同步信号做为通信系统最基础的信号,5G NR的SS设计,继承了4G的一些优点,同时针对5G的新特点,也进行了相应优化改进。

1. NR-Pss序列特征

  NR-Pss采用频域BPSK M序列(3个循环移位位置为0/43/86),其映射为连续的127个SC,占用144SC,两侧分别为8/9个SC做为guard band。  
  NR-Pss的时域序列同样具有镜像共轭对称特性,这一特点可以简化计算量。
图1:NR-Pss序列生成
图2:NR-Pss频域相关性
图3:NR-Pss时域相关性
图4:NR-Pss PAPR特性

2. NR-Pss序列的设计思想

  NR-Pss设计的考虑因素:
  1、 序列长度:RSRP测量精度,检测性能
  2、 序列类型:m、zc?自相关、互相关性,抗时频偏能力,检测性能、计算复杂度等。
  3、 序列个数:1个,3个?UE负荷?
  4、 CM/PAPR:
  5G应用场景包括高频段5G-60GHz,ZC序列在有时频偏时(高频段下频偏更大,例如5ppm在60GHz下高达300kHz),其相关性受影响,表现为相关峰峰值降低及虚检增大。故改用m序列,为了消除这种时频偏带来的模糊性,满足检测性能需求,尤其是初始接入有较大时频偏的情况(见下节性能对比)。序列长度增加同样也是为了在更灵活的参数集配置下取得较好的检测性能。PAPR相比LTE,恶化不到1dB,可以接受。
  LTE之所以用ZC,因其良好的自相关、互相关、PAPR特性,而4G主要是2GHz频段,时频偏相对影响较小。

3. NR-SS的参考检测性能

  下图中可以看出:NR-SS可以有更小的残余时频偏,从而取得较好的初始检测性能。
图5:NR-SS与LTE-SS检测性能比较
  注:图5摘自R1-1708160,版权归原作者Huawei所有。