SS Block
SS Block(SSB) 简要概述
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它的作用是什么？SSB 传输特定信号，用于建立下行同步。
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SSB 的组成：PSS（主同步信号）、SSS（次同步信号）、PBCH
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SSB 在频域中的位置：可变（可配置），这意味着“不需要在中心频率”处。
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SSB 传输周期：ms5, ms10, ms20, ms40, ms80, ms160，但 ms20（20ms 间隔）最为常见。
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最大连续 SSB 数量：4 或 8 或 64（FR1 为 4 或 8，FR2 为 64）。
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连续 SSB 的主要用途：波束管理（即在不同波束中传输SSB）。
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SSB 序列和 SSB 间隔的 RRC 参数：
- ssb-PositionsInBurst
- ssb-periodicityServingCell
SS Block 详细信息
SS Block（SSB）表示同步信号块，实际上它指的是Synchronization/PBCH 块，因为同步信号和 PBCH 信道被打包为一个块，这个块总是一起传输。这个块的组成部分如下：
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同步信号：PSS（主同步信号）、SSS（次同步信号）
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PBCH：PBCH DMRS 和 PBCH（Data）
这是 SS Block 的两个主要组成部分，它携带了大量的细节。以下是将在本页面中解释的主题。
LTE SS Block 与 NR SS Block 比较
以下插图展示了 LTE SS Block 和 NR SS Block 之间的一些高层次区别（在 LTE 中，我们没有使用“SS Block”这一术语，但 LTE 也使用 PSS/SSS 和 PBCH，这些可以称为 SS Block）。
主要区别：
- 周期性差异：在 LTE 中，SS（PSS, SSS）每 5ms 传输一次，而 PBCH 每 10ms 传输一次。也就是说，LTE 中 SS 和 PBCH 的周期性是不同的。
- 在 NR 中，SS 和 PBCH 会同时传输，这意味着它们的周期性是相同的。NR 中 SSB（SS + PBCH）的典型周期性为 20ms，但根据 3GPP 规范，周期性可以有所变化。
NR 中 SS Block 时域传输模式比 LTE SS Block 更复杂。实际上，LTE 只有一种时域中的 SSB 传输模式，如在 LTE 帧结构中所示。在 LTE 中，无论什么情况，子帧号和子帧中的 OFDM 符号号始终是相同的。 但是在 NR 中，SSB 传输的时域模式有很多不同的情况，如下图所示。
NOTE 1：我想引用一下来自该论文第二节中的一条很好的设计说明：
“SS/PBCHs 在 SS/PBCH set中的传输限制在 5ms 窗口内。SS/PBCH 批集内的最大 SS/PBCH 数量（即在 5ms 的时间周期内）被指定为：对于频率范围高达 3 GHz 的情况，最多为 4 个；对于 3 到 6 GHz 之间的频段，最多为 8 个；对于 6 到 52.6 GHz 的频段，最多为 64 个，以实现覆盖与资源开销之间的权衡。此外，实际传输的 SS/PBCH 数量是可配置的，并且可能少于最大数量。这个选项在减少 gNB 处理负担方面尤其有用，特别是在需要在一个时隙内通过多个载波传输多个 SS/PBCH 的情况下。”
SSB Transmission Pattern(SSB Bitmap)
上面的插图展示了所有 SSB 被传输的情况，但实际上并不要求所有的 SSB 都必须传输。根据网络的需求，网络可以选择性地仅传输部分 SSB，并通过 RRC 信息元素（Information Element，IE）告诉 UE 哪些 SSB 被传输，哪些没有被传输。这种传输模式通过名为 ssb-PositionInBurst 的 RRC 信息元素来传递。ssb-PositionInBurst 的结构在不同的消息中有所不同，尽管它们实现的是相同的功能，设计上却有所不同，原因不太明确。
在 FR1 中，inOneGroup 可以指定所有可能的 SSB 位图。但在 FR2 中，inOneGroup 仅无法指定所有可能的 SSB 位图，因为 FR2 的 SSB 位图最大为 64 位，而 inOneGroup 仅能指定 8 位。因此，groupPresence 信息元素（IE）用于处理这种情况。
在 FR2 中，64 位的 SSB 位图被分为 8 个组，每个组由 8 位组成。每个组的位图由 groupPresence 指定。通过结合 inOneGroup 和 groupPresence 这两个信息元素，可以指定所有 64 位的位图。
NR SS Block 的详细信息
尽管 NR SS Block 在无线帧中只是一个小包，但它包含许多不同的组件，而且其工作方式相当复杂。因此，要在单一页面中描述 SS Block 的所有细节会显得过于庞大。在我的笔记中，关于 SS Block 的详细描述分散在多个页面中。本页面的目的是整合所有这些分散的页面内容，帮助你全面了解 SS Block。
以下是 SS Block 各个组件的详细信息：
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SS Block 中各个组件（PSS、SSS、PBCH DMRS、PBCH）如何在 SS Block 资源网格中分配？
- 详见 这里。
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SS Block 在无线帧中具体在什么时候/什么位置传输？
- 详见 这里。
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PSS（主同步信号）是如何生成的，涉及哪些参数？
- 详见 这里。
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SSS（次同步信号）是如何生成的，涉及哪些参数？
- 详见 这里。
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PBCH DMRS 信号是如何生成的，能够从该信号中检测到哪些信息？
- 详见 这里。
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PBCH（Master Information Block，MIB 数据）是如何从上层处理到物理层的？
- 详见 这里。
How SSB Subcarrier Spacing is determined ?
SSB 子载波间隔（SCS）的确定的一般规则在 38.213 - 4.1 中进行了说明，具体如下：
如果 SS/PBCH 块的子载波间隔（SCS）没有通过 ssbSubcarrierSpacing 提供，那么适用的情况取决于相应频段，如 FR1 和 FR2 中的表格所示。在 NSA（非独立组网）模式下，SSB 子载波间隔通常会由 RRC 显式指定（即 ssbSubcarrierSpacing）。但在 SA（独立组网）模式下，UE 需要根据表格组合和盲搜索来确定 SSB 子载波间隔（即尝试所有允许的 SCS 值，这些值在特定频段内是允许的）。
Beam Sweeping by SSB
Beam Sweeping and SSB Transmission
这部分灵感来源于 Dan Serbescu，他一直在为我的笔记进行大量的校对，并且很好地利用了这些笔记。他在 LinkedIn 上发布了许多小提示，并且使用了我笔记中的修订图形。在许多情况下，我更喜欢他修改后的图形（插图）而不是我原始的绘制。
这是关于如何通过改变每个 SSB 传输的波束方向来实现波束扫描。以下插图应该是直观且自给自足的。你可能不需要太多解释。首先，看看这张插图，并尝试自己构建一个故事。
注意：为了简化图形，尽管在 Sub 6 GHz 中波束成形/扫描不像 mmWave 那样是一个关键功能，但我还是使用了 Sub 6 GHz 的 SSB。
我来讲述一下这个插图的故事（希望你已经有了自己版本的故事）。这就是 UE 测量和识别最佳波束的方式。
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i) 多个 SSB 正在以一定的间隔传输。
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ii) 每个 SSB 都可以通过一个唯一的编号来标识，称为 SSB 索引。
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iii) 每个 SSB 都通过特定的波束传输，这些波束在特定的方向上辐射。
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iv) 多个 UE 被放置在 gNB 周围的不同位置。
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v) UE 在一定的时间段内（一个 SSB 集合的时间段）测量它检测到的每个 SSB 的信号强度。
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vi) 通过测量结果，UE 可以识别出信号强度最强的 SSB 索引。这个信号最强的 SSB 就是 UE 的最佳波束（例如，波束 #1 是 UE1 的最佳波束，而波束 #7 是 UE2 的最佳波束）。
注意：传输的不同波束的数量由在 a SSB Burst Set 中传输的 SSB 数量决定（a SSB Burst Set 是指在 5ms 的 SSB 传输窗口内传输的一组 SSB）。定义 SSB 批集中最大 SSB 数量的参数叫做 Lmax（见这里）。在 Sub 6 GHz 中，Lmax 是 4 或 8，而在 mmWave 中，Lmax 是 64。换句话说，在 Sub 6 GHz 中，最多可以使用 4 或 8 个不同的波束，并且它们只能在一个维度上进行扫描（仅水平或仅垂直）；而在 mmWave 中，最多可以使用 64 个不同的波束，并且它们可以在两个维度（水平和垂直方向）上进行扫描。
RRC Parameters Related to SS/PBCH Block
SS/PBCH
SS（PSS 和 SSS）和 PBCH 在 NR 中是在相同的 4 符号块中传输的，具体如下表所示：
Frequency Domain Resource Allocation
关于 SS/PBCH 块资源分配的总体描述在 38.211 - 7.4.3.1 中有详细说明，SS/PBCH 块的结构及其资源分配概要如下：
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SS/PBCH 块由 240 个连续的子载波（20 个 RBs）组成。
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子载波在 SS/PBCH 块中按从 0 到 239 的顺序编号。
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UE 可以假设，在表 7.4.3.1-1 中标记为 “Set to 0” 的资源元素的内容（值）被设置为零。（这意味着，在下图中显示的 SSB 图表中，灰色标记的资源元素内容将填充为零）。
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k_ssb表示从 SS/PBCH 块的子载波 0 到公共资源块的子载波 N C R S S S B N_{CRS}^{SSB} NCRSSSB 之间的间隙。-
N
C
R
S
S
S
B
N_{CRS}^{SSB}
NCRSSSB是从高层参数
OffsetToPointA获取的，
o f f s e t − r e f − l o w − s c s − r e f − P R B offset-ref-low-scs-ref-PRB offset−ref−low−scs−ref−PRB 对应于 FrequencyInfoDL.absoluteFrequencyPointA，数据类型为 ARFCN-ValueNR，其值的范围为整数（0…3279165）。
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N
C
R
S
S
S
B
N_{CRS}^{SSB}
NCRSSSB是从高层参数
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有两种类型的 SS/PBCH 块：
- Type A（Sub 6）
- k_ssb（在旧规格中）为 $ { 0, 1, 2, \dots, 23 } $
- k_ssb 的 4 位值通过 ssb-subcarrierOffset 在 MIB 中传递给 UE。
- MSB 位是通过在 PBCH 数据中传输的一位来通知 UE（$ k_{ssb}^{4-5} $）。
- **u（编号）**为 $ { 0, 1 } $，FR1（Sub 6 GHz）
- N S S C R B N_{SSCRB} NSSCRB 以 15 KHz 的子载波间隔表示。
- Type B（mmWave）
- k_ssb（在旧规格中）为 $ { 0, 1, 2, \dots, 11 } $
- 整个 k_ssb 值通过 ssb-subcarrierOffset 在 MIB 中传递给 UE。
- 以提供的子载波间隔（由高层参数 subCarrierSpacingCommon 提供）表示。
- **u（编号）**为 $ { 3, 4 } $，FR2（mmWave）
- N S S C R B N_{SSCRB} NSSCRB 以 6
- Type A（Sub 6）
实际上理解 k s s b k_{ssb} kssb 和 N S S B C R B N_{SSB}^{CRB} NSSBCRB 在资源网格中经常令人困惑且难以可视化。一位Sharetechnote读者Koray Kkten友善地发送给我一个清晰的示意图，并允许我在本注释中分享它。以下是一个例子，其中SubcarrierSpacingCommon等于30KHz，且 k s s b = 2 k_{ssb}=2 kssb=2，在这种情况下，SS/PBCH块的第一个子载波的中心（该块具有15KHz的SCS）与子载波1的频率中心重合。