同步（Synchronization）

1 结论

当在通信中说“同步”时，通常是指“传输同步”和“接收同步”。在UE看来，“发射方向”被称为“上行链路”，“接收方向”被称为“下行链路”。将这些术语应用于同步过程，在蜂窝通信中（包括5g/NR）就有两种类型的同步，称为“下行同步”和“上行同步”。

下行链路同步：在这个过程中，UE检测到无线帧边界（即无线帧启动时的精确定时）和OFDM符号边界（即OFDM符号启动时的精确定时）。这个过程是通过检测和分析SSB来完成的。

上行链路同步：在这个过程中，UE计算出它应该何时发送上行链路数据（即pusch/pucch）。通常，网络（gNB）处理多个UE，网络必须确保来自每个UE的上行链路信号应与网络的公共接收器定时器对准。这涉及到更复杂的过程，有时需要调整每个UE的UE-TX定时（上行链路定时），称为RACH过程。

注：这里所说的同步不是针对5g/NR的同步，是对任何蜂窝通信（尤其是WCDMA、LTE、NR）的总体描述。

2 同步和初始接入的总体过程

以下是大多数蜂窝系统初始访问的总体顺序，重点是同步过程。从技术上讲，步骤（1）、（2）、（3）都可以看作是同步步骤。但当我们只说“同步”时，通常是指步骤（1）、（2）所示的下行同步。当然，上行链路同步也是非常重要的，但是通常上行链路过程（步骤（3））被视为RACH过程的一部分，并且在“RACH过程”或“初始访问”过程中被正常处理。

3 同步的工作机制

实现同步的最常见方法是

        i）创建一个预先定义的信号（预先定义的数据序列：此信号称为同步信号）

        ii）将信号放入特定子帧中的特定OFDMA符号并发送

由于UE已经有了预先定义的同步信号的所有细节，因此它可以从到达UE的数据流中搜索和检测数据。由于同步信号在时间上位于预先定义的位置，因此UE可以从解码后的同步信号中检测准确的时间。

 4 从同步信号可以获取哪些信息？

从“同步”的定义来看，这个问题的大部分答案都是显而易见的。大致可以从同步信号中得到以下信息，i）和ii）显而易见……但是可以设计同步信号，这样可以从中获得一些额外的信息。例如，在LTE中，可以从LTE同步信号中派生物理小区ID。

在NR（5g）中，讨论了在同步信号上增加一些附加信息。

        i）无线帧边界（无线帧中第一个符号的位置）

        ii）子帧边界（子帧中第一个符号的位置）

        iii）一些附加信息（例如，物理单元ID、超单元ID、系统ID等）

现在，随着对NR同步信号规范的最终确定，与LTE同步信号相比，其实看不到更多的附加信息。尽管同步信号的位置和传输周期与LTE同步信号有很大的不同，但就从同步信号中获得的信息类型而言，它看起来几乎与LTE同步信号相同。如果把PBCH作为同步信号的一部分，可以说NR同步信号携带了更多的信息，如前所述。

5 发送同步信号的时间和位置

注：NR同步信号传输方法现已在38.211中规定，这里所述与NR同步信号传输方法不完全相同，只是为了大致了解同步信号传输的各种选项。

问题是“在哪个子帧和哪个OFDM符号处放置同步信号”。如下图所示，提出了几种不同的想法。

 

 6 帧结构中的同步信号

注：帧结构中的NR同步信号现已在38.211中规定，这里所述与nr帧中的nr同步信号位置不完全相同，只是为了大致了解同步信号传输的各种选项。

由于5g支持单波束和多波束，所以根据单波束和多波束，会有一些不同的策略。在每种波束管理类型中，根据网络是以重复方式还是以单次传输方式传输SS信号，可以有不同的策略。所有这些模式在R1-1611272中都有描述，如下所示。

一些可以帮助获得更具体理解的问题：

        *SSB的单位是什么？是OFDM符号吗？还是子帧？

        *SS burst的单位是什么？是一个子帧还是多个子帧？

        *SSburst的大小是多少？（也就是说，一个ss burst中有多少SSB）？

        *除了光束模式/方向外，每个SS块中的数据是否都相同？

        *如何定义/配置每个SS Burst之间的时间间隔？

参考：http://www.sharetechnote.com/