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【5G PHY】5G SS/PBCH块介绍(二)

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本人就职于国际知名终端厂商,负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作,目前牵头6G算力网络技术标准研究。


博客内容主要围绕:
       5G/6G协议讲解
       算力网络讲解(云计算,边缘计算,端计算)
       高级C语言讲解
       Rust语言讲解



文章目录

  • 5G SS/PBCH块的分类
    • 一、Case A介绍
    • 二、Case B介绍
    • 三、Case C介绍
    • 四、Case D介绍
    • 五、Case E介绍
    • 五、总结

5G SS/PBCH块的分类

在这里插入图片描述

       根据SSB的子载波间隔的不同,候选SS/PBCH块的图样有A、B、C、D、E共5种Case,而不同的工作频段又会有1个或2个图样。

一、Case A介绍

       当SSB的SCS=15kHz,候选的SSB的第1个OFDM符号索引是{2,8}+14 × n。对于,

  • 小于或者等于3GHz的载波频率,n∈{0,1},SSB在某个半帧的子帧0、1上传输,共有4个候选位置(Lmax=4);
  • 载波频率在FR1内且大于3GHz,n∈{0,1,2,3},SSB在某个半帧的子帧0、1、2、3上传输,共有8个候选位置(Lmax=8)。

候选的SS/PBCH块的位置(Case A)如下图所示。

在这里插入图片描述

       SSB Burst Set 使用了非连续映射的方式,即SSB在时间上并不是连续映射到各个OFDM符号上。对于Case A,一个时隙内的前2个OFDM符号可用于传输PDCCH,后2个OFDM符号可用于传输PUCCH(也可用于上下行信号的保护时间)。SCS=15kHz的OFDM符号6、7不映射SSB的原因是为了考虑与SCS=30kHz的共存,即SCS=15kHz的OFDM 符号6对应着SCS=30kHz的OFDM符号12、13,可以用于传输PUCCH;SCS=15kHz的OFDM符号7对应着SCS=30kHz的OFDM符号0、1,可用于传输PDCCH。由于NR允许SSB与数据和控制信道使用不同的子载波间隔,这样的设计可以保证,不论数据及其相应的控制信道使用的是SCS=15kHz还是SCS=30kHz,都可以最大程度降低SSB的传输对数据传输的影响。


二、Case B介绍

       当SSB的SCS=30kHz时,候选的SSB的第1个OFDM符号索引是{4,8,16,20}+28 × n。对于,

  • 小于或者等于3GHz的载波频率,n∈{0},SSB在某个半帧的子帧0上传输,共有4个候选位置(Lmax=4);
  • 载波频率在FR1内且大于3GHz,n∈{0,1},SS/PBCH块在某个半帧的子帧0、1上传输,共有8个候选位置(Lmax=8)。

候选的SS/PBCH块的位置(Case B)如下图所示。

在这里插入图片描述

       对于Case B,奇、偶时隙内SSB所映射的符号有所区别,主要原因为:偶数时隙的前面4个SCS=30kHz的OFDM符号对应着2个SCS=15kHz的OFDM符号,奇数时隙的后面4个SCS=30kHz的OFDM符号对应着2个SCS=15kHz的OFDM符号,当SCS=30kHz的SSB和SCS=15kHz的数据信道或控制信道共存时,这些OFDM符号可用于传输PDCCH或PUCCH。


三、Case C介绍

       当SSB的SCS=30kHz时,候选SSB的第1个OFDM符号索引是{2,8}+14 × n。Case C可以分为以下两种情况:

  • 对于FDD,当
    • 载波频率小于或者等于3GHz时,n∈{0,1},SSB在某个半帧的子帧0上传输,共有4个候选位置(Lmax=4);
    • 载波频率在FR1内且大于3GHz时,n∈{0,1,2,3},SSB在某个半帧的子帧0、1上传输,共有8个候选位置(Lmax=8)
  • 对于TDD,当
    • 载波频率小于或者等于2.4GHz时,n∈{0,1},SSB在某个半帧的子帧0上传输,共有4个候选位置(Lmax=4);
    • 载波频率在FR1内且大于2.4GHz时,n∈{0,1,2,3},SSB在某个半帧的子帧0、1上传输,共有8个候选位置(Lmax=8)

候选SSB的位置(Case C)如下图所示。

在这里插入图片描述

       对于Case C,一个时隙内的OFDM符号6、7不映射SSB的原因是为了考虑与SCS=60kHz的共存,即SCS=30kHz的OFDM符号6对应SCS=60kHz的OFDM符号12、13,可用于传输PUCCH ;SCS=30kHz的OFDM符号7对应SCS=60kHz的OFDM符号0、1,可用于传输PDCCH。


四、Case D介绍

       当SSB的SCS=120kHz,候选的SSB第1个OFDM符号索引是{4,8,16,20}+28×n,对于在FR2内的载波频率,n∈{0,1,2,3,5,6,7,8,10,11,12,13,15,16,17,18},SSB在某个半帧的子帧0、1、2、3、4上传输,共有64个候选位置(Lmax=64)。Case D共占用16个时隙对(一个时隙对包括2个时隙,共计28个OFDM符号),每个时隙对包含4个相同的SSB。4个时隙对为一组,每组之间间隔2个时隙,这样4组同步时隙对就可以均匀分布在一个5ms的半帧内。候选SSB的位置(Case D)如下图所示,需要注意的是,图中的一个小长方形代表4个OFDM符号。

在这里插入图片描述

       对于Case D,数据信道或控制信道可以使用SCS=60kHz或SCS=120kHz,因此,只需要考虑SCS=120kHz的SSB与SCS=60kHz或SCS=120kHz的控制信道共存即可,与Case B类似。


五、Case E介绍

       当SSB的SCS=240kHz时,候选的SSB的第1个OFDM符号索引是{8,12,16,20,32,36,40,44}+56 × n,对于在FR2内的载波频率,n∈{0,1,2,3,5,6,7,8},SSB在某个半帧的子帧0、1、2上传输,共有64个候选位置(Lmax=64)。CaseE共占用16个时隙对,每个时隙对包含4个SSB。8个时隙对为一组,共有两个组,每组之间间隔4个时隙。候选SSB的位置(Case E)如下图所示。需要注意的是,图中的一个小长方形代表4个OFDM符号。

在这里插入图片描述

       对于Case E,每4个时隙(共56个OFDM符号)的前8个SCS=240kHz的OFDM符号对应着两个SCS=60kHz的OFDM符号,每4个时隙的后8个SCS=240kHz的OFDM符号对应着两个SCS=60kHz的OFDM符号。当SCS=240kHz的SS/PBCH块和SCS=60kHz的数据信道或控制信道共存时,这些OFDM符号可用于传输PDCCH或PUCCH。偶数时隙(共28个OFDM符号)的前4个SCS=240kHz的OFDM符号对应着两个SCS=120kHz的OFDM符号,奇数时隙的后4个SCS=240kHz的OFDM符号对应着两个SCS=120kHz的OFDM符号。当SCS=240kHz的SS/PBCH块和SCS=120kHz的数据信道或控制信道共存时,这些OFDM符号可用于传输PDCCH或PUCCH


五、总结

       对于所有的Case,每个时隙的最前面和最后面的两个OFDM不能用于SSB的传输,主要原因是这些OFDM符号可分别用于传输PDCCH和PUCCH

在这里插入图片描述

       上面所说的SSB最大候选位置,并不是说每次都要发这么多。例如,对于Case B,最大侯选位置是8,假设配置4个SS/PBCH块,则SS/PBCH块的位置(iSSB)可以是0、1、2、3,也可以是0、1、4、5,只要在候选的8个SS/PBCH块位置中任意选择4个即可。基站通过系统消息SIB1或UE专用的RRC信令高层参数ssb-PositionsInBurst通知给UE。



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