小区搜索是UE获取与小区的时间和频率同步并对该小区的小区ID进行解码的过程。在5G NR中，在将主要同步信号（PSS）和次要同步信号（SSS）解码为物理小区ID（PCI）方面，5G NR的小区搜索与LTE类似。
在5G NR中，UE可以通过两种方法访问5G-NR小区。
1. 非独立模式（NSA）部署：EUTRA – NR双重连接[EN-DC]
在EN-DC中，UE终端通过LTE eNB中RRC重新配置消息，通过小区搜索提供诸如频率（NR-ARFCN）、小区ID、RACH接入参数等的信息，U尝试接入NR小区。
2. 独立[SA]部署：仅NR单元
在Standalone中，NR小区搜索过程遵循以下步骤：
- UE调谐到特定频率
- UE尝试检测PSS，SSS，如果UE无法检测到此信号，它将转到下一个频率
- UE成功检测到PSS / SSS后，UE尝试解码PBCH
- UE成功解码PBCH后，它将尝试针对RMSI和OSI进行PDCCH和PDSCH
在3GPP 38.104第5.4.3.3节定义，UE通过小区搜索，在同步栅格上扫描该频段，并根据搜索结果调谐特定频率。同步栅格（SYNC RASTER）指示当不存在同步块位置的显式信令时，UE可以将其用于系统获取的同步块的频率位置。对于每个频带，同步光栅和同步块的子载波间隔分别取决于。
UE对主要和次要同步信号进行解码，以获得位于同步光栅上的物理小区ID [PCI]和PBCH DMRS。其中PSS、SSS和NR-PBCH在同步信号块（SS Block）中发送。SSB由4个符号、1个符号的PSS、1个符号的SSS和2个符号的PBCH组成。通过PSS / SSS实现符号级和时隙级的时间同步以及频率同步。
NR支持多达1008个PCI，是LTE的两倍。336个唯一的单元标识组，每个组包含三个唯一的组，可以通过以下公式计算：
其中：
- N （1）ID =次级同步信号（SSS），范围为{0，1….335}
- N （2）ID =主同步信号（PSS），范围为{0，1，2}
通过形成SS Burst（每个波束一个SSB）来分批发送SSB，在每次扫频期间通过更改每次SSB传输的波束方向来使用该SS Burst。UE使用波束扫描机制来测量和标识UE的最佳波束。
一组SS Bursts被称为SS Burst集。SS Burst和SS Burst Set都可以包含一个或多个元素，而SS Burst中最大SSB的数量取决于频率，并且可以为4（低于3GHz）、8（3至6 GHz）或64（6至52.6GHz）。SSB的周期由网络配置，而初始小区选择的默认传输周期，而SS突发集的周期对于所有频率范围（即2个NR帧）默认为20 ms。该间隔是LTE（5 ms）中的间隔的四倍，旨在减少“始终在线”的传输开销。帧和时隙定时由SBS的标识符定义并且由UE获取。
gNB定义了无线电帧内SSB的多个候选位置，并且该数目对应于在特定方向上辐射的波束的数目。可以通过称为SSB索引的唯一编号来标识每个SSB，并且检测到哪个SSB的标识取决于UE的位置。UE测量在一定时间段（一个SSB集的时间段）中检测到的每个SSB的解调参考信号（PBCH DMRS）的信号强度。根据测量结果，UE可以识别出具有最强信号强度的SSB索引。具有最强信号强度的SSB是UE的最佳波束。
上图显示了两个UE的示例，UE＃1将SB＃1视为最佳波束，UE＃2将SB＃4视为最佳波束。
UE选择最佳波束并对PBCH内容信息进行解码，例如SFN、SSB索引、光栅偏移、默认DL数值、RMSI配置、DM-RS位置等。PBCH的成功解码后，可以接收后续的物理下行链路控制信道（PDCCH）和物理下行链路共享信道（PDSCH）。这些信道信息中包含最小系统信息（RMSI、其他系统信息（OSI）。PDCCH配置的RMSI由PBCH承载。RMSI的控制资源集（CORESET）配置与SSB突发集中的SS块相关联。PBCH中的一位信息比特用于向RMSI的SCS以及OSI和其他消息发出信号，以进行初始访问。