Bei der drahtlosen 5G-Kommunikation sind PSS (Primäres Synchronisationssignal) und SSS (Sekundäres Synchronisationssignal) spezifische Signale, die von Basisstationen (gNodeBs) übertragen werden, um Benutzergeräten (UE) bei der Synchronisierung mit dem Netzwerk zu helfen. Diese Synchronisationssignale spielen eine entscheidende Rolle dabei, dass UEs die versorgende Zelle genau identifizieren und eine Verbindung zu ihr herstellen können.
Zu den wichtigsten Aspekten von PSS und SSS in 5G gehören:
- Primäres Synchronisationssignal (PSS):
- Zweck: Das PSS ist eines der primären Synchronisationssignale, die vom gNodeB übertragen werden. Sein Hauptzweck besteht darin, UEs bei der Grobsynchronisation zu unterstützen und es ihnen zu ermöglichen, die Rahmenstruktur und das Timing des 5G-Funkrahmens zu identifizieren.
- Frequency Domain: Das PSS wird im Frequenzbereich übertragen und liefert Informationen über die Zellidentitätsgruppe der physikalischen Schicht. Jede Zelle innerhalb der Gruppe verfügt über ein einzigartiges PSS-Muster, das UEs bei der Identifizierung der bedienenden Zelle unterstützt.
- Timing und Rahmenstruktur: UEs verwenden die Informationen vom PSS, um das Timing und die Rahmenstruktur des 5G-Funkrahmens festzulegen, was für eine kohärente Demodulation und Kommunikation mit dem Netzwerk unerlässlich ist.
- PSS-Symbole: Das PSS besteht aus spezifischen Symbolen, die Informationen über die Zellidentitätsgruppe der physischen Schicht übermitteln und zum Synchronisierungsprozess beitragen.
- Sekundäres Synchronisationssignal (SSS):
- Zweck: Das SSS ergänzt das PSS und unterstützt UEs bei der Verfeinerung ihrer Synchronisierung, indem es Informationen über die Zellidentität innerhalb der identifizierten Gruppe bereitstellt. Es hilft bei der Feinsynchronisierung und ermöglicht es UEs, zwischen Zellen innerhalb derselben PSS-Gruppe zu unterscheiden.
- Frequenzbereich: Ähnlich wie der PSS wird der SSS im Frequenzbereich übertragen und liefert Informationen über die spezifische Zellidentität innerhalb der identifizierten Gruppe.
- Zeitbereichsstruktur: Das SSS hat eine spezifische Zeitbereichsstruktur und seine Symbole übermitteln Informationen zur Zellidentität innerhalb der Zellidentitätsgruppe.
- SSS-Symbole: Die SSS-Symbole tragen in Kombination mit dem PSS zur Fähigkeit des UE bei, die bedienende Zelle genau zu identifizieren und sich mit ihr zu synchronisieren.
- Kombination aus PSS und SSS:
- PSS und SSS werden gemeinsam innerhalb eines bestimmten Subframes des 5G-Funkframes übertragen. Die Kombination von PSS und SSS unterstützt sowohl die Grob- als auch die Feinsynchronisation und ermöglicht es UEs, die bedienende Zelle effizient zu identifizieren.
- Zellenidentitätsgruppe und Zellenidentität:
- Die Kombination von PSS und SSS hilft UEs, die Zellidentitätsgruppe und die spezifische Zellidentität innerhalb dieser Gruppe zu identifizieren. Diese Informationen sind für UEs von entscheidender Bedeutung, um die Kommunikation mit dem richtigen gNodeB herzustellen.
- Rahmenstruktur und Numerologie:
- Die von PSS und SSS erhaltenen Informationen tragen zur Festlegung der Rahmenstruktur und Numerologie des 5G-Funkrahmens bei. Dies ist für UEs wichtig, um ihr Sende- und Empfangstiming an das Netzwerk anzupassen.
- Erster Zugriff und Zellenauswahl:
- Während des ersten Zugriffs verwenden UEs die PSS- und SSS-Informationen, um eine Zellenauswahl durchzuführen und die bedienende Zelle zu identifizieren. Dies ist ein grundlegender Schritt im Verbindungsaufbauprozess.
- Broadcast-Informationen und Systeminformationsblöcke (SIBs):
- Die Identifizierung der versorgenden Zelle über PSS und SSS ermöglicht es UEs, Broadcast-Informationen und Systeminformationsblöcke (SIBs) vom gNodeB abzurufen. Diese Informationen liefern wesentliche Details über das Netzwerk und seine Konfiguration.
- Beamforming und Antennenkonfiguration:
- PSS- und SSS-Signale spielen eine Rolle bei Beamforming-Techniken, bei denen der gNodeB seine Übertragung basierend auf den identifizierten UEs anpassen kann. Die durch PSS und SSS bereitgestellte Synchronisierung trägt zur effizienten Strahlformung und Antennenkonfiguration bei.
Zusammenfassend sind PSS (Primäres Synchronisationssignal) und SSS (Sekundäres Synchronisationssignal) in 5G Synchronisationssignale, die von gNodeBs übertragen werden, um UEs bei der Identifizierung und Synchronisierung mit der versorgenden Zelle zu unterstützen. Diese Signale liefern Informationen über die Zellidentitätsgruppe und die spezifische Zellidentität und tragen zum gesamten Synchronisierungsprozess bei, wodurch eine zuverlässige Kommunikation zwischen UEs und dem 5G-Netzwerk ermöglicht wird.