5G ---SSB與preamble occasion

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5G中有SSB和beam概念,這裏面是什麼關係?先從幾個問題入手:dom

爲何SSB與preamble occasion可以關聯?

疑問:SSB包含PSS/SSS/PBCH,它是一個下行的概念,而PRACH occasion是一個上行的概念,二者爲何能關聯?spa

答:在NR中的隨機接入過程使用了波束,其中SSB在時域週期內有屢次發送機會,而且有相應的編號,其可分別對應不一樣的波束,而對於UE而言,只有當SSB的波束掃描信號覆蓋到UE時,UE纔有機會發送preamble。而當網絡端收到UE的preamble時,就知道下行最佳波束,換句話說,就是知道哪一個波速指向了UE,所以SSB須要與preamble有一個關聯,而preamble都是在PRACH occasion才能進行發送,則SSB與PRACH occasion進行了關聯。

那麼PRACH occasion是什麼意思?.net

prach occasion可簡單理解爲,可用於發送preamble的時頻域資源;可採用TDM(time-domain multiplexing,即Table 6.3.3.2-2~4中的time-domain prach occasions per prach slot)和FDM(frequency domain multiplexing,經過參數msg1-FDM配置)。3d

 

 

5G/NR SSB與PRACH occasion如何關聯?

 舉例:SSB-per-rach-occation = 1/4,每一個PRACH occasion對應競爭preamble = 56,msg1-FDM = 4,SSB num = 8,SCS = 15KHz,PRACH Configuration Index = 109(TDD制下FR1)。  (不清楚每一個PRACH occasion對應競爭preamble = 56是怎麼來的,以及後面是怎麼用的?哪位大俠知道但願解答下!)blog

這個56就是配的,就是ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB這個配置的。表示一個occasion能夠配置多少個競爭preamble.索引

上面參數totalNumberOfRA-Preambles來配置競爭和非競爭的preamble數。應該是N的整數倍。ip

解釋:

     1) PRACH Configuration Index = 109,查38.211表6.3.3.2-3得出:

        -- 在全部的幀中都有PRACH occasion(nSFN mod 1 = 0);

        -- 無線幀下的全部子幀都有PRACH occasion;

        -- 在每一個子幀下的PRACH occasion的起始位置是從第9個符號開始;

        -- 每一個子幀下一個PRACH slot;

        -- 一個PRACH slot中只有一個時域PRACH occasion;

        -- 一個PRACH長度爲4,則佔4個符號。
2) SSB-per-rach-occation = 1/4,表示一個SSB映射4個頻域PRACH occasion;

     3) msg1-FDM = 4表示一個時域PRACH occasion有4個頻域PRACH occasion;

     4) 舉例獲得SSB的PRACH occasion之間的映射如圖21.16所示。
  圖例解釋:

       由於SSB是一個下行的概念,可是SSB的編號與PRACH occasion有一一映射關係,由於SSB-per-rach-occation = 1/4,因此一個SSB就映射4個頻域PRACH occasion,其中每一個SSB編號與PRACH occasion都有一一映射關係,可是PRACH occasion不必定與SSB編號所有映射。同時,無線幀下的每一個子幀都有時域PRACH occasion,而且時域PRACH occasion在每一個子幀下起始符號是9,長度佔4個符號,而每一個時域PRACH occasion下都有4個頻域PRACH occasion,所以圖21.16中的每一個子幀的第9個符號至12個符號表示時域PRACH occasion的長度,而頻域是4個PRACH occasion。因爲每一個SSB都映射4個PRACH occasion,所以SSB0映射在另外一個無線幀的無線子幀0號的4個PRACH occasion,依此類推。可是隻有8個SSB,卻在10個子幀下都有時域PRACH occasion,因爲SSB與PRACH occasion的映射週期最小是1,所以子幀八、9號上的PRACH occasion沒有SSB與其進行映射,則八、9號上的PRACH occasion被UE視爲無效,UE不能在八、9號子幀的PRACH occasion發送preamble。
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   圖21.16 SSB與PRACH occasion之間的映射io

5G/NR PRACH和preamble如何與SSB進行映射?

 高層經過參數ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB配置N(L1參數:SSB-per-rach-occasion)個SSB關聯一個PRACH occasion(頻域),和每一個SSB在每一個有效PRACH occasion上基於競爭的preamble數(L1參數:CB-preambles-per-SSB)。其中對於N的配置有以下兩種:

         若是N < 1,則一個SSB映射到1/N個連續有效的PRACH occasion(頻域)(例如:N = 1/8,則一個SSB映射8個PRACH occasion),且R個連續索引的preamble映射到SSB n,0 <= n <= N-1,每一個有效PRACH occasion從preamble索引0開始(例:N = 1/8,則一個SSB映射8個PRACH occasion,那麼一個SSB中有8個preamble索引爲0的起始點,由於一個PRACH occasion對應一個preamble索引爲0的起始點,其SSB與preamble的映射分組示意圖如圖21.2所示);

上面描述中說的R就是CB-preambles-per-SSB這個參數。如果N<1,則每一個SSB都有R個連續的preamble索引。都是從0開始。而每一個SSB又有1/N個occasion,因此一個SSB中就有1/N個preamble index爲0的起始點。

對於鏈路恢復,UE經過高層參數BeamFailureRecoveryConfig中攜帶ssb-perRACH-Occation指示N個SSB關聯一個PRACH occasion。若是N < 1,則一個SSB映射到1/N個連續有效的PRACH occasion。若是N >= 1,則N個連續的SSB關聯一個PRACH occasion。

圖21.2 SSB-per-rach-occation <= 1時每一個SSB與preamble的映射分組示意圖

 

圖21.3 SSB-per-rach-occation = 2時每一個SSB與preamble的映射分組示意圖

  從上文可知,SSB與PRACH occasion是有映射關係的,其SSB映射到PRACH occasion的順序應遵循以下幾點:

       -  首先,在一個PRACH occasion中preamble索引的順序是遞增的;

       -  第二,頻率複用PRACH occasion的頻率資源索引順序是遞增的;

       -  第三,在PRACH時隙內的時域複用PRACH occasion的時域資源索引的順序是遞增的;

       -  第四,PRACH時隙索引的順序是遞增的。
下面經過舉例來闡述二者的映射關係。

      例:8個SSB(編號:0~7),msg1-FDM = 4(表示頻域PRACH occasion的個數,詳情參考第21.3節)(注:下文舉例的PRACH occasion索引編號可能並非從0開始,而是從1開始)。

      ssb-perRACH-Occasion = 1/4,其SSB與PRACH occasion映射示意圖如圖21.4所示:

圖21.4 ssb-perRACH-Occasion = 1/4時SSB域PRACH occasion映射示意圖

 圖21.4中表示的是,ssb-perRACH-Occasion = 1/4,表示一個SSB映射4個PRACH occasion,同時msg1-FDM = 4,表示一個時域PRACH occasion上有4個頻域PRACH occasion,所以在第一個時域PRACH occasion上的4個頻域PRACH occasion對應一個SSB,第二個時域PRACH occasion上的4個頻域PRACH occasion對應另外一個SSB,依此類推。

        1) ssb-perRACH-Occasion = 1,其SSB與PRACH occasion映射示意圖如圖21.5所示:

                            圖21.5 ssb-perRACH-Occasion = 1時SSB域PRACH occasion映射示意圖

       圖21.5中表示的是,,ssb-perRACH-Occasion = 1,表示一個SSB映射1個PRACH occasion,同時msg1-FDM = 4,表示一個時域PRACH occasion上有4個頻域PRACH occasion,所以第一個時域PRACH occasion上的4個頻域PRACH occasion分別對應一個SSB,其爲SSB 0~3,而SSB數爲8,此時尚未映射完,則根據SSB與PRACH occasion映射要求,所以在第二個時域PRACH occasion上的4個頻域PRACH occasion依次以遞增的順序映射SSB 4~7,依此類推。

       2) ssb-perRACH-Occasion = 1/2,其SSB與PRACH occasion映射示意圖如圖21.6所示:

 圖21.6 ssb-perRACH-Occasion = 1/2時SSB域PRACH occasion映射示意圖

        圖21.6中表示的是,ssb-perRACH-Occasion=1/2,表示一個SSB映射2個PRACH occasion,同時msg1-FDM = 4,表示一個時域 PRACH occasion上有4個頻域 PRACH occasion,所以在第一個時域 PRACH occasion上的4個頻域 PRACH occasion,其中 PRACH occasion 0~1映射SSB 0, PRACH occasion 2~3映射SSB1。此時尚未映射完,則根據SSB與 PRACH occasion映射要求,所以在第二個時城 PRACH occasion上的4個頻域 PRACH occasion依次以遞增的順序進行映射SSB,其中 PRACH occasion 0~1映射SSB 2, PRACH occasion  2~3映射SSB 3。在第三個時城 PRACH occasion上的4個頻域 PRACH occasion的映射關係: PRACH occasion 0~1映射SSB 4, PRACH occasion 2~3映射SSB5。在第四個時域 PRACH occasion上的4個頻域 PRACH occasion的映射關係: PRACH occasion 0~1映射SSB6, PRACH occasion 2~3映射SSB 7,以此類推

       3)ssb-perrach-occasion = 2,其SSB與 PRACH occasion映射示意圖如圖21.7所示:

                     圖21.7 ssb-perRACH-Occasion = 2時SSB域PRACH occasion映射示意圖

         圖21.7中表示的是,ssb-perRACH-Occasion = 2,表示2個SSB映射1個PRACH occasion,所以在第一個時域PRACH occasion上的4個頻域PRACH occasion的映射以下:SSB 0/1映射PRACH occasion 0、SSB 2/3映射在PRACH occasion 一、SSB 4/5映射在PRACH occasion 二、SSB 6/7映射在PRACH occasion 3,依此類推。

         4)ssb-perrach-occasion = 8,其SSB與 PRACH occasion映射示意圖如圖21.8所示:

                      圖21.8 ssb-perRACH-Occasion = 8時SSB域PRACH occasion映射示意圖

       圖21.8中表示的是,ssb-perRACH-Occasion = 2,表示8個SSB映射1個PRACH occasion,所以在第一個時域PRACH occasion上的4個頻域PRACH occasion都映射SSB 0~7,依此類推。

下面這幾個映射圖看明白了,可是描述中的R是什麼意思?R就是CB-preambles-per-SSB這個參數。

例如:N = 1/8,則一個SSB映射8個PRACH occasion),且R個連續索引的preamble映射到SSB n???? 下面的例子應該能回答這個問題。

每一個SSB佔有的preamble不同嗎?每一個ssb佔有的preambe數怎麼肯定?

一個prach occasion佔有多少個prach preamble?  ===每一個ssb佔有的preambe數*每一個prach occasion佔有的ssb數。

 ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB配下來兩個參數:cbPreamblesPerSsb和ssbPerRachOccasion。

cbPreamblesPerRachOccasion = cbPreamblesPerSsb* max(1, ssbPerRachOccasion)

若是ssbPerRachOccasion<1, 假設是1/4,則一個SSB對應4個occasion,此時能夠配置cbPreamblesPerSsb最大爲64,cbPreamblesPerRachOccasion 等於64,每一個occasion包含64個preamble,每一個SSB對應4個occasion。
ssbPerRachOccasion假設是4, 則4個SSB對應1個prach occasion. 此時能夠配置cbPreamblesPerSsb最大爲16,cbPreamblesPerRachOccasion 也等於64, 每一個occasion包含64個preamble,對應4個SSB. SSB0裏面的preamble index是從0-15,SSB1裏面的preamble index是從16-31,SSB2裏面的preamble index是從32-47,SSB3裏面的preamble index是從48-63?

 

https://blog.csdn.net/qq_33206497/article/details/90415621------這是上面的一個綜合。

https://blog.csdn.net/GYK0812/article/details/93490239----隨機接入 -MSG1

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