5G NR在初期網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)可能會(huì)采取與4G LTE網(wǎng)絡(luò)融合“非獨(dú)立組網(wǎng)方案”的方案。該方案不需要為NR新建核心網(wǎng)以及配套傳輸網(wǎng)絡(luò)，從而使得5G NR能夠快速組網(wǎng)部署，參見圖1。 5G NR非獨(dú)立組網(wǎng)架構(gòu)圖

這種組網(wǎng)方案在網(wǎng)絡(luò)資源的利舊升級(jí)方面的優(yōu)勢(shì)顯而易見。伴隨著這樣的組網(wǎng)方案，5G NR空口的協(xié)議棧以及數(shù)據(jù)傳輸模式需要進(jìn)行適配性的重新設(shè)計(jì)。在非獨(dú)立組網(wǎng)模式下，5G NR只設(shè)計(jì)了MIB/SIB1系統(tǒng)消息，并沒有專門設(shè)計(jì)其他系統(tǒng)消息SI。本應(yīng)該由系統(tǒng)消息SI攜帶的相關(guān)系統(tǒng)配置參數(shù)則通過RRC重配方式進(jìn)行基于UE的專屬配置。LTE中PSS/SSS/PBCH是以固定的時(shí)頻域位置進(jìn)行傳輸，小區(qū)之間通過不同的擾碼（與小區(qū)ID相關(guān)）進(jìn)行區(qū)分，在5G NR中，同步信號(hào)(synchronization signal-SS)與PBCH是按照一定時(shí)頻域資源關(guān)系成組出現(xiàn)。每個(gè)小區(qū)的SS/PBCH塊可獨(dú)立靈活配置在全帶寬時(shí)頻域位置。這樣的設(shè)計(jì)不僅體現(xiàn)5G NR在資源利用方面的靈活性，同時(shí)運(yùn)營(yíng)商可以基于這樣的靈活設(shè)計(jì)定制化的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，進(jìn)一步提升SS/PBCH解碼的可靠性。

SS/PBCH塊在時(shí)域占用4個(gè)OFDM符號(hào)，在SS/PBCH塊內(nèi)部從0至3進(jìn)行索引標(biāo)號(hào)。主同步信號(hào)PSS，輔同步信號(hào)SSS，物理廣播信道PBCH以及解調(diào)參考信號(hào)DM-RS占用的不同符號(hào)位置由表1給出，其中。

                 表1 SS/PBCH組內(nèi)資源分配

在頻域分配方面，一個(gè)SS/PBCH塊包含了240個(gè)連續(xù)的子載波（20個(gè)PRB），這些子載波以0至239進(jìn)行索引標(biāo)號(hào)。k和l分別代表一個(gè)SS/PBCH組內(nèi)的頻域和時(shí)域。UE可以假定“Set to 0”所對(duì)應(yīng)的時(shí)頻域資源RE承載信息0。

對(duì)于5G NR非獨(dú)立組網(wǎng)模式，與之相連接的4G LTE基站還可支持與5G NR基站的雙連接數(shù)據(jù)傳輸模式（E-UTRA NR Dual Connectivity，EN-DC）。UE可通過所駐留的4G LTE小區(qū)RRC重配消息獲取5G NR系統(tǒng)配置參數(shù)，在非獨(dú)立組網(wǎng)模式中，將5G NR的系統(tǒng)配置參數(shù)作為EN-DU的第二小區(qū)組相關(guān)參數(shù)配置，封裝成8字節(jié)字符串組的形式進(jìn)行傳輸。

RRCConnectionReconfiguration-v1510-IEs ::= SEQUENCE {    nr-Config-r15                CHOICE {

       release                      NULL,

       setup                        SEQUENCE {

           endc-ReleaseAndAdd-r15    BOOLEAN,

           nr-SecondaryCellGroupConfig-r15  OCTET STRING              OPTIONAL,  -- Need ON

           p-MaxEUTRA-r15               P-Max                     OPTIONAL   -- Need ON

       }

    }                                                             OPTIONAL,  -- Need ON

    sk-Counter-r15               INTEGER (0.. 65535)                  OPTIONAL,  -- Need ON

    nr-RadioBearerConfig1-r15    OCTET STRING                     OPTIONAL,  -- Need ON

    nr-RadioBearerConfig2-r15    OCTET STRING                     OPTIONAL,  -- Need ON

    tdm-PatternConfig-r15        CHOICE {

       release                      NULL,

       setup                        SEQUENCE {

           subframeAssignment-r15           SubframeAssignment-r15,

           harq-Offset-r15                  INTEGER (0.. 9)

       }

    }                                                             OPTIONAL,  -- Need ON

    nonCriticalExtension         SEQUENCE {}                          OPTIONAL

}

圖2 4G LTE小區(qū)RRC重配消息中關(guān)于NR小區(qū)作為雙連接的相關(guān)配置參數(shù)

RRCReconfiguration message

-- ASN1START

-- TAG-RRCRECONFIGURATION-START

RRCReconfiguration ::=               SEQUENCE {

    rrc-TransactionIdentifier        RRC-TransactionIdentifier,

    criticalExtensions               CHOICE {

       rrcReconfiguration               RRCReconfiguration-IEs,

       criticalExtensionsFuture         SEQUENCE {}

    }

}

RRCReconfiguration-IEs ::=           SEQUENCE {

-- Configuration of Radio Bearers (DRBs, SRBs) including SDAP/PDCP.

-- In EN-DC this field may only be present if the RRCReconfiguration

-- is transmitted over SRB3.

    radioBearerConfig                    RadioBearerConfig                                                 OPTIONAL, -- Need M

-- Configuration of secondary cell group (EN-DC):

    secondaryCellGroup                   OCTET STRING (CONTAINING CellGroupConfig)                             OPTIONAL, -- Need M

    measConfig                           MeasConfig                                                        OPTIONAL,-- Need M

    lateNonCriticalExtension             OCTETSTRING                                                      OPTIONAL,

    nonCriticalExtension                 SEQUENCE{}                                                           OPTIONAL

}

-- TAG-RRCRECONFIGURATION-STOP

-- ASN1STOP

                    圖3 RRCReconfiguration重配消息

其中通過高層參數(shù)offset-ref-low-scs-ref-PRB定義了公共資源塊的起始位置，SS/PBCH塊內(nèi)子載波0對(duì)應(yīng)了以公共資源塊起始子載波0開始進(jìn)行了個(gè)子載波偏置的位置，非獨(dú)立組網(wǎng)模式中通過高層參數(shù)ssb-subcarrierOffset進(jìn)行設(shè)置，如圖4所示。

FrequencyInfoDL information element

-- ASN1START

-- TAG-FREQUENCY-INFO-DL-START

FrequencyInfoDL ::=              SEQUENCE {

-- Frequency of the SSB to be used for this serving cell. The frequency provided in this field identifies the position of

-- resource element RE=#0 (subcarrier #0) of resource block RB#10 of the SS block. The cell-defining SSB of an SpCell is always on

-- the sync raster. Frequencies are considered to be on the sync raster if they are also identifiable with a GSCN value (see 38.101).

    absoluteFrequencySSB                 ARFCN-ValueNR,

-- The frequency domain offset between SSB and the overall resource block grid in number of subcarriers.

-- Absence of the field indicates that no offset is applied (offset = 0). For FR2 only values up to 11 are applicable.

-- Corresponds to L1 parameter kssb (See 38.211, section 7.4.3.1)

    ssb-SubcarrierOffset                INTEGER(1..23)                                                       OPTIONAL,  -- Need S

-- List of one or multiple frequency bands to which this carrier(s) belongs. Multiple values are only supported in

-- system information but not when the FrequencyInfoDL is provided in dedicated signalling (HO or S(p)Cell addition).

    frequencyBandList                MultiFrequencyBandListNR,

-- Absolute frequency position of the reference resource block (Common RB 0). Its lowest subcarrier is also known as Point A.

-- Note that the lower edge of the actual carrier is not defined by this field but rather in the scs-SpecificCarrierList.

-- Corresponds to L1 parameter 'offset-ref-low-scs-ref-PRB' (see 38.211, section FFS_Section)

    absoluteFrequencyPointA                 ARFCN-ValueNR,

-- A set of carriers for different subcarrier spacings (numerologies). Defined in relation to Point A.

-- Corresponds to L1 parameter 'offset-pointA-set' (see 38.211, section FFS_Section)

    scs-SpecificCarrierList                 SEQUENCE (SIZE (1..maxSCSs)) OFSCS-SpecificCarrier,

    ...

}

-- TAG-FREQUENCY-INFO-UL-STOP

-- ASN1STOP

圖4 非獨(dú)立組網(wǎng)模式下通過RRC重配消息對(duì)5G NR下行頻率進(jìn)行參數(shù)配置

5G NR獨(dú)立組網(wǎng)模式中A類型SS/PBCH塊的，可通過MIB中攜帶的參數(shù)ssb-subcarrierOffset所包含的低位4比特與 PBCH載荷所確定的高位1比特聯(lián)合拼裝確定，B類型SS/PBCH塊的可由MIB中攜帶參數(shù) ssb-subcarrierOffset（對(duì)應(yīng)4比特）確定，如圖5所示。

 圖5 MIB中攜帶確定SS/PBCH塊子載波偏置的低位4比特

任何與SS/PBCH塊部分或完全重疊的公共資源塊被看作已被占用，并且不用于PDSCH或者PDCCH傳輸。UE可以假定屬于公共資源但不用作SS/PBCH塊的資源單位RE設(shè)置為0 。對(duì)于SS/PBCH塊，UE應(yīng)假定天線邏輯端口p=4000，并且PSS，SSS和PBCH的循環(huán)前長(zhǎng)度和子載波間隔保持一致，UE在通過PSS/SSS同步時(shí)就可以通過盲檢的方式確定循環(huán)前綴的格式。另外，對(duì)于A類型SS/PBCH塊，參數(shù)集，，并且公共資源塊起始位置按照15kHz子載波間隔進(jìn)行定義；對(duì)于B類型SS/PBCH塊，參數(shù)集，，并且公共資源塊起始位置按照60kHz子載波間隔進(jìn)行定義。

SS/PBCH塊中PSS序列包含了127個(gè)符號(hào)，SS/PBCH塊中SSS序列也包含了127個(gè)符號(hào)符號(hào)，5G NR物理層小區(qū)標(biāo)識(shí)（PCI）一共有1008種，5G NR的PSS有3個(gè)序列，SSS則由1008個(gè)序列。PBCH信道承載加擾比特在每一個(gè)SS/PBCH塊起始傳輸時(shí)，擾碼序列會(huì)重新初始化。經(jīng)過加擾處理后產(chǎn)生的一組擾碼比特還會(huì)經(jīng)過QPSK調(diào)制產(chǎn)生一組復(fù)數(shù)值調(diào)制符號(hào)。這組復(fù)數(shù)值符號(hào)在時(shí)頻域資源映射中采取先頻域后時(shí)域的方式，并且需要在時(shí)頻域資源單位匹配映射中錯(cuò)開PBCH解調(diào)參考信號(hào)(Demodulation Reference Signal，DM-RS)。

一個(gè)SS/PBCH塊中包含的PBCH信道承載了系統(tǒng)消息MIB的傳輸內(nèi)容，MIB以80ms為一個(gè)傳輸周期，并在周期內(nèi)重復(fù)傳輸。UE應(yīng)假定SS/PBCH配置相同的EPRE。對(duì)于半幀中SS/PBCH塊的個(gè)數(shù)以及每個(gè)SS/PBCH候選傳輸塊起始符號(hào)索引由SS/PBCH的子載波間隔決定，定義如下：

場(chǎng)景A-15kHz子載波間隔：半幀中SS/PBCH候選傳輸塊的起始符號(hào)索引{2，8}+14*n，對(duì)于NR載頻小于等于3GHz，n=0，1；對(duì)于NR載頻大于3GHz且小于6GHz，n=0，1，2；

場(chǎng)景B-30kHz子載波間隔：半幀中SS/PBCH候選傳輸塊的起始符號(hào)索引{4，8，16，20}+28*n，對(duì)于NR載頻小于等于3GHz，n=0；對(duì)于NR載頻大于3GHz且小于6GHz，n=0，1；

場(chǎng)景C-30kHz子載波間隔：半幀中SS/PBCH候選傳輸塊的起始符號(hào)索引{2，8}+14*n，對(duì)于NR載頻小于等于3GHz，n=0，1；對(duì)于NR載頻大于3GHz且小于6GHz，n=0，1，2，3；

場(chǎng)景D-120kHz子載波間隔：半幀中SS/PBCH候選傳輸塊的起始符號(hào)索引{4，8，16，20}+28*n，對(duì)于NR載頻大于6GHz，n=0，1，2，3，5，6，7，8，10，11，12，13，15，16，17，18；

場(chǎng)景E-240kHz子載波間隔：半幀中SS/PBCH候選傳輸塊的起始符號(hào)索引{8，12，16，20，32，36，40，44}+56*n，對(duì)于NR載頻大于6GHz，n=0，1，2，3，5，6，7，8；

一個(gè)半幀中，SS/PBCH候選塊的索引從0至L-1升序遞增，當(dāng)L=4，UE通過解碼PBCH的2個(gè)LSB比特（Least Significant Bit）確定SS/PBCH塊索引值；當(dāng)L>4，UE通過解碼PBCH的3個(gè)LSB比特確定SS/PBCH塊索引值；當(dāng)L=64，UE通過聯(lián)合解碼PBCH的3個(gè)MSB比特（Most Significant Bit）和3個(gè)LSB比特來確定SS/PBCH索引值

5G NR對(duì)于SS/PBCH的靈活性設(shè)置還體現(xiàn)在對(duì)某些SS/PBCH索引可選的進(jìn)行配置，即并不是每個(gè)SS/PBCH候選塊都是需要在預(yù)期的位置進(jìn)行傳輸，例如網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以通過高層參數(shù)SSB-transmitted-SIB1（獨(dú)立組網(wǎng)模式）/ SSB-transmitted（非獨(dú)立組網(wǎng)模式或者獨(dú)立組網(wǎng)模式多載波）通知UE某些SS/PBCH候選塊在時(shí)域特定位置是否進(jìn)行了傳輸。

UE可以通過高層參數(shù)SSB-periodicityServingCell獲取每個(gè)5G NR服務(wù)小區(qū)接收SS/PBCH塊的半幀周期，如果該參數(shù)沒有配置，UE默認(rèn)按照每半幀（5ms）嘗試接受SS/PBCH塊。

在5G NR獨(dú)立組網(wǎng)初始小區(qū)選擇時(shí)，UE可以假定傳輸SS/PBCH塊的半幀出現(xiàn)在2個(gè)無線幀的周期之內(nèi)，即以2個(gè)無線幀作為基本步長(zhǎng)嘗試捕獲SS/PBCH以實(shí)現(xiàn)同步。