1. PBCH/MIB基本概念

1.1 PBCH

PBCH其实就是一个物理信道，使用Polar码进行信道编码，调制方式为QPSK。PBCH上承载着MIB消息，物理信道PBCH上的内容包括23bit MIB+8 bit additional PBCH payload。PBCH上额外加的8bit与timing相关的addition bit在协议38212中有详细描述(如图1所示)，当我们成功解调出PBCH Payload之后，我们就得到了MIB，以及Lmax=8/64时，对应的SSB index和半帧信息，至此无论哪种SCS和频域范围，都取得了10ms帧同步。

图1

1.2 MIB

相比于LTE，5G MIB中的信息要更加丰富,其内容如图2所示

图2

MIB参数详解如下：

1> SFN, MIB中包含6bit SFN信息，再加上payload中额外的4bit信息，得到MIB所在的SFN。
2> subCarrierSpacingCommon, 也就是SIB1,msg2/4对应的SCS，也是FR2中 k_{SSB}对应的SCS信息。如果 f<6G, subCarrierSpacingCommon 的 scs15or60 则对应使用15KHz， scs30 or120 则对应使用30KHz。如果 f> 6G, scs15or60 对应于60KHz， scs30or120 对应于120KHz。

3> ssb-SubcarrierOffset, 即k_{SSB}。取值范围是0到15，也就是4bit信息。这对于FR2来说，是足够的, k_{SSB}的取值范围时0到11，4bit信息足够可以指示。但是对于FR1来说，k_{SSB} 的取值范围是0到23，需要5bit来指示，所以除了MIB中的4bit之外，需要PBCH Payload中的1bit来共同指示。Kssb表示的是一个频域间隔，是指从SSB的子载波0到与SSB重叠的Common RB的子载波0相差的频域间隔。Kssb有两个作用，第一个作用是计算CORSET0或者载波带宽频域起点过程中会用到；第二个作用就是根据Kssb的取值可以推测出当前的SSB是否配置了相关联的SIB1或者说Type0-PDCCH CSS。
4> dmrs-TypeA-Position, 指示了dmrs占用的symbol
5> pdcch-ConfigSIB1, 8bit，指示了SIB1对应的搜索空间search space。
6> cellBarred, 2bit, 第1bit，指示本小区是否准许结果，第2bit，指示邻小区是否准许接入。比如在LTE双链接情况下，5G的小区就是不准许UE接入的。
7> intraFrequencySelection，是否可以选择同频的其他小区接入。

2. 下行同步的基本原理

2.1 下行同步的基本流程

LTE不同，NR中SSB的时域位置和频域位置都不再固定，而是灵活可变的。频域上，SSB不再固定于频带中间；时域上，SSB发送的位置和数量都可能变化。所以，在NR中，仅通过解调PSS/SSS信号，是无法获得频域和时域资源的完全同步的，必须完成PBCH的解调，才能最终达到时频资源的同步。其NR下行同步的基本流程如图3所示。

图3

基本流程说明如下：

1. 通过检测PSS/SSS信号，UE选择驻留小区。

2. 通过解调PSS/SSS 信号，得到PCI和symbol的同步，间接得到SSB的SCS和SSB的频点(absoluteFrequencySSB)。但是，由于PSS/SSS在时域上的位置(具体SSB分布在哪几个symbol上)是不固定的，在频域上的位置(起始RB)也是不固定的，所以解调PSS和SSS之后，UE并没有完成下行时频资源的同步。
3. 获得PCI之后，就可以确定PBCH DMRS的位置，从38.211中table 7.4.3.1-1中可以知道DMRS 的位置偏移量为PCI mod 4.解调PBCH DMRS，可以得到 i_{SSB} (SSB index)，以及 n_{hf}半帧信息。

时域上，当我们成功解调PBCH DMRS之后，如果Lmax=4, 那么我们就成功得到了SSB index和半帧信息，UE端可以获得10ms帧同步。但是如果Lmax=8 /64, 那么UE还需要继续解调出PBCH payload才能获得10ms帧同步。
频域上，我们得到了SSB的SCS 和 SSB的频域位置。当我们通过解调PBCH获取k_{SSB}之后，就可以根据k_{SSB}和CORESET#0相应的offsetRB来定位SIB1的搜索空间