5GNR同步信号

小区搜索目的是UE和小区时域和频域的同步，获取小区的PCI。和LTE类似，NR也定义了两种同步信号PSS和SSS，不同的是NR还需要PBCH。

1 PCI

5GNR中一共定义了1008个物理小区ID，是LTE的2倍。1008个PCI被分为了3组，每组为336个。PCI可以通过下面的公式进行计算出来。
$N^{cell}_{ID}=3N^{(1)}_{ID}+N^{(2)}_{ID}$
其中：

$N^{(1)}_{ID}\in\{0,1,\ldots,335\} \\ N^{(2)}_{ID}\in\{0,1,2\}$

2 PSS

图片1.png

频域上占127个子载波。
由长度为127的BPSK调制的m-Sequence生成。
用于下行帧同步，获取PSS的周期。
用于计算小区PCI的部分值： $N^{(2)}_{ID}$ 。
PSS在SSB的周期中周期性发送。

2.1 序列生成

$d_{PSS}(n)=1-2x(m) \\ m=\Big(n+43N^{(2)}_{ID}\Big)mod127 \\ 0 <= n <127$

其中：

$x(i+7)=(x(i+4)+x(i))mod2$

$[x(6)\quad x(5) \quad x(4) \quad x(3) \quad x(2) \quad x(1) \quad x(0)]=[1\quad 1 \quad 1\quad 0\quad 1\quad 1\quad 0]$

3 SSS

SSS时域上处于SSB的第三个OFDM符号上，频域上和PSS一样，占用中间的127个子载波。

3.1 序列生成

$d_{SSS}(n)=[1-2x_0((n+m_0)mod127)][1-2x_1((n+m_1)mod127)] \\ m_0=15\Big\lfloor \frac{N^{(1)}_{ID}}{112}\Big\rfloor+5N^{(2)}_{ID} \\ m_1=N^{(1)}_{ID}mod112 \\ 0<=n<127$

其中：

$x_0(i+7)=(x_0(i+4)+x_0(i))mod2$

$x_1(i+7)=(x_1(i+1)+x_1(i))mod2$

$[x_0(6)\quad x_0(5) \quad x_0(4) \quad x_0(3) \quad x_0(2) \quad x_0(1) \quad x(0)]=[0\quad 0 \quad 0\quad 0\quad 0\quad 0\quad 1]$

$[x_1(6)\quad x_1(5) \quad x_1(4) \quad x_1(3) \quad x_1(2) \quad x_1(1) \quad x_1(0)]=[0\quad 0 \quad 0\quad 0\quad 0\quad 0\quad 1]$

从公式可知：

结合PSS，可以获取小区的PCI。
由两个长度为127的BPSK调制的Gold Sequence生成。Gold sequence可以生成比其序列长度大得多的相互关联的序列。

4 总结

UE解析出PSS和SSS之后，就可以计算出小区的PCI。