LTE小区搜索-物理小区ID和同步信号PSS、SSS

LTE 小区搜索 物理小区 ID 和同步信号 PSS SSS UE 进行小区搜索的目的是为了获取小区物理 ID 和完成下行同步 这个过程是与系统带宽无关的 UE 可 以直接检测和获取 当 UE 检测到 PSS 和 SSS 时 就能解码出物理小区 ID 同时根据 PSS 和 SSS 的位 置 可以确定下行的子帧时刻 完成下行同步 本文主要描述以下几个方面的内容 1 什么是物理小区 ID 怎么来计算它 2 什么是 PSS 和 SSS 为什么要发送 PSS 和 SSS 3 PSS 和 SSS 所在的位置 1 什么是物理小区什么是物理小区 ID 在 LTE 里 物理层是通过物理小区 ID Physical Cell Identities PCI 来区分不同的小区的 物理小区 ID 总共有 504 个 它们被分成 168 个不同的组 记为 N 1 ID 范围是 0 167 每个组又包括 3 个不 同的组内标识 记为 N 2 ID 范围是 0 2 因此 物理小区 ID 记为 Ncell ID 可以通过下面的公式 计算得到 2 什么是什么是 PSS PSS 的全称是 Primary Synchronization Signal 即主同步信号 用于传输组内 ID 即 N 2 ID 值 具体做 法是 eNB 将组内 ID 号 N 2 ID 值与一个根序列索引 u 相关联 然后编码生成 1 个长度为 62 的 ZC 序 列 du n 并映射到 PSS 对应的 RE Resource Element 中 UE 通过盲检测序列就可以获取当前小区 的 N 2 ID 如下图示意 3 什么是什么是 SSS SSS 的全称是 Secondary Synchronization Signal 即辅同步信号 用于传输组 ID 即 N 1 ID 值 具体 做法是 eNB 通过组 ID 号 N 1 ID 值生成两个索引值 m0 和 m1 然后引入组内 ID 号 N 2 ID 值编码生 成 2 个长度均为 31 的序列 d 2n 和和 d 2n 1 并映射到 SSS 的 RE 中 UE 通过盲检测序列就可以知道 当前 eNB 下发的是哪种序列 从而获取当前小区的 N 1 ID 下图示意的就是怎么计算 d 2n 和 d 2n 1 这两个序列 从上面的公式推导中可以看到 2 个信息 1 辅同步信号 SSS 承载的两个序列 d 2n 和 d 2n 1 只位于子帧子帧 0 和子帧子帧 5 这两个子帧中 2 这两个序列在不同子帧中的值不同 据此 UE 在解码这两个序列的时候 可以根据序列值的不同来确定当前的子帧号 完成下行同步的工作 比如 SSS 在子帧 0 中传输的序列 d n A 在子帧 5 中传输的序列 d n B 那么 UE 一旦检测到 B 就 可以确定当前的子帧号是 5 号子帧 而不是 0 号子帧 4 PSS 和和 SSS 的位置的位置 1 时域上的位置 对于 LTE FDD 制式 PSS 周期的出现在时隙 0 和时隙 10 的最后一个 OFDM 符号上 SSS 周期的出现 在时隙 0 和时隙 10 的倒数第二个符号上 对于 LTE TDD 制式 PSS 周期的出现在子帧 1 6 的第三个 OFDM 符号上 SSS 周期的出现在子帧 0 5 的最后一个符号上 如果 UE 在此之前并不知道当前是 FDD 还是 TDD 那么可以通过这种位置的不同来确定制式 2 频域上的位置 PSS 和 SSS 映射到整个带宽中间的 6 个 RB 中 因为 PSS 和 SSS 都是 62 个点的序列 所以这两种同 步信号都被映射到整个带宽 不论带宽是 1 4M 还是 20M 中间的 62 个子载波 或 62 个 RE 中 即序 列的每个点与 RE 一一对应 在 62 个子载波的两边各有 5 个子载波 不再映射其他数据 下图是 1 4M 带宽 满带宽 6 个 RB 时 LTE FDD 制式下 PSS 和 SSS 的位置 下图是 1 4M 带宽 满带宽 6 个 RB 时 LTE TDD 制式下 PSS 和 SSS 的位置 因为解码 SSS 信号需要 PSS 信号中的 N 2 ID 因此 UE 必须先解码 PSS 信号 然后再解码 SSS 信号 我们再回看下 PSS 的计算公式 可以看到 PSS 是不区分子帧号的 因为 PSS 和 SSS 的相对时域位置是 固定的 UE 一旦盲检出 PSS 就可以从特定位置解码出 SSS 然后再根据 SSS 的序列 就可以确定当 前的子帧时刻 因为子帧 0 5 的 SSS 序列不同 另外 同步完成后 UE 也就知道了下行 CP 的长度 即 dl CyclicPrefixLength 从