在5G NR(New Radio)網(wǎng)絡(luò)部署中，物理層協(xié)議一致性測試是確?；九c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，其測試驗證直接關(guān)系到終端能否準(zhǔn)確接入網(wǎng)絡(luò)并實現(xiàn)可靠通信。本文將系統(tǒng)闡述這兩項功能的全流程驗證方法，結(jié)合協(xié)議規(guī)范與實際測試案例，揭示測試中的技術(shù)要點與挑戰(zhàn)。

一、PSS/SSS同步測試：從信號檢測到幀同步

1. 同步信號結(jié)構(gòu)與功能

5G NR的同步信號由主同步信號(PSS)和輔同步信號(SSS)組成，二者與PBCH(物理廣播信道)共同構(gòu)成同步信號塊(SSB)。PSS用于時域同步并獲取小區(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)合計算出物理小區(qū)ID(PCI=3×NID1+NID2)。SSB的時域位置由同步柵格(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. 測試流程與關(guān)鍵參數(shù)

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

時域同步檢測：終端將接收機調(diào)諧至指定頻點，對PSS進行互相關(guān)檢測以獲取時域同步。例如，在100MHz帶寬、30kHz子載波間隔下，時隙配比為DDDDDDDSUU時，PSS位于每個時隙的前兩個符號，終端通過檢測PSS的峰值位置確定系統(tǒng)幀邊界。

頻域同步與PCI計算：根據(jù)PSS位置定位SSS，在頻域?qū)SS進行互相關(guān)檢測以獲取頻域同步。例如，SSS在第三個OFDM符號內(nèi)傳輸，終端通過解碼SSS獲得NID1，結(jié)合PSS的NID2計算PCI。

PBCH解碼與幀同步：終端利用PCI解碼PBCH DMRS(解調(diào)參考信號)，獲取SSB index和半幀號，進而解碼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(SFN)的4位LSB信息，結(jié)合PBCH的時頻位置可確定完整幀號。

3. 測試挑戰(zhàn)與解決方案

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

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

二、PDCCH解碼測試：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CORESET(控制資源集)定義，頻域由多個6RB組成，時域占1-3個OFDM符號。PDCCH采用CCE(控制信道元素)聚合，聚合等級(1/2/4/8/16)決定其魯棒性。

2. 測試流程與關(guān)鍵參數(shù)

CORESET配置與搜索空間定義：測試儀需配置CORESET參數(shù)(如頻域位置、CCE聚合等級)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PDCCH candidate進行盲檢。例如，PDCCH DCI通過CRC校驗碼攜帶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)、時域資源分配(K0參數(shù))等字段。

3. 測試挑戰(zhàn)與解決方案

聚合等級與盲檢次數(shù)：高聚合等級(如16)可提升PDCCH可靠性，但增加終端盲檢復(fù)雜度。測試需驗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下的盲檢次數(shù)限制，測試儀需模擬極限場景以驗證終端合規(guī)性。

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

三、全流程驗證：從同步到控制信道解碼

1. 集成測試環(huán)境搭建

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

2. 端到端測試案例

初始接入測試：驗證終端從開機到完成隨機接入的全流程。例如，終端通過檢測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。

移動性管理測試：驗證終端在小區(qū)間切換時的同步與控制信道性能。例如，源小區(qū)通過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. 自動化測試與數(shù)據(jù)分析

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

四、結(jié)語

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