中 $N_{\text{symb}}^{\text{PUCCH},s}$ 是在一个时隙中用于PUCCH传输的OFDM符号的总数。

2.3 物理随机接入信道

2.3.1 序列生成

随机接入前导集 ${ {x}_{u,v}}(n)$ 按如下方式生成：
$\begin{aligned} & { {x}_{u,v}}(n)={ {x}_{u}}((n+{ {C}_{v}})\bmod { {L}_{\text{RA}}}) \\ & { {x}_{u}}(i)={ {e}^{-j\frac{\pi ui(i+1)}{ { {L}_{\text{RA}}}}}},i=0,1,...,{ {L}_{\text{RA}}}-1 \end{aligned}$

由此产生频域表示法如下：
${ {y}_{u,v}}(n)=\sum\limits_{m=0}^{ { {L}_{\text{RA}}}-1}{ { {x}_{u,v}}(m)\cdot { {e}^{-j\frac{2\pi mn}{ { {L}_{\text{RA}}}}}}}$

其中 $L_{\text{RA}}=839$ 或 $L_{\text{RA}}=139$ ，并根据PRACH的前导格式来确定。

在每个时频PRACH场景定义了64个前导码，首先按逻辑根序列的循环移位 ${ {C}_{v}}$ 的递增顺序枚举，然后按逻辑根序列索引的递增顺序枚举，从更高层参数prach-RootSequenceIndex或rootSequenceIndex-BFR中获得的索引开始。在无法从单个根Zadoff-Chu序列生成64个前导码的情况下，从具有连续逻辑索引的根序列中获取其他前导码序列，直到找到所有64个序列。逻辑根序列顺序是循环的；当 $L_{\text{RA}}=839$ 时，逻辑索引0连续到837；当 $L_{\text{RA}}=139$ ，逻辑索引0连续到137。*** $u$ 由逻辑根序列索引获得。

循环移位 ${ {C}_{v}}$ 由下式给出
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其中 ${ {N}_{\text{CS}}}$ 由Tables 6.3.3.1-5 to 6.3.3.1-7给定，高层参数restrictedSetConfig决定受限集类型（unrestricted，restricted type A，restricted type B），表9和表10给出了不同前导格式下所支持的受限集类型。

表9. PRACH preamble formats for $L_{\text{RA}}=839$ and $\Delta f^{\text{RA}} \in \{1.25,5\}$ kHz.

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表10. PRACH preamble formats for $L_{\text{RA}}=139$ and $\Delta f^{\text{RA}}=15 \cdot 2^\mu$ kHz where $\mu \in \{0,1,2,3\}$ .

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定义变量 ${d}_{u}$ 的值为
${ {d}_{u}}=\left\{ \begin{array}{l} q & 0\le q<{ { {L}_{\text{RA}}}}/{2}\; \\ { {L}_{\text{RA}}}-q & \text{otherwise} \\ \end{array} \right.$

其中 $q$ 是满足 $\left( qu \right)\bmod { {L}_{\text{RA}}}=1$ 的最小非负整数。循环移位的受限集的各参数依赖于 $d_u$ 。 ${d}_{u}$ 的取值范围为 ${ {N}_{\text{CS}}}\leq { {d}_{u}}\leq {({ {L}_{\text{RA}}}-{ {N}_{\text{CS}}})}/{2}\;$ ，对于其他所有的 ${d}_{u}$ 值，受限集合不存在循环移位。

2.3.2 映射到物理资源

前导序列应根据以下方式应到到物理资源
$\begin{aligned} a_{k}^{(p,\text{RA})}&={ {\beta }_{\text{PRACH}}}{ {y}_{u,v}}(k) \\ k&=0,1,...,{ {L}_{\text{RA}}}-1 \end{aligned}$

其中 ${\beta }_{\text{PRACH}}$ 是幅值因子，用以满足发送功率约束， $p=4000$ 是天线端口。

随机接入前导码只能在高层参数prachConfigurationIndex给定的时间资源中传输，并且取决于FR1或FR2以及频谱类型；随机接入前导码只能在高层参数msgl-FrequencyStart给定的频率资源中发送，初始接入期间，在初始上行链路BWP内，从最低频率开始，对PRACH频率资源 $n_{\text{RA}} \in \{0,1,\cdots,M-1\}$ 以递增的顺序编号，其中 $M$ 等于高层参数msg1-FDM。否则，在活跃态上行链路BWP内，从最低频率开始，以递增的顺序对 $n_{\text{RA}}$ 编号。

3. 物理信号

3.1 PUSCH解调参考信号

3.1.1 序列生成

不使用transform precoding，参考信号序列 $r(n)$ 应根据以下方式生成
$r(n)=\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2n) \right)+j\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2n+1) \right)$

其中， $c(i)$ 是伪随机序列。
如果使用了transform precoding，参考信号序列 $r(n)$ 应根据以下方式生成
$\begin{aligned} {r}\left( n \right) &=r_{u,v}^{(\alpha,\delta )}\left( n \right) \\ n &=0,1,\cdots,M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}/2^\delta-1 \end{aligned}$

其中， $r_{u,v}^{(\alpha,\delta )}\left( n \right)$ 是Low-PAPR序列，对于PUSCH传输， $\delta=1,\alpha=0$ 。

3.1.2 预编码和物理资源映射

序列 $r(m)$ 应根据如下方式映射到中间量 $\tilde a_{k,l}^{(\tilde p_j,\mu )}$ ：

不启用transform precoding

$\begin{aligned} \tilde a_{k,l}^{(\tilde p_j,\mu )}&={ {w}_{\text{f}}}\left( { {k}'} \right)\cdot { {w}_{\text{t}}}\left( { {l}'} \right)\cdot r\left( 2n+{k}' \right) \\ k&=\left\{ \begin{matrix} 4n+2{k}'+\Delta & \text{Configuration type 1} \\ 6n+{k}'+\Delta & \text{Configuration type 2} \\ \end{matrix} \right. \\ {k}'&=0,1 \\ l&=\bar{l} +{l}' \\ n &= 0,1,\cdots \\ j & = 0,1,\cdots,\upsilon-1 \end{aligned}$

启用transform precoding
$\begin{aligned} \tilde a_{k,l}^{(\tilde p_0,\mu )}&={ {w}_{\text{f}}}\left( { {k}'} \right)\cdot { {w}_{\text{t}}}\left( { {l}'} \right)\cdot r\left( 2n+{k}' \right) \\ k&=\ 4n+2{k}'+\Delta \\ {k}'&=0,1 \\ l&=\bar{l} +{l}' \\ n &= 0,1,\cdots \end{aligned}$

式中， ${w}_{\text{f}}\left( { {k}'} \right)$ 、 ${w}_{\text{t}}\left(l'\right)$ 和 $\Delta$ 由表11-12给出，配置类型由高层参数DMRS-UplinkConfig给出，并且 $k'$ 和 $\Delta$ 与 $\tilde p_0,\cdots,\tilde p_{\upsilon-1}$ 对应，如果 $\Delta$ 与除端口 $\tilde p_j$ 外的其他天线端口对应，则中间量 $\tilde a_{k,l}^{(\tilde p_j,\mu )}=0$ 。

表11. 对应PUSCH DM-RS配置类型1的各参数取值

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表12. 对应PUSCH DM-RS配置类型2的各参数取值

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中间量 $\tilde a_{k,l}^{(\tilde p_j,\mu )}$ 需要进行预编码，并乘以幅值因子 $\beta_{\text{PUSCH}}^{\text{DMRS}}$ 以满足功率约束，根据下式映射到物理资源：
$\begin{bmatrix} a_{k,l}^{( p_0,\mu )}(m) \\ \vdots \\ a_{k,l}^{( p_{\rho -1},\mu )}(m) \end{bmatrix} =\beta_{\text{PUSCH}}^{\text{DMRS}} W \begin{bmatrix} \tilde a_{k,l}^{(\tilde p_0,\mu )}(m) \\ \vdots \\ \tilde a_{k,l}^{(\tilde p_{\upsilon -1},\mu )}(m) \end{bmatrix}$

注意：资源粒子 $\tilde a_{k,l}^{(\tilde p_j,\mu )}$ 应位于为PUSCH传输分配的公共资源块中。

3.2 PUSCH相位跟踪参考信号

3.2.1 序列生成

不启用transform precoding

如果未启用转换预编码，则层 $j$ 上用于子载波 $k$ 的（预编码后的）PT-RS由下式给出：
$\begin{aligned} r^{(\tilde p_j)}(m)=\left\{ \begin{matrix} r(m) & \text {if j=j' or j=j''} \\0 & \text{otherwise} \\ \end{matrix} \right. \end{aligned}$

其中， $r(m)$ 由3.1.1 a中给出。
启用transform precoding

在转换预编码之前，要映射到位置 $m$ 的相位跟踪参考信号 $r_m(m')$ 通过以下方式生成，其中 $m$ 依赖于PT-RS组数 $N_{\text {group }}^{\text {PT-RS }}$ ，每个PT-RS组中的样本数，以及 $M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}$ ，取值见表14：
$\begin{aligned} r_{m}\left(m^{\prime}\right) &=w\left(k^{\prime}\right) \frac{e^{j \frac{\pi}{2}(m \bmod 2)}}{\sqrt{2}}\left[\left(1-2 c\left(m^{\prime}\right)\right)+j\left(1-2 c\left(m^{\prime}\right)\right)\right] \\ m^{\prime} &=N_{\text {samp }}^{\text {group }} s^{\prime}+k^{\prime} \\ s^{\prime} &=0,1, \ldots, N_{\text {group }}^{\text {PT-RS }}-1 \\ k^{\prime} &=0,1,\ldots, N_{\text {samp}}^{\text {group }}-1 \end{aligned}$

其中， $w(i)$ 由表13给出， $c(i)$ 是伪随机序列，其初始值为
$c_{\text{init}}=\Big(2^{17}(N_{\text {symb }}^{\text {slot}}n_{\text {s,f }}^{\mu}+l+1)(2N_{\text{ID}}+1)+2N_{\text{ID}}\Big) \bmod 2^{31}$

其中， $l$ 是在包含PT-RS的时隙 $n_{\text {s,f }}^{\mu}$ 中分配的PUSCH中的OFDM符号的最小序号， $N_{\text{ID}}$ 由高层参数nPUSCH-Identity给出。
表13. 正交序列w(i)的取值

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3.2.2 映射到物理资源

不启用transform precoding

UE应仅在用于PUSCH的资源块中发送相位跟踪参考信号，将PUSCH PT-RS根据如下方式映射到资源粒子：
$\begin{array}{l} {\left[\begin{array}{c} a_{k, l}^{\left(p_{o, \mu}\right)} \\ \vdots \\ a_{k, l}^{\left(p_{\rho-1, \mu}\right)} \end{array}\right]=\beta_{\mathrm{PT} \cdot \mathrm{RS}} W\left[\begin{array}{c} r^{\left(\tilde{p}_{0}\right)}\left(2 n+k^{\prime}\right) \\ \vdots \\ r^{\left(\tilde{p}_{v-1}\right)}\left(2 n+k^{\prime}\right) \end{array}\right]} \\ k=\left\{\begin{array}{ll} 4 n+2 k^{\prime}+\Delta & \text { configuration type 1 } \\ 6 n+k^{\prime}+\Delta & \text { configuration type 2 } \end{array}\right. \end{array}$

满足如下条件：
- $l$ 在分配给PUSCH传输的OFDM符号之内
- 资源粒子 $(k,l)$ 不用于DM-RS
- $k'$ 和 $\Delta$ 与 $\tilde p_0,\cdots,\tilde p_{\upsilon-1}$ 对应
启用transform precoding

序列 $r_m(m')$ 应乘以 $\beta'$ 并映射到 $\tilde x^{(0)}(m)$ 中的 $N_{\text {samp}}^{\text {group }}N_{\text {group }}^{\text {PT-RS }}$ 个复数符号，其中
- $\tilde x^{(0)}(m)$ 是transform precoding之前的OFDM符号 $l$ 中的复数值符号；
- $m$ 取决于PT-RS组的数量 $N_{\text {group }}^{\text {PT-RS }}$ ，每个PT-RS组中的样本数，以及 $M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}$ ，取值如表14；
- $\beta'$ 是用于PUSCH的调制方案的最外面的星座点之一的幅度与π/ 2-BPSK的最外面的星座点之一的幅度之比
表14. PT-RS的符号映射

3GPP TS 38.211 物理信道和调制-上行链路

3.3 PUCCH解调参考信号

3.3.1 PUCCH格式1 DM-RS

序列生成
$\begin{aligned} z\left( {m}'{ {N}_{\text{sc}}^{\text{RB}}}{ N_{\text{SF,0}}^{\text {PUCCH,1 }}}+m{ {N}_{\text{sc}}^{\text{RB}}}+n \right)&={ {w}_{i}}(m)\cdot r_{u,v}^{(\alpha,\delta )}\left( n \right) \\ n&=0,1,...,{ {N}_{\text{sc}}^{\text{RB}}}-1 \\ m&=0,1,...,N_{\text{SF,m'}}^{\text {PUCCH,1 }}-1 \\ {m}'&=\left\{ \begin{array}{l} 0 & \text{no frequency hopping} \\ 0,1 & \text{frequency hopping enabled} \\ \end{array} \right. \end{aligned}$
其中， $N_{\text{SF,m'}}^{\text {PUCCH,1 }}$ 由表15给出。
表15. DM-RS符号的数目与相应参数值的关系

3GPP TS 38.211 物理信道和调制-上行链路

映射到物理资源

序列 $z(m)$ 应乘以一个幅值因子 ${ {\beta }_{\text{PUSCH，1}}}$ ，以满足发送功率约束；并从 ${z}(0)$ 开始按顺序映射到天线端口 $p=2000$ 上的时隙内的资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ ：
$\begin{aligned} a_{k,l}^{(p,\mu )}&={ {\beta }_{\text{PUSCH，1}}}z(m) \\ l&=0,2,4,... \end{aligned}$

其中， $l=0$ 对应于PUCCH传输的第一个OFDM符号，且资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ 应位于为PUCCH传输分配的资源块中。

3.3.1 PUCCH格式2 DM-RS

序列生成

参考信号序列 $r_l(m)$ 按如下方式生成：
$\begin{aligned} r_l(m)&=\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m) \right)+j\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m+1) \right) \\ m&=0,1,\cdots \end{aligned}$

其中伪随机序列 $c(i)$ 初始值如下：
$c_{\text{init}}=\Big(2^{17}(N_{\text {symb }}^{\text {slot}}n_{\text {s,f }}^{\mu}+l+1)(2N_{\text{ID}}^0+1)+2N_{\text{ID}}^0\Big) \bmod 2^{31}$

其中， $l$ 是在时隙内的OFDM符号的编号， $n_{\text {s,f }}^{\mu}$ 是无线帧内的时隙编号， $N_{\text{ID}}^0 \in\{0,1,\cdots,65535\}$ 由DMRS-UplinkConfig IE中的高层参数scramblingID0给出，如果未配置则由 $N_{\text{ID}}^{\text{cell}}$ 给出。
映射到物理资源

序列应乘以一个幅值因子 ${ {\beta }_{\text{PUSCH，2}}}$ ，以满足发送功率约束；并从 ${r}(0)$ 开始按顺序映射到天线端口 $p=2000$ 上的时隙内的资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ ：
$\begin{aligned} a_{k,l}^{(p,\mu )}&={ {\beta }_{\text{PUSCH，2}}}r_l(m) \\ k&=3m+1 \end{aligned}$

其中 $k$ 是相对于公共资源块0的子载波0定义的，且资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ 应位于为PUCCH传输分配的资源块中。

3.3.1 PUCCH格式3和4 DM-RS

序列生成
$\begin{aligned} {r}_l\left(m \right) &=r_{u,v}^{(\alpha,\delta )}\left( m\right) \\ m &=0,1,\cdots,M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH},s}-1 \end{aligned}$
映射到物理资源
$\begin{aligned} a_{k,l}^{(p,\mu )}&={ {\beta }_{\text{PUSCH},s}}r_l(m) \\ m &=0,1,\cdots,M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH},s}-1 \end{aligned}$

其中， $k$ 是相对于分配给PUCCH传输的编号最小的资源块的子载波0定义的，且资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ 应位于为PUCCH传输分配的资源块中。表16给出了有和没有时隙内跳频以及有和没有附加DM-RS情况下的DM-RS位置 $l$ 的值。
表16. 对应PUCCH格式3和格式4的DM-RS位置

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3.4 探测参考信号

3.4.1 SRS资源

SRS资源由SRS-Resource IE配置，并包括

$N_{\text{ap}}^{\text{SRS}}\in\{1,2,4\}$ 个天线端口 $\{p_i\}_{i=0}^{N_{\text{ap}}^{\text{SRS}}-1}$
$N_{\text{symb}}^{\text{SRS}}\in\{1,2,4\}$ 个连续的OFDM符号
$l_0$ ，时域起始位置， $l_0=N_{\text{symb}}^{\text{slot}}-1-l_{\text{offset}}$ ，其中偏移量 $l_{\text{offset}} \in \{0,1,\cdots,5\}$ 从时隙末端向后计数符号，且满足 $l_{\text{offset}} \geq N_{\text{symb}}^{\text{SRS}}-1$
$k_0$ ，测深参考信号的频域起始位置

3.4.2 序列生成

SRS资源的测深参考信号序列根据如下方式生成：
$\begin{aligned} & { {r}^{(p_i)}}\left( n,l' \right)=r_{u,v}^{(\alpha_i,\delta )}\left( n \right) \\ & 0\leq n\leq M_{\text{sc},b}^{\text{SRS}} -1 \\ & l' \in \{0,1,\cdots,N_{\text{symb}}^{\text{SRS}}-1\} \end{aligned}$

其中， $\delta=\operatorname{log}_2(K_{\text{TC}})$ ，传输梳数 $K_{\text{TC}}$ 从高层参数transmissionComb中获得。

3.4.3 映射到物理资源

当SRS在给定的SRS资源上传输时，对于每个SRS资源中的每个OFDM符号 $l'$ 和每个天线端口，序列 ${ {r}^{(p_i)}}\left( n,l' \right)$ 序列应乘以一个幅值因子 ${ {\beta }_{\text{SRS}}}$ ，以满足发送功率约束；并从 ${ {r}^{(p_i)}}\left( 0,l' \right)$ 开始按顺序映射到每个天线端口 $p_i$ 上的时隙内的资源粒子 ${ {\left( k,l \right)}_{p,\mu }}$ ：
$a_{ { {K}_{\text{TC}}}k'+k_{0}^{(p_i)},l}^{(p_i)}=\left\{ \begin{array}{l} \frac{1}{\sqrt{ { {N}_{\text{ap}}}}}{ {\beta }_{\text{SRS}}}r_{SRS}^{(p_i)}(k',l') & k'=0,1,\ldots ,M_{\text{sc},b}^{\text{SRS}}-1 \quad l'=0,1,\ldots ,N_{\text{symb}}^{\text{SRS}}-1\\ 0 & \text{otherwise} \\ \end{array} \right.$

探测参考信号序列的长度为：
$M_{\text{sc,}b}^{\text{SRS}}={ { {m}_{\text{SRS,}b}}N_{\text{sc}}^{\text{RB}}}/{ { {K}_{\text{TC}}}}\;$

3.4.4 探测参考信号的时隙配置

对于由高层参数resourceType配置为周期性或半持久性的SRS资源，根据参数periodicityAndOffset-p或periodicityAndOffset-sp配置了周期 $T_{\text{SRS}}$ （在时隙中）和时隙偏移 $T_{\text{offset}}$ ，可以将配置的SRS资源用于SRS传输的候选时隙满足以下条件：
$(N_{\text{slot}}^{\text{frame},\mu}n_\text f+n_{\text{s,f}}^\mu-T_{\text{offset}}) \operatorname{mod}T_{\text{SRS}}=0$