5G學習筆記:同步(Synchronization)

同步(Synchronization)

1 結論

當在通信中說“同步”時,通常是指“傳輸同步”和“接收同步”。在UE看來,“發射方向”被稱爲“上行鏈路”,“接收方向”被稱爲“下行鏈路”。將這些術語應用於同步過程,在蜂窩通信中(包括5g/NR)就有兩種類型的同步,稱爲“下行同步”和“上行同步”。

下行鏈路同步:在這個過程中,UE檢測到無線幀邊界(即無線幀啓動時的精確定時)和OFDM符號邊界(即OFDM符號啓動時的精確定時)。這個過程是通過檢測和分析SSB來完成的。

上行鏈路同步:在這個過程中,UE計算出它應該何時發送上行鏈路數據(即pusch/pucch)。通常,網絡(gNB)處理多個UE,網絡必須確保來自每個UE的上行鏈路信號應與網絡的公共接收器定時器對準。這涉及到更復雜的過程,有時需要調整每個UE的UE-TX定時(上行鏈路定時),稱爲RACH過程。

注:這裏所說的同步不是針對5g/NR的同步,是對任何蜂窩通信(尤其是WCDMA、LTE、NR)的總體描述。

2 同步和初始接入的總體過程

以下是大多數蜂窩系統初始訪問的總體順序,重點是同步過程。從技術上講,步驟(1)、(2)、(3)都可以看作是同步步驟。但當我們只說“同步”時,通常是指步驟(1)、(2)所示的下行同步。當然,上行鏈路同步也是非常重要的,但是通常上行鏈路過程(步驟(3))被視爲RACH過程的一部分,並且在“RACH過程”或“初始訪問”過程中被正常處理。

3 同步的工作機制

實現同步的最常見方法是

        i)創建一個預先定義的信號(預先定義的數據序列:此信號稱爲同步信號)

        ii)將信號放入特定子幀中的特定OFDMA符號併發送

由於UE已經有了預先定義的同步信號的所有細節,因此它可以從到達UE的數據流中搜索和檢測數據。由於同步信號在時間上位於預先定義的位置,因此UE可以從解碼後的同步信號中檢測準確的時間。

 4 從同步信號可以獲取哪些信息?

從“同步”的定義來看,這個問題的大部分答案都是顯而易見的。大致可以從同步信號中得到以下信息,i)和ii)顯而易見……但是可以設計同步信號,這樣可以從中獲得一些額外的信息。例如,在LTE中,可以從LTE同步信號中派生物理小區ID。

在NR(5g)中,討論了在同步信號上增加一些附加信息。

        i)無線幀邊界(無線幀中第一個符號的位置)

        ii)子幀邊界(子幀中第一個符號的位置)

        iii)一些附加信息(例如,物理單元ID、超單元ID、系統ID等)

現在,隨着對NR同步信號規範的最終確定,與LTE同步信號相比,其實看不到更多的附加信息。儘管同步信號的位置和傳輸週期與LTE同步信號有很大的不同,但就從同步信號中獲得的信息類型而言,它看起來幾乎與LTE同步信號相同。如果把PBCH作爲同步信號的一部分,可以說NR同步信號攜帶了更多的信息,如前所述。

5 發送同步信號的時間和位置

:NR同步信號傳輸方法現已在38.211中規定,這裏所述與NR同步信號傳輸方法不完全相同,只是爲了大致瞭解同步信號傳輸的各種選項。

問題是“在哪個子幀和哪個OFDM符號處放置同步信號”。如下圖所示,提出了幾種不同的想法。

 

 6 幀結構中的同步信號

:幀結構中的NR同步信號現已在38.211中規定,這裏所述與nr幀中的nr同步信號位置不完全相同,只是爲了大致瞭解同步信號傳輸的各種選項。

由於5g支持單波束和多波束,所以根據單波束和多波束,會有一些不同的策略。在每種波束管理類型中,根據網絡是以重複方式還是以單次傳輸方式傳輸SS信號,可以有不同的策略。所有這些模式在R1-1611272中都有描述,如下所示。

一些可以幫助獲得更具體理解的問題:

        *SSB的單位是什麼?是OFDM符號嗎?還是子幀?

        *SS burst的單位是什麼?是一個子幀還是多個子幀?

        *SSburst的大小是多少?(也就是說,一個ss burst中有多少SSB)?

        *除了光束模式/方向外,每個SS塊中的數據是否都相同?

        *如何定義/配置每個SS Burst之間的時間間隔?

參考:http://www.sharetechnote.com/

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