0. 前言
从数据链路层开发者的角度出发,总结经常遇到的下行物理信道与信号一些基本概念。
1.物理信道
1.1 PDSCH
物理下行共享信道 :这是承载下行用户数据(来自的RLC/MAC)的核心信道。主要处理流程:加扰、调制、层映射、预编码、资源映射等。
1.2 PDCCH
物理下行控制信道:这是网络驱动UE的MAC层的主要的方式。因为它携带DCI,告诉UE在何处(时频资源)、以何种格式(MCS)、如何(HARQ信息)接收PDSCH或发送PUSCH。物理层需要持续监听PDCCH。
1.3 PBCH
物理广播信道:承载UE接入网络所必须的部分关键系统信息。
2 DCI
DCI:Downlink Control Information,这非常重要,作为数据链路层的开发者,最需要了解的是网络指示UE发送/接收数据时间点。
flowchart TD
A[DCI格式] --> B[下行调度]
A --> C[上行调度]
A --> D[组公共调度]
B --> B1[格式 1_0<br>紧凑下行调度<br>]
B --> B2[格式 1_1<br>标准下行调度<br>]
C --> C1[格式 0_0<br>紧凑上行调度<br>]
C --> C2[格式 0_1<br>标准上行调度<br>]
D --> D1[格式 2_0<br>时隙格式指示]
D --> D2[格式 2_1<br>抢占指示]
D --> D3[格式 2_2<br>上行功控指令]
D --> D4[格式 2_3<br>上行功控指令]
B1 -.->|常用 RNTI| R1[C-RNTI, CS-RNTI<br>SI-RNTI, P-RNTI...]
B2 -.->|常用 RNTI| R2[C-RNTI, CS-RNTI]
C1 -.->|常用 RNTI| R3[C-RNTI, TC-RNTI]
C2 -.->|常用 RNTI| R4[C-RNTI]
D1 -.->|专用 RNTI| R5[SFI-RNTI]
D2 -.->|专用 RNTI| R6[INT-RNTI]
D3 -.->|专用 RNTI| R7[TPC-PUSCH-RNTI]
D4 -.->|专用 RNTI| R8[TPC-PUCCH-RNTI]
2.1 主要 DCI 格式功能说明
2.1.1 下行调度 (Downlink Assignments)
用于指示UE在何处接收PDSCH数据。
-
DCI Format 1_0:紧凑下行调度
-
功能:用于调度PDSCH。它包含最精简的必要信息字段,开销小。
-
场景:
-
初始接入:在随机接入过程中,由TC-RNTI加扰。
-
系统消息调度:由SI-RNTI加扰,通知调度SIB1或其他SIB的PDSCH。
-
寻呼消息调度:由P-RNTI加扰,通知调度寻呼消息的PDSCH。
-
常规调度:也可由C-RNTI或CS-RNTI加扰,进行简单的数据调度。
-
-
特点:信息字段大小固定,UE已知,便于盲检。
-
-
DCI Format 1_1:标准下行调度
-
功能:用于调度PDSCH。它包含比1_0更丰富的信息,支持5G的高级特性。
-
场景:由C-RNTI或CS-RNTI加扰,用于UE常规数据业务的调度。
-
额外信息(相比1_0):
-
载波指示:在载波聚合(CA)时指示哪个成员载波。
-
带宽部分(BWP)指示:指示激活哪个BWP。
-
MIMO相关:包含层数、预编码、天线端口等用于空间复用的信息。
-
CBG(CodeBlock Group)传输:支持基于码块组的重传。
-
-
特点:字段大小可配置,功能更强大,是下行数据调度的主力。
-
2.2.2 上行调度 (Uplink Grants)
用于指示UE在何处以及如何发送PUSCH数据。
-
DCI Format 0_0:紧凑上行调度
-
功能:用于调度PUSCH。与1_0类似,是最精简的上行授权。
-
场景:
-
初始接入:在随机接入MSG3发送过程,由TC-RNTI加扰。
-
常规调度:由C-RNTI加扰,进行简单的上行数据发送。
-
-
特点:信息字段大小固定,通常与DCI 1_0大小相同,便于UE盲检(减少检测次数)。
-
-
DCI Format 0_1:标准上行调度
-
功能:用于调度PUSCH。支持5G上行高级特性。
-
场景:由C-RNTI加扰,用于UE常规上行数据业务的调度。
-
额外信息(相比0_0):
-
载波指示:用于上行CA。
-
BWP指示:指示上行BWP。
-
MIMO相关:支持上行传输预编码和MIMO。
-
CSI请求:指示UE在发送PUSCH时一并上报信道状态信息(CSI)。
-
-
特点:字段大小可配置,是上行数据调度的主力。
-
2.1.3 组公共(Group-Common)DCI格式
这些DCI不是发给某个特定UE,而是发给一组UE的,由特定的RNTI加扰。
-
DCI Format 2_0:时隙格式指示(SFI - Slot Format Indicator)
-
功能:动态指示一个或多个时隙中每个符号的方向(下行、上行、灵活)。
-
RNTI:SFI-RNTI。
-
作用:避免上下行干扰,特别是在TDD系统中实现动态时隙结构。
-
-
DCI Format 2_1:抢占指示(Preemption Indication)
-
功能:通知UE,之前某个下行传输中的一部分资源可能被高优先级业务(如URLLC)“抢占”了,导致接收错误。UE收到后可以忽略被抢占部分的数据,等待重传。
-
RNTI:INT-RNTI。
-
作用:保障高可靠性低时延业务,并提升eMBB业务的效率。
-
-
DCI Format 2_2:用于PUSCH和PUCCH的上行功控(Uplink Power Control)
-
功能:发送传输功率控制(TPC)命令,用于调整一组UE的PUSCH或PUCCH的发射功率。
-
RNTI:TPC-PUSCH-RNTI 或 TPC-PUCCH-RNTI。
-
-
DCI Format 2_3:用于SRS的上行功控
-
功能:发送TPC命令,用于调整一组UE的SRS(探测参考信号)的发射功率。
-
RNTI:TPC-SRS-RNTI。
-
2.2 K0:PDSCH时域资源分配偏移量
定义
-
K0 指的是从承载DCI(下行授权)的PDCCH所在时隙到该DCI所调度的PDSCH(承载下行数据的共享信道)所在时隙之间的时间偏移。
-
单位是时隙(Slot)。
-
公式表示:
PDSCH时隙 = PDCCH时隙 + K0
具体含义:
当UE在一个时隙(记为时隙 n
)中成功解码出一个下行授权DCI后,这个DCI告诉UE:“我给你调度的下行数据,不在现在这个时隙,而是在未来的 K0
个时隙之后,也就是时隙 n + K0
中。”
配置位置
K0的值并非固定不变,也不是由DCI直接用一个数字字段指示的。它的配置机制更为灵活,涉及以下两层配置:
-
- RRC高层信令配置(预定义表格):
- 网络通过RRC连接重配置消息为UE配置一个或多个 “PDSCH时域资源分配”表。这个表是一个列表,其中包含了多行可能的时域参数组合,每一行都定义了一个
K0
值以及其他参数(如PDSCH的起始符号和持续长度)。 - 在38.331协议中
PDSCH-Config
->pdsch-TimeDomainAllocationList
配置,格式如下: -
PDSCH-TimeDomainResourceAllocation ::= SEQUENCE { k0 INTEGER(0..32) OPTIONAL, -- Need S mappingType ENUMERATED {typeA, typeB}, startSymbolAndLength INTEGER (0..127) }
- 网络通过RRC连接重配置消息为UE配置一个或多个 “PDSCH时域资源分配”表。这个表是一个列表,其中包含了多行可能的时域参数组合,每一行都定义了一个
- RRC高层信令配置(预定义表格):
-
- DCI动态指示(索引):
-
在具体的某个下行授权DCI(如DCI format 1_0或1_1)中,会包含一个名为 “时域资源分配” 的字段Time domain resource assignment (38212)。这个字段本身不是一个具体的K0数值,而是一个索引(Index)。
-
UE收到DCI后,根据这个索引值,去查询网络通过RRC信令为其配置好的那个“PDSCH时域资源分配”表,从而找到对应的那一行,也就知道了本次传输的具体
K0
、起始符号和持续时间。 -
例如:如果DCI中的“时域资源分配”字段指示索引为
2
,UE查表得知K0 = 1
。这意味着UE将在当前PDCCH所在时隙的下一个时隙(n+1
)接收PDSCH。
-
- DCI动态指示(索引):
2.3 K1:UE接收PDSCH到发送反馈的时间偏移量
定义
-
K1 定义了从 UE接收PDSCH(下行数据)的时刻 到 UE发送对应HARQ反馈(ACK/NACK)的时刻 之间的时间偏移。
-
它的核心作用是:告诉UE应该在收到数据之后的哪个时间点,向网络汇报“收到下行数据的结果”。
-
公式表示:
HARQ-ACK 反馈时隙 = PDSCH 时隙 + K1
没有K1,网络就无法知道UE是否成功接收了数据,也就无法触发高效的重传。 K1的配置遵循 “RRC预配置多个选项 + DCI动态指示” 的模式。
-
- RRC 高层信令配置(预定义列表)
-
网络可以通过 RRCReconfiguration 等RRC消息中的
PUCCH-Config
IE 为UE配置一个可用的K1值列表。 - 在38.331协议中:
UplinkConfig
->PUCCH-Config
内,有一个叫做dl-DataToUL-ACK
的字段。这个字段是一个列表,包含了多个可供选择的K1值(单位为时隙)。 -
PUCCH-Config ::= { ... dl-DataToUL-ACK SEQUENCE (SIZE (1..8)) OF INTEGER (0..15) OPTIONAL, -- Need M ... }
-
- RRC 高层信令配置(预定义列表)
-
- DCI 动态指示(指定具体值)
- 在调度PDSCH的下行授权DCI(无论是DCI format 1_0 还是 1_1)中,都有一个专门的字段叫做 PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator (38212),这个字段的值是一个索引(Index)**。
- UE收到DCI后,用这个索引去查询RRC配置的
dl-DataToUL-ACK
列表,从而确定本次传输具体使用哪个K1值。
- DCI 动态指示(指定具体值)
2.4 K2:PUSCH时域资源分配偏移量
定义
-
K2 指的是从承载DCI(上行授权)的PDCCH所在时隙到该DCI所调度的PUSCH(承载上行数据的共享信道)所在时隙之间的时间偏移。
-
单位同样是时隙(Slot)。
-
公式表示:
PUSCH时隙 = PDCCH时隙 + K2
具体含义:
当UE在一个时隙(时隙 n
)中成功解码出一个上行授权DCI后,这个DCI告诉UE:“我允许你发送上行数据的时间,不是现在,而是在未来的 K2
个时隙之后,也就是时隙 n + K2
中。”
配置位置
K2的配置机制与K0完全类似,也采用“RRC配置表 + DCI动态索引”的方式:
-
- RRC高层信令配置(预定义表格):
- 网络通过RRC信令为UE配置一个 “PUSCH时域资源分配”表。这个表中的每一行同样定义了
K2
、PUSCH的起始符号和持续长度等参数。 - 在38.331协议中
UplinkConfig
->PUSCH-ServingCellConfig
->PUSCH-Config
->pusch-TimeDomainAllocationList
配置,格式如下: -
PUSCH-TimeDomainResourceAllocation ::= SEQUENCE { k2 INTEGER(0..32) OPTIONAL, -- Need S mappingType ENUMERATED {typeA, typeB}, startSymbolAndLength INTEGER (0..127) }
- 网络通过RRC信令为UE配置一个 “PUSCH时域资源分配”表。这个表中的每一行同样定义了
- RRC高层信令配置(预定义表格):
-
- DCI动态指示(索引):
- 在上行授权DCI(如DCI format 0_0或0_1)中,同样有一个 “时域资源分配” 字段。这个字段也是一个索引值。
- UE根据这个索引,去查询配置好的“PUSCH时域资源分配”表,从而确定本次上行传输的具体
K2
值。 - 例如:如果DCI指示索引为
3
,UE查表得知K2 = 4
。这意味着UE需要在收到DCI后的第4个时隙(n+4
)才能发送PUSCH
- DCI动态指示(索引):
2.5 时序链举例
2.5.1 UE下行接收数据流程
-
RRC配置:
-
PDSCH时域资源分配表:
K0
可选{0, 2, 4}
-
HARQ反馈时序列表 (
dl-DataToUL-ACK
):K1
可选{3, 4, 6}
-
-
起始时隙:
时隙 n
-
DCI格式: DCI format 1_1 (非回退下行授权)
流程步骤:
-
时隙 n: 网络下发调度指令 (PDCCH)
-
网络在时隙n的PDCCH信道上发送DCI。
-
DCI内容关键字段:
-
时域资源分配字段: 索引为0。
-
PDSCH-to-HARQ反馈时序字段: 索引为2。
-
频域资源分配、MCS 等字段。
-
-
-
时隙 n: UE接收并解析DCI
-
UE成功解码出DCI。
-
UE查表得知:
K0 = 2
,K1 = 6
。 -
UE现在知道:
-
数据将在 时隙 n+2 发送给我(PDSCH)。
-
我必须在收到数据后的 6个时隙内 给出反馈。
-
-
-
时隙 n+2: UE接收下行数据 (PDSCH)
-
UE在时隙n+2,根据DCI指示的精确频域资源和调制编码方案,接收PDSCH信道上的数据。
-
UE对数据进行解码。
-
-
时隙 n+2+6 = n+8: UE发送反馈 (PUCCH)
-
UE根据解码结果,在时隙n+8上通过PUCCH信道发送HARQ-ACK反馈。
-
如果解码成功 -> 发送 ACK
-
如果解码失败 -> 发送 NACK
-
timeline
title UE下行接收数据流程
section 时隙 n
PDCCH : 网络发送DCI 1_1
: UE解码得知 K0=2, K1=6
section 时隙 n+2
PDSCH : UE接收下行数据
section 时隙 n+6
PUCCH : UE发送HARQ-ACK反馈
2.5.2 UE上行发送数据流程
-
RRC配置:
- PUSCH时域资源分配表:
K2
可选{1, 2, 4, 8}
- PUSCH时域资源分配表:
-
起始时隙:
时隙 m
-
DCI格式: DCI format 0_1 (非回退上行授权)
流程步骤:
-
时隙 m: 网络下发调度许可 (PDCCH)
-
网络在时隙m的PDCCH信道上发送DCI。
-
DCI内容关键字段:
-
时域资源分配字段: 索引为2。
-
频域资源分配、MCS 等字段。
-
-
-
时隙 m: UE接收并解析DCI
-
UE成功解码出DCI。
-
UE查表得知:
K2 = 4
。 -
UE现在知道:
- 我被允许在 时隙 m+4 发送上行数据(PUSCH)。
-
-
时隙 m ~ m+4: UE准备数据
- UE在等待的这几个时隙内,根据DCI指示的MCS,将待发送的数据进行编码、调制,生成无线信号。数据链路层关键时序要求。
-
时隙 m+4: UE发送上行数据 (PUSCH)
- UE在时隙m+4,精确地在DCI指示的频域资源和符号上,通过PUSCH信道将数据包发送给网络。
timeline
title UE上行发送数据流程
section 时隙 m
PDCCH : 网络发送DCI 0_1
: UE解码得知 K2=4
section 时隙 m - m+4
: UE准备待发送数据
section 时隙 m+4
PUSCH : UE发送上行数据
2.6 NDI
新传 vs. 重传:NDI (New Data Indicator) 字段
-
字段位置:在调度下行数据(PDSCH)的DCI(如Format 1_0, 1_1)和调度上行数据(PUSCH)的DCI(如Format 0_0, 0_1)中,都有一个1比特的NDI字段。
-
工作原理:
-
初始传输:gNB(基站)要调度一次新的数据传输时,它会翻转(Toggle) NDI比特的值(即与上一次调度同一个HARQ进程的NDI值相比,0变1或1变0)。
-
重传:gNB要调度一次重传时,它会保持(Not Toggle) NDI比特的值(即与上一次调度同一个HARQ进程的NDI值相同)。
-
-
UE侧行为:
-
UE成功解码DCI后,会读取其中的HARQ进程ID字段,找到对应的HARQ进程缓冲区。
-
UE将该DCI中的NDI值,与此HARQ进程中存储的上一次接收到的NDI值进行比较。
-
如果两个值不同 -> 解释为 “新传” 。UE会清空该HARQ进程缓冲区的旧数据,准备存储新的传输块(TB),并期望收到一个全新的数据包。
-
如果两个值相同 -> 解释为 “重传” 。UE不会清空缓冲区,而是将这次收到的新数据与之前缓存的失败数据进行合并(Combining),以提升解码成功率。
-
2.7 RV
冗余版本 (RV - Redundancy Version) 字段
-
字段位置:在包含调度信息的DCI(如DCI 1_1, 0_1)中,有一个2比特的RV字段。
-
作用:RV指示了本次传输所使用的比特选择起点。一个传输块(TB)经过信道编码(LDPC)后,会生成一个大的编码后比特流。RV定义了从哪个位置开始选取比特来组成本次发射的码字。不同的RV版本会发送系统比特和校验比特的不同组合。
-
RV = 0:包含最多的系统比特,对于初始解码成功至关重要。
-
RV = 1, 2, 3:包含更多的校验比特,用于重传时与之前接收的数据进行合并,以对抗不同的错误模式。
-
-
UE侧行为:
-
UE从DCI中提取出这2比特的RV值(例如
00
代表 RV=0,01
代表 RV=1,等等)。 -
UE根据RV值,知道本次接收的数据在整个编码比特流中的起始位置。
-
在进行LDPC解码时,UE会使用RV信息来正确地解速率匹配(De-rate-matching),即知道收到的这些比特对应原始编码流的哪一部分,从而进行正确的软比特合并和解码。
-
2.8 MCS
调制与编码策略 (MCS - Modulation and Coding Scheme) 字段,5比特,在DCI(0_0, 0_1, 1_0, 1_1)都含有。
- 指示了本次传输所使用的调制方式(如 16QAM, 64QAM, 256QAM)和目标编码速率(Code Rate)。UE根据MCS索引查表,获得具体的调制阶数和TBS(传输块大小),从而知道如何解调和解码物理信道上的数据。
2.7 上行DCI传输指示
3 物理信号
3.1. 解调参考信号 (DM-RS)
Demodulation Reference Signal
-
功能:用于下行信道估计,以便UE能够对PDSCH或PDCCH进行相干解调(简单说,就是补偿无线信道造成的失真)。
-
特点:
-
UE专属:每个UE的DM-RS是独一无二的,基于其Cell-ID、RNTI、时频资源位置等参数生成,避免了用户间的干扰。
-
前置性:DM-RS被放置在与其关联的PDSCH/PDCCH相同的时频资源块内,即“频带内”传输。这意味着UE可以基于DM-RS获知它所要解调的数据所经历的信道特性,非常精准。
-
可配置:支持前端加载(Front-loaded),允许在符号的前端放置额外的DM-RS,以支持高速移动场景。
-
3.2. 相位跟踪参考信号 (PT-RS)
Phase-Tracking Reference Signal
-
功能:用于补偿高频段(如毫米波)通信中产生的相位噪声。相位噪声会导致接收信号的相位随机抖动,尤其是在高频率和高阶调制(如256QAM, 1024QAM)下,这个问题尤为严重。
-
特点:
-
高密度时域,低密度频域:通常在时域上每个符号都有,但在频域上间隔多个子载波。
-
依赖DM-RS:PT-RS的端口与DM-RS端口存在准共址(QCL)关系,UE需要先通过DM-RS进行粗信道估计,再利用PT-RS进行更精细的相位跟踪。
-
按需配置:并非所有场景都需要。通常在高频段和高阶调制时由网络配置并触发。
-
3.3. 信道状态信息参考信号 (CSI-RS)
Channel State Information Reference Signal
3.3.1 核心功能与目的
CSI-RS的核心功能是供终端(UE)对下行信道进行测量和特性估计,并将测量结果以信道状态信息(CSI) 的形式反馈给基站(gNB)。gNB利用这些反馈信息做出智能的决策,从而实现高频谱效率和高可靠性的通信。
具体来说,其目的包括:
-
信道质量测量(CQI):UE测量CSI-RS的接收功率(RSRP)和信噪比(SINR),从而计算出信道质量指示(CQI)。gNB根据CQI为UE选择合适的调制与编码策略(MCS)。
-
波束管理与测量:在毫米波等高频段,gNB使用多个波束覆盖小区。UE测量不同波束上发送的CSI-RS的信号质量,并向gNB报告最佳波束。gNB据此选择最优的发射/接收波束对,此过程称为波束管理。
-
空间特性测量(PMI/RI):
-
预编码矩阵指示(PMI):UE根据信道测量,向gNB推荐一个最优的预编码矩阵。这个矩阵用于gNB的波束赋形,使信号能量集中指向该UE。
-
秩指示(RI):UE建议gNB在当前信道条件下可同时传输的数据流层数(Rank)。RI=1代表单流传输(可靠性高),RI>1代表空间复用(速率高)。
-
-
时频跟踪:用于辅助UE进行精细的时间同步和频率同步。
-
无线链路监测(RLM):UE通过持续测量CSI-RS来监控下行链路质量,判断是否处于同步失步(Out-of-Sync)或同步(In-Sync)状态,从而触发无线链路失败(RLF)等过程。
3.3.2 主要特点
-
高灵活性:这是CSI-RS最显著的特点。其带宽、端口数、密度、时频位置和周期都高度可配置,可以完美适配不同场景(eMBB, URLLC, mMTC)的需求。
-
低开销:与总是全带宽发送的LTE-CRS不同,CSI-RS可以按需在频域上稀疏配置(例如,每4个RB才配置1个),大大降低了信号开销。
-
波束赋形:CSI-RS可以与SSB一样,使用模拟波束进行发送。每个CSI-RS资源都可以代表一个独立的波束,这是实现高频段波束管理的基础。
-
非UE专属与UE专属:
-
非周期CSI-RS:由DCI动态触发,用于按需的瞬时信道测量,时延低。
-
半持续CSI-RS(SP-CSI-RS):通过MAC-CE激活,通过DCI触发,用于周期性和动态性的平衡。
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周期CSI-RS(P-CSI-RS):通过RRC配置其周期和偏移,长期存在,用于波束管理、RLM等。
-
3.3.3 关键概念与配置
3.3.3.1 CSI-RS 资源(Resource)
一个CSI-RS资源在时频网格上占据一组特定的资源元素(RE)。它由以下参数定义:
-
端口数(Number of Ports):可以是1、2、4、8、12、16、24、32。端口数越多,支持的空间维度(MIMO流数)就越高。
-
时频密度(Density):例如,每个RB内每个端口占1个或0.5个RE。
-
频域配置:在频域上的位置(例如,配置的起始RB和带宽)。
-
周期与偏移(对于周期/半持续CSI-RS):配置其出现的周期(如10, 20, 40, 80 slot)和 slot/符号偏移。
3.3.3.2 CSI-RS 资源集(Resource Set)
一个资源集是一个或多个CSI-RS资源的集合。网络会为UE配置一个或多个资源集,每个资源集有特定用途:
-
波束管理:一个资源集中的多个资源通常代表不同的发射波束。UE需要测量集内所有资源,并报告信号最好的那个(基于L1-RSRP)。
-
信道测量(用于CQI/PMI/RI上报):一个资源集通常只包含一个资源,UE基于该资源进行完整的CSI测量和上报。
3.3.3.3 CSI 上报配置(Report Configuration)
这定义了UE如何上报、上报什么以及何时上报。它链接到一个CSI-RS资源集。
-
上报类型:
-
宽带上报:对整个带宽给出一个整体的CQI/PMI。
-
子带上报:将带宽分成多个子带,分别上报每个子带的CQI/PMI,更精细但开销大。
-
-
上报内容:可以是完整的CSI(CQI/PMI/RI),也可以只是波束测量结果(如SSBRI/CRI + L1-RSRP)。
-
上报时机:周期上报、半持续上报(由MAC-CE激活,DCI触发)、非周期上报(由DCI触发)。
3.3.4 工作流程举例:波束管理
-
配置:gNB通过RRC信令为UE配置一个CSI-RS资源集,其中包含4个CSI-RS资源(代表4个不同的发射波束)。
-
测量:gNB在4个波束上依次发射这4个CSI-RS资源。UE分别测量每个CSI-RS资源的信号质量(如L1-RSRP)。
-
上报:UE将测量结果汇总,选择信号最好的那个CSI-RS资源(即最佳波束),并将其索引(CRI) 和对应的RSRP值反馈给gNB。
-
决策与调度:gNB收到反馈后,得知哪个波束对该UE最佳。后续在向该UE发送PDSCH或PDCCH时,就使用这个最优波束进行发射,从而获得最高的信号增益。
3.4. 主同步信号 (PSS) 和 辅同步信号 (SSS)
Primary Synchronization Signal & Secondary Synchronization Signal
-
功能:共同组成SS/PBCH Block(SSB),是UE接入网络的第一步。
-
PSS:帮助UE完成符号同步和小区ID的一部分检测(标识物理层小区ID组中的具体ID)。
-
SSS:在PSS的基础上,帮助UE完成帧同步和小区ID组的检测。
-
结合PSS和SSS,UE可以解出物理层小区ID(共1008个),并确定5ms定时边界。
-
-
特点:
-
固定模式:在时频域上的位置相对固定(位于SSB的中心频点附近)。
-
周期性广播:以固定的周期(如20ms)在多个波束上扫描发送,以实现小区覆盖。
-
UE开机的初始小区搜索流程”:
-
盲搜PSS:UE在可能频点上扫描,寻找PSS信号。找到后,完成符号同步和部分PCI识别。
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解码SSS:根据PSS的位置,找到并解码SSS,完成帧同步和完整的PCI识别。至此,UE已经和小区实现了时频同步,并知道了小区的唯一身份标识(PCI)。
-
解码PBCH:基于已知的PCI,UE可以解码PBCH,获取至关重要的MIB信息。
-
随机接入:UE根据MIB中指示的
CORESET#0
配置,去监听PDCCH,以期找到调度SIB1的DCI。只有成功解码SIB1,UE才能获取到随机接入配置等信息,从而真正开始“连接”到网络(即随机接入过程)。
参考资料
《5G NR物理层规划与设计》
《5G移动通信系统设计与标准详解》
《5G技术核心与增强:从R15到R17》