W sieciach Long-Term Evolution (LTE) termin SSB oznacza blok sygnału synchronizacji. Blok sygnału synchronizacji jest istotnym elementem warstwy fizycznej LTE, przyczyniającym się do procesu synchronizacji i wyszukiwania komórek dla urządzeń użytkownika (UE), które chcą połączyć się z siecią LTE. Zrozumienie roli SSB jest kluczowe dla zrozumienia, w jaki sposób urządzenia LTE ustanawiają synchronizację z siecią.
Blok sygnału synchronizacji (SSB) w LTE:
1.Definicja:
- Blok sygnału synchronizacji (SSB) to specyficzny typ struktury sygnału zdefiniowany w standardzie LTE. Służy jako sygnał referencyjny, który pomaga UE w procesie początkowej synchronizacji, pomagając im zidentyfikować i ustalić taktowanie i częstotliwość konkretnej komórki LTE.
2.Cechy charakterystyczne:
- Dziedzina częstotliwości i czasu:
- Transmisje SSB są przesyłane okresowo przez eNodeB (rozwinięty NodeB) zarówno w dziedzinie częstotliwości, jak i czasu. Ta okresowość pozwala UE oczekiwać i wyszukiwać SSB w określonych odstępach czasu.
- Naprawiono strukturę:
- SSB ma stałą strukturę, a jej parametry są predefiniowane w standardzie LTE. Obejmuje to szczegóły, takie jak liczba symboli, podnośnych i schematów modulacji używanych w SSB.
- Odniesienie do synchronizacji:
- Podstawowym celem SSB jest służenie jako odniesienie do synchronizacji dla UE. Wykrywając i dekodując sygnał SSB, UE może zsynchronizować jego taktowanie i częstotliwość z komórką LTE, umożliwiając późniejszą komunikację.
- Informacje o tożsamości komórki:
- SSB przenosi również informacje o tożsamości komórki (CID) obsługującej komórki. CID to unikalny identyfikator powiązany z każdą komórką, umożliwiający UE rozróżnienie różnych komórek w sieci.
- Kształtowanie wiązki i MIMO:
- W scenariuszach, w których stosowane jest kształtowanie wiązki lub MIMO, sygnały SSB mogą być transmitowane przy użyciu wielu wiązek. Zwiększa to zdolność UE do wykrywania i synchronizacji z obsługującą komórką, szczególnie w trudnych środowiskach radiowych.
3.Transmisja i konfiguracja SSB:
- Częstotliwość transmisji SSB:
- Transmisje SSB są przesyłane okresowo w regularnych odstępach czasu, co określa się mianem okresowości transmisji SSB. Norma definiuje różne okresy, takie jak 20 ms, 40 ms i 80 ms, co pozwala na elastyczność w zależności od scenariusza wdrożenia sieci.
- Zakres częstotliwości:
- Sygnały SSB są transmitowane w określonym zakresie częstotliwości, zwanym zakresem częstotliwości SSB. Zakres częstotliwości i liczba SSB w tym zakresie są konfigurowane przez sieć.
- Indeks SSB:
- W zakresie częstotliwości SSB, SSB są identyfikowane za pomocą indeksu, zwanego Indeksem SSB. Indeks SSB jest używany przez UE do identyfikacji i synchronizacji z SSB odpowiadającym obsługującej komórce.
4.Wyszukiwanie komórek i początkowy dostęp:
- Procedura wyszukiwania komórek:
- Podczas procedury wyszukiwania komórek UE skanuje zakres częstotliwości w poszukiwaniu SSB. Okresowa transmisja SSB umożliwia UE dostosowanie ich taktowania i częstotliwości do obsługującej komórki.
- Odbiór sygnału synchronizacji:
- Gdy UE wykryje SSB, dekoduje sygnały synchronizacji w SSB w celu określenia informacji o synchronizacji taktowania i częstotliwości.
- Identyfikacja tożsamości komórki:
- SSB przenosi również informacje o tożsamości komórki (CID) obsługującej komórki. UE wykorzystują te informacje do identyfikacji konkretnej komórki LTE, z którą się synchronizują.
- Dostęp początkowy:
- Po pomyślnej synchronizacji urządzenia UE mogą przystąpić do procedury dostępu początkowego, w tym dostępu losowego i rejestracji sieci.
5.Zarządzanie SSB i wiązką:
- Zarządzanie wiązkami i SSB:
- W zaawansowanych wdrożeniach LTE z kształtowaniem wiązki wprowadzana jest koncepcja wiązek. Każda wiązka może mieć swój zestaw SSB, a UE może zaistnieć potrzeba wykonania procedur zarządzania wiązką, aby dopasować ją do najsilniejszej lub najbardziej odpowiedniej wiązki.
- Przełączanie wiązek:
- UE może zaistnieć potrzeba wykonania przełączania wiązek w oparciu o zmieniające się warunki radiowe lub mobilność. Wiąże się to z monitorowaniem i wyborem optymalnej wiązki do komunikacji.
6.NR SSB w 5G (NR):
- Ewolucja do 5G (NR):
- Wraz z ewolucją do 5G, New Radio (NR) wprowadza podobną koncepcję bloków sygnału synchronizacji (SSB). NR SSB odgrywają rolę we wstępnych procedurach wyszukiwania i synchronizacji komórek w UE obsługujących 5G.
- Ulepszenia funkcji 5G:
- NR SSB mogą zawierać ulepszenia obsługujące nowe funkcje 5G, w tym szersze pasma częstotliwości, zwiększone szybkości transmisji danych i lepszą wydajność widmową.
7.Zakres częstotliwości i szerokość pasma nośnego:
- Wpływ przepustowości operatora:
- Szerokość pasma nośnej skonfigurowana w sieci ma wpływ na zakres częstotliwości przydzielany SSB. Szersze pasma nośne mogą wymagać dostosowania zakresu częstotliwości i liczby SSB.
- Scenariusze wdrożenia:
- Wybór zakresu częstotliwości SSB i przepustowości nośnej zależy od scenariusza wdrożenia, wymagań sieciowych i względów środowiska radiowego.
8.Zakłócenia i jakość sygnału:
- Ograniczanie zakłóceń:
- SSB są zaprojektowane tak, aby były solidnymi sygnałami, a planowanie sieci uwzględnia techniki łagodzenia zakłóceń, aby zapewnić niezawodne wykrywanie przez UE.
- Zagadnienia dotyczące jakości sygnału:
- Jakość sygnałów SSB ma kluczowe znaczenie dla pomyślnej synchronizacji. Czynniki takie jak siła sygnału, stosunek sygnału do szumu i poziomy zakłóceń wpływają na skuteczność procesu synchronizacji.
Podsumowując, blok sygnału synchronizacji (SSB) w sieciach LTE jest podstawowym elementem pomagającym UE w procesie synchronizacji i wyszukiwania komórek. Poprzez okresową transmisję SSB, eNodeB zapewnia UE sygnał referencyjny do dostosowania ich taktowania i częstotliwości, ułatwiając ustanowienie wstępnej synchronizacji i późniejszą komunikację z siecią LTE. Konfiguracja, częstotliwość i charakterystyka SSB są zdefiniowane w standardzie LTE, aby zapewnić efektywną synchronizację w różnych scenariuszach wdrożeń.