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3GPP New Radio同步信號與廣播通道的傳送規則

上次的文章中有向大家介紹3GPP NR同步信號與廣播通道的架構,如下圖所示。本文繼續向大家介紹3GPP NR系統如何使用此信號讓用戶端達到時/頻同步以及細胞搜尋的目的。

 

圖一:SS/PBCH block架構圖

 

由於NR系統規劃支援的頻譜範圍非常的廣~1GHz40GHz,考慮不同基地台於不同頻帶所使用的情景與技術將有所不同,SS/PBCH block的傳送規則也需要相對應的設計。例如多天線技術中波束成型beamforming以及波束掃動beam sweep技術將廣泛的應用在高頻帶的無線通訊,則SS/PBCH block的傳送便需要考量如何結合波束的方式進行傳送。又例如NR系統與現存系統的共存co-existence問題,新舊系統在同一頻帶提供服務時同步信號與控制信號間如何避免干擾是很重要的問題。

考量上述各式各樣的布置需求,NR對於SS/PBCH block的傳送規則依據頻帶的不同而有所不同。首先,為了支援波束成型以及波束掃動,多個SS/PBCH block將組成一個同步訊號叢集(SS burst set),一個同步訊號叢集的時間單位為5ms。而一個同步訊號叢集中包含的SS/PBCH block個數L會因中心頻率的不同而有差異:

  • 3 GHz以下最大SS/PBCH block個數L為4。
  • 3 GHz至6 GHz之間最大SS/PBCH block個數L為8。
  • 6 GHz至52.6 GHz之間最大SS/PBCH block個數L為64。

此外,對於配置於 6GHz以下及6GHz至52.6GHz間傳送的SS/PBCH block可使用的子載波間距(subcarrier spacing; SCS)也各分為{15KHz, 30kHz} 及 {120KHz, 240KHz}。綜合以上所敘述,下圖描繪了SS/PBCH block依不同中心頻率及子載波間距設定,在一個包含了14個OFDM符元的時槽(slot)中呈現方式的示意圖。為了描述方便起見,圖中將SS/PBCH block簡化為SS Block。

圖二:SS/PBCH block依不同載波間距設定(15KHz或30kHz),在時槽中的配置示意圖。

圖三:SS/PBCH block依不同載波間距設定(120KHz或240kHz),在時槽中的配置示意圖。

 

依圖二所示,考慮低頻帶的部屬可能會有新舊系統間共存的問題,當SS/PBCH的載波間距設定為15KHz或30KHz(pattern#1)時,其配置刻意避開了LTE系統中兩個OFDM 符元的下行控制通道(Physical downlink control channel, PDCCH)的資源。而另一方面,若考慮配置的頻譜沒有共存的問題時,SS/PBCH的載波間距設定為30KHz (pattern#2)的配置提供了較佳的調度彈性。

最後,在一個時間長度為5ms的同步訊號叢集中,依據不同中心頻率及子載波間距設定的示意圖如下:

圖四:SS/PBCH block依不同載波間距設定(15KHz或30kHz),在同步訊號叢集中的配置示意圖。

圖五:SS/PBCH block依不同載波間距設定(120KHz或240kHz),在同步訊號叢集中的配置示意圖。

 

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