NR V2X同步机制
在LTE sidelink系统中,在同步子帧内有两个PSS符号、两个SSSS符号和3个DMRS符号。其他符号用于AGC(Automatic Gain Control)、gap和PSBCH。当UE发送SLSS/PSBCH子帧时,在该子帧中不能发送其他信号或信道。考虑到系统开销,SLS的周期为160ms。如下图1所示。

同步子帧的第一个符号用于LTE-V2X中的AGC,因为SLSS传输在时域中是不连续的。同样的原理也应适用于NR-V2X。下一个问题是PSBCH或一些其他专门设计的RS是否将用于AGC符号。基于数据的AGC符号可以适用于NR-V2X S-SSB和数据信道,并且可以为接收机提供更大的灵活性。
接下来,考虑两个S-PSS和S-SSS符号的位置。在LTE-V2X设计中,S-PSS和S-SSS分布在同步子帧的开始和结尾。这种设计可能有助于SLSS接收机在低速情况下增强PSBCH检测。如果速度很高,则无法获得这种布置的益处,并且它要求接收机缓冲PSBCH符号,直到检测到S-SSS。另一种解决方案是将S-PSS和S-SSS置于连续符号中。这可以改进由S-PSS信号辅助的S-SSS检测,并避免需要缓冲PSBCH。
分配给S-PSS和S-SSS中的每一个的两个符号也可以分别通过一组不同的S-PSS和S-SS信号携带不同的组合。使用不同信号的设计在接收器处提供码分集,并且以这种方式实现更可靠的检测。同时,通过映射在每个符号对上的S-PSS或S-SSS的不同组合,可以向Rx UE提供附加的同步优先级信息。一个示例是携带Tx UE的同步源类型和来自原始同步源的跳数。这样的信息可以帮助Rx UE立即选择由具有最高优先级源的UE发送的SLS并与其同步。
关于所需PSBCH符号的数量问题,根据模拟结果,要在15kHz内实现与LTE-V2X相同的覆盖,至少需要6个PSBCH符号。结果,对于15kHz,在子帧中至少有12个符号(一个AGC符号+2S-PSS+2S-SSS+6PSBCH+GAP符号)。由于S-SSB支持正常CP和扩展CP,因此15kHz应至少支持6个PSBCH符号。

最后,还需分析每个S-SSB突发中发送的S-SSB的数量。如果AGC符号的数量每次相同,则图2所示的S-SSB的上述设计可用于15kHz以及30和60kHz SCS。
至少对于15kHz SCS NR S-PSS/S-SSS,在相同的Tx/Rx配置下,与LTE相同或更好的覆盖范围。
因此,对于FR1和FR2,如果需要与15kHz SCS相同的覆盖,则可以在S-SSB突发持续时间内配置多个S-SSB。例如,即使对于FR1,也可以分别为30和60kHz SCS配置两个和四个S-SSB,以实现相同的覆盖。原因是发射机处的SNR可以表示为总发射功率Pmax分配给S-SSB:



为了实现与15kHz SCS相同的30/60kHz SCS覆盖范围,应为每个同步资源传输多个S-SSB,即使对于FR1也是如此。对于FR2,需要多个S-SSB传输以支持波束特定的同步。对于一个周期内的多个S-SSB,可以在多个波束中连续传输S-SSB,或者在同一波束中多次传输,或者通过波束扫描在不同波束中传输,例如对于FR2。在NR中,可以在5ms SS突发集内传输最大L(对于<3 GHz/3~6 GHz/>6 GHz,L=4/8/64)。根据相同的原理,在等效5ms S-SSB突发集合内可以传输最大L_v2x S-SSB。
图6显示了不同SCS的不同数量S-SSB的示例。

上述建议假设不同SCS的可配置S-SSB突发周期性,以在S-SSB传输中提供所需的灵活性,特别是对于FR2。此外,对于LTE-V2X存在的许可频带上的SL传输,SL传输将占用许可频带的UL时隙,为了减少对UL传输的影响,可以考虑更长的周期。要考虑的可能周期可以是例如40/80/160ms。
一致认为S-SSB的频率位置可以(预)配置。虽然这可用于避免共享TDD许可载波中NR Uu链路中的S-SSB和SSB之间的潜在干扰,但与NR SSB频率位置的可能重叠仍然是可能的,因为RRM的SSB可放置在NR Uu链路的任何ARFCN中。为了确保减轻这些干扰,用于S-PSS和S-SSS的序列必须确保与NR Uu对应物的低相关性。
Uu上用于PSS的当前多项式如下:

如果S-PSS使用不同的多项式,则不需要循环移位限制,S-PSS可以使用相同或类似的循环移位值。
对于选项2,由于使用了与Uu相同的多项式,因此S-PSS应使用不同的循环移位。这意味着PSS和S-PSS使用相同的m序列。如果使用时间检测接收机,这将导致NR Uu PSS接收机出现一些侧峰。这对NR Uu链路不友好,尤其是对于NR Uu-UE进行初始频率搜索时,较大的侧峰会导致检测到错误的定时。所以更喜欢S-PSS设计的选项1。
对于NR Uu,从长度为127的Gold序列集合中选择1008个序列。对于长度为127的Gold序列,总共有129个具有良好周期互相关的不同Gold序列。如果循环移位用于每个不同的Gold序列,则将有129*127个序列。NR Uu仅使用了1008个序列,因此在长度为127的Gold序列家族中还有许多未使用的序列。设计S-SSS的一种简单方法是在未使用部分中使用相同的循环移位值。例如,可以向循环移位部分添加移位值以使用具有相同循环移位距离的未使用部分。该设计将为S-SSS提供与SSS几乎相同的性能,并且在不同SSS序列中,S-SSS对SSS的互相关影响是相同的。Δ=45是一个示例,不同的值可用于生成不同的S-SSS,用于源优先级区分。

在LTE中,对于Uu链路,有504个具有3个不同PSS序列的PCI。LTE的每个SSS序列可以导出168个不同的序列。对于LTE-V2X设计,使用两个不同的PSS与168个大小的SSS组合,则有336=168*2个不同的SLS ID。
对于NR Uu链路,有1008个具有3个不同PSS序列的PCI。NR的每个SSS序列可以导出336个不同的序列。NR Uu通过增加SSS序列的数量来扩展PCI的重用。38.211中定义的PCI复制如下:



当eNB和gNB都可用作同步源时(即UE可以检测到它们),它们之间的优先级应取决于接收信号强度,例如基于RSRP/RSRQ。然而,还应考虑eNB和gNB之间的定时差,因为NR Uu链路支持eNB与gNB之间不同的定时。当eNB和gNB之间的定时不同时,应实现单边链路定时。还应考虑Uu链路和sidelink之间可能不同的numerology,以便导出sidelink中的时隙号。
对于覆盖范围外的UE,GNSS是主要的同步源。如果没有可用的GNSS,则UE将需要依赖于接收的S-SSB。为了在接收到的S-SSB中进行优先级排序,UE必须获得同步相关信息,例如Tx UE的覆盖状态、其遵循的同步源的类型或从其获得其定时的同步源跳数。由S-SSB提供这种类型的信息有助于Rx UE对定义最高优先级同步源的Tx UE进行优先级排序、选择和同步。已经通过SLS提供优先级信息的好处在于,Rx UE可以在读取PSBCH之前尽早接收它。这允许Rx UE基于优先化的SLS选择其同步源并与其同步。