5G解释:5G NR中的同步信号块
从系列中:5 g教程
在本视频中,您将了解5G新无线电(NR)中的同步信号块(SSB)。SSB由主同步信号和从同步信号(PSS和SSS)以及广播通道(BCH)组成,广播通道包括主信息块(MIB)。PSS支持帧同步,并与SSS一起确定物理单元ID。MIB包含终端试图进入网络的基本信息片段,例如下一个信息片段的位置和格式:类型1或SIB1的系统信息块。您将了解SSB的编码和调制链,以及适用的数字命理学。最后,视频讨论了同步信号突发,这是一组多个波束形成的ssb,以及它们的周期性。该视频还展示了使用5G Toolbox™生成SSB的示例。
这是我们系列的新一集5克解释说.在本视频中,我们讨论了5G新无线电中的同步信号块或SSB。
我们将研究它的组成部分:同步信号和携带主信息块的广播通道。最后,我们将看看区块重复的模式和组织作为爆发。
同步块有助于初始同步。它由三个部分组成。
SSB的第一个组件是主同步信号,它是三种可能的序列之一。PSS排在第一位,占据240块127个资源元素的中心位置。UE通常并行运行三个相关器,其中一个调谐到每一个可能的序列,当它检测到其中一个,它就知道SSB的时间。
第二部分是二次同步信号,是336个可能序列中的一个。SSS出现在两个OFDM符号之后,也占据了127个资源元素的中心。第二步确定发送了哪个SSS。PSS和SSS的组合生成3倍的336或1008个可能的物理单元id中的一个。
最后,广播通道(BCH)完成SSB,它携带主信息块及其基本信息集以启动。DMRS符号沿PBCH发送,以黄色表示。
总的来说,同步信号块总是4个OFDM符号长,240个子载波宽,与子载波间距无关。注意,当使用最高副载波间距240kHz时,SSB的宽度接近60MHz。
SSB通常不是只发送一次,而是在几乎重复的SSB的爆发中发送。我们会在后面的视频中更详细地讨论。SSB的主要用途是初始同步和小区搜索,以及连接时相邻小区的小区搜索。它还提供了关于合适波束形成的第一个信息,或者换句话说,基站和终端的相对位置,我们将在后面看到。
虽然PSS和SSS以及两步单元格搜索的概念与LTE相同,但有一些区别值得注意:
·序列更长(127而不是62)。
·cell id更多,因为与LTE中使用的SSS对数量相比,可能的SSS更多。
·调度非常不同,因为PSS、SSS和PBCH总是作为一个块一起发送。PSS的重复间隔不再是5ms。它可以更长。此外,只发送一个SSS,而LTE中有一对31个可能的SSS。
·最后,SSB现在可以波束形成了,如本系列的另一集所述5克解释说。
广播通道的作用是承载主信息块或MIB。广播通道映射到物理广播通道,作为同步信号块(SSB)的一部分进行传输。
与LTE相比,处理链的主要区别是使用极性编码而不是尾咬卷积编码,正如我们在“下行链路控制信息”一节中看到的那样5克解释说系列。下面的MATLAB代码展示了如何在5G工具箱中实现这个链。
现在我们要看一下有效载荷本身或MIB。
广播频道所携带的信息由两部分组成。一个部分是MIB,它在80ms内是恒定的,另一个部分在80ms内变化,因此它并不是MIB的一部分。
MIB包括终端试图访问cell的基本参数和信息:
·牢房可访问吗?
·关于在哪里找到下一条信息的信息,即系统信息块1或SIB1
·公共资源网格的位置,其中包含SIB1
·系统帧号
·其他变化超过80ms的信息包括:
·SS块索引。实际上,这条信息只存在于毫米波的FR2中,它只包含识别SSB所需的6位中的3位。我们将在关于初始获取程序的那一集中解释这些内容的原因。
·其他信息,如系统帧号的4个lsb和CRC
一旦被编码,广播频道内容在被映射到网格之前经过置乱和QPSK调制。该链类似于下行控制通道链。
在一个半帧内,也就是5ms内,出现了多次SS块。注意,因为每个块的置乱代码依赖于块索引,所以这些情况不会相互重复。
广播频道可以出现在帧的前半部分或后半部分。它的位置由半帧位表示,这是BCH内容的一部分。这些信号中的每一个都可以被关闭,这意味着细胞不一定传输所有信号。一组发生被称为同步信号突发,它由一个或多个同步信号块或SSB组成。
我们已经提到,在不同的SSB发生情况下BCH的含量是不同的。需要了解的另一个要点是,每种情况下的DMRS也不同。它可以是八种可能的序列之一。这将让UE区分这些事件,这将在我们关于初始获取程序的章节中更详细地解释。
SSB可以用不同的子载波间隔传输,从15kHz到240kHz不等。请注意,240kHz的子载波间距只适用于BCH,而不适用于数据或PDSCH,这一点在5G介绍章节中有所解释5克解释说系列。此外,60kHz从未用于BCH。
记住,无论子载波间距如何,SSB总是占用240个子载波。这意味着它的带宽随着子载波间距的增加而增加,但与此同时,它的持续时间缩短。
这张幻灯片上的表格显示了同步信号突发中出现SSB的最大次数。对于FR1,它是4或8,取决于载波频率,但对于mmWave或FR2,它可以高达64。
在这些子载波间隔下,SSB的持续时间要短得多,并且可以在相同的时间内传输更多的SSB。这使得毫米波频率下的波束形成更加精细。
这张幻灯片和下一张幻灯片展示了BCH类型A到e的不同配置。对于情况A、B和C,可能有两种配置,最大出现次数为4或8次,这取决于载波频率。在每一种情况下,所有的事件都在一个半框架内。
对于情况D和E,一次同步信号突发的最大出现次数总是64,在这里,突发也适合在半帧或5ms内。
在LTE中,PSS每5ms传输一次,而广播信道每10ms传输一次。在5G NR中,两者的周期是相同的,但可以低至5ms,高至160ms。
如果您考虑到SSB是一个小区中唯一的一直在工作的信号,您可以看到,在一些没有流量或低流量的5G小区中,有可能有非常低的传输功率。这与LTE截然不同,它总是在细胞特定的参考信号和频繁的PSS/SSS和BCH上。
因为标准说一个UE可以假设每20毫秒发生一次SSB,这里似乎有一些相互矛盾的数据。原因是,在普通电池中,SSB周期可能是20毫秒或更少,但5G NR允许在电池中节省额外的电力。这些单元可能不会被UE发现,或者至少不可靠,但它们可能被保留用于其他用途,如次要载波组件,这并不意味着是独立的。
在这里,您可以看到如何在MathWorks 5G工具箱中设置SSB。参数包括块重复模式,正如我们刚才看到的,物理单元ID,传输哪些块,其中1表示传输的块,以及周期性。
然后是MIB内容,例如访问SIB1的信息,或者单元是否可访问或禁止。最后一行产生同步信号突发。
在这里,您可以看到两个设置示例,以及SS爆发的结果时频内容。这些图应该很熟悉,因为我们在这个视频中一直在使用它们。您可以看到,通过将ssbtransmission位图的最后四个位设置为零,可以选择只发送前四个块,这在3GHz下是必要的。另一方面,当工作在3GHz以上时,你可以发送所有8个块。请注意,我们操作的载波频率没有明确说明,您可以选择只发送几个块,即使高于6GHz。
本集节目到此结束5克解释说系列上的同步信号块。
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