5G的SSB頻點與小區中心頻點區別

• 2019 年 10 月 7 日
• 筆記

先結合4G網絡中UE開機掃頻搜網的過程來理解小區頻點號ARFCN的作用：

LTE小區進入服務狀態後，UE開機掃頻PSS/SSS同步信號完成同步，並計算PCI解擾PBCH中MIB消息來獲取SFN，再結合SI-RNTI盲檢PDCCH公共空間，解擾讀取SIB1消息，而確定4G小區的接入頻點號ARFCN，頻點號與真實小區中心頻率值有換算公式，同時結合MIB消息中的帶寬信息，從小區中心頻率的6個RB擴展而確定整個小區的有效帶寬，再根據SIB2空口物理信道配置完整勾畫出整個小區的信道資源分配佔用情況，如下圖所示：

從以上過程來看，LTE小區的中心頻點與SS同步信號的中心頻點實際上是一樣的位置，那5G為什麼要獨立設置SSB頻點呢？簡單來說是因為靈活性需求，5G小區帶寬低頻最大100Mhz、高頻400Mhz，這麼寬的頻譜如果SSB放中間對終端接入搜網要求偏高，同時不利於切片業務中低成本低帶寬需求的物聯網終端快速接入，後面可以結合BWP來理解。

協議TS38.104 5.4.2中NR-ARFCN和實際頻點計算公式如下：

FREF= FREF-Offs + ΔFGlobal (NREF– NREF-Offs)

FREF即實際RF頻率，NREF即NR-ARFCN絕對頻點號，對於上行輔助頻段SUL的小區頻點計算公式為：

FREF_Shift = FREF + ΔShift , ΔShift=0kHz or 7.5kHz

各頻段詳細頻點範圍與柵格步長見協議中下表：

關注n77&n78&n79三段頻譜中SCS 30Khz情況下，頻點柵格步長是偶數2，意味着中心頻點號必須是偶數。舉例計算中國聯通C-Band中心頻點3550Mhz對應頻點號：

3550Mhz= 3000Mhz + 15khz ×(NREF-600000) à 計算出 NREF = 636666.66，由於NREF必須是整數且為偶數，所以取最近偶數整數得到 NREF = 636666。根據這個頻點反推真實的小區中心頻率值為 FREF =3000Mhz + 15khz × 36666 = 3549.99Mhz。

根據下表查詢SCS30Khz子載波是100Mhz帶寬最多273個RB，為奇數個RB：

上面計算得到的636666頻點號應該在以下圖中標記黃色底紋位置：

同時考慮載波之間最小保護帶寬的要求如下表，該636666頻點能保證頻帶兩側都能預留超過845kHz的頻率間隔做保護避免干擾：

2018年3月協議定義NR測量要基於SSB頻點進行測量，網絡側必須下發SSB頻點，5G RAN1.0與5G RAN2.0版本產品實現時依然放在頻帶中間，通過配置小區中心頻點MO參數來實現內部轉換。而5G RAN1.0基站和終端基於非標實現，在NSA場景下，NR側配置的小區中心頻點通過LTE基站的RRC重配置消息下發，如下Probe信令跟蹤信令截圖：

5G RAN2.0則按照協議要求不再攜帶dl-CarrierFreq信元，並且如果頻帶RB個數為偶數，則SSB頻點與小區中心頻點相同，如果頻帶RB個數為奇數，SSB頻點號比小區中心頻點號少(6×SCS)/ ΔFGlobal，如上100Mhz SCS30kHz場景攜帶273個RB時，如果計算小區中心頻點號為636666時，則SSB頻點號應為 636666-(6×30)/15 = 636654，具體如下圖所示：

也就是說此場景中RB136中SCS6子載波起始頻點為小區中心頻點，而SCS0子載波起始頻點為SSB頻點，所以中間相差6個子載波。

總結起來C-Band小區中心頻點轉換SSB頻點時，偶數RB個數配一樣，奇數RB需轉換，SCS15減6，SCS30減12，即NSA組網eNodeB側配置的NR鄰區中填寫SSB頻點636654，而gNodeB側配置小區中心頻點636666。

SA場景以3.5G終端為例，只要按1.44M的間隔搜索SSB，然後就能讀取MIB消息，獲得NR小區的帶寬等信息即可以完成搜網接入小區。而NSA組網場景不需要考慮上表GSCN規劃配置，因為5G RAN2.0產品NR添加重配置消息中指定了SSB頻點，不需要終端掃描。