LTE筆記: PSS 和 SSS 以及 Cell Searching 流程

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對於 LTE 基地台內的時間同步,
主要是依賴 eNB 發出的兩種訊號: PSS, SSS,
PSS 全名為 Primary Synchronization Sequence,
SSS 全名為 Secondary Synchronization Sequence,
這兩個訊號除了進行同步之外, 也幫助 UE 搜索並辨識基地台,

來自: http://www.telecomsource.net/showthread.php?3122-What-is-significance-of-Synchronization-signals-in-LTE

PSS 有 3 種固定的格式 (Zadoff-Chu 序列), 藉由 match filter 的方式來搜尋,
UE 會先對齊中心頻率, 接著在找到正確的 frame time 完成同步,
藉由 PSS, UE 可以找到正確的頻率和時間,
以確保其傳送的資料不會對其他 UE 所使用的 RB (resource block) 產生干擾,
因此, 辨別 PSS 訊號同時也是 UE 進入 LTE 網路的第一步,

PSS 訊號每 5 ms 會重複出現一次,
SSS 訊號緊跟在其後, SSS 訊號一共有 168 種可能性 (M序列),
因此, PSS 和 SSS 加起來一共 504 (3*168) 種可能就用以辨別不同基地台,
此辨別資訊稱為 PCI (Physical Cell Identity),
對於同步問題而言, SSS 有兩種不同的組合交替出現,
因此, 可以用來分辨前面的 PSS 是在 1 ms 還是 6 ms 的時間,

SSS 除了用以輔助 PSS 來進行定外之外,
SSS 還提供了額外兩個資訊: TDD 或是 FDD 系統, CP (Cyclic Prefix) 的長度,
CP 是用來設計對抗 multipathing 的效應,
對應於不同的通道環境, LTE 提供兩種不同的 CP 長度設計,
我們可以藉由量測 PSS 和 SSS 之間的間隔時間, 來得知 CP 的長度,

來自: http://blog.sina.com.cn/s/blog_927cff0101019un0.html

另一方面, 對於 FDD 和 TDD 的系統而言, 
PSS 和 SSS 的擺放方式並不相同, 如下圖所示:

來自: http://blog.sina.com.cn/s/blog_927cff0101019un0.html

因此, 我們可以觀察 SSS 和 PSS 出現的先後順序,
得知該基地台為 TDD 或是 FDD 的傳輸架構.

總結以上訊息, 藉由收到的 PSS 和 SSS 訊號,
UE 可以得到以下的訊息:
  1. 正確的頻率和時間訊號 (PSS)
  2. frame 的開始時間 (PSS + SSS)
  3. 基地台的 PCI 資訊 (PSS +SSS)
  4. CP 的種類: normal CP 或是 extend CP (PSS + SSS)
  5. TDD 或是 FDD 系統 (PSS + SSS)


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