NRUE初始搜网流程
NR:UE初始搜网流程
UE的初始搜网流程,PSS->SSS->PBCH->RMSI.我画了一个简单的流程图如下,里面标注了每个环节的重点。
UE的初始搜网流程: 分为 SSB 同步(包括MIB读取)和 RMSI 的读取。
1. SSB
SSB包括: PSS,SSS,PBCH. UE 在GSCN频点上,搜索SSB.
SSB,在 时域 上占用0~3,共 4个symbol . 在 频域 上占用 20个RB (240个子载波)。
SSB的子载波间隔:15/30kHz for sub6G, 120/240kHz for A6G.
SSB时频资源定义见38.211 - Table 7.4.3.1-1
根据上图,我用excel画出了PSS/SSS/PBCH各部分的时频布局图,如下:
通过上图可知,PSS和SSS在频域上都占有相同的127个子载波。
PSS: 频域长度为127的伪随机序列(由M序列生成),采用BPSK调制。3个循环移位,对应
N I D ( 2 ) N_{ID}^{(2)}
N
I
D
(
2
)
的3个值。
SSS: 频域长度为127的伪随机序列,BPSK调制。
伪随机序列可以参考:
m序列可以参考:
N I D C E L L N_{ID}^{CELL}
N
I
D
C
E
L
L
= 3
N I D ( 1 ) + N I D ( 2 ) N_{ID}^{(1)} + N_{ID}^{(2)}
N
I
D
(
1
)
N
I
D
(
2
)
(
N I D ( 1 ) ∈ N_{ID}^{(1)} \in
N
I
D
(
1
)
∈ {0,1,…,335}
N I D ( 2 ) ∈ N_{ID}^{(2)} \in
N
I
D
(
2
)
∈ {0,1,2})
UE搜索到PSS/SSS后,获得了
N I D C E L L N_{ID}^{CELL}
N
I
D
C
E
L
L
,接下来要解码PBCH。要解码PBCH,首先根据
N I D C E L L N_{ID}^{CELL}
N
I
D
C
E
L
L
计算出DMRS参考信号的位置。
****v =
N I D C E L L N_{ID}^{CELL}
N
I
D
C
E
L
L
mod** 4** . // v 为DMRS在频域起始位置。
参考 3GPP 38.211中的Table 7.4.3.1-1( DM-RS for PBCH )可知, 相邻的DMRS 在频域间隔4个子载波。
举例v=1, DMRS位置如下:
知道了PBCH DMRS的位置,下一步信道估计进而得以解调PBCH(MIB)了。
SSB 的时域位置
SSB的周期可以位5/10/20/40/80/160 ms, 默认20 ms,SSB的周期信息由SIB1->ServingCellConfigCommon->ssb-periodcityServingcell 定义。SSB在一个SSB burst set 中,可以发送多次, 且SSB burst set 中所有SSB位于同一个half-frame内(5ms). SSB 的时域特性比LTE要复杂的多,参考38.213 - 4.1 Cell Search, 这一章定义了SSB块的时域特点, 针对不同的频率范围、不同的SCS, 定义了5种Case A/B/C/D/E. 下图来自sharetechnote:
对于这5中case, SSB 周期内发送的最大个数位L=4/8/64, UE需要从PBCH块中获取当前的SSB 索引信息,才能得到完整的下行Timing(SFN、子帧、slot、symbol). UE 根据不同的FR范围,所支持的Band, 对可能的case 进行盲检 。
PBCH除了承载MIB信息外,还有8bit的额外信息,下图来自Keysight网站,描述非常清楚。
通过上图可以看到SSB index 与如下2部分参数有关:
PBCH DMRS (i
S S B _{SSB}
S
S
B
) // 使用8种DMRS初始化序列去盲检, 获取i
S S B _{SSB}
S
S
B
, 参考38.211 - 7.4.1.4.1
PBCH Payload // L=64 时,需要6个bit来表示,高位的3bit位对应PBCH Payload的
a ˉ A ˉ + 5 \bar{a}_{\bar{A}+5}
a
ˉ
A
ˉ
5
、
a ˉ A ˉ + 6 \bar{a}_{\bar{A}+6}
a
ˉ
A
ˉ
6
、
a ˉ A ˉ + 7 \bar{a}_{\bar{A}+7}
a
ˉ
A
ˉ
7
参考38.213 - 7.1.1
UE解调PBCH成功后,获取MIB信息 和 SSB index后,也就获取了时域的完整信息(SFN、子帧、slot)
RMSI
RMSI: Remaining Minimum System Information, 可以认为就是SIB1.
MIB中有2个重要信元:
k S S B k_{SSB}
k
S
S
B
和 pdcch-ConfigSIB1。
k S S B k_{SSB}
k
S
S
B
在 , 而 pdcch-ConfigSIB1 是获取RMSI的重要依据,它用来指示UE获取RMSI的调度的PDCCH的信息。和LTE的套路一样,SIB1信息通过PDSCH发送,而PDSCH的资源位置需要PDCCH信道的DCI来指示。
pdcch-ConfigSIB1包含2个信元: ControlResourceSetZero (写为 CORESET 0 ) 、searchSpaceZero. ,
CORESET 0 就是RMSI对应物理资源的集合, TS38.213 13章 中预定义了一些表格用来描述SIB1所在CORREST的位置以及SIB1与SSB的复用方式。我准备后续专门写一篇文章来描述SIB1的解调(目前还没有详细研究透彻, 😦 ).
UE获取了COREST 0的时频位置,可以在COREST 0对应的 Type 0 CSS (公共搜索空间)使用SI-RNTI盲检( DCI1_0 )RMSI的调度信息。UE 根据RMSI的调度信息,在指定的时频位置解码PDSCH信道,获取RMSI(SIB1)的内容,完成初始搜网过程。