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7.2.3CORESET0的功能和设置
MIB中定义的pdcch-ConfigSIB1字段,正是用来定义CORESET0具体时频域位置的关键信息。CORESET0存在的目的十分明确:在SSB完成同步之后,为终端的初始接入过程,提供获取小区级必要参数与配置——也就是SIB1——的入口。
7.2.3.1CORESET0是UE需要接收的第一个PDCCH信道资源
CORESET0本质上是一种特殊配置的PDCCH资源集合,其上承载的下行控制信息(DCI)采用SI-RNTI(System Information RNTI)进行加扰识别,专门用于调度SIB1。CORESET0是终端在完成SSB同步之后,第一个需要检测的PDCCH信道资源。
与某个SSB相关联的CORESET0,以及通过该CORESET0调度下发的SIB1(本质上是承载在DL-SCH上的BCCH内容),二者应当采用与该SSB相同的波束方向——也就是说,二者使用的是同一个波束。换言之,在配置了一定数量SSB的场景下,CORESET0与SIB1在物理资源上,也会存在与之相对应的数量配置。
一般情况下,以FR1频段为例,SSB默认以20毫秒为周期发送,且仅在偶数帧发送、奇数帧不发送;对应的CORESET0在资源规划时,会优先考虑分布在相同的偶数帧内,但如果该偶数帧的资源不足以容纳所需的CORESET0内容,则会顺延分布到紧随其后的奇数帧当中。
7.2.3.2CORESET0的时频域资源配置
CORESET0的时频域位置,需要通过MIB中的pdcch-ConfigSIB1字段来具体定义。pdcch-ConfigSIB1本身只有8个比特,但其最终能够设置出的时频位置组合却相当丰富——这背后涉及多种不同的场景参数,以及3GPP规范中若干张需要配合查阅的标准化表格。
7.2.3.2.1CORESET0时频域的总体映射的复用Pattern
在深入具体的频域定位、时域定位细节之前(这是下两个小节的内容),我们首先讨论CORESET0在时频域上,与SSB之间总体的映射方式。
由于CORESET0是由MIB中的pdcch-ConfigSIB1字段直接定义、由MIB引出的信息,因此所谓“总体的时频域映射”,实际上反映的是:在MIB与SSB各自的时频域资源都已经确定之后,CORESET0相对于SSB,在时频域上究竟处于怎样的相对资源定位关系。这种相对的时频域映射方式,在3GPP规范中被称为“SS/PBCH block and CORESET multiplexing pattern”(同步信号块与CORESET复用Pattern)。
需要说明的是,3GPP规范正文中并没有对这三种不同的复用Pattern给出一段直接、集中的文字定义,但我们可以从pdcch-ConfigSIB1所指定的若干张规范表格中,总结归纳出这三种Pattern各自的基本特点:
Pattern | 复用方式 | 适用频段范围 |
Pattern 1 | Time Domain Multiplexing(时分复用) | FR1(低于6GHz)与FR2(毫米波)均可使用 |
Pattern 2 | Time and Frequency Domain Multiplexing(时频复用) | 仅用于FR2 |
Pattern 3 | Frequency Domain Multiplexing(频分复用) | 仅用于FR2 |
一、Pattern 1:时分复用(TDM)
Pattern 1可用于FR1和FR2两种场景。在这一Pattern下,CORESET0的频域范围完全覆盖(包含)SSB所在的频域范围,即二者在频域上是重叠的;但在时域上,CORESET0与SSB二者被映射在不同的OFDM符号上,彼此错开,互不占用对方的时间资源。正因为频域重叠而时域错开,这种复用方式被归类为时分复用(TDM)。
二、Pattern 2与Pattern 3:仅用于FR2的高频复用方式
Pattern 2与Pattern 3都只能应用于FR2(毫米波)频段,这是因为FR2频段的可用带宽远比FR1宽裕得多,使得频域上完全有能力同时容纳SSB与CORESET0各自所需的资源,而不必像Pattern 1那样必须依靠时域错开来避免冲突。
具体而言:Pattern 2在频域上部分错开、时域上也有一定的复用关系,是一种时频混合复用方式;Pattern 3则进一步简化,SSB与CORESET0在频域上直接错开分布(各自占用不同的频率范围),属于纯粹的频分复用(FDM)。采用Pattern 2或Pattern 3的直接好处是:可以将FR2场景下波束扫描所带来的额外时间开销降到最低——由于FR2场景本身需要支持数量众多(多达64个)的SSB波束,如果CORESET0仍然像Pattern 1那样必须在时域上与每一个SSB逐一错开排布,将会显著拉长完成一轮完整波束扫描所需的总时间;而借助频域上的复用空间,Pattern 2/3使得CORESET0能够与SSB在时间上更加紧凑地并行分布,从而提升整体的资源利用效率。
图7.2.3.2.1-1 SS/PBCH Block与CORESET0三种复用Pattern示意图(原讲义配图)
知识拓展|为什么Pattern 1是最基础、最通用的方式 Pattern 1之所以能够同时适用于FR1和FR2两种场景,本质上是因为“时分复用”对频域带宽资源的要求最低——无论小区实际可用带宽是宽是窄,只要在时间维度上把CORESET0与SSB错开安排,就总能避免二者相互冲突,这是一种“通用性最强、适配性最广”的保底方案。而Pattern 2、Pattern 3之所以被限定只能用于FR2,正是因为它们依赖频域上有足够的“富余带宽”来同时容纳SSB与CORESET0,这一前提条件只有在FR2这样带宽资源远比FR1宽裕的场景下才能够满足。这也提示我们一个更普遍的设计规律:越是资源受限的场景(如FR1较窄的带宽),标准往往越倾向于采用更保守、更通用的资源复用方式;而在资源相对充裕的场景(如FR2的大带宽),标准则有更大的空间去追求效率更高、但适用条件更苛刻的复用方式。 |
最后需要指出的是,实际网络部署中究竟采用哪一种Pattern,并不是通过某个专门的字段显式指定的,而是通过pdcch-ConfigSIB1这一个8比特字段具体的取值范围来间接确定——也就是说,pdcch-ConfigSIB1一旦取定某个具体数值,就已经隐含了对应采用哪一种复用Pattern。3GPP规范针对不同的子载波间隔组合(SSB与CORESET0各自的SCS)、不同的Pattern类型,分别制定了相应的取值对照表,终端只需查表,即可根据pdcch-ConfigSIB1的取值,唯一确定出当前应当采用的Pattern类型,以及CORESET0具体的频域偏移和时域符号位置。这部分具体的查表方法与取值细节,将是下两个小节——“CORESET0的频域资源定位”与“CORESET0的时域资源定位”——要重点展开的内容。
本节小结
本节承接上一小节PBCH接收解调的收获,引出了CORESET0这一UE初始接入过程中需要检测的第一个PDCCH信道资源:它由MIB中的pdcch-ConfigSIB1字段定义,用于调度SIB1,且与其关联的SSB共享同一波束方向。围绕本节标题所聚焦的核心问题——CORESET0与SSB在时频域上的总体映射关系——我们详细讲解了3GPP规范中定义的三种复用Pattern:Pattern 1(时分复用,FR1/FR2通用)、Pattern 2(时频复用,仅FR2)、Pattern 3(频分复用,仅FR2),并结合原讲义配图直观展示了三者的区别,同时分析了为何唯有Pattern 1能够适配FR1这样带宽相对受限的场景。
掌握了这一总体映射框架之后,下一小节“7.2.3.2.2 CORESET0的频域资源定位”,我们将结合pdcch-ConfigSIB1的具体取值与规范表格,深入讲解CORESET0在频域上的精确资源定位方法。