5G小区搜索

天涯浪子 提交于 2020-02-03 21:59:09

1、搜索栅格synchronization raster

SSREF frequency position of the SS block:同步信号频率位置

GSCN global synchronization channel number:全局同步信道号

NR系统搜索栅格与频带有关,根据下表确定SSREF。

Table 5.4.3.1-1: GSCN parameters for the global frequency raster

Frequency range

SS Block frequency position SSREF

GSCN

Range of GSCN

0 – 3000 MHz

N * 1200kHz + M * 50 kHz,

N=1:2499, M ϵ {1,3,5} (Note 1)

3N + (M-3)/2

2 – 7498

3000 – 24250 MHz

3000 MHz + N * 1.44 MHz

N = 0:14756

7499 + N

7499 – 22255

NOTE 1:    The default value for operating bands with which only support SCS spaced channel raster(s) is M=3.

 

Table 5.4.3.1-1: GSCN parameters for the global frequency raster

Frequency range

SS block frequency position SSREF

GSCN

Range of GSCN

24250 – 100000 MHz

24250.08 MHz + N * 17.28 MHz,

N = 0:4383

22256 + N

22256 – 26639

 

2、同步广播块SSB

与LTE不同,NR中SSB的时域位置和频域位置都不再固定,而是灵活可变的。频域上,SSB不再固定于频带中间;时域上,SSB发送的位置和数量都可能变化。所以,在NR中,仅通过解调PSS/SSS信号,是无法获得频域和时域资源的完全同步的,必须完成PBCH的解调,才能最终达到时频资源的同步。

SS/PBCH block定义了PSS、SSS、PBCH以及PBCH关联的DMRS在时频资源的映射。每个SS/PBCH block在时域上包含4个OFDM符号,编号0~3;在频域上,一个SS/PBCH block占用240个连续的子载波,子载波在block内编号0~239。具体的时频资源映射见38.211-Table7.4.3.1-1,k和l分别表示时域和频域位置。

表中的v值由物理小区ID决定,v=NIDcell mod 4,这样做是为了把PBCH的DMRS在频域上错开,减少小区间干扰。

5G定义了1008个物理小区ID,取值范围0~1007,UE通过检测PSS序列及SSS序列,就可以得到上述公式中的

 

 

1. 通过解调PSS/SSS 信号,得到PCI和symbol的同步,间接得到SSB的SCS和SSB的频点(absoluteFrequencySSB)。但是,由于PSS/SSS在时域上的位置(具体SSB分布在哪几个symbol上)是不固定的,在频域上的位置(起始RB)也是不固定的,所以解调PSS和SSS之后,UE并没有完成下行时频资源的同步。

2. 获得PCI之后,就可以确定PBCH DMRS的位置,从38.211中table 7.4.3.1-1中可以知道DMRS 的位置偏移量为PCI mod 4.解调PBCH DMRS,可以得到

(SSB index),以及

半帧信息。PBCH DMRS的scrambling sequence初始值如下。

PBCH的DMRS序列与SS/PBCH block索引的低2bit(L=4)或低3bit(L>4)是一一对应的,所以UE检测到PBCH的DMRS序列,就可以得到L=4、L=8的索引,以及L=64的索引的低3bit;L=64的高3bit从PBCH净荷中获取。

对于L = 4,通过解调PBCH DMRS可以得到

对于L = 8,通过解调PBCH DMRS得到

,半帧信息通过解调PBCH得到。

对于L = 9,通过解调PBCH DMRS得到SS/PBCH block index的低三位,半帧信息和SS/PBCH block index高三位通过解调PBCH得到。

 

3、频域位置

Point A serves as a common reference point for resource block grids and is obtained from:

-     offsetToPointA for a PCell downlink where offsetToPointA represents the frequency offset between point A and the lowest subcarrier of the lowest resource block, which has the subcarrier spacing provided by the higher-layer parameter subCarrierSpacingCommon and overlaps with the SS/PBCH block used by the UE for initial cell selection, expressed in units of resource blocks assuming 15 kHz subcarrier spacing for FR1 and 60 kHz subcarrier spacing for FR2;

-     absoluteFrequencyPointA for all other cases where absoluteFrequencyPointA represents the frequency-location of point A expressed as in ARFCN.

Point A为资源块的公共参考点,有两种方法得到

offsetToPointA表示Point A和最小资源块的最小子载波间的频率偏移,子载波间隔由subCarrierSpacingCommon给出,offsetToPointA的单位为RB,对于FR1假设子载波间隔15 kHz,对于FR2假设子载波间隔60 kHz。

absoluteFrequencyPointA表示Point A的绝对频率位置,用ARFCN表示。

在频域上,NR中的SSB可以在传输载波的任何位置,SSB的位置服从synchronization Raster, 而PDCCH/PDSCH的载波中心频率服从Channel Raster, SSB的子载波0的位置甚至不与物理资源块RB对齐。如上图所示, SSB的子载波0与CRB0的偏移等于offsetToPointA(单位:RB)+kSSB(单位:子载波)。

协议中用

来表示公共资源块

 中的子载波0相对SS/PBCH block中的子载波0的偏移。

的低4比特由高层参数ssb-SubcarrierOffset给出。对于SS/PBCH block type B(μ∈{3,4} )来说,kSSB∈{0,1,2,...,11} ,4比特就足够了;而SS/PBCH block type A(μ∈{0,1} 的kSSB∈{0,1,2,...,23} ,需要5比特表示,协议使用PBCH净荷中的 

来表示

的高比特位。

上面提到的overlapping 就是指SSB和

的重叠区域. 后面的in units of 讲述了offsetToPointA 的单位,单位是RB, 1RB = 12sc, 那子载波间隔SCS为多少呢? 如果FR1,则SCS为15,也就是1个单位等于 15 * 12 = 180 kHz. 如果FR2,则SCS为60,也就是1个单位等于 60 * 12 = 720 kHz.

也即在固定的synchronization raster解出SSB之后得到MIB,再通过MIB中的ssb-SubcarrierOffset和PBCH净荷中的 

得到 

,再解出SIB1得到offsetToPointA。

 

4、时域位置

对于初始小区选择,UE可以假定携带有SS/PBCH block的半帧以2帧(20ms)为周期。

 在5G中,每个SSB对应一个beam,我们讨论SSB的最短时间跨度为5ms,也就是半帧。一个半帧中可能存在多个SSB,我们将一个半帧中存在的一个或多个SSB称为SS Burst Set,一个SS Burst Set中的SSB包含的信息相同。

两个SS Burst Set出现的时间,也就是存在SSB的半帧出现的时间是可以配置的,成为SS Burst Set Periodicity。默认为20ms。

当UE初次进行小区搜索时,可以假设SSB Burst Set的周期时20ms,发送示意图如下图。

5ms内,SSB的最大个数定义为Lmax,对应不同的SCS和频率,Lmax可以为4, 8,64。 见下表。

在一个携带SS/PBCH block的半帧中,有多个候选时刻可以放置SS/PBCH block,这些候选时刻的第一个符号的索引由子载波间隔决定,具体情况如下表所示,针对表中的索引,索引0指的是半帧中的第一个时隙的第一个符号,可以看到,对于不同的情况,候选SS/PBCH block时刻会有多个,即L=4、L=8、L=64。

比如对于sbs 15kHz,频率小于3GHz时,SSB第一个符号的位置可能在2,8,16,22四种情况,解出了SS/PBCH block index即可知道属于哪种情况。也即时域进行了同步。

5、SIB1解调

SIB1对应的PDCCH映射在Type0-PDCCH CSS(CSS Common search space公共搜索空间)内。频域上,Type0-PDCCH CSS映射在CORESET 0中(control Resource Set 控制资源集合),并且CORESET0的频域范围(频域位置和带宽)与初始BWP完全相同。PBCH中承载的信令pdcch-ConfigSIB1的低四位指示了Type0-PDCCH CSS的配置,高四位指示了CORESET 0的配置。

其中CORESET 0的配置根据表13-1~13-10查询,据此可以查出CORESET0的时频资源位置

SSB与CORESET 0复用的模式类型

CORESET 0占用的PRB数

用于CORESET 0的OFDM符号数

频域上SSB下边界与CORESET 0下边界的偏差

 

Type0-PDCCH CSS的配置根据表13-11~13-15查询:

参数O和M的取值(仅用于模式1)

搜索空间第一个OFDM符号的索引

每个slot内搜索空间的数量(仅用于模式1)

对于模式1,一个SSB的Type0-PDCCH CSS在一个包含2个连续时隙的监测窗内,监测窗周期为20ms,SSB索引i与对应监测窗的第一个时隙的映射关系为:

其中

为Type0-PDCCH CSS监测窗第一个时隙在一个无线帧内的索引,当 时映射在20ms的第一个无线帧,否则映射在20ms的第二个无线帧。参数M、O通过PBCH中信元pdcch-ConfigSIB1的低四位查表得到。

模式2仅支持两种子载波组合:

对于模式2,{SS/PBCH block, PDCCH} SCS {120, 60} kHz,Type0-PDCCH CSS和与其关联的SSB位于相同无线帧的相同时隙,且当SSB索引为i = 4k,i = 4k+1,i = 4k+2,i = 4k+3时,相关联的Type0-PDCCH CSS的第一个OFDM符号索引分别为0,1,6,7;

对于模式2,{SS/PBCH block, PDCCH} SCS {240, 120} kHz,当SSB索引为i = 8k,i = 8k+1,i = 8k+2,i = 8k+3,i = 8k+6,i = 8k+7时,Type0-PDCCH CSS和与其关联的SSB位于相同无线帧的相同时隙,且相关联的Type0-PDCCH CSS的第一个OFDM符号索引分别为0,1,2,3,0,1;当SSB索引为i = 8k+4,i = 8k+5时,Type0-PDCCH CSS位于与其关联的SSB相同无线帧的后一个时隙,且相关联的Type0-PDCCH CSS的第一个OFDM符号索引分别为12,13;

上述时隙与OFDM符号是CORESET0子载波间隔下的时隙和OFDM符号。

对于模式3,{SS/PBCH block, PDCCH} SCS {120, 120} kHz,Type0-PDCCH CSS和与其关联的SSB位于相同无线帧的相同时隙,且当SSB索引为i = 4k,i = 4k+1,i = 4k+2,i = 4k+3时,相关联的Type0-PDCCH CSS的第一个OFDM符号索引分别为4,8,2,6;

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