NR 5G-A NTN 小区搜索及NTN相关SIB

1. 小区搜索

针对NTN场景，UE需要GNSS位置和卫星星历进行频率预补偿

1. 根据设置的频段，或UE支持的频段，按照协议确定的不同频段支持的SCS去遍历同步栅格，检测信号强度，如果信号足够强，进入步骤2。

2. 在同步栅格上检测PSS，UE在本地生成三个长度为127的PSS序列，分别对应NID(2)∈{0,1,2}N_{ID}^{(2)} \in \{0,1,2\}NID(2)∈{0,1,2}，去和接收到的时域信号进行比对，完成符号级定时同步。如果没有检测到PSS，回到步骤1

   

3. 根据PSS的位置，可以确定SSS的位置，拿到SSS序列后可以得到NID(1)N_{ID}^{(1)}NID(1)，从而根据下列公式得到物理小区IDNIDcellN_{ID}^{cell}NIDcell。

4. 通过NIDcellN_{ID}^{cell}NIDcell得到PBCH DMRS的频域位置，表中的v=NIDcellmod4v=N_{ID}^{cell} mod 4v=NIDcellmod4；

5. 得到PBCH DMRS序列可以确定这个SSB所在的半帧和SSB索引最低2bit或最低3bit iˉSSB\bar{i}{SSB}iˉSSB。图中是PBCH DMRS的加扰序列，当Lˉmax=4\bar{L}{max}=4Lˉmax=4时，iˉSSB\bar{i}{SSB}iˉSSB KaTeX parse error: Double subscript at position 10: = i{SSB}̲+4n{hf}，其中nhf=0,1n_{hf}={0,1}nhf=0,1表示前半帧或后半帧，iSSBi_{SSB}iSSB是SSB索引的最低两bit；当Lˉmax>4\bar{L}{max}>4Lˉmax>4时，iˉSSB\bar{i}{SSB}iˉSSB =iSSB= i_{SSB}=iSSB，iSSBi_{SSB}iSSB是SSB索引的最低三bit；表里的L就是Lˉmax\bar{L}{max}Lˉmax。UE接收PBCH，从PBCH净荷得到Lˉmax=64\bar{L}{max}=64Lˉmax=64时SSB索引的高3bit。至此UE得到了完整的SSB索引，确定了SSB在半帧内的slot和符号。

6. 解码PBCH，得到如下参数。然后UE就可以监听Type0-PDCCH公共搜索空间，从而获得SIB1
   • ssb-SubcarrierOffset，也就是KSSBK_{SSB}KSSB SSB的子载波0和SSB子载波0所在CRB（NCRBSSBN_{CRB}^{SSB}NCRBSSB）的子载波0之间的偏移。
   • subCarrierSpacingCommon，SBI1、SIB2/4的子载波间隔，也是KSSBK_{SSB}KSSB的单位
   • PDCCH-ConfigSIB1，根据配置查表Table 13-0~10A得到CORESET0，表中的offset表示CORESET0最小RB和NCRBSSBN_{CRB}^{SSB}NCRBSSB的间隔。查表Table 13-11~15A得到Type0-PDCCH公共搜索空间
   • dmrs-TypeA-Position，PDSCH的DMRS位置
     

7. 如果SIB1中包含了cellBarred-NTN字段，说明这是一个NTN小区，如果该字段设置为notBarred，说明这个小区可以驻留

8. 根据SBI1中的SI调度信息，接收其他SIB，其中包括NTN相关的SIB19（必须的）和SIB25

2. SIB19

t-Service：表示NTN小区停止为覆盖区提供服务的时间。字段适用于 NTN 准地固小区中的服务链路切换，也适用于 NTN 准地固小区和地动小区中的馈线链路切换。这个字段表示自格里高利历1900年1月1日00:00:00起，以10ms为单位的时间。确切的停止时间在这个字段值-1和这个值之间。t-Service的参考点是该小区的上行链路时间同步参考点。

referenceLocation：NTN 准地固小区的服务小区参考位置，用于在RRC-IDLE状态和RRC-INACITVE状态下启动基于位置的测量。

movingReferenceLocation： NTN 地动小区在时间参考点上的服务小区参考位置。该字段用于评估 RRC_CONNECTED 状态下服务小区的 eventD2 和 condEventD2 准则，以及在 RRC_IDLE 和 RRC_INACTIVE 状态下，当配置了 distanceThresh 时，启动基于位置的测量。

distanceThresh：与服务小区参考位置的距离，用于在 RRC_IDLE 和 RRC_INACTIVE 状态下启动基于位置的测量。步长 50 m。

NTN-NeighCellConfig：盲检不现实（信号弱，频偏巨大，时延动态变化）。根据明确的邻区信息（卫星位置、速度，轨道参数，common TA、载波频率、PCI），UE可以确定地知道什么时候在什么频点去对邻区做测量。

satSwitchWithReSync：执行带有再同步的卫星切换过程中，该字段提供所需的目标卫星参数。该字段仅存在于 NTN 小区中，其存在表明该小区支持无需更改 PCI 的卫星切换。

• t-ServiceStart：指定目标卫星开始为当前由服务卫星覆盖的区域提供服务的起始时间信息。t-ServiceStart 的参考点为服务卫星的上行链路时间同步参考点。
• ssb-TimeOffset：在源和目标卫星的上行时间同步参考点处，为了对齐SFN0的起始边界，目标卫星的SSB相对于源卫星的SSB所需要的时间偏移量。源卫星和目标卫星的参考点可以是两个不同的点。该值以子帧数表示，且仅可配置为5个子帧或其整数倍。该字段仅用于支持再同步的软卫星切换。

3. NTN-Config

epochTime：指示 NTN 辅助信息的纪元时间。当通过 SIB 或专用信令明确提供时，纪元时间即为下行子帧的起始时间，由一个 SFN 和一个与辅助信息一同传输的子帧编号表示。

• 对于服务小区，字段 sfn 表示当前 SFN 或接收纪元时间消息帧之后的下一个 SFN 。

• 对于邻区小区，sfn 表示距离接收纪元时间消息帧最近的 SFN 。

• 服务小区或邻区 NTN 载荷星历及通用 TA 参数的纪元时间参考点均为上行时间同步参考点。若服务小区中该字段不存在，则纪元时间为本 SIB19 被调度时的 SI 窗口结束时间。

• 当在专用配置中提供 ntn-Config 时，此字段必须存在。

• 在切换或条件切换的情况下，该字段基于目标小区的时间点，即本字段中指定的 SFN 和子帧号均指目标小区的 SFN 和子帧号。

ntn-UlSyncValidateDuration：网络为辅助信息（即服务卫星及/或邻星星历数据与通用TA参数）配置的有效时长，该时长表示UE可在不获取新辅助信息的前提下应用当前辅助信息的最大时长（自epochTime起算）。 ntn-UlSyncValidityDuration 的单位是秒。值 s5 对应 5 秒，值 s10 对应 10 秒，依此类推。此参数适用于连接状态和空闲状态的 UE。若通过 NTN -NeighCellConfig 提供的 ntn-Config 中未包含此字段，则 UE 用服务小区的duration。

cellSpecificKoffset：调度偏移量，用于为 NTN修改的时序关系。字段 K_offset 的单位是对于 15 kHz 子载波间隔的slot数。如果没有配置该字段，则UE假定其值0。

kmac：当 gNB 的DL和UL帧定时未对齐时，网络提供的调度偏移量；缺省值为 0。在 FR1 中，kmac 的单位为给定 15 kHz 子载波间隔下的slot数。

ntn-PolarizationDL\ntn-PolarizationUL：表示服务链路DL和UL传输的极化信息。卫星侧的天线极化方式不确定，UE需要知道确切的方式，来决定UE侧的收发极化。

TA-Info：TA信息，包括下面三个参数，UE利用者三个参数来计算某一时刻t对应的公共TA

• ta-Common：网络控制的公共定时偏移量，可包含网络认为必要的任何定时偏移量。数值粒度为 4.072 × 10^(-3) μs。

• ta-CommonDrift：指示公共 TA 的变化速率。ta-CommonDrift 的量化精度为 0.2 × 10^(-3) μs⁄s。

• ta-CommonDriftVariant：表示ta-CommonDrift的变化速率。粒度为 0.2×10^(-4) μs⁄s²。

ta-Report：当该字段包含在 SIB19 中时，表示在因 RRC 连接建立或 RRC 连接恢复、RRC连接重建立而进行的随机接入过程中，均启用TA报告功能。当该字段包含在专用信令中的 ServingCellConfigCommon 中时，表示在通过同步重配置发起的随机接入过程中，启用 TA 报告功能。

ephemriseInfo：提供卫星位置状态向量、卫星速度状态向量和卫星轨道参数。

4. SIB25

tn-AreaId：TN覆盖区标识。SIB4/SIB5中提供每个频率信息对应的TN覆盖区标识列表。

tn-ReferenceLocation：以椭圆点模型（精度和维度）表示的参考位置。

tn-DistanceRadius：距 TN 覆盖区参考位置的距离，也就是覆盖区的半径。步长 1 m。