下行同步

SSB

NR中的同步信号PSS,SSS和PBCH信号放在一起,时域上占用4个OFDM符号,频域上占用240 contiguous子载波,一共20 RBs,中心频点即位于子载波120号位置。

可支持多种子载波间隔,样式固定如下,对应38.211 Table7.4.3.1-1,未包含处于PBCH中的DM-RS的信息,在SSB符号1.2.3中均有DMRS:

SSB格式

对应协议中的描述

v = N_cell_ID mod 4

DMRS的数目:2 * (236/4 + 1) + 2 * (44/4 + 1) = 144

PBCH数据符号的数目:240 * 2 + 48 * 2 - 144 = 432

PSS/SSS数据符号数目: 182 - 56 + 1 = 127

SSB默认周期是20ms,可以配置5 - 160ms周期;

时域上,SSB块在5ms的周期内可以发送多次,通过多次的不同时间的发送实现波瓣扫描;不同的子载波间隔下的时域图样不同,UE通过在PBCH中解析得到SSB的时域信息。


SSB的并发传输数目,即一个周期内发送多次的SSB数目L

• Up to 3 GHz: L = 4

• From 3 GHz to 6 GHz: L = 8

• From 6 GHz to 52.6 GHz: L = 64


有5种SSB Burst的时域图样,CASE  A,B,C,D,E这几种,

举例Case A的情况,15KHz的子载波间隔,

Up to 3 GHz,占用的起始OFDM符号编号为2,8,16,22,每个SSB占用4个OFDM符号;则意味着在5ms的周期内,1ms子帧内有14个OFDM符号,即此时占用了5ms子帧中的2个子帧28个OFDM符号中的某些符号,

From 3 GHz to 6 GHz,占用的起始OFDM符号编号为2,8,16,22,30,36,44,50,每个SSB占用4个OFDM符号;则意味着在5ms的周期内,1ms子帧内有14个OFDM符号,即此时占用了5ms子帧中的4个子帧56个OFDM符号中的某些符号

30KHz以下子载波间隔的SSB时域图样

对于LTE与NR共存的组网来说,同步的情况下,尽量避免SSB与LTE的下行参考信号有重叠。

LTE的参考信号占用0,4,7,11这几个OFDM符号,1ms内14个OFDM符号,在有LTE下行CRS的情况下不能发送NR的SSB;

因此15KHz的NR系统不能共存于LTE,而30KHz的系统可以,此时NR选择冲突的位置不发送SSB。

不同子载波间隔下的起始SSB符号

总结几种Case情况下的SSB发送图样:

终端通过解调SSB模块,来确定是哪个时隙发送的信号。

对于L = 4,8的情况,只需要3bit以内来表示,这3bit的信息存在于PBCH的DMRS中,DMRS信号通过不同的Cinit来表征

其中,

即为此3bit信息 (b2, b1, b0)

当L=64,则高三位 (b5, b4, b3)由PBCH的payload表示。

解调完PBCH后,UE则可以获得SSB的时域信息,从而通过信号强弱得到最适合的波束RACH。

nDLAbsFrePointA: 3500400

nULAbsFrePointA: 3500400

nBandwidth: 100

nFftSize: 4096

nSSBAbsFrequency: 3508320

nSSBSubcOffset: 0

nSSBPrbOffset: 12

例子中,

nDLAbsFrePointA = 3500400 

nSSBPrbOffset = 12,来自offsetToPointA = 24,offsetToPointA以15KHz为单位,nSSBPrbOffset以30KHz为单位。 

nSSBAbsFrequency = (12 + 20(SSB PRB)/2)*12 *30 = 7920KHz + 3500400 = 3508320KHz 

nSSBSubcOffset = k_ssb = 0


PSS/SSS/PBCH

NR中常开的信息即只有PSS/SSS/PBCH,小区ID,总数1008 = 3 * 336

PSS

PSS (Primiary Synchronization Signal) ,映射到127个连续子载波(subcarrier 80~206),由127的m-Sequence组成。

NR的PSS是m-Sequence。

NR PSS sequence产生: 

可见PSS sequence长度127,为1/(-1)的伪随机序列,BPSK的映射方式。包含 = {0,1,2}信息。

SSS

SSS (Secondary Synchronization Signal) ,映射到127个连续子载波(subcarrier 80~206),由127的m-Sequence组成。

NR SSS sequence产生:

可见SSS sequence长度127,为1/(-1)的伪随机序列,BPSK的映射方式。包含 = {0~335}和信息。

因此小区ID取值范围 = 3 * 336 = 1008

PSS和SSS信息资源映射方式,频域上前面留8个子载波,后面留9个子载波,占用中心的127个子载波,与PBCH占用相同的中心频点。

PSS和SSS时域上占用不同的OFDM符号。

PSS、SSS序列频域映射

PBCH

PBCH使用单天线传输模式,周期是80ms,使用Ploar作为信道编码。

PBCH经过了两次扰码,扰码的初始序列不同。第一次对MIB信息bit扰码,第二次对速率匹配后的信息做扰码

物理层拿到高层的MIB编码块后需要添加8bit的信息,假设为A0 - A7,与后面的MIB内容需要对照,如下所示

生成总共24 + 8 = 32bit的payload,进行后续的PBCH的流程,这里好有一步交织的过程,有必要么?

MIB

MIB周期是80ms,周期内重复发送。包含需要解调SIB1的信息。

除了上面标识的24 bit的MIB信息之外,PBCH中还有8bit 的帧号信息

广播信息例子:

offsetToPointA为N_CRB_SSB到PointA的offset,PointA即CRB0,这样便可以通过找到的SSB的位置,确认得到offsetToPointA

接收端解析SSB时,需要遍历SSB Raster的位置,对接收信号可能的SSB位置,搬移到自己的工作中心频点,即直流附近,低通滤波,降采样以提高处理效率,得到PDP判断出小区ID,解析PBCH,并后续进一步解析RMSI。

Type0 PDCCH

解调完PBCH后得到MIB信息,下一步通过MIB的内容解调SIB1,即RMSI。

SIB1由PDSCH承载,其中有需要PDCCH承载调度信息。

Type0 PDCCH是用来为解调SIB消息的PDCCH。在MIB消息中,MIB.pdcchConfigSIB1字段包含了解调PDCCH的盲检信息。

表格之间的关联性,Multiplex Pattern连接

低四位LSB和高四位MSB分别代表38.213中的一系列的表格。

MSB代表的表格中,首先需要确定SSB的SCS和PDCCH的SCS,从而确定使用Table13-1到Table13-10中的哪个表格;按照MSB的具体数值,找到对应的Index,从而确定参数

这些参数主要是对应到CORESET 0的时频域资源位置与大小


而选择是否是minimum channel bandwidth,由101协议规定最小支持的带宽,下面只摘取了几个典型的Band

如此便可以得到CORESET 0的频域位置。

其次通过Pattern和频率范围找到Table13-11到Table13-14中对应哪个表格,按照LSB的具体数值,找到对应的Index,从而确定

{,Number of search space sets per slot,,First symbol index}

这些参数主要是对应到CORESET 0的搜索空间

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