同步栅格

同步栅格(Synchronization raster)

    4G时期,UE做同步是按照100kHz的频率来搜索广播同步信号的。到了5G,系统带宽由之前的最大20MHz,提升到了100MHz,over 6G甚至可以达到400MHz,这个时候如果仍然按照4G的方式来,所需的时间就会很长,而且终端也会非常的耗电。

    5G应运而生了同步栅格(Synchronization raster)的概念。3GPP专门定义了同步栅格(Synchronization Raster)的概念,并通过全局同步信道号(GSCN,Global Synchronization Channel Number)来限定搜索范围。

    GSCN对0-100GHz范围的频段做了定义,每个GSCN对应一个SSB的检测频点。

38.101-1 Table 5.4.3.1-1: GSCN parameters for the global frequency raster
38.101-2 Table 5.4.3.1-1: GSCN parameters for the global frequency raster

    从上面的这个图可以看出,每给出一个GSCN,就会有一个对应的N及M。

    就拿最复杂的3N + (M-3)/2来说,M的取值是{1,3,5},那么(M-3)/2就是{-1,0,1},而N的值会直接跳动3个,所以这种情况下,GSCN/3即为N值,GSCN%3 = (M-3)/2,M及N是可以单独算出的。

    有了上面的公式,我们只需要知道GSCN值,就知道N和M,进而可以算出这个GSCN对应的频率了,而这个频率就是可能的“SSB第10个PRB的0号子载波”(k=120,k从0开始取值)

    这也隐含了SA时网络测发送的SSB必须在GSCN对应的频率上发送,而UE想知道具体是哪一个GSCN,就需要UE依次轮询了。NSA可以不需要SSB。

38.101-1 Table 5.4.3.2-1: Synchronization raster to SS block resource element mapping

    那么,如果我们知道GSCN的范围及步长,就知道需要每个扫描的频率了。

    协议继而给出了每个工作带宽(Operating bands)需要扫描的GSCN编号范围及变化步长。

FR1
FR2

    就拿最常用的n41来说,SCS为15时,起始的GSCN是6246,步长为3,终止GSCN为6717。对应的频率就是6246,解出N=6246/3=2082,6246%3 = (M-3)/2,M=3。然后算出频率(N * 1200kHz + M * 50kHz) 2082*1200kHz + 3 * 50kHz = 2,498,550kHz。这个频率正好也处在n41的频率范围之内(2496 MHz – 2690 MHz,详见协议38.101-1 Table 5.2-1: NR operating bands in FR1)。

    步长为3,那么下一个GSCN为6249,对应的频率正好加1200kHz。

    所以扫描完整个n41 band仅需要(6717-6246)/3 +1 = 158次。

    对应的SCS为30时,由于部分GSCN跟SCS为15时重复,仅有SS Block pattern1不一样,可以与SCS为15时同步检测。

    通过这些计算,再根据Table 5.4.3.1-1: GSCN parameters for the global frequency raster,可以得出下图


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