5G NR无线网络优化实践
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2.1 物理广播信道

2.1.1 PBCH位置

NR中将主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和PBCH组合在一起,共同构成一个SSB (SS/PBCH block)块。SSB在时域上占用4个OFDM符号,频域占用240个子载波(20个PRB),使用天线端口4000发送,SSB块组成示例如图2-4所示。

图2-4 SSB块组成示例

PBCH时域占用SSB块中第2个、第3个、第4个OFDM符号,第2个、第4个OFDM符号全部被PBCH使用。第3个OFDM符号由PBCH和SSS频分复用,PBCH占用两边各4个RB。PSS/SSS时域上分别使用SSB块内第1个和第3个OFDM符号,频域上映射到SSB中间的12个PRB,占用中间连续127个子载波。PSS两侧保护带以零功率发射,SSS两边分别预留8个或9个子载波作为保护带,以零功率发射。

一个SSB burst(SSB突发集)的发送周期为5ms(半帧),发送周期内可以配置多个SSB块,通常满足下面条件。

f≤3GHz,每个半帧最大定义4个SSB块。

● 3GHz < f≤7.125GHz,每个半帧最大定义8个SSB块。

f > 7.125GHz以上频率,每个半帧最大定义64个SSB块。

通过在不同时刻发送方位不同的波束完成小区SS/PBCH覆盖。UE通过扫描每个波束获得最优波束,完成同步和系统消息的解调。每个SSB块都能够独立解码,并且UE解析出来一个SSB后,可以获取小区PCI、系统帧号(System Frame Number,SFN)、波束索引(SSB Index)等信息。广播信道波束扫描如图2-5所示。

在一个无线帧中,SSB块既可以在前5ms(前半帧)发送,也可以在后5ms(后半帧)发送,具体发送位置可以从PBCH消息中获取。半帧中SSB的第一个符号位置由使用的SSB格式决定。SSB时域位置见表2-4。

图2-5 广播信道波束扫描

1.MIB(Master Information Block,主信息块)。

表2-4 SSB时域位置

续表

SSB块在时隙内位置示意如图2-6所示,SSB块在时隙内位置示意(CaseC-30kHz)如图2-7所示。

图2-6 SSB块在时隙内位置示意

图2-7 SSB块在时隙内位置示意(CaseC-30kHz)

SSB不仅用于小区搜索,同时也作为UE进行小区测量的参考信号。通过测量SSB, UE可以获取信道状态指示(CSI)信息并上报给基站。

● 基于SSB的L1-RSRP测量,用于小区选择、重选和切换。

● 获取SSB波束索引,用于初始波束管理。

目前,国内SSB图样见表2-5。

表2-5 国内SSB图样

SSB块在时隙内位置示意如图2-8所示。

图2-8 SSB块在时隙内位置示意

SSB频域位置定义示意如图2-9所示。

PointA:频域的参考点,对应公共资源块CRB0的第0个子载波的频率,是一个参考位置,可位于传输带宽外面的保护带内,由参数absoluteFrequencyPointA定义,该参数配置在信元FrequencyInfoDL和FrequencyInfoUL-SIB中。其中,FrequencyInfoUL-SIB由SIB1发送给UE。

OffsetToPointA:SSB的第1个RB的0号子载波和PoinA相差的RB数量。OffsetToPointA由SIB1中FrequenceInfoDL-SIB发送给UE。

KSSB:表示以x kHz为单位的偏移量,通过MIB中SSB-subcarrier offset广播给UE。对于FR1频段,x =15;对于FR2频段,x的值由MIB中的subCarrierSpacingCommon字段指示。

需要说明的是,相关参数详细描述可参阅规范3GPP TS38.211和3GPP TS38.213。不同BWP的带宽和频域位置需要基于一个UE已知的RB栅格(标尺)进行配置,因此,引入了CRB概念。

图2-9 SSB频域位置定义示意