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NR中，由于信道帶寬可能非常大，如果UE按照channel Raster進(jìn)行同步信號(hào)搜索，需要的時(shí)間很長(zhǎng)，且非常耗電；因而NR引入了Synchronization raster的概念，同步信號(hào)按照同步Raster放置。

ARFCN 頻點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)Channel Raster
GSCN（Global Synchronization Channel Number）頻點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)同步Raster

如38.104中所述：

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如上圖0~100GHZ 對(duì)應(yīng)0~3279165 個(gè)ARFCN，3GPP 將0~100GHZ 的頻率范圍劃分成了3個(gè)區(qū)間，并給出了ARFCN和RF頻率之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系式。NREF對(duì)應(yīng)的就是NR ARFCN，RF 的參考頻率就是FREF，兩者的轉(zhuǎn)換關(guān)系就是FREF = FREF-Offs +?ΔFGlobal x ( NREF- NREF-Offs)。舉個(gè)例子，NR ARFCN（NREF）= 600 000在區(qū)間B中（FREF-Offs為3000 MHz，NREF-Offs為600 000），FREF為3000 000 + 15 x ( 600 000 – 600 000) = 3000 000 kHz，即3GHz。

下圖示38.101-1 FR1 ?FR2 ARFCN UL/DL 對(duì)應(yīng)情況

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Sync raster

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相似的，可用GSCN描述各個(gè)頻帶的同步信道。如下表以n77為例，第一個(gè)GSCN為7711，屬于第二個(gè)區(qū)間，根據(jù)公式可得實(shí)際頻率：SSREF = 3000 + ( 7711 - 7499 ) x 1.44 MHz = 3305.28 MHz；最后一個(gè)GSCN為8329，SSREF = 3000 + ( 8329 - 7499 ) x 1.44 MHz = 4195.2 MHz。

對(duì)于第一個(gè)區(qū)間0～3000MHZ 的GSCN ?雖然有N 和M 兩個(gè)未知數(shù)，但是其取值是確定的N=1:2499 M={1,3,5}；如果GSCN 確定的話，很容易可以試出N 和M值，進(jìn)而代入公式可以知道GSCN 對(duì)應(yīng)的頻率。

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以第一區(qū)間0~3000MHZ為例，N=100,M=1,3,5 及N=101，M=1,3,5時(shí) GSCN 與頻率間的對(duì)應(yīng)圖如下，由公式也可以看出實(shí)際上N的頻率變化稍大，而M是在N確定后進(jìn)行的3小步頻率上的微調(diào)，進(jìn)而確定的GSCN與實(shí)際頻率間的映射關(guān)系。

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SSB(SS/PBCH block )

NR中，PSS/SS 和PBCH 塊 總是綁定的，因此也稱為SSB block。UE在GSCN頻點(diǎn)上，要搜索的就是SSB block 。一個(gè)SSB block，在時(shí)域上一共占用4個(gè)符號(hào)(time indices l=0~3)；在頻域上分布在連續(xù)的240個(gè)子載波（20個(gè)RB）；頻域由下往上，第121個(gè)SC（k = 120）的中心頻率，就是SSB的GSCN對(duì)應(yīng)的SSREF（同步參考頻率）。另外由上表可知對(duì)于PBCH，l = 1和l = 3占用240個(gè)SC，l = 2只占用兩側(cè)各48個(gè)SC。根據(jù)上表得到的時(shí)頻域分布樣式如下：

SSB子載波間隔由頻段范圍決定：6GHZ 以下(FR1) scs支持15或30kHz，6GHZ以上(FR2)支持120或240khz.

UE 首先要搜索PSS 主同步信號(hào)，UE從PSS獲知N_ID_(2)，從SSS獲知N_ID_(1)，則小區(qū)ID（PCI，Physical Cell Identifier）：N_cell_ID = 3 x N_ID_(1)?+ N_ID_(2)。由N_(2)_ID取值范圍為{ 0 , 1 , 2 }，N_(1)_ID取值范圍為{ 0 , 1 , … ?335 }，NR共有336 x 3 = 1008個(gè)N_cell_ID，取值范圍為{ 0 , 1 , … , 1007 }。

對(duì)于FR1大部分頻帶只支持一種SSB SCS，UE確定了頻帶，就同時(shí)知道了SSB SCS。但也有部分頻帶n5/n41/n66/n90支持兩種SSB SCS（15 kHz和30 kHz），UE需要用兩種SCS分別進(jìn)行盲檢，以確定小區(qū)的SSB SCS。FR2 n257/258/259/260/261 都支持120/240khz，這時(shí)就只能分別試試一遍確定SCS。

下面分別介紹下SSB 中的PSS/SSS/PBCH。

PSS

PSS和SSS分別是主同步信號(hào)和輔同步信號(hào)，PSS和SSS對(duì)應(yīng)的序列在38.211 中有介紹，基本上是相對(duì)確定的，UE可以比較容易的檢測(cè)出來(lái)。

NR 的PSS是長(zhǎng)度為127的偽隨機(jī)序列(BPSK M序列)，頻域上占用127個(gè)SC。

如上圖初始值x(6)、x(5)、x(4)、x(3)、x(2)、x(1)、x(0)分別為1、1、1、0、1、1、0，之后通過(guò)x( i+7 ) = ( x( i+4 )+x( i ) ) mod 2遞推得到初始序列 x(n)。由m=(n+43*N_ID_(2))mod 127可以看出，之后再通過(guò)N_ID_(2)對(duì)初始序列進(jìn)行循環(huán)移位處理得到最后的PSS 序列。至此搜到PSS后，UE就可以確定SSB 的子載波間隔和N_ID_(2)。

SSS

SSS也是長(zhǎng)度為127的偽隨機(jī)序列(占用127個(gè)SC)。區(qū)別是SSS需要兩個(gè)多項(xiàng)式分別生成兩個(gè)初始序列，然后在循環(huán)移位時(shí)分別加入N_ID_(1)和N_ID_(2)。相似的，SSS輸出序列也是相對(duì)確定的，此時(shí)N_ID_(1)已知，根據(jù)N_ID_(2)的不同取值，UE就可以成功檢出SSS。至此UE就知道了Cell ID N_cell_ID，下一步要解調(diào)PBCH信道。

PBCH?

要解調(diào)PBCH信道，要先確定PBCH 信道和DM-RS頻域位置。

在頻域上，各個(gè)DM-RS間隔4個(gè)SC，初始偏移v由N_cell_ID確定(v = N_cell_ID mod 4)。

由上表可知在l = 1和l = 3處，DM-RS在頻域上的位置為k = 0 + v，4 + v，…，236 + v；在l = 2處，位置為k = 0 + v，4 + v，…，44 + v，192 + v，196 + v，…，236 + v。

以v=1為例，PBCH DMRS在頻域子載波的分布情況如下

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SSB patterns

38.213 4.1

從時(shí)域上看，SSB在一個(gè)SSB burst周期半幀5ms內(nèi)，根據(jù)pattern的不同可以發(fā)送多次，最大發(fā)送次數(shù)記為L(zhǎng)；SSB 是與波束關(guān)聯(lián)的，不同的SSB波束在空間發(fā)送就完成了小區(qū)的覆蓋。

協(xié)議定義了5種SSB Pattern（SSB分布樣式）：在FR1中，可用Case A、Case B和Case C，在FR2中，可用Case D和Case E。對(duì)于特定的SSB Pattern，各個(gè)SSB占用的時(shí)域資源是固定的。具體分布情況如下

CASE A：

在5ms周期內(nèi)，SSB 的第一個(gè)符號(hào)索引為：

<=3G HZ 時(shí)，{2,8,16,22}最大發(fā)送次數(shù)L =4? ? ? (2個(gè)時(shí)隙? 每個(gè)時(shí)隙有2個(gè)SSB? 共4個(gè)SSB)

3G~6GHZ 之間時(shí)，{2,8,16,22,30,36,44,50} 最大發(fā)送次數(shù)L=8??(4個(gè)時(shí)隙? 每個(gè)時(shí)隙有2個(gè)SSB? 共8個(gè)SSB)

CASE B:

在5ms周期內(nèi)，SSB 的第一個(gè)符號(hào)索引為

<=3G HZ {4,8,16,20}? L=4

3G HZ~6G HZ? ?{4,8,16,20,32,36,40,44}? L=8

CASE C：

分不同的情況

operation without shared spectrum channel access

1 paired spectrum operation

在5ms周期內(nèi)，SSB 的第一個(gè)符號(hào)索引為

<=3G HZ 時(shí)，{2,8,16,22}最大發(fā)送次數(shù)L =4? ? ? (2個(gè)時(shí)隙? 每個(gè)時(shí)隙有2個(gè)SSB? 共4個(gè)SSB)

3G~6GHZ 之間時(shí)，{2,8,16,22,30,36,44,50} 最大發(fā)送次數(shù)L=8? (4個(gè)時(shí)隙? 每個(gè)時(shí)隙有2個(gè)SSB? 共8個(gè)SSB)

2 unpaired spectrum operation

在5ms周期內(nèi)，SSB 的第一個(gè)符號(hào)索引為

<=1.88 G HZ 時(shí)，{2,8,16,22}最大發(fā)送次數(shù)L =4? ? ? (2個(gè)時(shí)隙? 每個(gè)時(shí)隙有2個(gè)SSB? 共4個(gè)SSB)

1.88G~6GHZ 之間時(shí)，{2,8,16,22,30,36,44,50} 最大發(fā)送次數(shù)L=8? (4個(gè)時(shí)隙? 每個(gè)時(shí)隙有2個(gè)SSB? 共8個(gè)SSB)

operation with shared spectrum channel access

在5ms周期內(nèi)，SSB 的第一個(gè)符號(hào)索引為

?{2,8,16,22,30,38,44,50,58,64,72,78,86,92,100,106,114,120,128,132}? L=20

以paired spectrum opeartion 為例

CASE D：

case D 是FR 2 的情況

{4，8，16，20 .......... 506} 最大發(fā)送次數(shù) L=64

CASE E:

case E 也是FR 2 的情況

{8，12，16，20 .......... 492} 最大發(fā)送次數(shù) L=64

對(duì)于5種case，SSB 周期內(nèi)發(fā)送的最大個(gè)數(shù)L=4/8/64，每個(gè)SSB的索引從0到L-1，UE要從PBCH 塊中獲取當(dāng)前SSB塊索引信息，才能得到空口的完整下行Timing。

協(xié)議中規(guī)定：

--對(duì)于L=4，用2 bits表示SSB塊索引

--對(duì)于L=8，用3 bits表示SSB塊索引

--對(duì)于L=64，用6 bits表示SSB塊索引

UE 解調(diào)PBCH成功后，才能得到SSB塊的索引

對(duì)于大多 數(shù)頻段來(lái)說(shuō),協(xié)議規(guī)定了唯一的默認(rèn)SSB子載波間限,同時(shí)也規(guī)定了唯一的默認(rèn)SSB模式。

38.104? Table 5.4.3.3-1? 5.4.3.3-2

如之前的pattern與SSB 的映射關(guān)系圖，在不同的SSB Pattern 中，SSB Index和SSB一一對(duì)應(yīng)的。例如在Case A中，在子幀1的l = 2 ~ 5發(fā)送的第3個(gè)SSB，SSB INDEX就是2。

SSB Index需要UE通過(guò)PBCH的DMRS，結(jié)合PBCH payload 獲得。

在5ms周期內(nèi)，不同位置的SSB，PBCH攜帶的MIB相同，但包含的DMRS可能不同(PBCH DMRS序列需要ssb index信息參與，不同的index 產(chǎn)生的序列可能不同)。

PBCH 信道內(nèi)容MIB

RRC層的MIB中沒(méi)有SSB index 的相關(guān)信息，其主要是在PBCH信道物理層處理時(shí)，通過(guò)額外編碼信息bit處理得到，如38.212中的相關(guān)描述

物理層會(huì)增加額外8個(gè)bits用于時(shí)頻域參數(shù)的確定。

38.212

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38.211

UE decode PBCH DMRS 時(shí)會(huì)得到issb杠，根據(jù)L的不同及額外編碼信息就可以確定SSB index。

如果L = 4，SSB index為2 位（bit），SSB index+4*Nhf=issb杠 ；

如果L= 8，SSB index就是issb 杠；

如果L = 64，SSB index為6位，低3位和issb杠對(duì)應(yīng)，高3位從PBCH（物理層）額外編碼信息（a（A+5）、a（A+6）、a（A+7））獲得。

PBCH 額外編碼其他作用如下：

1、如果L為4或8，a（A+5）為kssb（SSB和CRB_SSB的偏移SC數(shù)量）的最高位，此時(shí)a（A+6）和a（A+7）reserved；

2、a（A+4）為半幀標(biāo)識(shí)（half frame），指示SSB在前半幀還是后半幀；L=4時(shí)也要用其確定SSB index.

3、a（A）、a（A+1）、a（A+2）、a（A+3）指示SSB所在幀的SFN（System Frame Number）的低4位,而MIB中的SystemFrameNumber表示SFN的高6位，正好構(gòu)成完整的SFN（10位）。

UE獲得了SSB index后，結(jié)合SSB Pattern，就可以獲得完整的下行timing。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的NR小区搜索（一）SSB的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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