有別于4G將小區(qū)下行同步信號以及物理廣播信道分離設(shè)計,5G中將小區(qū)主輔同步信號(Synchronization Signal)與物理廣播信道(PBCH,Physical Broadcast Channel)進(jìn)行了某種程度上的耦合,以SS/PBCH資源塊的形式出現(xiàn),簡稱為SSB(同步信號和PBCH塊Synchronization Signal and PBCH block, 簡稱SSB),本文主要帶您認(rèn)識SSB的基本原理。
1. SSB結(jié)構(gòu)
SSB時域上共占用4個OFDM符號,頻域共占用240個子載波(20個PRB),編號為0~239,如圖1所示。
圖1
從圖1可以看出:
(1)PSS位于符號0的中間127個子載波。
(2)SSS位于符號2的中間127個子載波;為了保護(hù)PSS、SSS,它們的兩端分別有不同的子載波Set 0。
(3) PBCH位于符號1/3,以及符號2,其中符號1/3上占0~239所有子載波,符號2上占用除去SSS占用子載波及保護(hù)SSS的子載波Set 0以外的所有子載波。
(4) DM-RS位于PBCH中間,在符號1/3上,每個符號上60個,間隔4個子載波,其中子載波位置偏移為:(其中物理小區(qū)總共為1008個)。
2.SSB時域位置
LTE中廣播信道采取周期傳輸?shù)臋C(jī)制提升解調(diào)成功率,5G NR中在時域傳輸中也承襲了這一設(shè)計思路,但有所不同的是,LTE的廣播信道是無波束賦型技術(shù)的傳統(tǒng)廣播寬波束,而5G NR引入了賦型窄波束的理念,波束的樣式?jīng)]有明確規(guī)定,在一個SSB傳輸周期內(nèi),不同候選傳輸時刻中SSB發(fā)送的賦型窄波束不盡相同,SSB的物理層傳輸周期可通過高層參數(shù)ssb-periodicityServingCell進(jìn)行配置,取值范圍,但在初始小區(qū)搜索的時候,UE還沒有收到SIB1,所以會按照默認(rèn)20ms的周期搜索SSB。
根據(jù)協(xié)議中的描述,按照不同的SSB子載波間隔,一個半幀內(nèi)的SSB位置會有5種不同的情況(如圖2所示)
圖2
以圖2case A為例,SSB的子載波間隔為15kHz,SSB的第一個符號所處的位置是,其中當(dāng)載頻小于3GHz時,n=0,1,當(dāng)載頻在3G到6GHz時,n=0,1,2,3。從下面這個圖中可以比較直觀的看到SSB在一個半幀的一個時隙內(nèi)的位置。其他幾種情況類似不做過多介紹。那么對于不同的子載波間隔,一個SSB set里的SSB數(shù)量也不一樣,可能有4個也可能有8個也可能有64個(如圖3所示)。
圖3
3.SSB頻域位置
對于SSB頻域位置的確定,其有兩種可能確定方式,如果UE在沒收到顯性指示SSB頻域位置時,UE如何確定SSB的頻域位置?如果顯性指示SSB的頻域位置,那么又是如何指示?
1) 首先根據(jù)同步柵格(同步柵格指示當(dāng)不存在SSB位置的顯示信令時,UE可用于系統(tǒng)獲取的SSB的頻域位置(UE開機(jī)時可根據(jù)同步柵格得到SSB的大致范圍,然后進(jìn)行盲搜))確定SSB的頻域位置(參考協(xié)議38.104的5.4.3節(jié)):
其中同步柵格定義了所有頻率,SSB的頻率位置定義為:SSBEF,其編號為GSCN(Global Synchronization Channel Number,簡稱GSCN)(如圖4所示)
圖4
2) 接收到SIB1后確定周期SSB的頻域位置,其SSB的頻域位置示意圖如圖5所示
圖5
其中N_SSB_CRB表示公共資源塊,即SSB所在的CRB編號,其由SIB1->ServingCellConfigCommonSIB->DownlinkConfigCommonSIB->FrequencyInfoDL-SIB->offsetToPointA參數(shù)獲得, Kssb表示公共資源塊中的子載波0到SSB的子載波0的子載波偏移
而Point A是什么,point A是公共資源,也就是CRB的0號子載波,由point A和N_SSB_CRB和KSSB可以知道SSB的位置。
這里需要注意一個問題,到底UE是先獲取pointA的位置還是SSB的位置呢?這個問題對于初學(xué)者來說比較容易混淆,在這里本文已經(jīng)明確強調(diào)了,UE最先接收的是SSB,然后再進(jìn)行時頻同步,所以UE是先知道SSB的位置,再根據(jù)N_SSB_CRB和KSSB偏移得到pointA的位置。