【5G NR】SSB

1. SSB概述

同步信号和物理广播信道块（Synchronization Signal and PBCH Block，SSB）由主同步信号（Primary Synchronization Signal，PSS）、辅同步信号（Secondary Synchronization Signal，SSS）和物理广播信道（Physical Broadcast Channel，PBCH）共同组成 [1]。

LTE中，PSS、SSS和PBCH位于载波中心，周期固定，且不进行波束赋形，必须覆盖整个小区（LTE中并没有SSB这一术语，但是同样有PSS、SSS和PBCH [2]）。相比LTE，NR中SSB在时域和频域上的配置更加灵活，因此也更加复杂。由于NR部署在高频频段，因此基站必须使用massive-MIMO以增强覆盖。但是massive-MIMO的天线辐射图是非常窄的波束（Beam），单个波束难以覆盖整个小区。另一方面，由于硬件限制，基站往往无法同时发送多个波束以覆盖整个小区，因此NR通过波束扫描（Beam Sweeping）的方式以覆盖整个小区，即基站在多个时刻发送不同方向的波束从而覆盖整个小区，其中每个波束都需要配置PSS、SSS和PBCH，且必须同时发送，以便UE实现下行同步，如图1-1所示。因此，NR中将PSS、SSS和PBCH统称为SSB。一般情况下，SSB也称为SS/PBCH块（SS/PBCH Block）或同步信号块（Synchronization Signal Block）[3]。

图1-1. 波束扫描示意图 [2]  

NR中，SSB的作用主要有两个 [3]：

• 用于小区搜索和同步。UE通过获取SSB，可以与小区同步时间和频率，并检测小区的物理层小区ID，即物理小区标识（Physical Cell Identifier，PCI）。
• 用于UE进行小区测量的参考信号：UE通过测量SSB，可以上报L1_RSRP和SSB资源指示（SS/PBCH Block Resource Indicator，SSBRI），前者用于小区选择、重选及切换等移动性管理过程，后者用于初始的波束管理。

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2. SSB时频结构

时域上，每个SSB由4个连续的OFDM符号组成，OFDM符号在SSB内按照升序从0 ~ 3编号；频域上，每个SSB由240个连续的子载波（即20个RB）组成，子载波在SSB内按照升序从0 ~ 239编号，如下图2-1所示。

图2-1. SSB时频结构（TS 38.300 Figure 5.2.4-1 [1]）

3GPP还定义了PSS、SSS、PBCH和PBCH DM-RS在SSB内的资源映射，如下表2-1所示。

表2-1. SSB内PSS、SSS、PBCH和PBCH DM-RS的资源配置（TS 38.211 Table 7.4.3.1-1 [4]）

我们来解读一下上表2-1。需要注意的是表2-1中$l$表示OFDM符号的编号，$k$表示子载波的编号，这都是SSB内的编号，而非在整个资源网格上的绝对编号。

• PSS： PSS在每个SSB内的第1个OFDM符号上（$l=0$），占用SSB中间的127个子载波（$k=56,57,\cdots ,182$）。
• SSS：SSS在每个SSB内的第3个OFDM符号上（$l=2$），占用SSB中间的127个子载波（$k=56,57,\cdots ,182$）。
• PBCH：
  • PBCH在每个SSB内的第2个和第4个OFDM符号上（$l=1,3$），占用SSB全部的240个子载波（$k=0,1,\cdots ,239$）。
  • PBCH在每个SSB内的第3个OFDM符号上（$l=2$），占用SSB前后各48个子载波（$k=0,1,\cdots ,47,192,193,\cdots ,239$）。
• PBCH DM-RS：虽然PBCH在每个SSB内的第2 ~ 4个OFDM符号上占用了$240\times 2+48+48=576$个子载波或者说RE（Resource Element），但是其中有$576/4=144$个RE要用于发送DM-RS（$l=1,3$：$k=0+v,4+v,8+v,\cdots ,236+v$；$l=2$：$k=0+v,4+v,8+v,\cdots ,44+v,192+v,196+v,236+v$），即DM-RS序列在所在OFDM符号上每隔4个子载波间隔分布，且有$v$个子载波的频率偏移。
  • $v=N_{\mathrm{I}\mathrm{D}}^{\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}}\text{mod}4$：$N_{\mathrm{I}\mathrm{D}}^{\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}}$表示小区的PCI。这样的设计，同频邻区的频率偏移不同，从而可以降低不同小区DM-RS之间的干扰。
• Set to 0：
  • 在每个SSB内的第1个OFDM符号上（$l=0$），前56个子载波（$k=0,1,\cdots ,55$）和后57个子载波（$k=183,184,\cdots ,239$）不传输任何信号。这样的设计可以使PSS与其他信号之间有较大的频率间隔，以便UE把PSS与其他信号区分开来 [3]。
  • 在每个SSB内的第3个OFDM符号上（$l=2$），在SSS和PBCH之间各有8个（$k=48,49,\cdots ,55$）和9个子载波不传输任何信号（$k=183,184,\cdots ,191$）。这样的设计既便于把SSS和PBCH区分开来，又可以充分利用子载波资源 [3]。

PSS、SSS、PBCH和PBCH DM-RS在SSB内的资源映射如上图2-1所示。

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3. SSB时域位置

3.1 SSB周期

与LTE中PSS/SSS的传输周期固定为5 ms不同，NR中SSB的传输周期从5 ms到160 ms不等。NR中，SSB的周期可以配置为5 ms、10 ms、20 ms、40 ms、80 ms和160 ms，由高层参数ssb-periodicityServingCell给出。但是，当UE在进行初始小区搜索，以及在空闲状态下作小区搜索以作移动时，UE可以假设SSB的传输周期为20 ms。这样，UE就可以知道在某个频率上搜索SSB需要停留的时间。如果UE在这段时间内没有搜索到PSS/SSS，则UE会转换到同步栅格上的下一个频率上继续搜索 [3] [5]。

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注释：

较长的SSB周期可以使基站处于深度睡眠状态，从而可以达到降低基站功耗以节能的目的，也有利于节约OFDM符号等系统开销。缺点是会导致UE长时间停留在某个频率上以搜索SSB，即会增加UE开机后的搜索复杂度及搜索时间。

但是，SSB周期的增加不一定会影响用户的体验，一是因为现在终端的开关机频次较低，开机搜索复杂度和时间的适当增加并不一定会严重影响用户的体验；二是NR使用了比LTE更稀疏的同步栅格，这在一定程度上抵消了由于SSB周期增加所导致的搜索复杂度的增加。

在实际网络部署的时候，可以根据基站类型、业务类型等设置SSB周期。例如，宏基站覆盖范围大，接入用户多，因此可以设置较短的SSB周期以便快速同步和接入；而微基站覆盖范围小，接入用户少，因此可以设置较长的SSB周期以节约系统开销和基站功耗。再例如，对于时延要求高的uRLLC业务，可以设置较短的SSB周期；而对于时延要求不高的mMTC业务，则可以设置较长的SSB周期 [3]。

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3.2 SSB突发集合

NR中，SSB通过波束扫描的方式传输，即通过时分复用的方式在不同的波束上传输SSB。一个波束扫描内SSB的集合就称作SSB突发集合（SS Burst Set）。需要指出的是，上面3.1节所说的SSB周期其实是指SSB突发集合的传输周期。但在每个SSB周期内，SSB突发集合总是被限制在5 ms的时间间隔内，要么在每个帧的前一个半帧内，要么在每个帧的后一个半帧内，如下图3-1所示 [5]。

图3-1. SSB突发集合（Figure 16.2 [5]）

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注释：

SSB突发集合这一术语源于3GPP早期的讨论。在3GPP早期讨论中，假设SSB组成SSB突发，而SSB突发又组成SSB突发集合。但是，中间的SSB突发这一术语最终并未被使用，而SSB突发集合这一术语被保留了下来 [5]。

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3.3 SSB图样

每个SSB突发集合内的最大SSB数因频带不同而不同。SSB在每个SSB突发集合（长度为半帧）内可能的位置（因此此处的SSB称作候选SSB），即SSB图样（Pattern），具体有如下A、B、C、D、E共5种情况 [6]。

3.3.1 Case A

Case A中，子载波间隔（Sub-carrier Spacing，SCS）为15 kHz，即SCS=15 kHz，候选SSB的第一个符号在其所在半帧中的索引为 { 2 , 8 } + 14 × n \{2,8\} + 14 \times n { 2,8}+14×n，如下图3-2所示（注意，该处的索引是指OFDM符号在半帧中的索引，范围为$0$ ~ $5\times N_{\mathrm{s}\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{t}}^{\mathrm{s}\mathrm{u}\mathrm{b}\mathrm{f}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{m}\mathrm{e},\mu }\times N_{\mathrm{s}\mathrm{y}\mathrm{m}\mathrm{b}}^{\mathrm{s}\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{t}}-1$）：

• 当载波频率小于等于3 GHz时，$n=0,1$。候选SSB位于某个半帧的子帧0、1（第1个子帧和第2个子帧）上，且候选SSB的第一个符号位于这些子帧的OFDM符号2、8（第3个OFDM符号和第9个OFDM符号）上，因此每个半帧内可以传输最多4个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=4$）。
• 当载波频率在FR1内且大于3 GHz时，$n=0,1,2,3$。候选SSB位于某个半帧的子帧0、1、2、3上，且候选SSB的第一个符号位于这些子帧的OFDM符号2、8上，因此每个半帧内可以传输最多8个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=8$）。

图3-2. Case A（参考文献[3]中图5-4）  

我们来解读一下Case A。我们知道每个半帧由5个长度为1 ms的子帧组成。当SCS=15 kHz时，每个子帧由1个时隙组成，而每个时隙又由14个OFDM符号组成。因此，当SCS=15 kHz时，每个子帧由14个OFDM符号组成。所以，当$n=0,1$时，索引 { 2 , 8 } + 14 × n \{2,8\} + 14 \times n { 2,8}+14×n正好落在子帧0和子帧1的OFDM符号索引范围内，且位于这些子帧的OFDM符号2和OFDM符号8上。以此类推，当$n=0,1,2,3$时，索引 { 2 , 8 } + 14 × n \{2,8\} + 14 \times n { 2,8}+14×n正好落在子帧0、1、2、3的OFDM符号索引范围内，且位于这些子帧的OFDM符号2和OFDM符号8上。

通过观察可以发现，Case A中，候选SSB所在时隙的OFDM符号0、1、6、7、12、13并未用于SSB。这样的设计主要是考虑到PDCCH和PUCCH的传输，以及与SCS=30 kHz的数据和控制信道共存 [3]：

• OFDMA符号0、1需用于传输PDCCH，而OFDM符号12、13需用于传输PUCCH。实际上，对于所有SCS，每个时隙的前后2个OFDM符号均需保留，以传输PDCCH和PUCCH。
• SCS=15 kHz的OFDM符号6和7分别对应SCS=30 kHz的OFDM符号12、13和0、1。如上所述，SCS=30 kHz的OFDM符号12、13和0、1需分别传输PUCCH和PDCCH。因此，为降低SCS=15 kHz的SSB对SCS=30 kHz的数据和控制信道的影响， SCS=15 kHz的OFDM符号6和7也需保留，如下图3-3所示。
   

图3-3. SCS=15 kHz和SCS=30 kHz的时隙结构（参考文献[3]中图5-5）  

由于NR允许SSB与数据和控制信道使用不同的SCS，这样的设计可以保证，无论数据及其相应的控制信道使用的是SCS＝15 kHz还是SCS = 30 kHz，都可以最大程度降低由于SSB的传输导致的对数据传输的影响 [3]。

3.3.2 Case B

Case B中，SCS=30 kHz，候选SSB的第一个符号在其所在半帧中的索引为 { 4 , 8 , 16 , 20 } + 28 × n \{4,8,16,20\} + 28 \times n { 4,8,16,20}+28×n，如下图3-4所示：

• 当载波频率小于等于3 GHz时，$n=0$。候选SSB位于某个半帧的子帧0上，且候选SSB的第一个符号位于子帧0的OFDM符号4、8、16、20上，因此每个半帧内可以传输最多4个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=4$）。
• 当载波频率在FR1内且大于3 GHz时，$n=0,1$。候选SSB位于某个半帧的子帧0、1上，且候选SSB的第一个符号位于这些子帧的OFDM符号4、8、16、20上，因此每个半帧内可以传输最多8个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=8$）。

图3-4. Case B（参考文献[3]中图5-6）  

和Case A类似，可以参考下面的注释来理解Case B，在此我们不再赘述。不同的是，当SCS=30 kHz，每个子帧由28个OFDM符号组成。

通过观察可以发现，Case B中，偶数时隙的的前4个和后2个OFDM符号，奇数时隙的前2个和后4个OFDM符号未用于SSB。这样的设计主要是考虑到PDCCH和PUCCH的传输（如上所述，不再赘述），以及与SCS = 15 kHz的数据和控制信道共存 [3]：

• SCS=15 kHz的偶数时隙的前4个OFDM符号对应SCS = 15 kHz的每个时隙的前2个OFDM符号（如图3-3所示），这2个OFDM符号需用于传输PDCCH。
• SCS=15 kHz的奇数时隙的后4个OFDM符号对应SCS = 15 kHz的每个时隙的后2个OFDM符号（如图3-3所示），这2个OFDM符号需用于传输PUCCH。

为保证与SCS= 15 kHz的数据和控制信道共存，这些OFDM符号不能用于传输SSB。

3.3.3 Case C

Case C中，SCS=30 kHz，候选SSB的第一个符号在其所在半帧中的索引为 { 2 , 8 } + 14 × n \{2,8\} + 14 \times n { 2,8}+14×n，如图3-5所示：

• 对称频谱（FDD）：

  • 当载波频率小于等于3 GHz时，$n=0,1$。候选SSB位于某个半帧的子帧0上，且候选SSB的第一个符号位于子帧0中每个时隙的OFDM符号2、8上（或者说子帧0的OFDM符号2、8、16、22上），因此每个半帧内可以传输最多4个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=4$）。
  • 当载波频率在FR1内且大于3 GHz时，$n=0,1,2,3$。候选SSB位于某个半帧的子帧0、1上，且候选SSB的第一个符号位于这些子帧中每个时隙的OFDM符号2、8上（或者说这些子帧的OFDM符号2、8、16、22上），因此每个半帧内可以传输最多8个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=8$）。

• 非对称频谱（TDD）：

  • 当载波频率小于等于1.88 GHz时，$n=0,1$。候选SSB位于某个半帧的子帧0上，且候选SSB的第一个符号位于子帧0中每个时隙的OFDM符号2、8上（或者说子帧0的OFDM符号2、8、16、22上），因此每个半帧内可以传输最多4个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=4$）。
  • 当载波频率在FR1内且大于1.88 GHz时，$n=0,1,2,3$。候选SSB位于某个半帧的子帧0、1上，且候选SSB的第一个符号位于这些子帧中每个时隙的OFDM符号2、8上（或者说这些子帧的OFDM符号2、8、16、22上），因此每个半帧内可以传输最多8个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=8$）。

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注释：

TDD下，载波频率界限一直在变。3GPP TS 38.213从v15.3.0版本开始，该界限从3 GHz调整为2.4 GHz。但是v16.2.0版本，该界限又调整为了2.3 GHz，而到了v16.3.0版本又调整为了1.88 GHz。

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图3-5. Case C（参考文献[3]中图5-7）  

和Case A类似，可以参考下面的公式来理解Case C，在此我们不再赘述。

通过观察可以发现，Case C中，候选SSB所在时隙的OFDM符号0、1、6、7、12、13未用于SSB。这样的设计主要是考虑到PDCCH和PUCCH的传输（如上所述，不再赘述），以及与SCS = 60 kHz的数据和控制信道共存。即SCS=30 kHz的OFDM符号6对应SCS=60 kHz的OFDM符号12、13，而SCS=30 kHz的OFDM符号7对应SCS=60 kHz的OFDM符号0、1，需分别传输PUCCH和PDCCH [3]。

3.3.4 Case D

Case D中，SCS=120 kHz，候选SSB的第一个符号在其所在半帧中的索引为 { 4 , 8 , 16 , 20 } + 28 × n \{4,8,16,20\} + 28 \times n { 4,8,16,20}+28×n，如下图3-6所示：

• 当载波频率在FR2内时，$n=0,1,2,3,5,6,7,8,10,11,12,13,15,16,17,18$。候选SSB位于某个半帧的子帧0、1、2、3、4上，每个半帧内可以传输最多64个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=64$）。

图3-6. Case D（参考文献[3]中图5-8）  

和Case A类似，可以参考下面的公式来理解Case D：

Case D共占用16个时隙对（1个时隙对包含2个时隙，共28个OFDM符号），每个时隙对包含4个SSB。4个时隙对为一组，等于1个子帧，每组之间间隔1个时隙对 [3]。

通过观察可以发现，和Case B类似，Case D中，偶数时隙的的前4个和后2个OFDM符号，奇数时隙的前2个和后4个OFDM符号未用于SSB。这样的设计主要是考虑到PDCCH和PUCCH的传输，以及与SCS = 60 kHz的数据和控制信道共存，在此不再赘述 [3]。

3.3.5 Case E

Case E中，SCS=240 kHz，候选SSB的第一个符号在其所在半帧中的索引为 { 8 , 12 , 16 , 20 , 32 , 36 , 40 , 44 } + 56 × n \{8,12,16,20,32,36,40,44\} + 56 \times n { 8,12,16,20,32,36,40,44}+56×n，如图3-7所示：

• 当载波频率在FR2内时，$n=0,1,2,3,5,6,7,8$。即，候选SSB位于某个半帧的子帧0、1、2上，每个半帧内可以传输最多64个SSB（$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=64$）。

图3-7. Case E（参考文献[3]中图5-9）  

和Case D类似，可以参考下面的公式来理解Case E：

Case D共占用8个时隙组（1个时隙组包含4个时隙，共56个OFDM符号），每个时隙组包含8个SSB。4个时隙组为一组，等于1个子帧，每组之间间隔1个时隙组 （注：时隙组为我个人为方便表达所定义，实际并无此术语）。

通过观察可以发现，Case E中，每个时隙组的前8个OFDM符号和后8个OFDM符号未用于SSB，这主要是为了与SCS=60 kHz的数据和控制信道共存。即SCS=240 kHz的每个时隙组的前8个OFDM符号和后8个OFDM符号分别对应SCS=60 kHz的OFDM符号0、1和12、13，如下图3-8所示。而每个时隙组中偶数时隙的前4个OFDM符号和奇数时隙的后4个OFDM符号未用于SSB，这主要是为了与与SCS=120 kHz的数据和控制信道共存。即SCS=240 kHz的每个时隙组中偶数时隙的前4个OFDM符号和奇数时隙的后4个OFDM符号分别对应SCS=120 kHz的OFDM符号0、1和12、13，如下图3-8所示。

图3-8. SCS=60 kHz、SCS=120 kHz和SCS=240 kHz的时隙结构（参考文献[3]中图5-10）  

下表3-1对Case A ~ Case E进行了总结。表3-1总结了在不同载波频率和SCS情况下，候选SSB在每个半帧内起始OFDM符号的索引。需要注意的是，下表3-1中的“s”（红色部分）表示候选SSB在每个半帧内起始OFDM符号的索引。

表3-1. 不同载波频率和SCS情况下，候选SSB在每个半帧内起始OFDM符号的索引 [7]

下图3-9是SCS = 15 kHz，载波频率介于3 GHz ~ 6GHz情况下的例子。

图3-9. SSB周期、SSB突发集合及SSB图样示意图（Case A） [8]  

下图3-10展示了一个子帧范围内Case A ~ CaseE之间的区别和联系。从图3-10可以看出，每个时隙的最前面和最后面2个OFDM符号都不能用于SSB，这主要是为了数据和控制信道传输PDCCH和PUCCH。

图3-10. 不同SCS下的SSB时域位置（参考文献[9]中Figure 4.32）  

3.4 激活SSB

SSB图样给出的是在SSB突发集合内，SSB可能的候选位置以及SSB的最大值$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}$。实际激活的SSB的数量可以小于$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}$。基站通过系统消息SIB1或UE专用的RRC信令的高层参数ssb-PositionsInBurst通知给UE具体是哪些SSB被激活使用 [3]：

• SIB1中的ServingCellConfigCommonSIB：基站通过ServingCellConfigCommonSIB中的高层参数ssb-PositionsInBurst通知用户使用了哪些SSB，如下图3-11所示 [8]

图3-11. ServingCellConfigCommonSIB信令 [8]  

• inOneGroup ：8位长度的位图，用于指示使用了哪些SSB。0表示未使用该SSB；1表示使用该SSB，具体如下：
  • 频带$f_c\le 3\mathrm{G}\mathrm{H}\mathrm{z}$：如3.3节所述，SSB突发集合内的SSB最多为4，即$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=4$，因此4位足够指示使用了哪些SSB。在该情况下，只有inOneGroup中的低（左）4位有效。
  • 频带$3\mathrm{G}\mathrm{H}\mathrm{z}<f_c\le 6\mathrm{G}\mathrm{H}\mathrm{z}$：如3.3节所述，SSB突发集合内的SSB最多为8，即$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=8$，因此8位足够指示使用了哪些SSB。
  • 频带$f_c>6\mathrm{G}\mathrm{H}\mathrm{z}$：如3.3节所述，SSB突发集合内的SSB最多为64，即$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=64$。在该情况下，需要一个额外的字段 groupPresence 来指示使用了哪些SSB组。64个SSB可以被划分为8个组。groupPresence的最低（左）位代表索引为0 ~ 7的SSB，次低（左）位代表索引为8 ~ 15的SSB，以此类推。0表示未使用该SSB组；1表示使用该SSB组，而inOneGroup则表示每个SSB组中哪些SSB被使用，如下图3-12所示。

图3-12. inOneGroup和groupPresence图示 [8]  

以上图3-12为例。上图3-12中， g r o u p P r e s e n c e = { 1   0   1   0   0   0   0   0 } groupPresence=\{1 ~ 0 ~ 1 ~ 0 ~ 0 ~ 0 ~ 0 ~ 0\} groupPresence={ 1 0 1 0 0 0 0 0}， i n O n e G r o u p = { 1   1   0   0   0   0   0   0 } inOneGroup=\{1~1~0~0~0~0~0~0\} inOneGroup={ 1 1 0 0 0 0 0 0}，表示索引为0和2的SSB组（对应的SSB集合分别为 { 0   1   2   3   4   5   6   7 } \{0~1~2~3~4~5~6~7\} { 0 1 2 3 4 5 6 7}和 { 16   17   18   19   20   21   22   23 } \{16~17~18~19~20~21~22~23\} { 16 17 18 19 20 21 22 23}）中的第1个和第2个SSB被使用，即索引为0、1、16、17的SSB被使用。

• UE专用RRC信令中的ServingCellConfigCommon：基站通过ServingCellConfigCommon中的高层参数ssb-PositionsInBurst通知用户使用了哪些SSB，如下图3-11所示 [8]
  

图3-13. ServingCellConfigCommon信令 [8]  

• 频带$f_c\le 3\mathrm{G}\mathrm{H}\mathrm{z}$：$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=4$，因此使用4位长度的shortBitmap来指示。
• 频带$3\mathrm{G}\mathrm{H}\mathrm{z}<f_c\le 6\mathrm{G}\mathrm{H}\mathrm{z}$：$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=8$，因此使用8位长度的mediumBitmap来指示。
• 频带$f_c>6\mathrm{G}\mathrm{H}\mathrm{z}$：$L_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=64$，因此使用64位长度的longBitmap来指示。

需要注意的是，两种方式应该一致，即ServingCellConfigCommonSIB中的ssb-PositionsInBurst应该和ServingCellConfigCommon中的ssb-PositionsInBurst指示使用的SSB应一致。

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注释：

SSB突发集合内的SSB数量与天线的波束宽度密切相关。天线发射的波束越窄，需要配置的SSB数量越多，而波束的宽度与载波频率和天线增益有关。对于定向天线，频率越高、增益越大、波束越窄，因此需要配置的SSB数量越多。宏基站需要通过较大的天线增益和较窄的波束实现较大的覆盖范围，因此需要配置的SSB数量较多；而微基站由于覆盖范围较小，波束较窄、波束较少，因此配置的SSB数量也较少。波束数量较多的优点是可以通过波束扫描获得较大的覆盖增益，缺点是增加了系统复杂性和开销；波束较少的情况则相反。

对于配置了载波聚合的小区，SSB的数量还与小区类型有关。由于UE是在主服务小区（PCell）上进行小区搜索和随机接入，为了较少系统开销，辅小区可以不配置SSB，UE通过同一组小区内的主服务小区或主辅服务小区（PSCell）的SSB获得时间和频率同步。

另外，SSB的数量还和时隙配置有关，这是因为SSB只能配置在下行符号上 [3]。

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4. SSB频域位置

频域上，SSB的子载波0相对公共资源块（Common Resource Block，CRB）$N_{\mathrm{C}\mathrm{R}\mathrm{B}}^{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$的子载波0偏移了$k_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$个子载波（The quantity $k_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$ is the subcarrier offset from subcarrier 0 in common resource block $N_{\mathrm{C}\mathrm{R}\mathrm{B}}^{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$ to subcarrier 0 of the SS/PBCH block）[4]，如下图4-1所示。这里的CRB $N_{\mathrm{C}\mathrm{R}\mathrm{B}}^{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$就是Point A部分提到的与SSB重叠的最低的公共资源块（the lowest resource block, which overlaps with the SS/PBCH block used by the UE for initial cell selection）。$N_{\mathrm{C}\mathrm{R}\mathrm{B}}^{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$的值通过高层参数offsetToPointA获得，并以RB为单位来表示 [4]。

图4-1. SSB频域位置示意图-1  

从上图4-1可以看出，SSB与资源网格之间不一定完全对齐，之间错开了$k_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$个子载波（注意单位是子载波，子载波间隔由所属频率范围决定，详见下面SSB type部分内容）。这是因为NR的数据信道和同步信道可以使用不同的子载波间隔配置。因此，SSB子载波0与Point A（即CRB 0的子载波0）之间偏移了$$N_{\mathrm{C}\mathrm{R}\mathrm{B}}^{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}\times 12\times CRB的子载波间隔单位+k_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}\times k_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}的子载波间隔单位$$ kHz。

上图4-1中的SSB type A和SSB type B的定义如下 [4]：

• SSB type A
  • 适用FR1，SSB子载波间隔为15 kHz或30 kHz，即子载波间隔配置 μ ∈ { 0 , 1 } \mu \in \{0,1\} μ∈{ 0,1}
  • k S S B ∈ { 0 , 1 , 2 , ⋯   , 23 } k_{\rm SSB} \in \{0,1,2,\cdots,23\} kSSB​∈{ 0,1,2,⋯,23}，以15 kHz子载波间隔表示
    • $k_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$的4个最低有效位（Least Significant Bit，LSB）由MIB中高层参数ssb-SubcarrierOffset给出，另外1个最高有效位（Most Significant Bit，MSB）由PBCH中编码的PBCH payload中的${\bar{a}}_{\bar{A}+5}$给出
  • $N_{\mathrm{C}\mathrm{R}\mathrm{B}}^{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$，以15 kHz子载波间隔表示
• SSB type B
  • 适用FR2，SSB子载波间隔为120 kHz或240 kHz，即子载波间隔配置 μ ∈ { 3 , 4 } \mu \in \{3,4\} μ∈{ 3,4}
  • k S S B ∈ { 0 , 1 , 2 , ⋯   , 11 } k_{\rm SSB} \in \{0,1,2,\cdots,11\} kSSB​∈{ 0,1,2,⋯,11}，以MIB中高层参数subCarrierSpacingCommon表示
    • $k_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$的4个最低有效位由MIB中高层参数ssb-SubcarrierOffset给出
  • $N_{\mathrm{C}\mathrm{R}\mathrm{B}}^{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$，以60 kHz子载波间隔表示

如果ssb-SubcarrierOffset没有给出，$k_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$可以从SSB和Point A之间的频率差推断出来 [4]。有关Point A、CRB $N_{\mathrm{C}\mathrm{R}\mathrm{B}}^{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$、$k_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$之间的关系，可参考 [10] ~ [12]。

上面的描述只是为了说明SSB在频域上的相对位置，即SSB和CRB $N_{\mathrm{C}\mathrm{R}\mathrm{B}}^{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{B}}$及Point A的相对位置。实际上，NR定义了同步栅格，用于指示SSB在频域上的绝对位置，如下图4-2所示。关于同步栅格，请参考 [13]。

图4-2. SSB频域位置示意图-2 [10]  

得到了SSB的频域位置，我们就可以根据上述的相对位置关系反推出Point A的位置，具体可以参考 [12] [14]。

参考文献

[1]: 3GPP TS 38.300, NR; NR and NG-RAN Overall Description; Stage 2

[2]: http://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_SS_Block.html

[3]: 5G NR物理层规划与设计

[4]: 3GPP TS 38.211, NR; Physical channels and modulation

[5]: 5G NR: the Next Generation Wireless Access Technology

[6]: 3GPP TS 38.213, NR; Physical layer procedures for control

[7]: http://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_FrameStructure.html#SS_PBCH_FrequencyDomainResourceAllocation

[8]: https://howltestuffworks.blogspot.com/search?q=SSB

[9]: 5G NR: Architecture, Technology, Implementation, and Operation of 3GPP New Radio Standards

[10]: https://blog.csdn.net/wowricky/article/details/102986189

[11]: https://blog.csdn.net/kakamilan/article/details/97616321

[12]: http://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_ResourceBlockIndexing.html

[13]: https://blog.csdn.net/Graduate2015/article/details/118736654

[14]: https://blog.csdn.net/travel_life/article/details/110038572?spm=1001.2014.3001.5501