exponenta event banner

Сигналы синхронизации (PSS и SSS)

В LTE имеются два сигнала синхронизации нисходящей линии связи, которые используются UE для получения идентификатора соты и синхронизации кадра.

  • Первичный сигнал синхронизации (PSS)

  • Вторичный сигнал синхронизации (SSS)

Деление на два сигнала направлено на уменьшение сложности процесса поиска ячейки.

Схема идентификации соты

Физическая идентичность ячейки, NIDcell, определяется уравнением:

NIDCELL = 3NID (1) + NID (2)

  • NID (1) является группой идентификации ячейки физического уровня (от 0 до 167).

  • NID (2) - идентификатор внутри группы (от 0 до 2 ).

Эта компоновка создает 504 уникальных физических идентификатора соты.

Сигналы синхронизации и определение идентификатора соты

Первичный сигнал синхронизации (PSS) связан с идентификацией соты в группе (NID (2)). Вторичный сигнал синхронизации (SSS) связан с группой идентификации соты (NID (1)) и идентификацией соты в группе (NID (2 )).

NID (2) можно получить путем успешной демодуляции PSS. Затем SSS может быть демодулирован и объединен со знанием NID (2) для получения NID (1). После установки значений NID (1) и NID (2) можно определить идентификатор ячейки (NIDcell).

Первичный сигнал синхронизации (PSS)

Первичный сигнал синхронизации (PSS) основан на последовательности Zadoff-Chu в частотной области.

Последовательности Задоффа-Чу

Последовательности Задоффа-Чу являются конструкцией последовательностей Франка-Задоффа, определенных D. C. Чу в [1]. Эти коды имеют полезное свойство иметь нулевую циклическую автокорреляцию на всех ненулевых лагах. При использовании в качестве кода синхронизации корреляция между идеальной последовательностью и принятой последовательностью является наибольшей, когда отставание равно нулю. Когда существует какое-либо отставание между двумя последовательностями, корреляция равна нулю. Это свойство показано на этом рисунке.

Генерация PSS

PSS представляет собой последовательность комплексных символов длиной 62 символа.

Последовательность du (n), используемая для PSS, формируется в соответствии со следующими уравнениями :

du (n) = e júun (n + 1 ) 63, для n = 0,1,..., 30

du (n) = e jāu (n + 1) (n + 2) 63, для n = 31,32,..., 61

В предыдущем уравнении u является индексом корневой последовательности Задоффа-Чу и зависит от идентичности ячейки в группе NID (2 ).

NID (2)Корневой индекс u
025
129
234

Отображение PSS

PSS отображается в первые 31 поднесущие на каждой стороне поднесущей DC. Следовательно, PSS использует шесть блоков ресурсов с пятью зарезервированными поднесущими на каждой стороне, как показано на этом рисунке.

Поскольку поднесущая DC не содержит информации в LTE, это соответствует отображению на средние 62 поднесущие в символе OFDM в сетке ресурсов. d (n) отображается из самой низкой поднесущей в самую высокую поднесущую. PSS отображается на различные символы OFDM в зависимости от того, какой тип кадра используется. Тип кадра 1 - дуплексный режим с частотным разделением каналов (FDD), тип кадра 2 - дуплексный режим с временным разделением каналов (TDD ).

  • FDD - PSS отображается на последний символ OFDM в слотах 0 и 10, как показано на этом рисунке.

  • TDD - PSS отображается на третий символ OFDM в подкадрах 1 и 6, как показано на этом рисунке.

Вторичный сигнал синхронизации (SSS)

Вторичный сигнал синхронизации (SSS) основан на последовательностях максимальной длины (m-последовательностях).

Определение M-последовательности

M-последовательность представляет собой псевдослучайную двоичную последовательность, которая может быть создана циклически в каждом возможном состоянии сдвигового регистра длины m, что приводит к последовательности длины 2m-1. Три m-последовательности, каждая длиной 31, используются для генерации сигналов синхронизации, обозначенных , и .

Генерация SSS

Две двоичные последовательности, каждая длиной 31, используются для генерации SSS. Последовательности s0 (m0) и s1 (m1) представляют собой различные циклические сдвиги m-последовательности, s˜. Индексы m0 и m1 получают из группы идентичности ячейки NID (2) и определяют циклический сдвиг. Значения можно прочитать из таблицы 6.11.2.1-1 в [2].

Две последовательности скремблируются двоичным скремблирующим кодом (c0 (n), c1 (n)), который зависит от NID (2).

Вторая последовательность SSS, используемая в каждом кадре радиосвязи, скремблируется двоичным скремблирующим кодом (z1 (m0), z1 (m1)), соответствующим значению циклического сдвига первой последовательности, передаваемой в кадре радиосвязи.

Генерация двоичной последовательности

Последовательности s0 (m0) и s1 (m1) задаются следующими уравнениями:

s0 (m0) (n) =s˜ ((n + m0) mod 31)

s1 (m1) (n) =s˜ ((n + m1) mod 31)

генерируется из примитивного многочлена x5 + x2 + 1 над конечным полем GF (2).

c0 (n) и c1 (n даны следующими уравнениями:

c0 (n) =c˜ ((n + NID ( 2)) mod 31)

c1 (n) =c˜ ((n + NID (2) + 3) mod 31)

генерируется из примитивного многочлена x5 + x3 + 1 над конечным полем GF (2).

z1 (m0) и z1 (m1) задаются следующими уравнениями:

z1 (m0) (n) =z˜ ((n + (m0mod 8)) mod 31)

z1 (m1) (n) =z˜ ((n + (m1mod 8)) mod 31)

генерируется из примитивного многочлена x5 + x4 + x2 + x + 1 над конечным полем GF (2).

Отображение SSS

Скремблированные последовательности перемежаются, чтобы чередовать последовательность, передаваемую в первой и второй SSS-передаче в каждом кадре радиосвязи. Это позволяет приемнику определять синхронизацию кадра из наблюдения только одной из двух последовательностей; если первый наблюдаемый сигнал SSS находится в субкадре 0 или субкадре 5, синхронизация может быть достигнута, когда сигнал SSS наблюдается в субкадре 0 или субкадре 5 следующего кадра.

Как и в случае PSS, SSS отображается на различные символы OFDM в зависимости от того, какой тип кадра используется:

  • FDD - SSS передается в том же подкадре, что и PSS, но одним символом OFDM ранее. SSS отображается на те же поднесущие (средние 72 поднесущих), что и PSS.

  • TDD - SSS отображается на последний символ OFDM в слотах 1 и 11, который представляет собой три символа OFDM перед PSS.

SSS строится с использованием различных скремблирующих последовательностей при отображении на четные и нечетные элементы ресурса.

  • Даже элементы ресурсов:

    • Субкадр 0: d (2n) = s0 (m0) (n) c0 (n)

    • Подкадр 5: d (2n) = s1 (m1) (n) c0 (n)

  • Нечетные элементы ресурсов:

    • Подкадр 0: d (2n + 1) = s1 (m1) (n) c1 (n) z1 (m0) (n)

    • Подкадр 5: d (2n + 1) = s0 (m0) (n) c1 (n) z1 (m1) (n)

d (n) отображается из самой низкой поднесущей в самую высокую поднесущую .

Ссылки

[1] Чу, Д.С. «Многофазные коды с хорошими свойствами периодической корреляции». IEEE Trans. Inf. Теория. Том 18, номер 4, июль 1972, стр. 531-532.

[2] 3GPP TS 36.211. "Развитый универсальный наземный радиодоступа (E-UTRA); Физические каналы и модуляция. "Проект партнерства 3-го поколения; Техническая спецификация на сеть радиодоступа группы. URL: https://www.3gpp.org.

См. также

| | | | | | |

Связанные темы