5G SSB与小区搜索
前言
在5G
NR中,主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和PBCH共同构成一个SSB(SS/PBCH
block),SSB在时域上共占用4个OFDM符号,频域共占用240个子载波(20个PRB)。本文分别介绍PSS、SSS、PBCH、SSB以及小区搜索。
同步信号(SS)
物理层小区ID
1008个唯一的物理层小区ID根据如下公式确定
其中$ N_{}^{}{ 0,1,...,335 }
主同步信号(PSS)
序列生成
PSS序列
其中
且
物理资源映射
物理资源映射见本文SSB。
辅同步信号(SSS)
序列生成
SSS序列
其中
且
物理资源映射
物理资源映射见“SSB的时域结构”一节。
物理广播信道(PBCH)
加扰
UE应假定比特块$ b(0),...,b(M_{}^{ {}}-1)
其中扰码序列$ c(i)
- 对于$ { {L}_{}}=4
v $是SSB索引的2个最低有效位 - 对于$ { {L}{}}=8
{ {L}{}}=64 v $是SSB索引的3 个最低有效位
其中
调制
UE应假定比特块$ (0),...,({ {M}{}}-1)
物理资源映射
物理资源映射见“SSB的时域结构”一节。
解调参考信号(DM-RS)
序列生成
UE应假定SSB的参考信号序列
其中加扰序列
其中
- 若$ { {L}{}}=4
{ {n}{}} { {i}_{}} $是SSB索引的2个LSB比特 - 若$ { {L}{}}=8
{ {L}{}}=64 { {n}{}}=0 { {i}{}} $是SSB索引的3个LSB比特
其中
物理资源映射
物理资源映射见“SSB的时域结构”一节。
SSB
SSB的时域结构
在时域上,1个SSB由4个OFDM符号组成,符号在SSB内从0到3增序编号。如表7.4.3.1-1所示,PSS、SSS、PBCH及其DM-RS占用不同的符号。
在频域上,1个SSB由240个连续子载波组成,子载波在SSB内从0到239增序编号。$
k
与SSB部分或完全重叠的任何公共资源块应当被视为被占用,并且不被用于PDSCH或PDCCH传输。UE可假定不用于SS/PBCH传输的资源粒子,将部分重叠的公共资源的一部分设置为零。
对于SSB,UE应假定
- 天线端口
, - PSS、SSS和PBCH具有相同的CP长度和子载波间隔,
- 对于SSB type A,$ { {k}{0}}{ ... }
{ {k}{0}}{ ... } N_{}^{} $是就15kHz子载波间隔而言的表示, - 对于SSB type B,$ { {k}{0}}{ ... }
{ } N{}^{} $是就60kHz子载波间隔而言的表示
UE可假定相同的块索引所发送的SSB关于多普勒扩展,多普勒频移,平均增益,平均延迟和空间Rx参数是准共同定位(quasi co-located,QCL)的。对于任何其他SSB传输,UE不应假定QCL。

SSB中的PSS映射
UE应假定组成PSS的符号序列$ { {d}{}}(0),...,{
{d}{}}(126)
SSB中的SSS映射
UE应假定组成PSS的符号序列$ { {d}{}}(0),...,{
{d}{}}(126)
SSB中的PBCH和DM-RS映射
UE应假定组成PBCH的符号序列$ { {d}{}}(0),...,{ {d}{}}({
{M}{}}-1)
- 这些RE不用于PDCCH DM-RS
对于不为PBCH DM-RS保留的RE的映射,按递增顺序先$ k
UE应假定SSB的DM-RS复值符号序列$ { {r}{l}}(0),...,{
{r}{l}}(143)
SSB的时域位置
在下一章描述UE将监测的可能的SSB时域位置。
小区搜索
小区搜索是UE获取与小区的时间和频率同步,并检测该小区的物理层小区ID的过程。
UE接收以下同步信号(SS)以执行小区搜索:TS38.211中定义的主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。
UE应假定PBCH、PSS和SSS在连续的符号中接收,并形成SS/PBCH block(如TS38.211中所定义)。UE应假定SSS和PBCH DM-RS具有相同的EPRE。
对于具有SSB的半帧,候选SSB的数目和第一个符号索引位置根据SSB的子载波间隔确定如下:
- Case A - 15 kHz子载波间隔:候选SSB的第一个符号的索引为{2, 8} + 14*n。对于载频小于或等于3 GHz的情况,n=0,1。对于载频大于3 GHz且小于或等于6 GHz的情况,n=0,1,2,3。
- CaseB - 30 kHz子载波间隔:候选SSB的第一个符号的索引为{4, 8, 16, 20} + 28*n。对于载频小于或等于3 GHz的情况,n=0。对于载频大于3 GHz且小于或等于6 GHz的情况,n=0,1。
- Case C - 30 kHz子载波间隔:候选SSB的第一个符号的索引为{2, 8} + 14*n。对于载频小于或等于3 GHz的情况,n=0,1。对于载频大于3 GHz且小于或等于6 GHz的情况,n=0,1,2,3。
- Case D - 120 kHz子载波间隔:候选SSB的第一个符号的索引为{4, 8, 16, 20} + 28*n。对于载频大于6 GHz的情况,n=0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18。
- Case E - 240 kHz子载波间隔:候选SSB的第一个符号的索引为{8, 12, 16, 20, 32, 36, 40, 44} + 56*n。对于载频对于6 GHz的情况,n=0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8。


半帧中的候选SSB索引在时间上从0到$ L-1
UE可以通过参数 SSB-transmitted-SIB1 得到配置,UE不应接收与SSB对应的RE重叠的RE中的其他信号或信道的SSB索引。UE也可以通过高层参数 SSB-transmitted 按照每个服务小区得到配置,UE不应接收与SSB对应的RE重叠的RE中的其他信号或信道的SSB索引。 SSB-transmitted 的配置覆盖 SSB-transmitted-SIB1 的配置。UE可以通过高层参数 SSB-timing 为每个服务小区配置用于接收每个服务小区的SSB的半帧的周期。如果UE没有配置接收SSB的半帧的周期,则UE将假定周期为半帧。UE应该假定服务小区中的所有SSB的周期是相同的。
对于初始小区选择,UE可假定具有SSB的半帧以2个帧为周期。
对于没有发送SSB的服务小区,UE基于服务小区的小区群的PCell或PSCell上的SSB的接收来获取与服务小区的时间和频率同步。
本文参考3GPP TS38.211 V2.0.0 (2017-12)
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