LTE筆記: Synchronization Signal Block (SSB) Burst

在上一篇文章中, 
我們談到 CSI-RS 在 beam management 中的作用,
主要是在 Beam Refinement 中提供通道係數的量測,
用以提供對 TX/RX 雙方更加合適的波束場型,
至於一開始的波束配置, 則由 SSB Burst 提供數個波束指向的 RSRP 資訊.
為了進一步了解其流程, 我們就介紹一下 SSB (Synchronization Signal).

SSB 這個參考訊號在 4G LTE 時已出現,
主要包含兩個部分: PSS 與 SSS, 用以識別基地台的資訊.
有點像是 WiFi 的 Beacon, 廣播基地台的識別資訊, 讓使用者連入.
在我們之前的文章中, 也有介紹過, 就先不提 PSS 和 SSS 的部分.

SSB 和 SSB Burst

在 5G 的系統中, 對 SSB 做了一些修改.
主要的原因是因為 5G NR 中對應了不同的頻寬, 
同時, sub-6GHz (FR1) 以及 mmWave (FR2) 的不同物理特性,
也使得 SSB 的設計上和 LTE 有些許不同, 我們先專注在 SSB Burst 的部分.
在 5G NR 的 TDD 系統中, 關於 SSB Burst 的敘述一共分成 5 個情境,
並對應於不同的載波頻率適用, 從 Case A - Case E, 為從低頻至高頻,
其對應的 SSB 的時間, 也由高至低 (高頻可有較短時的 time slot 設定),
我們可以由下圖看出差異:


SSB Burst 的訊號依然跟隨原有 LTE 的機制, 
在一個 sub-frame (5 ms) 內出現, 其預設的時間間隔為 20 ms,
因此, 若 UE 沒有抓到 SSB 的資訊, 則預設會聽 20 ms 的時間,
至於 SSB Burst 中對應的波束資訊, 則列於 SIB1 中,
讓 UE 在接收到 Cell 資訊時, 也就可以了解所對應的 SSB 波束資訊.

在上圖中, 我們也可以看到,
越多數量的 SSB, 也會造成系統越大的負擔 (真實資料傳輸越少),
因此, 在 5G NR 中也對不同載波的 SSB Burst 的數量, 如下所列:
  • < 3 GHz: # of SSB Burst = 4 (FR1)
  • 3-6 GHz: # of SSB Burst = 8 (FR1)
  • > 6 GHz: # of SSB Burst = 64 (FR2)
以上 SSB Burst 的設置, 
即是將原本全向性天線的通訊系統, 延伸至指向性通訊系統的改變, 
同時也考量了 FR1 和 FR2 的無線通訊特性, 平衡控制信令與波束指向的增益.
如果有興趣, 可以進一步參考以下的文章:

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