5G 为什么使用稀疏同步信号栅格
为了减少小区搜索的时间和复杂性，特别是在应用较长的同步信号周期时，同步信号的候选频率位置比NR载波带宽中心的可能频率位置稀疏，同步信号的候选频率位置之间的间隔（Hz）可取决于频带。这并不排除对于某些频带，同步信号的候选频率位置和NR载波带宽中心的可能频率位置可以相同，UE不应假定同步信号的频率位置和NR载波带宽的中心之间存在固定的频率间隔。
NR同步信号的栅格可以在每个频率范围内不同，NR同步信号栅格可以大于LTE的100khz栅格。
在LTE中，信道栅格为100 kHz，这使得能够很好地灵活地微调相邻载波之间的ACLR（Adjacent Channel Leakage power Ratio）。这种粒度也将有利于NR，并在为NR重新分配LTE频谱时避免额外的频谱规划工作。因此，在低频率下，NR与LTE共享相同的信道栅格。
对于更高的频率，有不通的方案，方案各自的优缺点，总结如下：
方案1：信道栅格可以是100 kHz的整数倍（即信道栅格为N*100 kHz）。方案可以降低合成器的复杂度。
方案2：信道栅格可以是每个NR频带支持的同步子载波间隔（SCS）的整数倍（即，假设同步SCS为15 kHz，则信道栅格为N*15 kHz）。对于方案2，其结果是SS中心正好位于其中一个SS栅格位置，由于NR SS中心和频率栅格位置之间没有偏移，因此可能获得自然对齐。然而，当频率偏移小于SCS的一半时，就像在NB-IoT中一样，这可以通过下行同步期间的频率偏移校正来处理。
方案3：信道栅格可以是与RB对应的同步频域宽度的整数倍（假设同步的SCS为15 kHz，则信道栅格为N*180 kHz）。该方案目的是通道栅格和频率栅格与RB边界对齐。另一方面，假设信道栅格和频率栅格不与RB边界对齐，则除了到RE的数据映射外，没有其他严重问题。只要到RE的数据映射满足类似LTE的标准，即RE不用于SS传输，就可以解决此问题。
方案4：信道栅格可能是每个NR频带支持的所有数据/控制SCS的整数倍（即假设所有SCS设置为15 kHz、30 kHz、60 kHz、120 kHz，则信道栅格为N*120 kHz）。从系统设计和实现简单性的角度来看，保持同步信号的子载波与数据信道的子载波对齐是有益的，在某些情况下，该方案不能保证与相邻数据信道的所有子载波对齐，这与具体的SCS和同步序列长度有关。当方案3和方案4应用于CA场景时，它们优于方案2（例如，信道栅格为105 kHz）。更具体地说，当应用方案3和方案4时，CA的信道间隔更小，这使得部署更灵活。然而，方案3和方案4与方案2相似，可能存在合成器复杂性问题。
方案5：信道栅格可以是每个NR频带和100 kHz支持的同步SCS最小公倍数的整数倍（即，假设同步SCS为15 kHz，则信道栅格为N*300 kHz）。即使合成器复杂性的问题目前还没有得到确认，仍然可以假设这一要求是合理的。方案5可以满足多种要求，例如降低合成器的复杂性，SS中心正好位于SS光栅位置之一。
方案6：信道栅格可以是每个NR频带和100 kHz支持的所有数据/控制SCS的最小公倍数的整数倍（即，假设所有SCS设置为15 kHz、30 kHz、60 kHz、120 kHz，则信道光栅为N*600 kHz）。与方案5类似，方案6可以满足多个要求，例如降低合成器的复杂性，SS中心正好位于SS栅格位置之一，尽可能保持同步信号的子载波与数据信道的子载波对齐。但是方案6和方案5有相同的缺点，即较大的信道栅格可能会影响部署灵活性。
稀疏频率栅格（比信道栅格）意味着同步信号（SS：synchronization signal）的频率中心不同于物理载波（PC：physical carrier）的频率中心，这导致在独立模式下使用更大的最小PC带宽。这是因为PC 带宽中的可用子载波的数目应该大于或等于（Ind_SS+N_SS/2）*2＝Ind_SS*2+N_SS，其中Ind_SS是PC中心子载波和SS中心子载波之间的频率差，N_SS是如图1所示的SS带宽。较大的最小PC 带宽将影响LTE频谱的再利用，即带宽低于最小PC带宽的LTE频谱只能由NR在非独立模式下再利用。
很明显，稀疏频率栅格意味着更快的小区搜索，但会导致更高的最小系统带宽要求。如图2所示，其中假设100 kHz信道栅格和15 kHz SCS，可以看出，对于8000 kHz频率栅格，最接近PC中心子载波的SS中心子载波的索引在最坏情况下为267。这意味着至少应有596（=（267+62/2）*2）个可用子载波，并且最小PC 带宽可以是10mhz（600个可用子载波）。另一方面，如果频率栅格为2000khz，则最接近PC中心子载波的SS中心子载波的索引在最坏情况下为67，这意味着如上分析的最小PC 带宽至少为5mhz。因此，在选择特定频带的具体频率栅格时，应考虑降低小区搜索复杂度和增加最小物理载波带宽之间的折衷。同时，可以考虑在PC带宽较大的情况下应用多个NR SS，以进一步减少小区搜索时间和复杂性。
一旦根据上述原则确定NR SS的频率位置，剩下的问题是确定初始接入期间使用的其他信道的频率位置。每个NR SS应配备一个NR PBCH。NR SS和相应的NR PBCH之间的相对位置是固定的，这样就可以避免用于指示NR PBCH位置的盲检测的复杂性。
在初始接入期间，除NR SS/PBCH以外的信道（例如，RAR、其他SI、剩余最小SI和相关控制信道）的资源分配应仅在PC 带宽的一部分内完成，为了便于描述，该部分在下文中称为“virtual carrier”（VC）。这是因为初始接入的带宽应小于或等于UE接收带宽的最小能力（例如20 MHz），这不应像LTE中所做的那样由最大PC 带宽定义，因为NR的PC 带宽将比LTE的PC 带宽大得多（例如100 MHz）。
另一个问题是确定VC的频率位置。一种可能性是为NR SS和VC应用相同的中心子载波，这避免了NR PBCH中额外的信令开销以指示VC的频率位置。然而，该方法将对VC的可用频率资源量产生限制，特别是在如图3-（a）所示的小PC 带宽的情况下。另一个想法是为PC和VC应用相同的中心子载波。尽管这种想法要求指示NR PBCH中VC或PC的频率位置，例如NR SS和VC的中心子载波之间的偏移，它允许在初始接入期间资源分配的最大灵活性，因为如果VC的带宽不超过UE接收带宽的最小能力，则其可以尽可能大，如图3-（b）所示。
