5GNR SS Block

1 SSB

为了让UE在开机进入系统时能找到小区，每个NR小区会在下行周期地发送同步信号，同步信号包括：

PSS（主同步信号）和SSS（辅同步信号）
PBCH（物理广播信道）

SSB时频结构.png

从图可知：

SSB在时域持续4个OFDM符号，频域持续20个RB，240个子载波。
PSS位于SSB的第1个OFDM符号频域位置中间的127个子载波，其余的子载波为空。
SSS位于SSB的第3个OFDM符号频域位置中间的127歌子载波，与PSS占据相同的子载波，两端分别空余8个和9个子载波。
PBCH占第2/4个OFDM符号全部240个子载波以及第3个OFDM符号两端各48个子载波。共576个子载波。

Channel or signal	SSB中OFDM符号位置	SSB中子载波的位置
PSS	0
SSS	2
设置为0	0
	2
PBCH	1，3
	2
PBCH DM-RS	1，3
	2

SSB可以使用不同的参数集发送，但是为了避免UE需要同时搜索不同的参数集，大多数情况下对于给定的频段只定义一套SSB参数集，如下表：

Numerology（kHz）	SSB带宽（MHz）	频率范围
15	3.6 = 15 * 240(RE)	FR1(<3GHz)
30	7.2	FR1
120	28.8	FR2
240	57.6	FR2

需要注意的是表中没有60kHz的SSB，60kHz不能用于任何频率范围的SSB。

2 SSB时域位置

在LTE中，PSS和SSS的周期是固定，但是在5G中，SSB的周期是可变的，可以配置为5ms/10ms/20ms/40ms/80ms/160ms。在每个周期内，SSB只在某个半帧（5ms）上传输。根据SSB的子载波间隔位置不同，SSB在时域的位置有一下5种。

2.1 Case A

Case A.png

SSB的子载波间隔为15kHz，候选的SSB第1个OFDM符号位置是

SSB在某个半帧的子帧0/1上进行传输，一共有4个候选位置，
SSB在某个半帧的子帧0/1/2/3上传输，共有8个候选位置，

2.2 Case B

Case B.png

SSB的子载波间隔为30kHz，候选的SSB的第1个OFDM符号的位置是

SSB在某个半帧的子帧0上进行传输，一共有4个候选位置，
SSB在某个半帧的子帧0/1上传输，共有8个候选位置，

2.3 Case C

Case C.png

SSB的子载波间隔为30kHz，候选的SSB的第1个OFDM符号的位置是

SSB在某个半帧的子帧0上进行传输，一共有4个候选位置，
SSB在某个半帧的子帧0/1上传输，共有8个候选位置，

2.4 Case D

SSB的子载波间隔为120kHz，候选的SSB的第1个OFDM符号的位置是

SSB在某个半帧的子帧0/1/2/3/4上进行传输，一共有64个候选位置，

2.5 Case E

SSB的子载波间隔为240kHz，候选的SSB的第1个OFDM符号的位置是

SSB在某个半帧的子帧0/1/2上进行传输，一共有64个候选位置，

候选SSB在时域的可能位置.png

2.6 SSB Bitmap

前面5节只是介绍了SSB可能存在的位置，实际部署网络的时候可以根据需要，不需要把所有可能的位置都配置。由参数ssb-PositionsInBurst通知UE网络的具体部署情况。但是不同的消息中这个参数的结构不同。

SA的SIB1中。

ServingCellConfigCommonSIB ::=      SEQUENCE {
    ssb-PositionsInBurst                    SEQUENCE {
        inOneGroup                          BIT STRING (SIZE (8)),
        groupPresence                       BIT STRING (SIZE (8))                                                                                                                                       OPTIONAL -- Cond FR2 only
    },
    ssb-periodicityServingCell       ENUMERATED { ms5, ms10, ms20, ms40, ms80, ms160,
                                                spare2, spare1 }
}

NSA的RRC重配消息：

ServingCellConfigCommon ::= SEQUENCE {
    ssb-PositionsInBurst CHOICE {
        shortBitmap                  BIT STRING (SIZE (4)),
        mediumBitmap                 BIT STRING (SIZE (8)),
        longBitmap                   BIT STRING (SIZE (64))
    },
    ssb-periodicityServingCell       ENUMERATED { ms5, ms10, ms20, ms40, ms80, ms160,
                                                spare2, spare1 }

}

ssb-PositionsInBurst

Indicates the time domain positions of the transmitted SS-blocks in a half frame with SS/PBCH blocks as defined in TS 38.213 [13], clause 4.1. The first/ left most bit corresponds to SS/PBCH block index 0, the second bit corresponds to SS/PBCH block index 1, and so on. Value 0 in the bitmap indicates that the corresponding SS/PBCH block is not transmitted while value 1 indicates that the corresponding SS/PBCH block is transmitted. The network configures the same pattern in this field as in the corresponding field in ServingCellConfigCommonSIB.

ssb-periodicityServingCell

The SSB periodicity in ms for the rate matching purpose. If the field is absent, the UE applies the value ms5. (see TS 38.213 [13], clause 4.1)

3 SSB频域位置

在LTE中，PSS和SSS总是位于载波的中心位置。所以，当UE找到了PSS和SSS，那么它就知道了载波的中心频率。但是缺点是，UE事先不知道载波频域的位置，只能在所有可能的载波位置就行搜索PSS和SSS。但是5G中，载波带宽比较大，同样的搜索相对于LTE会耗时很多。所以5G中采用了不同的方式。

在5G中，SSB不在是总是位于载波的中心位置了，而是位于每个频段内有一组有限的可能位置，称为同步栅格（synchronization raster）。UE只需要在这些同步栅格上搜索SSB的位置就可以了。虽然，SSB定义了4中参数集，但是对于给定的频段标准中已经定义好了对应的子载波间隔和类型。

TS38101-5.4.3.3-1部分示例：

TS38101-5.4.3.3-1.png

Reference

TS38101

TS38213