在5G NR(New Radio)網(wǎng)絡(luò)部署中，物理層協(xié)議一致性測(cè)試是確保基站與終端設(shè)備遵循3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中，PSS/SSS同步和PDCCH解碼作為物理層的核心功能，其測(cè)試驗(yàn)證直接關(guān)系到終端能否準(zhǔn)確接入網(wǎng)絡(luò)并實(shí)現(xiàn)可靠通信。本文將系統(tǒng)闡述這兩項(xiàng)功能的全流程驗(yàn)證方法，結(jié)合協(xié)議規(guī)范與實(shí)際測(cè)試案例，揭示測(cè)試中的技術(shù)要點(diǎn)與挑戰(zhàn)。

一、PSS/SSS同步測(cè)試：從信號(hào)檢測(cè)到幀同步

1. 同步信號(hào)結(jié)構(gòu)與功能

5G NR的同步信號(hào)由主同步信號(hào)(PSS)和輔同步信號(hào)(SSS)組成，二者與PBCH(物理廣播信道)共同構(gòu)成同步信號(hào)塊(SSB)。PSS用于時(shí)域同步并獲取小區(qū)ID的NID2部分，SSS用于頻域同步并獲取小區(qū)組ID的NID1部分，二者結(jié)合計(jì)算出物理小區(qū)ID(PCI=3×NID1+NID2)。SSB的時(shí)域位置由同步柵格(Synchronization Raster)定義，頻域位置由GSCN(Global Synchronization Channel Number)確定，支持靈活部署以滿足不同頻段需求。

2. 測(cè)試流程與關(guān)鍵參數(shù)

信號(hào)生成與配置：根據(jù)3GPP TS 38.141標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試儀需生成符合規(guī)范的PSS/SSS序列。例如，PSS采用長(zhǎng)度為127的m序列，SSS采用Gold序列，二者在SSB的第一個(gè)和第三個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)傳輸。測(cè)試中需配置子載波間隔(如15kHz、30kHz)、帶寬(如100MHz)和時(shí)隙配比(如DDDDDDDSUU)。

時(shí)域同步檢測(cè)：終端將接收機(jī)調(diào)諧至指定頻點(diǎn)，對(duì)PSS進(jìn)行互相關(guān)檢測(cè)以獲取時(shí)域同步。例如，在100MHz帶寬、30kHz子載波間隔下，時(shí)隙配比為DDDDDDDSUU時(shí)，PSS位于每個(gè)時(shí)隙的前兩個(gè)符號(hào)，終端通過(guò)檢測(cè)PSS的峰值位置確定系統(tǒng)幀邊界。

頻域同步與PCI計(jì)算：根據(jù)PSS位置定位SSS，在頻域?qū)SS進(jìn)行互相關(guān)檢測(cè)以獲取頻域同步。例如，SSS在第三個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)傳輸，終端通過(guò)解碼SSS獲得NID1，結(jié)合PSS的NID2計(jì)算PCI。

PBCH解碼與幀同步：終端利用PCI解碼PBCH DMRS(解調(diào)參考信號(hào))，獲取SSB index和半幀號(hào)，進(jìn)而解碼PBCH payload中的MIB(主信息塊)，完成幀同步和系統(tǒng)信息獲取。例如，MIB包含系統(tǒng)幀號(hào)(SFN)的4位LSB信息，結(jié)合PBCH的時(shí)頻位置可確定完整幀號(hào)。

3. 測(cè)試挑戰(zhàn)與解決方案

波束掃描與幀定時(shí)模糊：5G NR采用波束賦形技術(shù)，SSB可能在不同波束上傳輸，導(dǎo)致幀定時(shí)模糊。例如，當(dāng)SSB以TDM方式掃描28個(gè)波束時(shí)，終端需通過(guò)PBCH DMRS隱式指示符號(hào)索引或子幀索引以解決定時(shí)歧義。

頻段差異與信號(hào)覆蓋：不同頻段(如FR1的450MHz-7.125GHz、FR2的24.25GHz-52.6GHz)的信號(hào)傳播特性差異顯著，測(cè)試需覆蓋全頻段場(chǎng)景。例如，毫米波頻段需通過(guò)OTA(空中接口)測(cè)試驗(yàn)證信號(hào)覆蓋與同步性能。

二、PDCCH解碼測(cè)試：從盲檢到DCI獲取

1. PDCCH結(jié)構(gòu)與功能

PDCCH(物理下行控制信道)用于傳輸DCI(下行控制信息)，指導(dǎo)終端接收PDSCH(物理下行共享信道)或發(fā)送PUSCH(物理上行共享信道)。其資源分配通過(guò)CORESET(控制資源集)定義，頻域由多個(gè)6RB組成，時(shí)域占1-3個(gè)OFDM符號(hào)。PDCCH采用CCE(控制信道元素)聚合，聚合等級(jí)(1/2/4/8/16)決定其魯棒性。

2. 測(cè)試流程與關(guān)鍵參數(shù)

CORESET配置與搜索空間定義：測(cè)試儀需配置CORESET參數(shù)(如頻域位置、CCE聚合等級(jí))和搜索空間(Search Space)，指示終端盲檢PDCCH的位置。例如，Type0-PDCCH搜索空間用于公共DCI，Type1-PDCCH用于用戶專用DCI。

盲檢與RNTI匹配：終端根據(jù)分配的RNTI(如C-RNTI、SI-RNTI)對(duì)PDCCH candidate進(jìn)行盲檢。例如，PDCCH DCI通過(guò)CRC校驗(yàn)碼攜帶RNTI信息，終端需解擾CRC并匹配自身RNTI以解碼DCI。

DCI解碼與資源調(diào)度：終端成功解碼DCI后，獲取PDSCH/PUSCH的資源分配、調(diào)制編碼方案(MCS)等信息。例如，DCI格式1_0用于調(diào)度PDSCH，包含頻域資源分配(RBG位圖)、時(shí)域資源分配(K0參數(shù))等字段。

3. 測(cè)試挑戰(zhàn)與解決方案

聚合等級(jí)與盲檢次數(shù)：高聚合等級(jí)(如16)可提升PDCCH可靠性，但增加終端盲檢復(fù)雜度。測(cè)試需驗(yàn)證終端在最大盲檢次數(shù)(如44次/slot)內(nèi)的性能。例如，3GPP TS 38.141定義了不同聚合等級(jí)下的盲檢次數(shù)限制，測(cè)試儀需模擬極限場(chǎng)景以驗(yàn)證終端合規(guī)性。

HARQ反饋與重傳機(jī)制：PDCCH本身不支持HARQ重傳，測(cè)試需驗(yàn)證終端在PDCCH解碼失敗時(shí)的處理邏輯。例如，若終端未反饋PDSCH的ACK/NACK，基站需在下一個(gè)調(diào)度周期重傳PDSCH，但PDCCH調(diào)度信息需重新發(fā)送。

三、全流程驗(yàn)證：從同步到控制信道解碼

1. 集成測(cè)試環(huán)境搭建

測(cè)試需構(gòu)建包含基站、終端模擬器和信號(hào)分析儀的閉環(huán)系統(tǒng)。例如，使用R&S CMWflexx綜測(cè)儀生成5G NR信號(hào)，通過(guò)HEAD30變頻器支持毫米波頻段OTA測(cè)試，結(jié)合ATS1000暗室模擬真實(shí)傳播環(huán)境。

2. 端到端測(cè)試案例

初始接入測(cè)試：驗(yàn)證終端從開(kāi)機(jī)到完成隨機(jī)接入的全流程。例如，終端通過(guò)檢測(cè)PSS/SSS完成同步，解碼PBCH獲取MIB，讀取SIB1獲取RACH配置，發(fā)送Msg1(PRACH前導(dǎo)碼)，接收Msg2(RAR)中的PDCCH調(diào)度信息，最終完成接入。

移動(dòng)性管理測(cè)試：驗(yàn)證終端在小區(qū)間切換時(shí)的同步與控制信道性能。例如，源小區(qū)通過(guò)PDCCH調(diào)度終端讀取目標(biāo)小區(qū)的SSB，完成切換準(zhǔn)備與執(zhí)行。

3. 自動(dòng)化測(cè)試與數(shù)據(jù)分析

測(cè)試儀需支持自動(dòng)化腳本執(zhí)行與數(shù)據(jù)分析。例如，通過(guò)Python腳本控制CMWflexx生成測(cè)試用例，自動(dòng)記錄終端的同步時(shí)間、PDCCH解碼成功率等指標(biāo)，生成符合3GPP規(guī)范的測(cè)試報(bào)告。

四、結(jié)語(yǔ)

5G NR物理層協(xié)議一致性測(cè)試是保障網(wǎng)絡(luò)性能與終端兼容性的基石。PSS/SSS同步測(cè)試確保終端準(zhǔn)確接入網(wǎng)絡(luò)，PDCCH解碼測(cè)試驗(yàn)證控制信道可靠性，二者共同構(gòu)成物理層功能驗(yàn)證的核心。隨著5G向垂直行業(yè)拓展，測(cè)試需覆蓋更多場(chǎng)景(如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng))，推動(dòng)5G技術(shù)持續(xù)演進(jìn)。