【5G PHY】5G SS/PBCH块介绍（三）

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本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G算力网络技术标准研究。


博客内容主要围绕：
       5G/6G协议讲解
       算力网络讲解（云计算，边缘计算，端计算）
       高级C语言讲解
       Rust语言讲解

PSS、SSS介绍

一、PSS

1.1 PSS介绍

       5G NR共有336×3=1008个物理小区标识（Physical Cell Identifier，PCI），PCI的计算如公式为$$N_{ID}^{cell}=3N_{ID}^{(1)}+N_{ID}^{(2)}$$，其中$N_{ID}^{(1)}$和$N_{ID}^{(2)}$是通过解码SSS和PSS获取到的。

       PSS的序列有3种，$N_{ID}^{(2)}$∈{0，1，2}，他的序列是一个长度为127的伪随机序列，采用BPSK M序列，通过对基本的M序列进行循环移位的方式产生3个不同的PSS的序列，3个循环移位的位置分别为0、43和86。

       PSS是UE进行小区搜索的第一个信号，是小区搜索过程中复杂度最高的过程，在此之前，UE还不知道系统的定时信息，UE内部的参考频率也不精确，UE和网络之间在频率上还有较大的波动。为了能够方便UE区分PSS序列，循环移位的间隔较大，且PSS的序列数量较少。

1.2 PSS序列

       PSS的序列是通过下面的公式生成的
$$d_{PSS}(n)=1-2x(m)，其中m=(n+N_{ID}^{(2)})mod127，0<=n<127$$
其中x(n)通过下面的公式定义
$$x(i+7)=(x(i+4)+x(i))mod2$$
初始序列由下面的公式定义
$$[x(6)\times x(5)\times x(4)\times x(3)\times x(2)\times x(1)\times x(0)]=[1110110]$$

       PSS映射到SSB中间连续的127个子载波上，只要搜索到PSS，UE即可获得PSS的定时、SSB的子载波间隔和PCI的$N_{ID}^{(2)}$，同时可以作为UE内部频率产生的参考，很大程度上消除UE和网络之间的频率波动。

二 SSS

2.1 SSS介绍

       SSS有336种取值，$N_{ID}^{(1)}$∈{0，1，…，335}，相比于PSS的序列，SSS有很多，主要原因是UE已知SSS序列的定制，搜索SSS序列的复杂度显著降低。NR的SSS也是长度为127的伪随机序列，采用频域BPSK M序列。

2.2 SSS的序列

       SSS有两个生成多项式
$$d_{SSS}(n)=\lfloor 1-2x_0((n+m_0)mod127\rfloor \lfloor 1-2x_1((n+m_1)mod127\rfloor$$
$$m_0=15\lfloor N_{ID}^{(1)}/112\rfloor +5N_{ID}^{(2)}$$
$$m_1=N_{ID}^{(1)}mod112$$
$$0<=n<127$$
其中x₀(n)和x₁(n)通过下面的公式定义
$$[x_0(6)x_0(5)x_0(4)x_0(3)x_0(2)x_0(1)x_0(0)]=[0000001]$$
$$[x_1(6)x_1(5)x_1(4)x_1(3)x_1(2)x_1(1)x_1(0)]=[0000001]$$

SSS映射到SSB中间连续的127个子载波上，只要搜索到SSS，UE即可获得$N_{ID}^{(1)}$，根据$N_{ID}^{(1)}$$N_{ID}^{(2)}$，UE即可获得小区PCI。

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