同步信号(PSS和SSS)

在LTE中，有两个下行同步信号被终端用于获取小区标识和帧定时。

主同步信号
二次同步信号(SSS)

分割成两个信号的目的是降低单元搜索过程的复杂性。

小区识别安排

物理细胞的特性， $N_{我 D}^{c e l l}$ ，定义为:

$N_{我 D}^{C E l l} ＝ 3. N_{我 D}^{（ 1 ）} + N_{我 D}^{（ 2 ）}$

$N_{我 D}^{（ 1 ）}$ 物理层单元格标识组(0到167)。
$N_{我 D}^{（ 2 ）}$ 是组(0到2)内的标识。

这种安排创建了504个独特的物理单元标识。

同步信号和确定单元标识

主同步信号(PSS)与组内的单元标识( $N_{我 D}^{（ 2 ）}$ )．辅助同步信号(SSS)连接到小区标识组( $N_{我 D}^{（ 1 ）}$ )和组内的细胞标识( $N_{我 D}^{（ 2 ）}$ )．

你可以获得 $N_{我 D}^{（ 2 ）}$ 通过成功解调PSS。然后，SSS可以解调并与知识相结合 $N_{我 D}^{（ 2 ）}$ 获得 $N_{我 D}^{（ 1 ）}$ ．一旦你确立了价值观 $N_{我 D}^{（ 1 ）}$ 而且 $N_{我 D}^{（ 2 ）}$ ，可确定单元格标识( $N_{我 D}^{c e l l}$ )．

主同步信号(PSS)

主同步信号(PSS)基于频域Zadoff-Chu序列。

Zadoff-Chu序列

Zadoff-Chu序列是一种Frank-Zadoff序列的构造，由d.c. Chu定义[1]．这些编码具有在所有非零滞后时具有零循环自相关的有用性质。当用作同步码时，当延迟为零时，理想序列和接收序列之间的相关性最大。当两个序列之间有任何滞后时，相关性为零。这个属性如图所示。

PSS代

PSS是一个复杂符号序列，长度为62个符号。

序列 $d_{u} （ n ）$ PSS的计算公式如下:

$d_{u} （ n ）＝ e^{- j \frac{π u n （ n + 1 ）}{63}} ，为 n ＝ 0 ， 1 ， .．. ， 30.$

$d_{u} （ n ）＝ e^{- j \frac{π u （ n + 1 ）（ n + 2 ）}{63}} ，为 n ＝ 31 ， 32 ， .．. ， 61$

在上式中，u是Zadoff-Chu根序列指数，取决于组内的细胞身份 $N_{我 D}^{（ 2 ）}$ ．

$N_{我 D}^{（ 2 ）}$	根指数u
0	25
1	29
2	34

PSS的映射

PSS被映射到直流子载波两侧的前31个子载波。如图所示，PSS使用6个资源块，每侧保留5个子载波。

由于DC子载波在LTE中不包含信息，这对应于映射到资源网格中OFDM符号内的中间62个子载波。d（n)从最低子载波映射到最高子载波。PSS被映射到不同的OFDM符号，这取决于所使用的帧类型。帧类型1为频分双工(FDD)，帧类型2为时分双工(TDD)。

FDD—如图所示，PSS映射到0槽位和10槽位的最后一个OFDM符号。
TDD—如图所示，PSS被映射到子帧1和子帧6中的第三个OFDM符号。

辅助同步信号(SSS)

辅助同步信号(SSS)基于最大长度序列(米序列)。

米序列定义

一个米-sequence是一个伪随机二进制序列，它可以通过循环长度移位寄存器的每个可能状态来创建米，得到一个长度为2的序列^米1。三个米-sequence，每个长度为31，用于生成指定的同步信号 $\tilde{年代}$ ， $\tilde{c}$ 而且 $\tilde{z}$ ．

瑞士的一代

两个长度为31的二进制序列用于生成SSS。序列年代₀^（米₀）而且年代₁^（米₁）an的不同循环位移米序列, $\tilde{年代}$ ．指数米₀而且米₁都是从细胞单位群衍生出来的，N_ID^（2）确定循环位移。这些值可以从表6.11.2.1-1读取[２]．

两个序列用二进制置乱码置乱(c₀（n)，c₁（n))，这取决于N_ID^（2）．

在每个无线电帧中使用的第二个SSS序列用二进制置乱码(z₁^（米₀），z₁^（米₁）)对应于无线电帧中传输的第一序列的循环移位值。

二进制序列生成

序列年代₀^（米₀）而且年代₁^（米₁）由这些方程给出:

${年代}_{0}^{（米_{0} ）} （ n ）＝ \tilde{年代} （（ n + 米_{0} ）国防部31 ）$

${年代}_{1}^{（米_{1} ）} （ n ）＝ \tilde{年代} （（ n + 米_{1} ）国防部31 ）$

$\tilde{年代}$ 是由原多项式生成的吗 $x^{5} + x^{2} + 1$ 在有限域GF(2)上。

c₀（n),c₁（n由这些方程给出:

$c_{0} （ n ）＝ \tilde{c} （（ n + N_{ID}^{（ 2 ）} ）国防部31 ）$

$c_{1} （ n ）＝ \tilde{c} （（ n + N_{ID}^{（ 2 ）} + 3. ）国防部31 ）$

$\tilde{c}$ 是由原多项式生成的吗 $x^{5} + x^{3.} + 1$ 在有限域GF(2)上。

z₁^（米₀）而且z₁^（米₁）由这些方程给出:

$z_{1}^{（米_{0} ）} （ n ）＝ \tilde{z} （（ n + （米_{0} 国防部8 ））国防部31 ）$

$z_{1}^{（米_{1} ）} （ n ）＝ \tilde{z} （（ n + （米_{1} 国防部8 ））国防部31 ）$

$\tilde{z}$ 是由原多项式生成的吗 $x^{5} + x^{4} + x^{2} + x + 1$ 在有限域GF(2)上。

SSS的映射

交错置乱序列以交替在每个无线电帧的第一和第二SSS传输中传输的序列。这允许接收器从只观察两个序列中的一个来确定帧定时;如果观测到的第一个SSS信号在子帧0或子帧5中，则在下一帧的子帧0或子帧5中观测到该SSS信号即可实现同步。

与PSS一样，SSS根据所使用的帧类型被映射到不同的OFDM符号:

FDD—SSS与PSS在同一个子帧中传输，只是比PSS早一个OFDM符号。SSS被映射到与PSS相同的子载波(中间72个子载波)。
TDD—SSS映射到1号槽位和11号槽位的最后一个OFDM符号，即PSS前3个OFDM符号。

当映射到偶数和奇数资源元素时，SSS使用不同的置乱序列来构造。

甚至是资源元素:
- 子帧0: $d （ 2 n ）＝ {年代}_{0}^{（米_{0} ）} （ n ） c_{0} （ n ）$
- 子帧5: $d （ 2 n ）＝ {年代}_{1}^{（米_{1} ）} （ n ） c_{0} （ n ）$
奇数资源元素:
- 子帧0: $d （ 2 n + 1 ）＝ {年代}_{1}^{（米_{1} ）} （ n ） c_{1} （ n ） z_{1}^{（米_{0} ）} （ n ）$
- 子帧5: $d （ 2 n + 1 ）＝ {年代}_{0}^{（米_{0} ）} （ n ） c_{1} （ n ） z_{1}^{（米_{1} ）} （ n ）$

d（n)从最低子载波映射到最高子载波。

参考文献

[1] Chu, d.c.“具有良好周期相关特性的多相码。”IEEE反式。正理论。．第18卷，第4期，1972年7月，第531-532页。

[2] 3gpp ts 36.211。“改进通用地面无线电接入(E-UTRA);物理通道和调制。”第三代伙伴计划;技术规范集团无线接入网．URL:https://www.3gpp.org．

另请参阅