5G NR同步訊號之SSB概要

2021-10-07 08:23:12 字數 3414 閱讀 1626

5g nr初始小區搜尋大致過程是:

1 盲搜到ssb

2 根據ssb中的pss和sss確定系統幀起始位置和小區pci,

3 確定dmrs位置,進而確定pbch時頻資源位置,

4 獲得pbch資料後,進行頻偏估計和相位補償等,通道估計和均衡,解碼等,最終解析出mib資料。

1、ssb概要介紹在nr中,同步訊號pss、sss和pbch通道( 簡稱ssb:synchronization signal block,同步訊號塊)共同構成ssb。其中pss表示主同步訊號(primary synchronization signals, 簡稱pss)、sss表示輔同步訊號(secondary synchronization signals, 簡稱sss)、pbch(physical broadcast channel)表示物理廣播通道。在lte中,同樣使用pss、sss、pbch進行同步,但是並不將其稱為ssb,如下圖1所示,是lte中pss、sss、pbch在時頻域上幀中固定的位置分布。

不同於lte中同步序列與pbch分開傳送的設計結構,nr中將它們作為乙個整體ssb在4個符號上同時傳送,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,如下圖所示。

由圖可知,pss 位於symbol 0的中間127個子載波。

sss 位於symbol2的中間127個子載波;為了保護pss、sss,它們的兩端的子載波均置零。

pbch 位於symbol1~ 3,其中symbol1/3上各佔0~239個子載波,symbol2上占用除去sss占用子載波及保護sss的子載波set 0以外的96個子載波。pbch共計有576個re,除掉其dmrs之後,pbch共計有576x3/4=432個re用於傳遞資訊。

dm-rs位於pbch中間,在symbol1/3上,每個符號上有60個子載波,間隔4個子載波分布乙個dmrs,兩個符號共有120個dmrs,symbol2上pbch佔96個re,其中有24個re上是dmrs,因此dmrs共計佔144個re(即576x1/4)。

整體來看,ssb塊的子載波0與公共資源塊crb(common resource block)的子載波0之間偏移kssb個子載波,公共資源塊的大小是由高層信令引數offsettoponita給出。

當5g部署在fr1時,ssb塊的子載波間隔時15/30khz,占用的頻寬時3.6/7.2mhz。

此時,kssb=,單位是scs=15khz。因為ssb塊的子載波間隔可能會小於初始接入頻寬的scs,因此需要在2個prb(0~23)內指示子載波偏移;

當5g部署在fr2時,ssb塊的子載波間隔時120/240khz,占用的頻寬時28.8/57.6mhz。

此時kssb=,單位是scs=60khz。因為ssb塊的scs永遠大於初始接入頻寬的scs,僅需要在乙個prb(0~11)範圍內指示子載波偏移。

這種打包傳送的方式,使得ue在檢測到同步序列之後,就可以開始通道估計、解析pbch物理通道的過程,加快ue小區接入的速度,降低了系統的網路時延。

2、根據pss/sss確定小區的pci

5g共有336x3=1008個物理小區標識(physical cell idetifier ,pci),其計算公式如下:

每個小區有且只有乙個pci。

pss是長度為127的偽隨機序列,採用頻域bpsk m序列,m序列經由迴圈移位(3個迴圈移位的位置分別是0,43,86)產生3個不同的pss序列。

pss是ue進行小區搜尋的第乙個訊號,也是搜尋複雜度最高的過程,此時ue尚且不知系統的定時資訊,ue內部的參考頻率也不精確,因此pss的序列只有3種,迴圈移位的間隔較大,以便ue能夠區分pss序列。

ue只要搜尋到pss,便可知道pss的定時、ssb塊的scs和pci的(2)值,同時可以作為ue內部頻率產生的參考,很大程度上消除ue和網路之間的頻率波動。

sss序列數量較多,為336種取值。其也是長度為127的偽隨機序列,採用頻域bpsk m序列。

ue只要搜尋到sss,可以獲得(1),由此能夠計算出小區的pci。

3、pbch及其dmrs

ue得知小區的pci以後,便可以解調pbch了。

step1:ue獲得pbch的dmrs位置

5g不同於lte,它沒有小區專用的參考訊號crs,所以ue必先獲得pbch的dmrs位置。dmrs在時域上的位置和pbch相同,即symbol1~3上。頻域上間隔4個sc,每個rb上有3個dmrs,頻域的偏移由pci決定,同頻鄰區設定不同的頻偏,有助於降低小區之間的干擾。

pbch的dmrs序列由以下公式定義:

dmrs的擾碼序列在每個ssb塊都是根據如下公式定義:

pbch通道傳送的訊號包括:高層信令產生的主資訊塊mibmib(master information block)、額外增加的與定時相關的資訊。

mib包括的資訊主要有:

1、系統幀號sfn的高6bit, sfn的低4bit在pbch通道的編碼中傳輸(sfn供10bit);

2、初始接入、尋呼和廣播系統訊息sib1、msg2、msg4的scs,1bit;

3、ssb子載波偏移,即kssb,公共子載波0到ssb塊的子載波0之間的子載波數;共4bit(0~15),fr2時,kssb取值0 ~11,夠用;但是fr1時,kssb取值0 ~23,不夠用,so,在pbch的通道編碼中需要額外增加1bit;

4、pdsch的dmrs(typea)在時隙內開始的位置,1bit;

如下**給出pbch通道上承載的資訊

因此,ue解碼pbch以後,可以獲得ssb塊的索引資訊,也就獲得了時許的完整資訊,包括幀號、子幀號、時隙號。

另外,pbch的週期固定為80ms,但可以在80ms內重傳多次,可以抑制鄰區干擾,提高合併效能,重複的次數與ssb的週期有關。

5G NR 下行物理通道和訊號概要

5g nr 下行物理通道和訊號概要 nr在rel 15中定義了3種下行物理通道 1 物理下行共享通道pdsch physical downlink shared channel 主要用於單播的資料傳輸,也用於尋呼訊息和部分系統訊息的傳輸。2 物理廣播通道pbch physical broadcast...

5G NR幀格式概要

5g nr幀格式概要 numerology引數集介紹 有別於lte的幀結構設計,nr中的幀結構根據引數集的不同取值存在不同的結構。子載波間隔 子載波間隔並不是一成不變,而是由引數u決定,由下表可知,當u 0時,等同於lte。注意 頻域上子載波間隔變大,時域上對應時隙長度會變小。如下圖所示。頻域上乙個...

5G NR 參考訊號變化

最近在看5g協議,有一些和lte不同的地方,參考各個地方的資料,寫下來以供參考。lte中存在小區特定參考訊號crs,用於下行通道估計,在5g中取消了這一參考訊號。根據36系列協議的規定,crs支援1,2,4個天線埠的配置,並且相鄰小區的物理小區id要保證模6值不同才能夠將crs在頻域對映在不同位置。...