5G NR SSB概述[通俗易懂]
SSB(Synchronization Signal/PBCH, 同步廣播塊)是5G中使用的最重要的導(dǎo)頻信道之一,其作用關(guān)系到UE接入小區(qū)的很多方面,如小區(qū)搜索、波束測量、波束選擇、波束恢復(fù)等。
1、SSB時頻域結(jié)構(gòu)
在5G中,SSB包括同步信號和廣播信號,具體同步信號包括PSS(Primary Synchronization Signal,主同步信號)和SSS(Secondary Synchronization Signal,輔同步信號);廣播信號包括PBCH Data和PBCH DMRS信號。具體SSB的時頻域結(jié)構(gòu)如下圖所示,SSB在時域占據(jù)4個OFDM符號,在頻域占據(jù)20個RB。
如上圖所示,PSS和SSS分別位于SSB的sym0和sym2,頻域上均占用127個RE,而對于sym0和sym2上20RB以內(nèi)的其他空閑RE,則不能調(diào)度其他信道信號。PBCH數(shù)據(jù)和DMRS信號均位于SSB后三個符號,其中在sym2時,SSS的上下兩端與PBCH分別間隔9個和8個RE,這樣設(shè)計是為了在SSS和PBCH信號間留有一定的保護(hù)間隔,抑制子載波間干擾。
下表表示SSB中各信號具體的時頻域位置,在表中,l表示時域符號索引(l=0,1,2,3),k表示頻域RE索引(參考點為SSB RB0的RE0,k=0,1,2…,239)。
2、SSB時域傳輸
SSB的時域傳輸先要從SSB Burst Set(SSB塊集合)說起,是指在一定周期內(nèi)的多個SSB的集合,在高頻,SSB Burst Set內(nèi)的多個SSB可用于波束掃描,增強(qiáng)小區(qū)覆蓋;在低頻,UE也可以通過接收一個SSB Burst Set中的多個SSB進(jìn)行信號合并,從而提高SSB的解調(diào)能力。
目前SSB Burst Set的周期有6種:5ms、10ms、20ms、40ms、80ms、160ms,在小區(qū)搜索過程中,假定周期為20ms,后續(xù)可在信令ServingCellConfigCommon中,對SSB Burst Set的周期通過ssb-periodicityServingCell參數(shù)進(jìn)行配置,并且規(guī)定SSB Burst Set內(nèi)的波束在其周期內(nèi)的前5ms內(nèi)發(fā)送完畢。
目前針對SSB Burst Set內(nèi)的SSB時域分布情況,R15規(guī)定了5種時域圖樣:Case A,Case B,Case C,Case D,Case E,其中Case A-C規(guī)定FR1頻帶范圍內(nèi)的圖樣,Case D和Case E規(guī)定FR2頻帶范圍的圖樣。具體協(xié)議內(nèi)容如下:
3、同步信號
SSB同步信號包括PSS和SSS,主要用于下行同步過程中的時域同步、頻域同步和獲取小區(qū)ID。下面分別對PSS和SSS進(jìn)行介紹
PSS使用3條長度為127的m序列,對應(yīng)PCI中N2_id的三個取值。小區(qū)PCI共有1008個取值,計算公式如下
PSS序列使用3條長度為127的m序列,序列生成公式如下所示
序列具體生成過程如下圖
在時域上,PSS位于SSB的第一個符號,在頻域上占據(jù)127個RE,從第56RE到182RE,并且沒有避開直流子載波。而且與LTE的PSS序列使用ZC序列不同,5G中的PSS序列使用m序列,這是因為在存在時頻偏的場景,相比m序列,ZC序列的相關(guān)函數(shù)會產(chǎn)生較大的旁瓣,主瓣峰值也會降低,從而會帶來一定的相關(guān)檢測模糊性,降低檢測性能,尤其是在高頻場景,這種現(xiàn)象更為明顯。
SSS使用336條長度為127的Gold序列,序列生成公式如下
在時域上,SSS位于SSB的第三個符號,在頻域上同樣占據(jù)127個RE,頻域位置同PSS相同。SSS總共有1008條序列,其中每一條PSS序列對應(yīng)336條SSS序列,兩者相組合共同確定1008個PCI。SSS的gold序列由兩個生成多項式確定,并且m1共有112種取值,由N1_id確定;m0共有9種取值,N1_id和N2_id共同確定,m0的取值與N2_id關(guān)聯(lián)的目的是為了降低PCI檢測錯誤的概率,另外,相鄰m0取值間隔5,是為了降低SSS序列之間的相關(guān)性。
4、PBCH DMRS
PBCH的DMRS信號主要用于接收機(jī)處理流程中的信道估計,其DMRS序列生成如下式
其中c(n)由下式給定
且C_init值由下式確定
上式中的N_cell_ID指小區(qū)ID;i_ssb的取值則需要根據(jù)SSB的個數(shù)分為如下兩種情況
PBCH DMRS在SSB的第1、2、3個符號上發(fā)送,密度為3(一個RB中占用3個RE,間隔為4),具體映射的位置如下表
表中v表示在1個RB中,PBCH DMRS占用的第一個RE位置偏移,可取0、1、2、3共4個值,具體計算方式為:v=N_cell_id mod 4,這樣做的好處是在一定程度上降低不同小區(qū)間的PBCH DMRS信號同頻干擾。
5、MIB消息
PBCH主要用于MIB信息的傳輸,MIB信息主要用于傳輸SIB1的PDCCH和PDSCH相關(guān)控制信令的傳輸,共56個比特,具體信息如下表
需要注意一點,表中的MIB內(nèi)容與實際信令中傳輸?shù)膬?nèi)容是略有差異的,具體信令內(nèi)容如下所示
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的5G NR SSB概述[通俗易懂]的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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