21、5G 网络中的小区获取与随机接入机制解析

5G 网络中的小区获取与随机接入机制解析

1. 小区获取

在 5G 网络中，移动设备进行小区获取是建立通信连接的重要步骤。

1.1 SS/PBCH 块相关特性

在频率范围 2 中，SS/PBCH 突发最多包含 64 个块，也就意味着最多有 64 个波束。在情况 E 下，使用 240kHz 的子载波间隔会限制突发占用的时间，但会增加其传输带宽。而 60kHz 的子载波间隔在 FR2 中占用时间过长，在 FR1 中占用带宽过大，因此不被支持。
在小区选择过程中，移动设备假设 SS/PBCH 突发以 20 毫秒的周期重复。在小区重选和测量报告过程中，gNB 中央单元可以指示 5 到 160 毫秒之间的其他重复周期。

1.2 SS/PBCH 块的获取步骤

• 主同步信号（PSS） ：移动设备首先寻找 PSS，它使用伪随机 m 序列传输。其内容取决于小区标识组内的物理小区标识，取值可以为 0、1 或 2。移动设备将接收到的信号与三种可能的 PSS 序列进行相关运算，从而发现附近每个小区在组内的小区标识，测量相应的符号定时，并获取初始频率同步。
• 辅同步信号（SSS） ：SSS 使用另一种伪随机 Gold 码序列传输。其内容取决于小区标识组，取值范围在 0 到 335 之间。由于 SSB 仅使用正常循环前缀，移动设备知道 PSS 和 SSS 之间的确切定时偏移，可立即接收 SSS，进而发现附近每个小区的小区标识组，确定其物理小区标识。
• PBCH 的解调参考信号 ：移动