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手机作为大家日常生活中必不可少的设备，为大家带来了极大的便利，连接了每一个人。而这种连接离不开无处不在的移动网络。
想必大家都注意到了，每次手机开机，或者关闭飞行模式之后，总是需要一小段时间，屏幕右上角或左上角才会出现显示信号强度的标识📶，看到满格，往往都会很心安。
那么在这一小段时间内，终端做了什么呢？或者说，终端是怎么找到基站，并和它建立连接的呢？这就离不开移动网络中非常重要的一个参考信号——同步信号块(Synchronization Signal Block, SS Block, SSB)。下面大家就来简单先容下这个终端开机后第一个用到的参考信号。
同步信号块
为了终端在开机进入系统时能够找到小区，以及在移动时能够找到新的小区，每个NR的小区都会在下行周期性地发送同步信号，同步信号包括以下几部分：主同步信号(Primary Synchronization Signal, PSS）、辅同步信号(Second Synchronization Signal, SSS)、物理广播信道(Physical Broadcast Channel, PBCH)及其解调参考符号(Demodulation Reference Symbol, DMRS)。
其中，PSS和SSS用于携带小区ID（可携带1008个小区ID）、完成时频同步、获取符号级定时；SSS和PBCH的解调参考信号DMRS可用于小区或波束信号强度/信号质量的测量；PBCH用于指示时隙/帧定时等信息。下面大家来详细先容下每一部分。
1 主同步信号PSS
终端进入系统首先要搜索的信号就是PSS。在这个阶段，终端还不知道系统的定时，终端和网络的载波频率之间也可能存在很大偏差。 终端一旦找到了PSS，就同步到PSS的周期（这里的同步是粗粒度的同步，后续存在其他机制进一步优化同步的精度）。然后终端可以参考PSS的频率，进一步消除终端和网络之间的频率偏差。 PSS序列一共有三种，因此终端此时能将小区分为三组。
2 辅同步信号SSS
终端一旦检测到PSS，也就知道了SSS的发送定时。通过检测SSS，终端可以确定该小区的PCI。NR总共有1008个不同的PCI，但是由于终端已经检测到PSS，所以会将PCI减少到三分之一。因此有336个不同的SSS，与已经检测到的PSS组成完整的PCI。
3 物理广播信道PBCH
PSS和SSS是有特定结构的物理信号，而PBCH则是更为传统的物理信道，在 PBCH上发送的是经过信道编码的信息。PBCH承载主系统信息块(Master Information Block,MIB)，其中包含了少量信息，终端要根据这些信息来获取网络广播的剩余系统信息。 下表列出了PBCH所承载的信息。这里边大家主要先容和时频同步有关的部分，即SSB时间索引、半帧比特、系统帧号以及CRB网格偏移。
在聊SSB时间索引之前，大家需要先了解一个概念，同步信号突发集(SSburstset)。SSB和对应的LTE信号的一个关键区别是，网络可能以波束扫描的方式发送SSB，即以时分复用的形式在不同波束上发送不同的SSB(见下图)。波束扫描中的SSB集合称为同步信号突发集。每个SS突发集要么在每10ms帧的前半帧，要么在后半帧。
在简单先容完同步信号突发集的概念后，大家就可以逐步了解下PBCH里承载的一些信息的作用了。
SSB时间索引标识了该SSB在SS突发集里的位置，上面大家提到一个SS突发集里是包含多个SSB的，那么每个SSB具体在突发集的哪个位置，就是由这个字段指示的，具体说来，SSB 时间索引由两部分组成：PBCH加扰编码的隐式部分以及PBCH解码后的显式部分。
PBCH 可以采用8种不同的加扰模式，隐性地指示最多8种SSB时间索引。当工作在6GHz以下(FR1)时, 一个SS突发集里最多8个SSB就足够了。
对于工作在更高的频率范围(FR2)，一个SS 突发集里最多可以有64个SSB，这意味着除了8种不同的加扰模式隐性指示外，还需要额外的3bit来指示SSB时间索引。这额外的3bit就是PBCH里的SSB时间索引字段。
上面大家提到每个SS突发集要么在每10ms帧的前半帧，要么在后半帧。半帧比特的作用就是指示该SSB是位于10ms秒帧的前5ms还是后5ms（即前半帧还是后半帧）。如上所述，半帧比特和SSB 时间索引一起，用于终端确定小区的帧边界。
系统帧号字段的含义比较直观，显式地指出了系统帧号，结合上述获取到的帧边界的信息，就能找到每一个具体的帧了。
上面都是确定时域同步所用的一些字段，最后要先容的是一个和频域同步有关的，即CRB网格偏移。
CRB 网格偏移(grid offset)提供了 SSB 和公共资源块网格之间的频率偏移信息。因为SSB在载波的频域位置是灵活的，甚至不必与载波的CRB网格对齐。但是，对于SIB1的接收，终端需要知道CRB网格信息的。因此，PBCH必须提供SSB和CRB 网格之间的频率偏移信息，使得终端在接收SIB1之前就能获取。
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发表于 2025-4-1 14:12:23
