PUSCH¶

스펙 · 릴리즈

TS 36.211 §5.3 (PUSCH), §5.5.2 (PUSCH DMRS) · TS 36.212 §5.2.2 (UL-SCH, UCI 다중화) · TS 36.213 §8 (PUSCH 절차), §8.6 (MCS/TBS)

Rel-8~ (Rel-10 UL MIMO·clustered 할당, Rel-12 64QAM 확대, Rel-14 256QAM)

한눈에 보기

PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)는 단말이 상향 데이터를 보내는 채널입니다.

기지국이 PDCCH(DCI 0 또는 4)로 언제, 어디로, 어떻게 보낼지 미리 알려 줍니다(UL grant). 단말이 마음대로 보낼 수 없습니다.
FDD에서는 grant를 받고 4 ms 뒤에 보냅니다.
SC-FDMA로 전송해서 단말 전력 증폭기 효율을 높입니다. 그래서 RB는 연속으로 할당하는 것이 기본입니다.
데이터와 함께 ACK/NACK, CQI 같은 제어 정보(UCI)도 실을 수 있습니다.

처리 과정¶

flowchart LR
    A[UL-SCH TB] --> B[CRC · CB 분할 · Turbo · 레이트 매칭]
    U[UCI<br/>CQI · RI · ACK] --> M
    B --> M[데이터·제어 다중화<br/>채널 인터리버]
    M --> S[스크램블] --> Q[변조] --> T[Transform precoding<br/>DFT] --> R[RE 매핑] --> O[SC-FDMA]

서브프레임 구조¶

Normal CP: 슬롯당 7 심볼 중 심볼 3(가운데)이 DMRS, 나머지 6개가 데이터 → 서브프레임당 데이터 12 심볼
Extended CP: 슬롯당 6 심볼 중 심볼 2가 DMRS
SRS가 설정되면 서브프레임 마지막 심볼은 데이터 대신 SRS용으로 비움

위의 PUCCH 페이지 그림에서 빨간 열이 PUSCH DMRS입니다.

자원 할당과 호핑¶

항목	내용
UL 자원 할당 Type 0	연속 RB (RIV), Rel-8
UL 자원 할당 Type 1	클러스터 2개 (Rel-10)
RB 수 제약	\(2^a 3^b 5^c\) (DFT 크기)
주파수 호핑 Type 1	DCI가 지시하는 오프셋으로 두 번째 슬롯 이동
주파수 호핑 Type 2	미리 정한 부대역 패턴으로 이동

UCI를 PUSCH에 실을 때¶

UCI	위치	이유
HARQ-ACK	DMRS 바로 옆 심볼 (2, 4), 데이터를 펑처링	채널 추정이 가장 정확한 곳, 가장 중요한 정보
RI	ACK 다음 바깥 심볼 (1, 5)	CQI 해석에 필요
CQI/PMI	데이터 앞쪽에 시간 우선 배치, 데이터가 레이트 매칭으로 비켜 줌

UCI 각각의 자원 양은 \(\beta_{offset}\) (RRC)과 PUSCH MCS로 정해집니다. 예: ACK 자원 ≈ (ACK 비트 × β_offset^HARQ-ACK) / (데이터 스펙트럼 효율).

전문가 노트 — DMRS 시퀀스, TTI bundling, UL MIMO

DMRS 시퀀스. 기저 시퀀스 \(\bar r_{u,v}(n)\)에 순환 이동을 곱합니다.

\[ r^{(\alpha)}_{u,v}(n) = e^{j\alpha n}\,\bar r_{u,v}(n), \quad \alpha = 2\pi n_{cs}/12, \quad n_{cs} = (n_{DMRS}^{(1)} + n_{DMRS}^{(2)} + n_{PN}(n_s)) \bmod 12 \]

그룹 번호 \(u\) (0–29): 30개 시퀀스 그룹. 셀 간 간섭을 줄이려고 PCI mod 30으로 배정하고, 그룹 호핑(슬롯마다 변경)을 켤 수 있습니다.
\(n_{DMRS}^{(2)}\): DCI 0의 3비트 CS 필드. UL MU-MIMO 단말들을 서로 다른 CS로 구분합니다.
길이가 3 RB 미만이면 컴퓨터로 찾은 QPSK 시퀀스, 이상이면 ZC 확장 시퀀스를 씁니다.
Rel-10에서 슬롯 간 OCC([+1 +1], [+1 −1])가 추가되어 레이어/단말 구분이 늘었습니다.

TTI bundling. 셀 가장자리 VoLTE 단말을 위해 같은 TB를 연속 4 서브프레임에 서로 다른 RV로 보냅니다. HARQ RTT는 16 ms, 프로세스는 4개가 됩니다. QPSK, 최대 3 PRB 제한이 있습니다.

UL MIMO (Rel-10, TM2 UL). DCI 4로 최대 4 레이어, 2 코드워드. 코드북 기반 프리코딩(2포트: 6개, 4포트: 랭크별 코드북). 실제 상용 단말 지원은 드뭅니다.

UL 64QAM / 256QAM. Rel-8 Cat 5만 64QAM을 지원했고, Rel-12에서 UL 카테고리 분리 후 Cat 13 등으로 확대, Rel-14에서 256QAM(ue-CategoryUL 16 이상)이 추가되었습니다.

비적응 재전송과 PHICH. NACK만 받으면 같은 RB·같은 MCS로 RV를 바꿔(0 → 2 → 3 → 1) 재전송합니다. 이 때문에 eNB 스케줄러는 재전송 단말의 RB를 미리 비워 두어야 합니다(동기 HARQ의 단점).