NR:UE初始搜网流程

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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。

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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

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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 $N_{ID}^{(2)}$ 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：https://blog.csdn.net/wowricky/article/details/103290121

m序列可以参考： https://blog.csdn.net/wowricky/article/details/103282509

$N_{ID}^{CELL}$ = 3 $N_{ID}^{(1)} + N_{ID}^{(2)}$ ( $NID(1)∈N_{ID}^{(1)} in$ {0,1,…,335} $NID(2)∈N_{ID}^{(2)} in$ {0,1,2})

UE搜索到PSS/SSS后，获得了 $N_{ID}^{CELL}$ ,接下来要解码PBCH。要解码PBCH，首先根据 $N_{ID}^{CELL}$ 计算出DMRS参考信号的位置。

v = $N_{ID}^{CELL}$ 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。

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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:

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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。

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通过上图可以看到SSB index 与如下2部分参数有关：

PBCH DMRS (i $_{SSB}$ ) // 使用8种DMRS初始化序列去盲检, 获取i $_{SSB}$ ，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 $aˉAˉ+5ar{a}_{ar{A}+5}$ 、 $aˉAˉ+6ar{a}_{ar{A}+6}$ 、 $aˉAˉ+7ar{a}_{ar{A}+7}$ 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： $k_{SSB}$ 和 pdcch-ConfigSIB1。

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$k_{SSB}$ 在获取PointA时使用，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。

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