4. NR小区搜索与初始接入信令测试
NR初始接入是终端从"无服务"到"建立RRC连接"的完整信令链，也是5G协议测试中最能体现"空口—物理层—高层"协同的环节。与LTE不同，NR采用波束赋形与多波束扫描，SSB以突发集（SS Burst Set）形式周期发送，终端必须先在频域完成同步栅格（Sync Raster）搜索，再在时域完成SSB波束索引识别，才能读取MIB并继续后续流程。本节围绕SSB、MIB、SIB1、RACH、RRCSetup五个关键节点，说明如何用Anritsu信令测试仪（如MT8000A/MT8821C配合NR信令选件）捕获完整流程并验证关键参数。
一、初始接入的信令链与时间关系
NR初始接入可拆为五个阶段：SSB同步与PBCH解调、MIB读取、SIB1接收、随机接入（Msg1~Msg4）、RRCSetup完成。各阶段在空口上并非简单串行，SSB周期（默认20ms，可配5/10/20/40/80/160ms）决定了终端多久能获得一次同步机会；SIB1的调度周期为160ms，在SIB1中通过si-SchedulingInfo指示；RACH的PRACH配置则由SIB1中的rach-ConfigCommon给出。测试时若只抓RRC消息而忽略物理层时序，很容易把"接入失败"误判为"核心网拒绝"。
二、SSB与MIB：同步与系统信息的第一道门
SSB由PSS、SSS、PBCH三部分组成，占用20个RB、4个OFDM符号。终端通过PSS/SSS获得PCI和半帧定时，通过PBCH的DMRS序列获得SSB Index，从而确定当前波束方向。测试时需重点验证：ssb-SubcarrierOffset（kSSB）是否与测试仪配置一致，它决定了CORESET#0的频域起点；pdcch-ConfigSIB1中的controlResourceSetZero和searchSpaceZero是否指向正确的时频资源。若kSSB配置错误，终端虽能解出MIB，却无法在预期位置找到PDCCH，表现为"SIB1一直解不出来"。
MIB内容固定为24比特，包含systemFrameNumber（6位MSB）、subCarrierSpacingCommon、ssb-SubcarrierOffset、dmrs-TypeA-Position、pdcch-ConfigSIB1、cellBarred、intraFreqReselection等字段。测试仪应能逐字段显示解码结果，并与配置值比对。例如将cellBarred设为barred，终端应停止接入并触发小区重选，这是验证"禁止接入"逻辑的典型用例。
三、SIB1：接入参数的"总配置单"
SIB1承载在DL-SCH上，由SI-RNTI加扰的PDCCH调度，周期160ms，在160ms内可重复发送多次。SIB1中与初始接入强相关的IE包括：cellAccessRelatedInfo（PLMN、TAC、CellIdentity）、servingCellConfigCommon（下行/上行载波配置、TDD周期）、si-SchedulingInfo（其他SIB的调度）、rach-ConfigCommon（PRACH配置）。测试中常出现的异常是：SIB1能解出，但rach-ConfigCommon中的prach-ConfigurationIndex与测试仪实际发送的PRACH格式不匹配，导致Msg1无法被检测。
prach-ConfigurationIndex、msg1-FrequencyStart、msg1-FDM与PRACH检测结果对照，可快速定位是配置错误还是功率不足。四、RACH与RRCSetup：从竞争到连接
NR的RACH分为四步竞争随机接入：Msg1（PRACH preamble）、Msg2（RAR，含TA和临时C-RNTI）、Msg3（RRCSetupRequest，携带5G-S-TMSI或随机值）、Msg4（竞争解决，RRCSetup）。测试仪需捕获每个消息的时间戳、RNTI、HARQ信息。关键验证点包括：ra-ResponseWindow内是否收到RAR；Msg3的ue-Identity是否与Msg4的竞争解决MAC CE一致；RRCSetup中的radioBearerConfig是否包含SRB1。
以下为一次典型初始接入的RRC消息序列示例（测试仪日志片段，参数为教学示例）：
[00:00:00.120] SSB PCI=321 SSB-Index=2 RSRP=-92dBm
[00:00:00.140] MIB SFN=1023 SCS=30kHz kSSB=6 cellBarred=notBarred
[00:00:00.300] SIB1 TAC=0x1A2B PLMN=46000 prach-ConfigIndex=87
[00:00:00.520] Msg1 PRACH preamble=23 TA=12.4us
[00:00:00.560] Msg2 RAR tempC-RNTI=0x4A1 TA=12 grant=RB12
[00:00:00.600] Msg3 RRCSetupRequest ue-Identity=random(0x3F2A)
[00:00:00.640] Msg4 RRCSetup SRB1 radioBearerConfig=present
[00:00:00.660] RRCSetupComplete registeredAMF=present若RRCSetupComplete未出现，需按"Msg1是否被检测→Msg2是否在窗口内→Msg3是否发送成功→Msg4是否竞争解决"的顺序排查。常见原因包括：PRACH功率不足（preambleReceivedTargetPower配置偏低）、TA估计错误导致Msg3定时偏移、以及Msg4的HARQ反馈丢失。测试仪应支持逐条消息的"失败原因"标注，而不是只显示"接入失败"。
五、关键参数验证清单
| 阶段 | 关键参数 | 典型期望值（示例） | 异常判据 |
|---|---|---|---|
| SSB | PCI / SSB-Index / RSRP | PCI=321，RSRP≥-95dBm | RSRP低于门限或Index跳变 |
| MIB | kSSB / CORESET#0 | kSSB=6，CORESET#0 RB=24 | SIB1无法解调 |
| SIB1 | prach-ConfigIndex / TAC | Index=87，TAC=0x1A2B | Msg1检测不到 |
| RACH | TA / tempC-RNTI | TA=12us，RNTI非零 | Msg3定时偏移或冲突 |
| RRCSetup | SRB1 / UE能力 | SRB1建立，能力上报完整 | 连接建立超时 |
ssb-SubcarrierOffset或pdcch-ConfigSIB1，必须同步更新测试仪的CORESET#0配置，否则终端会因"找不到PDCCH"而反复重试，日志中表现为SIB1解码失败但SSB正常，容易误判为终端问题。完成上述验证后，测试仪应能输出一份包含各阶段时间戳、解码结果和失败原因的接入流程报告。对于研发调试，建议将SSB周期、SIB1窗口、RACH配置作为可独立修改的参数集，逐项变更并观察终端行为，从而建立"参数—信令—结果"的对应关系，而不是仅凭一次成功接入就判定配置正确。