5G NR 同步过程
小區搜索
小區同步指的是UE獲取小區的時域和頻域同步,并在這個過程中獲取到物理小區ID。
UE通過按序接收主同步信號PSS和輔同步信號SSS來執行小區搜索。
PBCH、PSS和SSS是連續的符號,組成一個SS/PBCH塊。UE認為SSS、PBCH解調參考信號(DMRS)和PBCH數據有相同的EPRE(Energy Per Resource Element),而一個SS/PBCH塊中的PSS信號的EPRE和SSS信號的EPRE比例為0dB或3dB。如果還沒有得到高層配置參數,而UE又檢測到了由SI-RNTI、P-RNTI或RA-RNTI加擾的內容為DCI format 1_0的PDCCH,PDCCH-DMRS的EPRE相對SSS的EPRE的比例在-8dB到8dB之間。
時域資源
在一個攜帶SS/PBCH 塊的半幀中,有多個候選時刻可以放置SS/PBCH
塊,這些候選時刻的起始符號索引由子載波間隔scs決定,具體情況如下表所示,符號索引0指的是半幀中的第一個時隙的第一個符號:
如果還沒有通過高層參數subcarrierSpacing配置SS/PBCH塊的scs,適用的情況取決于每個小區各自的頻帶。
對于在一個小區集合中配置了載波聚合且頻帶為FR2的UE,或者在一個小區集合中載波聚合的頻率相鄰且頻帶為FR1的UE,這個小區集合的任何一個小區中的subcarrierSpacing應該是一致的。
在一個半幀中,候選SS/PBCH塊的索引按照時域升序從0到Lmax-1,而SS/PBCH塊索引和PBCH的DMRS序列又存在一對一映射關系,因此通過檢測PBCH的DMRS序列,UE可以確定SS/PBCH塊索引低bit位:對于Lmax=4,確定低2bit,對于Lmax>4,確定低3bit。對于Lmax=64,UE通過PBCH載荷aˉAˉ+5,aˉAˉ+6,aˉAˉ+7\bar{a}_{\bar{A}+5},\bar{a}_{\bar{A}+6},\bar{a}_{\bar{A}+7}aˉAˉ+5?,aˉAˉ+6?,aˉAˉ+7?來確定每個半幀SS/PBCH塊索引的高3bit。
基站通過高層參數ssb-periodicityServingCell來配置服務小區SS/PBCH塊的接收周期,以半幀為單位。如果沒有配置這個參數,則假定周期為一個半幀。周期適用于服務小區的所有SS/PBCH塊。在初始小區選擇時,SS/PBCH塊的周期為2幀。
在檢測到一個SS/PBCH塊時,UE從MIB確定用于Type0-PDCCH CSS集的CORESET是否存在:如果KSSB≤23K_{SSB}\leq23KSSB?≤23且頻帶為FR1,或者KSSB≤11K_{SSB}\leq11KSSB?≤11且頻帶為FR2,則CORESET存在;如果KSSB>23K_{SSB}>23KSSB?>23且頻帶為FR1,或者KSSB>11K_{SSB}>11KSSB?>11且頻帶為FR2,CORESET不存在。用于Type0-PDCCH CSS集的CORESET由PDCCH-CofigCommon配置。KSSBK_{SSB}KSSB?表示公共資源塊 NCRBSSBN_{CRB}^{SSB}NCRBSSB?中的子載波 0
相對 SS/PBCH 塊中的子載波 0 的偏移。
不傳輸SS/PBCH塊的服務小區,UE基于接收PCell或PSCell的SS/PBCH塊獲取與服務小區的時域和頻域同步。
傳輸時間調整
基站通過高層參數n-TimingAdvanceOffset,提供給UE一個值NTA_offsetN_{TA\_offset}NTA_offset?作為服務小區的時間調整偏移。如果沒有獲得n-TimingAdvanceOffset,UE為服務小區確定一個默認的NTA_offsetN_{TA\_offset}NTA_offset?,取值為25600?Tc25600*T_c25600?Tc?,具體可見38.133-Table7.1.2-2。
TAG(Timing Advance
Group)下的所有服務小區使用相同的上行時間用于PUSCH/SRS/PUCCH傳輸,所以也使用相同的NTA_offsetN_{TA\_offset}NTA_offset?作為調整值。
時間調整指示消息指出了一個初始的時間調整量NTAN_{TA}NTA?,用于TAG。對于2μ?15kHz2^{\mu}*15kHz2μ?15kHz的SCS,TA命令使用16?64?Tc/2μ16*64*T_c/2^\mu16?64?Tc?/2μ的倍數來指示在TAG中相對于當前上行時間的改變量。
在隨機接入響應中,一個TAG的TA命令指示的值NTAN_{TA}NTA?由索引值TAT_ATA?=0,1,2,…,3846表示,對SCS為2μ?15kHz2^{\mu}*15kHz2μ?15kHz的TAG進行的調整值為NTA=TA?16?64/2μN_{TA}=T_A*16*64/2^\muNTA?=TA??16?64/2μ,NTAN_{TA}NTA?與接收到RAR之后UE第一次上行傳輸的SCS相關。
在其它情況下,針對TAG的時間提前命令,指示了從NTA_oldN_{TA\_old}NTA_old?到NTA_newN_{TA\_new}NTA_new?的調整量TAT_ATA?,TAT_ATA?由索引0,1,2,…,63表示,對于SCS為2μ?15kHz2^{\mu}*15kHz2μ?15kHz,NTA_new=NTA_old+(TA?31)?16?64/2μN_{TA\_new}=N_{TA\_old}+(T_A-31)*16*64/2^\muNTA_new?=NTA_old?+(TA??31)?16?64/2μ。
正數或負數的TAT_ATA?值,分別指示了提前或延后于某TAG上行傳輸的時間量。
在上行時隙n收到的時間提前命令,對于除了由RAR上行授權調度的PUSCH之外,從上行時隙n+k+1開始應用對應的調整值,其中k=?Nslotsubframe,μ?(NT,1+NT,2+NTA,max+0.5)/Tsf?k={\lceil}N^{subframe,\mu}_{slot}*(N_{T,1}+N_{T,2}+N_{TA,max}+0.5)/T_{sf}\rceilk=?Nslotsubframe,μ??(NT,1?+NT,2?+NTA,max?+0.5)/Tsf??。NT,1N_{T,1}NT,1?指的是N1個符號的時間間隔,這個間隔表示在附加PDSCH DMRS配置的情況下,UE處理能力1對應的PDSCH接收時間。NT,2N_{T,2}NT,2?指的是N2個符號的時間間隔,該值與UE處理能力1對應的PUSCH準備時間一致。NTA,maxN_{TA,max}NTA,max?指的是12個bit的TA命令字段可以給出的最大時間提前量。Nslotsubframe,μN^{subframe,\mu}_{slot}Nslotsubframe,μ?指的是每個子幀的時隙數。TsfT_{sf}Tsf?為1毫秒的子幀持續時間。N1和N2的確定與所有上行載波的上行BWP以及他們對應的DL BWP中最小的SCS相關。時隙n和Nslotsubframe,μN^{subframe,\mu}_{slot}Nslotsubframe,μ?的確定與TAG中所有上行載波的上行BWP中最小的SCS相關。NTA,maxN_{TA,max}NTA,max?的確定與TAG中給所有上行載波配置的上行BWP以及初始激活的UL BWP(由initialuplinkBWP給出)中最小的SCS有關。
如果UE在接收到時間提前命令和應用該命令對應的調整量之間,改變了一個激活的UL
BWP,那么UE基于新激活的UL BWP的SCS來確定時間提前命令的值。如果UE在應用了一個調整量之后改變了激活的UL BWP,那么UE認為在改變前后有相同的絕對時間調整命令值。
如果接收下行時間改變了,而且不是補償或者只是通過上行時間調整量的部分補償而沒有時間提前命令,UE相應地改變NTAN_{TA}NTA?。
如果兩個相鄰的時隙因為TA命令而重疊,相對前一個時隙,后面的時隙持續時間縮短。
輔小區激活/去激活的時序
當在時隙n收到PDSCH攜帶的激活輔小區命令時,除了下面的情況,UE在不晚于【10,TS38.133】要求的最小值,不早于時隙n+k的時間內做相應的處理:
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某服務小區的CSI上報在時隙n+k激活
-
與該輔小區相關聯的sCellDeactivationTimer參數涉及到的動作,要在時隙n+k應用
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服務小區在時隙n+k沒有激活,則在n+k后服務小區處于激活態的最早的時隙,激活關聯的SCI上報
k的值是k1+3?Nslotsubframe,μ+1k_1+3*N^{subframe,\mu}_{slot}+1k1?+3?Nslotsubframe,μ?+1,其中指攜帶了接收到的PDSCH的HARQ-CAK信息PUCCH的傳輸時隙數,由調度PDSCH的DCI中的PDSCH-to-HARQ-timing-indicator字段指示。Nslotsubframe,μN^{subframe,\mu}_{slot}Nslotsubframe,μ?指對于SCS配置μ\muμ來說,每個子幀中用于PUCCH傳輸的時隙數。
如果在時隙n,UE收到了輔小區去激活命令或者輔小區的 sCellDeactivationTimer超時,除非在時隙n+k在激活的服務小區做CSI上報,否則不晚于【10,TS38.133】要求的最小時間,UE執行去激活輔小區相應動作。
PDSCH-to-HARQ-timing-indicator
對于DCI format 1_0,PDSCH-to-HARQ-timing-indicator字段的值映射{1,2,3,4,5,6,7,8}。對于DCI format 1_1,PDSCH-to-HARQ-timing-indicator字段的值根據表格TS38.213-Table-9.2.3-1映射為高層參數dl-DataToUL-ACK所指示的時隙數,dl-DataToUL-ACK參數在PUCCH-Config中配置,size從1到8,與Table-9.2.3-1可以對應起來:
總結
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