In 5G ist das primäre Synchronisationssignal (PSS) ein grundlegendes Element, das den Synchronisations- und Zellensuchprozess für Benutzergeräte (UE) unterstützt. Das PSS ist Teil der Signalisierung der physikalischen Schicht im Downlink (DL) eines 5G New Radio (NR)-Netzwerks und ist entscheidend dafür, dass UEs die versorgende Zelle identifizieren und sich mit ihr synchronisieren können.
Hier sind die wichtigsten Details zum primären Synchronisationssignal in 5G:
- Synchronisationssignal Zweck:
- Der Hauptzweck des primären Synchronisationssignals besteht darin, UEs bei der anfänglichen Zellensuche und dem Synchronisationsprozess zu unterstützen. Wenn ein UE eingeschaltet wird oder einen neuen Versorgungsbereich betritt, muss es sich vor dem Aufbau der Kommunikation mit der versorgenden Zelle identifizieren und sich mit ihr synchronisieren.
- Frequenzdomänenstandort:
- Das PSS wird im Frequenzbereich innerhalb eines bestimmten Bandbreitenteils übertragen. Im Frequenzbereich befindet es sich in einem der vordefinierten Ressourcenblöcke und seine Anwesenheit liefert dem UE Informationen über die Identität der Zelle und das Frame-Timing des Systems.
- Informationen zur Zellidentität:
- Das PSS trägt Informationen über die Identität der Zelle, insbesondere die physische Zellidentität (PCI). Der PCI ist eine eindeutige Kennung, die jeder Zelle innerhalb eines 5G-Netzwerks zugewiesen wird und den UEs hilft, zwischen verschiedenen Zellen zu unterscheiden.
- Zeitdomänenstandort:
- Im Zeitbereich wird das PSS innerhalb des ersten Symbols des ersten Slots in einem Subframe übertragen. Der Ort des PSS im Zeitbereich ist vordefiniert und standardisiert, um eine effiziente Erkennung durch UEs während des Zellsuchprozesses zu ermöglichen.
- Orthogonales Frequenzmultiplex (OFDM):
- Das PSS wird mithilfe von OFDM übertragen, einem wichtigen Modulationsschema in 5G. OFDM ermöglicht die Aufteilung des Signals in mehrere Unterträger, was eine effiziente Nutzung des verfügbaren Spektrums ermöglicht und Robustheit gegenüber frequenzselektivem Fading bietet.
- Ablauf und Struktur:
- Das PSS besteht aus einer Folge von Symbolen mit einer bestimmten Struktur. Die Reihenfolge und Struktur sind so konzipiert, dass sie von UEs leicht erkennbar sind, sodass sie das Vorhandensein des PSS identifizieren und Informationen zur Synchronisierung extrahieren können.
- Zellensuche und -erfassung:
- Während des Zellsuchprozesses scannen UEs die Frequenz- und Zeitbereiche, um das PSS zu erkennen. Sobald das PSS identifiziert ist, kann das UE Informationen wie die PCI extrahieren, wodurch es sich mit der bedienenden Zelle synchronisieren und mit der Erfassung zusätzlicher Synchronisationssignale fortfahren kann.
- Mehrere Zellen und Beamforming:
- Das PSS wurde entwickelt, um Szenarien zu unterstützen, in denen mehrere Zellen vorhanden sein können und Beamforming-Techniken verwendet werden. Die standardisierte Struktur des PSS unterstützt UEs bei der Erkennung und Synchronisierung mit der versorgenden Zelle, selbst in anspruchsvollen Funkumgebungen.
Zusammenfassend dient das primäre Synchronisationssignal in 5G als Schlüsselkomponente im anfänglichen Zellsuch- und Synchronisationsprozess für UEs. Sein Vorhandensein und seine Eigenschaften liefern wesentliche Informationen, einschließlich der Identität der Zelle, und erleichtern so den Aufbau der Kommunikation zwischen UEs und der bedienenden Zelle.