5G NR原理探讨贴-连载3（补充）

kongwenhua

我们知道，终端解析了PBCH之后会收到MIB消息内容，其中主要包含如下内容

MIB ::=                             SEQUENCE {

   systemFrameNumber                  BIT STRING(SIZE (6)),

   subCarrierSpacingCommon            ENUMERATED {scs15or60, scs30or120},

   ssb-SubcarrierOffset               INTEGER (0..15),

   dmrs-TypeA-Position                ENUMERATED {pos2, pos3},

   pdcch-ConfigSIB1                   PDCCH-ConfigSIB1,

   cellBarred                         ENUMERATED {barred, notBarred},

   intraFreqReselection               ENUMERATED {allowed, notAllowed},

   spare                              BIT STRING(SIZE (1))

}

同时在终端解析PBCH后它是会知道当前接受的SSB的编号（0到L-1）的，而根据频段以及子载波带宽的不同，SSB的数目L可以是4/8/64（这里都是指的理论上可以取得最大值，实际组网实现中可以根据自己需求使用合适的SSB数目），终端从哪里获取SSB的编号呢，这就需要两方面的信息内容。第一是PBCH信道的DMRS序列信息，NR中PBCH DMRS序列可以在8个序列中选择一个，这个需要终端进行盲检，因此获得了PBCH DMRS信息也就等于获得了3个bit信息。第二个方面就是在在MIB消息之外，物理层编码之前另外添加了8个bit的和时间有关的信息，其中的前4个bite表示SFN编号的低四位，结合 MIB信息中高六位systemFrameNumber                   BITSTRING (SIZE(6))，放在一起10bit可以表示1024个无线帧，这个无线帧号在drx计算以及paging等很多方面都是计算的输入参数。物理层编码的第五个bit是半帧标志，物理层的最后三个bite，根据SSB数目L的取值不同有不同的作用，当L最大值取64时，这三个bit和PBCH DMRS得来的三个bit一起构成了6个bit，可以表示64个取值（0到63），如果SSB的最大数目取4或者8时，则PBCH DMRS的三个bit就可以表示SSB编号（取值0到7），物理层的后三个bit只有第六个bit用来和MIB中的ssb-SubcarrierOffset                INTEGER(0..15)联合起来表示SSB和CRB之间的子载波偏移，其余的两个bit目前保留。

上面提到ssb-SubcarrierOffset                INTEGER(0..15)，它表示了SSB块和CRB之间的偏移关系，前面我们也提到过，根据协议计算出来的SSB的子载波中心和NR-ARFCN计算出来的整个带宽中的一个子载波的中心永远相差整数个子载波带宽，说明子载波永远是能对齐的，但是RB上不一定是对齐的，一般情况下，如果SSB和载波的RB带宽一致，那么这个偏移的范围就是{0,1,2,3….11}，但是如果载波的RB带宽大于SSB的子载波带宽，加入分别为30Khz和15Khz，那么一个载波RB会对应两个SSB的RB，因此这个以子载波数量统计的偏移量取值就成了{0,1,2,3….23}。根据协议，在低频段，载波频率<6GHz时，SSB的子载波带宽是可能小于初始接入带宽的子载波间隔的，但是在高频段>6GHz时，SSB子载波带宽取值为{120KHz和240KHz}，初始接入带宽的子载波间隔只能小于等于SSB的子载波间隔，这也造成了高低频段不同的需求。

我们以之前n41的频段计算实例来进一步理解一下（不考虑其他约束，仅仅示例计算ssb-SubcarrierOffset），

我们以n41频段30kHz子载波为例来看一下协议这种约束的原因

NR Operating  band	ΔFRaster    (kHz)	Uplink    Range  of NREF    (First  – <Step size> – Last)	Downlink    Range  of NREF    (First  – <Step size> – Last)
n41	15	499200 – <3> – 537999	499200 – <3> – 537999
	30	499200 – <6> – 537996	499200 – <6> – 537996

假定我们选择的NR-ARFCN为499200（实际是不可用的，必须保证频点的边界在频带内），即中心频率为2496MHz。

n41频段的GSCN定义如下（以30kHz子载波为例）

NR Operating band	SS  Block SCS	SS Block  pattern1	Range  of GSCN    (First  – <Step size> – Last)
n41	15 kHz	Case  A	6246 – <3> – 6717
	30 kHz	Case  C	6252 – <3> – 6714

假定GSCN选6252，则其对应的物理频率为2500.95MHz，NR-ARFCN频率和GSCN频率的差值为2500.95-2496=4.95Mhz=4950kHz，4950kHz/30kHz=165，为了简化，我们假定带宽是偶数个PRB，根据频点位置的定义他们现在都表示某一个PRB的第一个子载波的中心，因此如果两个频点位置间隔的子载波数能够模12，就说明此时RB是对齐的，ssb-SubcarrierOffset=0，模12的余数就应该是ssb-SubcarrierOffset的取值，根据上面的计算165 mod 12=9，说明此事ssb-SubcarrierOffset=9，进一步根据NR-ARFCN在该频段的定义，在GSCN不变的情况下，NR-ARFCN换成下一个可用频点就是移动30KHz，对应的ssb-SubcarrierOffset就会加减一，而在NR-ARFCN不变的情况下，换成下一个可用位置就等于频率偏移了1.2M，相当于偏移了1200KHz/30KHz=40个子载波的位置，40 mod 12后等于4，相当于ssb-SubcarrierOffset加减了4。

因此根据给定的GSCN和NR-ARFCN设置以及子载波带宽情况，我们可以计算出ssb-SubcarrierOffset参数，可能的话大家可以验证一下。

kongwenhua

通信技术你问我答 (积分兑奖)

有个错误，没法编辑，补充一下修改后的这句
而在NR-ARFCN不变的情况下，换成下一个可用位置就等于频率偏移了1.2M，

tombl

很好的文章