5G ---SSB与preamble occasion

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5G中有SSB和beam概念,这里面是什么关系?先从几个问题入手:

为什么SSB与preamble occasion能够关联?

疑问:SSB包含PSS/SSS/PBCH,它是一个下行的概念,而PRACH occasion是一个上行的概念,两者为什么能关联?

答:在NR中的随机接入过程使用了波束,其中SSB在时域周期内有多次发送机会,并且有相应的编号,其可分别对应不同的波束,而对于UE而言,只有当SSB的波束扫描信号覆盖到UE时,UE才有机会发送preamble。而当网络端收到UE的preamble时,就知道下行最佳波束,换句话说,就是知道哪个波速指向了UE,因此SSB需要与preamble有一个关联,而preamble都是在PRACH occasion才能进行发送,则SSB与PRACH occasion进行了关联。

那么PRACH occasion是什么意思?

prach occasion可简单理解为,可用于发送preamble的时频域资源;可采用TDM(time-domain multiplexing,即Table 6.3.3.2-2~4中的time-domain prach occasions per prach slot)和FDM(frequency domain multiplexing,通过参数msg1-FDM配置)。

 5G ---SSB与preamble occasion_第1张图片

 

5G/NR SSB与PRACH occasion如何关联?

 举例:SSB-per-rach-occation = 1/4,每个PRACH occasion对应竞争preamble = 56,msg1-FDM = 4,SSB num = 8,SCS = 15KHz,PRACH Configuration Index = 109(TDD制下FR1)。  (不清楚每个PRACH occasion对应竞争preamble = 56是怎么来的,以及后面是怎么用的?哪位大侠知道希望解答下!)

这个56就是配的,就是ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB这个配置的。表示一个occasion可以配置多少个竞争preamble.

上面参数totalNumberOfRA-Preambles来配置竞争和非竞争的preamble数。应该是N的整数倍。

解释:

     1) PRACH Configuration Index = 109,查38.211表6.3.3.2-3得出:

        -- 在所有的帧中都有PRACH occasion(nSFN mod 1 = 0);

        -- 无线帧下的所有子帧都有PRACH occasion;

        -- 在每个子帧下的PRACH occasion的起始位置是从第9个符号开始;

        -- 每个子帧下一个PRACH slot;

        -- 一个PRACH slot中只有一个时域PRACH occasion;

        -- 一个PRACH长度为4,则占4个符号。
2) SSB-per-rach-occation = 1/4,表示一个SSB映射4个频域PRACH occasion;

     3) msg1-FDM = 4表示一个时域PRACH occasion有4个频域PRACH occasion;

     4) 举例得到SSB的PRACH occasion之间的映射如图21.16所示。
  图例解释:

       因为SSB是一个下行的概念,但是SSB的编号与PRACH occasion有一一映射关系,因为SSB-per-rach-occation = 1/4,所以一个SSB就映射4个频域PRACH occasion,其中每个SSB编号与PRACH occasion都有一一映射关系,但是PRACH occasion不一定与SSB编号全部映射。同时,无线帧下的每个子帧都有时域PRACH occasion,并且时域PRACH occasion在每个子帧下起始符号是9,长度占4个符号,而每个时域PRACH occasion下都有4个频域PRACH occasion,因此图21.16中的每个子帧的第9个符号至12个符号表示时域PRACH occasion的长度,而频域是4个PRACH occasion。由于每个SSB都映射4个PRACH occasion,因此SSB0映射在另一个无线帧的无线子帧0号的4个PRACH occasion,依此类推。但是只有8个SSB,却在10个子帧下都有时域PRACH occasion,由于SSB与PRACH occasion的映射周期最小是1,因此子帧8、9号上的PRACH occasion没有SSB与其进行映射,则8、9号上的PRACH occasion被UE视为无效,UE不能在8、9号子帧的PRACH occasion发送preamble。
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   图21.16 SSB与PRACH occasion之间的映射

5G/NR PRACH和preamble如何与SSB进行映射?

 高层通过参数ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB配置N(L1参数:SSB-per-rach-occasion)个SSB关联一个PRACH occasion(频域),和每个SSB在每个有效PRACH occasion上基于竞争的preamble数(L1参数:CB-preambles-per-SSB)。其中对于N的配置有如下两种:

         如果N < 1,则一个SSB映射到1/N个连续有效的PRACH occasion(频域)(例如:N = 1/8,则一个SSB映射8个PRACH occasion),且R个连续索引的preamble映射到SSB n,0 <= n <= N-1,每个有效PRACH occasion从preamble索引0开始(例:N = 1/8,则一个SSB映射8个PRACH occasion,那么一个SSB中有8个preamble索引为0的起始点,因为一个PRACH occasion对应一个preamble索引为0的起始点,其SSB与preamble的映射分组示意图如图21.2所示);

上面描述中说的R就是CB-preambles-per-SSB这个参数。若是N<1,则每个SSB都有R个连续的preamble索引。都是从0开始。而每个SSB又有1/N个occasion,所以一个SSB中就有1/N个preamble index为0的起始点。
5G ---SSB与preamble occasion_第3张图片

对于链路恢复,UE通过高层参数BeamFailureRecoveryConfig中携带ssb-perRACH-Occation指示N个SSB关联一个PRACH occasion。如果N < 1,则一个SSB映射到1/N个连续有效的PRACH occasion。如果N >= 1,则N个连续的SSB关联一个PRACH occasion。
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图21.2 SSB-per-rach-occation <= 1时每个SSB与preamble的映射分组示意图

 5G ---SSB与preamble occasion_第5张图片

图21.3 SSB-per-rach-occation = 2时每个SSB与preamble的映射分组示意图

  从上文可知,SSB与PRACH occasion是有映射关系的,其SSB映射到PRACH occasion的顺序应遵循如下几点:

       -  首先,在一个PRACH occasion中preamble索引的顺序是递增的;

       -  第二,频率复用PRACH occasion的频率资源索引顺序是递增的;

       -  第三,在PRACH时隙内的时域复用PRACH occasion的时域资源索引的顺序是递增的;

       -  第四,PRACH时隙索引的顺序是递增的。
下面通过举例来阐述两者的映射关系。

      例:8个SSB(编号:0~7),msg1-FDM = 4(表示频域PRACH occasion的个数,详情参考第21.3节)(注:下文举例的PRACH occasion索引编号可能并不是从0开始,而是从1开始)。

      ssb-perRACH-Occasion = 1/4,其SSB与PRACH occasion映射示意图如图21.4所示:
5G ---SSB与preamble occasion_第6张图片

图21.4 ssb-perRACH-Occasion = 1/4时SSB域PRACH occasion映射示意图

 图21.4中表示的是,ssb-perRACH-Occasion = 1/4,表示一个SSB映射4个PRACH occasion,同时msg1-FDM = 4,表示一个时域PRACH occasion上有4个频域PRACH occasion,因此在第一个时域PRACH occasion上的4个频域PRACH occasion对应一个SSB,第二个时域PRACH occasion上的4个频域PRACH occasion对应另一个SSB,依此类推。

        1) ssb-perRACH-Occasion = 1,其SSB与PRACH occasion映射示意图如图21.5所示:
5G ---SSB与preamble occasion_第7张图片

                            图21.5 ssb-perRACH-Occasion = 1时SSB域PRACH occasion映射示意图

       图21.5中表示的是,,ssb-perRACH-Occasion = 1,表示一个SSB映射1个PRACH occasion,同时msg1-FDM = 4,表示一个时域PRACH occasion上有4个频域PRACH occasion,因此第一个时域PRACH occasion上的4个频域PRACH occasion分别对应一个SSB,其为SSB 0~3,而SSB数为8,此时还没有映射完,则根据SSB与PRACH occasion映射要求,因此在第二个时域PRACH occasion上的4个频域PRACH occasion依次以递增的顺序映射SSB 4~7,依此类推。

       2) ssb-perRACH-Occasion = 1/2,其SSB与PRACH occasion映射示意图如图21.6所示:
5G ---SSB与preamble occasion_第8张图片

 图21.6 ssb-perRACH-Occasion = 1/2时SSB域PRACH occasion映射示意图

        图21.6中表示的是,ssb-perRACH-Occasion=1/2,表示一个SSB映射2个PRACH occasion,同时msg1-FDM = 4,表示一个时域 PRACH occasion上有4个频域 PRACH occasion,因此在第一个时域 PRACH occasion上的4个频域 PRACH occasion,其中 PRACH occasion 0~1映射SSB 0, PRACH occasion 2~3映射SSB1。此时还没有映射完,则根据SSB与 PRACH occasion映射要求,因此在第二个时城 PRACH occasion上的4个频域 PRACH occasion依次以递增的顺序进行映射SSB,其中 PRACH occasion 0~1映射SSB 2, PRACH occasion  2~3映射SSB 3。在第三个时城 PRACH occasion上的4个频域 PRACH occasion的映射关系: PRACH occasion 0~1映射SSB 4, PRACH occasion 2~3映射SSB5。在第四个时域 PRACH occasion上的4个频域 PRACH occasion的映射关系: PRACH occasion 0~1映射SSB6, PRACH occasion 2~3映射SSB 7,以此类推

       3)ssb-perrach-occasion = 2,其SSB与 PRACH occasion映射示意图如图21.7所示:
5G ---SSB与preamble occasion_第9张图片

                     图21.7 ssb-perRACH-Occasion = 2时SSB域PRACH occasion映射示意图

         图21.7中表示的是,ssb-perRACH-Occasion = 2,表示2个SSB映射1个PRACH occasion,因此在第一个时域PRACH occasion上的4个频域PRACH occasion的映射如下:SSB 0/1映射PRACH occasion 0、SSB 2/3映射在PRACH occasion 1、SSB 4/5映射在PRACH occasion 2、SSB 6/7映射在PRACH occasion 3,依此类推。

         4)ssb-perrach-occasion = 8,其SSB与 PRACH occasion映射示意图如图21.8所示:
5G ---SSB与preamble occasion_第10张图片

                      图21.8 ssb-perRACH-Occasion = 8时SSB域PRACH occasion映射示意图

       图21.8中表示的是,ssb-perRACH-Occasion = 2,表示8个SSB映射1个PRACH occasion,因此在第一个时域PRACH occasion上的4个频域PRACH occasion都映射SSB 0~7,依此类推。

下面这几个映射图看明白了,但是描述中的R是什么意思?R就是CB-preambles-per-SSB这个参数。

例如:N = 1/8,则一个SSB映射8个PRACH occasion),且R个连续索引的preamble映射到SSB n???? 下面的例子应该能回答这个问题。

每个SSB占有的preamble不一样吗?每个ssb占有的preambe数怎么确定?

一个prach occasion占有多少个prach preamble?  ===每个ssb占有的preambe数*每个prach occasion占有的ssb数。

 ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB配下来两个参数:cbPreamblesPerSsb和ssbPerRachOccasion。

cbPreamblesPerRachOccasion = cbPreamblesPerSsb* max(1, ssbPerRachOccasion)

如果ssbPerRachOccasion<1, 假设是1/4,则一个SSB对应4个occasion,此时可以配置cbPreamblesPerSsb最大为64,cbPreamblesPerRachOccasion 等于64,每个occasion包含64个preamble,每个SSB对应4个occasion。
ssbPerRachOccasion假设是4, 则4个SSB对应1个prach occasion. 此时可以配置cbPreamblesPerSsb最大为16,cbPreamblesPerRachOccasion 也等于64, 每个occasion包含64个preamble,对应4个SSB. SSB0里面的preamble index是从0-15,SSB1里面的preamble index是从16-31,SSB2里面的preamble index是从32-47,SSB3里面的preamble index是从48-63?

 

https://blog.csdn.net/qq_33206497/article/details/90415621------这是上面的一个综合。

https://blog.csdn.net/GYK0812/article/details/93490239----随机接入 -MSG1

转载于:https://www.cnblogs.com/beilou310/p/11309186.html

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