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5G同步信号频率栅格
发布日期:2022-03-06

在LTE中,传输带宽配置的中心对应于DC载波和同步信号的中心。在初始小区搜索期间,一旦UE找到SS的中心,它就成为传输带宽配置的中心——因此,在找到SS之后,不需要额外的信令来指示传输带宽配置的中心(即SS和传输带宽配置之间频率位置的固定关系)。

5G同步信号的候选频率位置比NR载波带宽中心的可能频率位置更稀疏,原因是,假设UE以蛮力方式在每个信道栅格上搜索NR SS(例如LTE中的100kHz),则可能有助于减少UE在频域中搜索NR同步信号的努力,然而,在实际实现中,如果UE以蛮力方式搜索频率,则UE将仅在初始接入中为频率搜索消耗所有功率(例如对于100kHz粒度的1G-2GHz范围,UE以蛮力方式执行10000次频率假设测试)。

因此,在实际实现中,UE正在使用更高效的搜索算法。例如,基于查找表的小区搜索用于信道分配,或者在进行搜索操作之前对频率执行频谱分析,等等。这种优化的频率搜索只需要第一次发生UE成功地获取同步信号,随后的初始接入过程可以基于来自先前搜索小区结果的先验信息。

在协议中,起初没有基于实际小区搜索算法进行明确分析,以显示NR SS比NR载波带宽更稀疏的频率栅格的好处。这似乎限制了网络部署选项,同时在没有激励性技术分析的情况下,为NR SS设计创造了一整套需要解决的新问题。由于NR SS和NR载波之间的非固定频域关系,在每个NR SS频率位置检测到NR SS后,可能需要额外的信令,以指示NR载波的中心频率(类似于NB-IoT的带内操作)。

NR SS的频率栅格比NR载波的频率栅格更稀疏,这可能意味着NR SS的中心频率可能不同于NR载波的中心频率。因此,在邻区搜索中,当UE集中在NR载波的中心频率上时,UE需要尝试找到邻小区的NR SS。这意味着使用带通滤波来检测NR PSS。如果NR PSS的中心与NR载波的中心对齐,则UE可以应用低通滤波(比带通滤波稍微复杂一点)来查找相邻小区的NR PSS。此外,当NR SS不位于接收器处相对于DC的中心位置时,带通操作将破坏信号的潜在复共轭特性(complex conjugate properties),并且当要支持多个NR PSS序列时,将导致低效的相关器设计。因此,如果考虑NR SS的频率栅格比NR载波的频率栅格更稀疏,则优选具有单个NR PSS码以降低整体小区搜索复杂度。

对于帧内频率测量,如果NR SS的频率位置与不同的小区对齐,则UE可以尝试在给定频率中找到不同的小区。然而,如果NR SS的频率位置不同于不同的小区,则UE需要在不同的频率上执行多个小区搜索,这会显著增加UE的复杂度。因此,优选将NR SS的频率位置对准用于小区内测量的相同载波频率。

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