[5G][NR] 小区搜索

和LTE相同，NR中小区搜索的主要目的也是获得下行时频资源的同步，两者基本流程相同，只是由于NR中SSB的位置不再固定，导致了一些不同。

1. LTE 小区搜索流程

时域资源的同步：因为PSS/SSS在FDD/TDD中拥有固定的时域位置，所以通过检索PSS/SSS，以及比较两个信号的相对位置就可以获得帧结构的同步。

频域资源的同步：因为PSS/SSS无论在FDD/TDD中，固定占据频带中间72个子载波，通过解调PSS/SSS就可以获得中间72个子载波的位置以及中心频点。

2. NR 小区搜索流程

与LTE不同，NR中SSB的时域位置和频域位置都不再固定，而是灵活可变的。频域上，SSB不再固定于频带中间；时域上，SSB发送的位置和数量都可能变化。所以，在NR中，仅通过解调PSS/SSS信号，是无法获得频域和时域资源的完全同步的，必须完成PBCH的解调，才能最终达到时频资源的同步。

NR小区搜索流程：

 下面我们就详细来说说NR小区通过的过程：

1. 通过检测PSS/SSS信号，UE选择驻留小区。

2. 通过解调PSS/SSS 信号，得到PCI和symbol的同步，间接得到SSB的SCS和SSB的频点（absoluteFrequencySSB）。但是，由于PSS/SSS在时域上的位置（具体SSB分布在哪几个symbol上）是不固定的，在频域上的位置（起始RB）也是不固定的，所以解调PSS和SSS之后，UE并没有完成下行时频资源的同步。

3. 获得PCI之后，就可以确定PBCH DMRS的位置，从38.211中table 7.4.3.1-1中可以知道DMRS 的位置偏移量为PCI mod 4.解调PBCH DMRS，可以得到   （SSB index），以及 半帧信息。

PBCH DMRS的scrambling sequence如下：

根据28.211，当Lmax=4时， ，其中  对应SSB index的最低2bits。对应半帧信息，0对应前半帧，1对应后半帧。当Lmax =8/64时，，其中  对应SSB index的最低3bits。

需要注意的是：

1. 当Lmax =8 /64时，，Scrambling sequece中不再包含半帧信息，所以我们需要在PBCH payload中解调出半帧信息。

2. 当Lmax=64时，需要 6bit 来指示64个SSB index，此时，除了PBCH DMRS中解调得到的3 bit ，仍然需要额外3bit信息，这3bit信息我们将在PBCH payload中得到。

至此，

时域上，当我们成功解调PBCH DMRS之后，如果Lmax=4, 那么我们就成功得到了SSB index和半帧信息，UE端可以获得10ms帧同步。但是如果Lmax=8 /64, 那么UE还需要继续解调出PBCH payload才能获得10ms帧同步。

频域上，我们得到了SSB的SCS 和 SSB的频域位置。当我们通过解调PBCH获取之后，就可以根据和CORESET#0相应的offsetRB来定位SIB1的搜索空间。

3. PBCH

我们专门来介绍下PBCH。PBCH Payload以及对应的含义如下图所示。

当我们成功解调出PBCH Payload之后，我们就得到了MIB，以及Lmax=8/64时，对应的SSB index和半帧信息，至此无论哪种SCS和频域范围，都取得了10ms帧同步。

MIB：

相比于LTE，5G MIB中的信息要更加丰富。

1> SFN, MIB中包含6bit SFN信息，再加上payload中额外的4bit信息，得到MIB所在的SFN。

2> subCarrierSpacingCommon, 也就是SIB1,msg2/4对应的SCS，也是FR2中 对应的SCS信息。

如果 f<6G, subCarrierSpacingCommon 的 scs15or60 则对应使用15KHz， scs30 or120 则对应使用30KHz。

如果 f> 6G,  scs15or60 对应于60KHz， scs30or120 对应于120KHz。

3> ssb-SubcarrierOffset, 即。取值范围是0到15，也就是4bit信息。这对于FR2来说，是足够的, 的取值范围时0到11，4bit信息足够可以指示。但是对于FR1来说， 的取值范围是0到23，需要5bit来指示，所以除了MIB中的4bit之外，需要PBCH Payload中的1bit来共同指示。

4> dmrs-TypeA-Position, 指示了dmrs占用的symbol

5> pdcch-ConfigSIB1, 8bit，指示了SIB1对应的搜索空间serch space。

6> cellBarred, 2bit, 第1bit，指示本小区是否准许结果，第2bit，指示邻小区是否准许接入。比如在LTE双链接情况下，5G的小区就是不准许UE接入的。

7> intraFrequencySelection，是否可以选择同频的其他小区接入。

4. 总结

当UE完成SSB所有内容的解调时，也就完成了时域上的帧同步，频域上UE可以得到下一步要解调的SIB的SCS，搜索空间等信息。