从系列:了解5G NR标准
马克•barberi MathWorks
在这段视频中,您将了解的同步信号块(SSB)的5G创新无线电(NR)。在SSB由主和辅同步信号(PSS和SSS),以及广播信道(BCH),其中包括主信息块(MIB)的。PSS支持帧同步,并与SSS,确定物理小区ID的沿。MIB包含用于UE试图获得到网络上,如接下来的片的信息的位置和格式的信息基本部分:系统信息块类型1或SIB1。您将了解的编码和调制SSB链,数字学是适用的。最后,将讨论视频同步信号脉冲串,它们是一组多个的,波束形成单链断裂,和它们的周期性。视频还显示SSB代与5G工具箱™的例子。
这是我们系列的新一集5克解释说。在这段视频中,我们讨论了5G创新无线电同步信号块或SSB。
我们将看到它的组成部分:同步信号和广播频道,它携带主信息块。最后,我们将看到块重复模式和组织为爆发。
同步块有助于初始同步。它由三个部分组成。
SSB的第一个分量是主同步信号,它是三个可能的序列之一。PSS排在第一位,占据240区块127个资源要素的中心位置。UE典型地并行运行三个相关器,一个调优到每一个可能的序列,当它检测其中一个,它知道SSB的时间。
第二个组件是辅同步信号,336个可能的序列中的一个。该SSS来自两个OFDM符号后,也占据了中心127的资源要素。第二步骤识别哪些SSS被发送。PSS和SSS的组合产生的三次336或1008个可以物理小区ID之一。
最后,广播信道BCH或,其承载具有其基本组的信息的主信息块上手,完成了SSB。DMRS符号沿PBCH发送和显示为黄色。
总之,无论子载波的间距如何,同步信号块总是4个OFDM符号长,240个子载波宽。注意,当使用240kHz的最高副载波间距时,SSB接近60MHz宽。
国家统计局通常不派只是一次,而是在SSB几乎重复的阵阵。我们将在更详细的这个视频以后再说吧。连接时的SSB的主要用途是初始同步和小区搜索,以及小区搜索相邻小区的。它也提供了第一块的大约合适的波束成形或,换句话说信息,基站的相对位置和UE,如我们将在后面看到的。
虽然PSS、SSS和两步cell search的概念与LTE是相同的,但有几点区别值得注意:
·该序列是更长(127代替62)。
·有更多的cell id,因为与LTE中使用的SSS对相比,有更多的SSS可能。
·调度方式有很大不同,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。而且,只发送一个SSS,而在LTE中则有31个可能的SSS对。
·最后,SSB现在可以像本系列的另一集中解释的那样进行波束形成5G解释。
广播信道的目的是携带主信息块或MIB。该广播信道被映射到物理广播信道,其被作为同步信号块(SSB)的一部分发送。
与LTE相比,处理链的主要区别在于使用了极编码,而不是尾部缠绕的卷积编码,正如我们在本集的“下行控制信息”中看到的那样5克解释说系列。下面的MATLAB代码显示了如何在5G工具箱中实现这个链。
现在我们来看看有效载荷或者MIB。
广播频道所承载的信息由两部分组成。一部分,MIB,在80毫秒内保持不变,另一部分,在80毫秒内变化,因此,并不是MIB的一部分。
该MIB包括对UE试图接入小区的基本参数和信息:
·在细胞访问?
·关于查找下一条信息的信息,系统信息块1或SIB1
·携带SIB1的公共资源网格的位置
·该系统帧号
·其他超过80ms的信息包括:
·该SS块索引。实际上,这条信息是只存在于FR2是毫米波,并且它仅包含来识别SSB所需的6的3个比特。我们将解释我们的插曲此内容有关的初始采集程序的原因。
·其他信息,例如系统帧号的4个LSB,以及该CRC
一旦编码,广播频道内容经历置乱和QPSK调制之前映射到网格。这个链类似于下行控制通道链。
内的一个半帧,这意味着5毫秒,有许多SS块的发生。需要注意的是,因为每个块的扰码依赖于块索引,这些事件不是彼此的重复。
广播频道可以出现在帧的前半部分或后半部分中。它的位置由半帧位表示,这是BCH内容的一部分。这些事件中的每一个都可以被关闭,这意味着细胞不一定传输所有这些。出现的一组信号称为同步信号突发,它由一个或几个同步信号块或SSB组成。
我们已经提到过,不同的SSB出现时BCH的内容是不同的。需要理解的另一个重要点是,每次发生的DMRS也不同。它可以是八种可能的序列之一。这将使UE区分那些发生的事情,我们将在关于初始获取程序的章节中详细解释。
单边带可以以不同的副载波间距传输,范围从15kHz到240kHz。请注意,240kHz的副载波间距可用于BCH,但不能用于数据或PDSCH,如本节5G介绍章节所述5克解释说系列。另外,60kHz从不用于BCH。
请记住,无论子载波间隔,国家统计局总占地240个子载波。这意味着,其随副载波间隔,但是,在同一时间带宽的增加,它的持续时间收缩。
这张幻灯片上的表格显示了同步信号突发中SSB出现的最大次数。根据载波频率的不同,FR1的频率为4或8,但mmWave或FR2的频率可高达64。
在这些子载波间隔,SSB的持续时间要短得多,并且有可能在相同的时间内传输更多的子载波。这使得在毫米波频率下能够实现更精细的波束形成。
这张幻灯片和下张幻灯片展示了从A到e类型的BCH的不同配置。对于A、B和C情况,根据载频的不同,可以有两种配置,最大出现4次或8次。在每一种情况下,所有的出现在一个半帧之内。
对于箱子d和E,在出现一个同步信号脉冲串的最大数量通常是64,并且在这里也一样,一个半帧或5ms的内突发拟合。
在LTE中,PSS发送每5ms,而广播信道被每10ms发送。在5G NR,周期是两个相同的,但它可以采取的值低至5毫秒和高至160毫秒。
如果你考虑到单边带是一个小区中唯一始终开着的信号,你可以看到在一些没有或低流量的5G小区中有可能有非常低的传输功率。这与LTE有很大的不同,它总是基于特定小区的参考信号,频繁使用PSS/SSS和BCH。
正如标准所说,UE可以假定每20ms发生一次SSB,这里似乎有一些矛盾的数据。原因是,在普通电池中,SSB的周期可能是20毫秒或更少,但5G NR可以节省电池额外的电能。这些单元可能不会被UE发现,或者至少是不可靠的,但是它们可能被保留用于其他目的,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(块将被传输),其中1表示传输块,以及周期。
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访问。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,以及生成的SS突发的时频内容。这些图片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ssb所传输的位图的最后四位设置为零,您可以选择只发送前四个块(这在3GHz以下是必要的)。另一方面,在超过3GHz的情况下,您可以发送所有8个块。请注意,我们操作的载波频率没有明确说明,你可以选择发送几个块,甚至超过6GHz。
今天的节目到此结束5克解释说系列上的同步信号块。
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