从系列:了解5G NR标准
马克•barberi MathWorks
在本视频中,您将了解5G新收音机(NR)中的同步信号块(SSB)。SSB由主同步信号和次同步信号(PSS和SSS)以及包括主信息块(MIB)的广播信道(BCH)组成。PSS启用帧同步,并与SSS一起确定物理小区ID。MIB包含UE尝试进入网络的基本信息,例如下一条信息的位置和格式:系统信息块类型1或SIB1。您将了解SSB的编码和调制链,以及适用的数字。最后,本视频讨论了同步信号突发(由多个波束形成的单边带组成)及其周期性。视频还显示了使用5G工具箱生成SSB的示例™.
这是我们系列节目的新一集5克解释说. 在本视频中,我们将讨论5G新收音机中的同步信号块或SSB。
我们将看看它的组成部分:同步信号和广播信道,它携带主信息块。最后,我们将看看块重复模式和组织作为突发。
同步块帮助进行初始同步。它由三个部分组成。
单边带的第一个分量是主同步信号,它是三种可能序列之一。PSS排在首位,占据了240个区块的127个资源要素。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时,它知道单边带的时间。
第二分量是辅助同步信号,336个可能序列中的一个。SSS在两个OFDM符号之后出现,并且还占用中心127个资源元素。第二步确定发送了哪些SSS。PSS和SSS的组合产生336或1008个可能的物理小区ID的三倍之一。
最后,承载主信息块及其基本信息集的广播信道或BCH完成SSB。DMRS符号沿PBCH发送,并以黄色显示。
总之,不管子载波间距如何,同步信号块总是4个OFDM符号长,240个子载波宽。注意,当使用最高副载波间距240kHz时,单边带宽度接近60MHz。
SSB通常不会只发送一次,而是以几乎重复SSB的突发方式发送。我们将在本视频后面更详细地讨论它。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。它还提供关于合适的波束形成的第一条信息,或者换句话说,如我们稍后将看到的,基站和UE的相对位置。
虽然PSS和SSS以及两步蜂窝搜索的概念与LTE相同,但也有一些值得注意的区别:
·序列较长(127而不是62)。
·有更多的cell id,因为与LTE中使用的SSS对的数量相比,可能的SSS更多。
·由于PSS, SSS和PBCH总是作为一个块一起发送,所以调度是非常不同的。PSS的重复间隔不再是5ms。它可以更长。此外,只发送一个SSS,而不是一对31个可能的SSS在LTE。
·最后,SSB现在可以像本系列的另一集解释的那样波束形成5G解释道。
广播频道的目的是承载主信息块或MIB。广播信道映射到物理广播信道,该物理广播信道作为同步信号块(SSB)的一部分传输。
与LTE相比,处理链的主要区别在于使用了极性编码而不是尾咬卷积编码,正如我们在“下行控制信息”这一集看到的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。
现在我们想看看有效负载本身或MIB。
广播信道所携带的信息由两部分组成。一部分是MIB,它在80ms内是不变的,另一部分在80ms内是变化的,因此,它实际上不是MIB的一部分。
MIB包括用于尝试访问小区的UE的基本参数和信息:
·牢房可以用吗?
·关于在哪里找到下一条信息、系统信息块1或SIB1的信息
·公共资源网格的位置,其中携带SIB1
·系统帧号
·其他80毫秒不等的信息包括:
·SS块索引。实际上,这段信息只存在于FR2(毫米波),它只包含识别SSB所需的6位中的3位。我们将在关于初始收购程序的一集中解释此内容的原因。
·其他信息,如系统帧号的4个LSB以及CRC
编码后,广播频道内容在映射到网格之前要经过置乱和QPSK调制。这个链类似于下行控制信道链。
在一个半帧(即5ms)内,有许多SS块出现。请注意,由于每个块的扰码取决于块索引,因此这些出现不是彼此重复。
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切断,这意味着细胞并不一定会传递所有信号。一组事件被称为同步信号突发,它由一个或几个同步信号块或单边带组成。
我们已经提到,在不同的SSB发生中BCH的含量是不同的。需要理解的另一个要点是,每次出现的DMRS也是不同的。它可以是八种可能的序列之一。这将让UE区分这些情况,我们将在关于初始获取程序的章节中进行更详细的解释。
SSB可以用不同的副载波间隔传输,范围从15kHz到240kHz。请注意,这种240kHz的副载波间距适用于BCH,但不适用于数据或PDSCH,正如本节5G介绍章节中解释的那样5克解释说系列。此外,60kHz从来不用于BCH。
记住,无论子载波间隔如何,SSB总是占用240个子载波。这意味着其带宽随着子载波间隔的增加而增加,但同时其持续时间缩短。
这张幻灯片上的表格显示了同步信号突发中单边带的最大出现次数。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。
在这些副载波间隔,单边带的持续时间要短得多,而且在相同的时间内可以发射更多的单边带。这使得在毫米波频率下可以更好地形成波束。
这张幻灯片和下一张幻灯片显示了从A到e的BCH类型的不同配置。对于A、B和C情况,可能有两种配置,根据载波频率的不同,最多出现4次或8次。在每一种情况下,所有的出现都在半帧内。
对于情况D和E,一个同步信号突发中的最大出现次数始终为64次,在这里,该突发也适用于半帧或5ms。
在LTE中,PSS每5ms发送一次,而广播频道每10ms发送一次。在5G NR中,两者的周期相同,但其值可以低至5ms,高达160ms。
如果考虑到SSB是小区中唯一始终在线的信号,可以看到,在一些没有流量或流量较低的5G小区中,有可能存在非常低的传输功率。这与LTE有很大的不同,LTE总是使用特定的蜂窝参考信号,频繁的PSS/SSS和BCH。
正如标准所说,UE可以假定SSB每20ms发生一次,这里似乎有一些矛盾的数据。原因是,在普通单元中,SSB周期可能为20毫秒或更少,但5G NR允许单元中额外的省电。这些细胞可能不会被UE发现,或者至少是不可靠的,但它们可能被保留用于其他目的,如二级载波组件,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,传输的块,其中1表示传输的块,以及周期。
然后是MIB内容,例如访问SIB1的信息,或者cell是否可访问或被禁止。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突发的结果时频内容。这些图片应该很熟悉,因为我们一直在这个视频中使用它们。您可以看到,通过将ssbtransmitting位图的后四位设置为零,您可以选择只发送前四个块,这在3GHz下是必要的。另一方面,当运行在3GHz以上时,您可以发送所有8个块。请注意,我们工作的载波频率并没有明确说明,即使在6GHz以上,您也可以选择只发送几个块。
这是本集的结尾5克解释说在同步信号块上串联。
你也可以从以下列表中选择一个网站:
选择中国站点(中文或英文)以获得最佳站点性能。其他MathWorks国家/地区网站未针对您所在地的访问进行优化。