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同步(synchronization)是移動(dòng)通信網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)(NT)與終端(UE)協(xié)同工作基礎(chǔ);無線網(wǎng)絡(luò)中基站與終端同步后才能進(jìn)行下行和上行鏈路信令和數(shù)據(jù)傳遞。5G(NR同步可分為以下幾種情況：

一、5G(NR)同步3GPP協(xié)議定義終端(UE)接入網(wǎng)絡(luò)過程中頻率和時(shí)間同步可在PSS和SSS譯碼過程中實(shí)現(xiàn)，主要過程解釋如下：

首先，終端將接收器射頻(RF)調(diào)諧到指定頻率點(diǎn);

其次，在時(shí)域?qū)SS進(jìn)行互相關(guān)檢測(cè)，時(shí)域同步后獲得小區(qū)ID(NID2)。

同步信號(hào)塊SSB中第一個(gè)OFDM內(nèi)只有PSS信號(hào)，因此可以進(jìn)行相關(guān)檢測(cè);而SSS在第三個(gè)OFDM符號(hào)時(shí)間內(nèi)存在PBCH，無法對(duì)其進(jìn)行時(shí)域相關(guān)檢測(cè)(詳見下圖)。

5G網(wǎng)絡(luò)中SSB塊及PCI檢查示意圖

第三，根據(jù)PSS的位置可得到SSS的位置，在頻域?qū)SS進(jìn)行互相關(guān)檢測(cè)得到頻域同步同時(shí)獲得Cell Group ID(NID1)。

第四，通過Cell ID和Cell group ID可以得到PCI，PBCH DMRS可以通過PCI進(jìn)一步解碼得到SSB index和half frame number，因?yàn)檫@些都是生成DMRS的組成部分。

最后，使用DMRS的信道評(píng)估，終端解碼PBCH并獲得系統(tǒng)消息MIB。

二、4G(LTE)同步終端(UE)開機(jī)時(shí)不知道整個(gè)系統(tǒng)帶寬，首先進(jìn)行頻率搜索與DC子載波同步。

通過DC子載波終端(UE)讀取中央6個(gè)RB(72個(gè)子載波)、主要和次要同步信號(hào)(PSS和SSS)和PBCH(包含MIB)都包含在系統(tǒng)帶寬的中心72個(gè)子載波(6個(gè)資源塊)內(nèi)。

在解調(diào)此信息時(shí)終端(UE)會(huì)采集小區(qū)RSSI值，并使用該值啟動(dòng)初始采集過程。通過解碼PSS和SSS實(shí)現(xiàn)時(shí)間和幀同步。

通過此信息終端(UE)還可以找到小區(qū)物理ID(PCI)，隨后接收到來自網(wǎng)絡(luò)的MIB和SIB消息，然后發(fā)起小區(qū)選擇過程。

三、獨(dú)立組網(wǎng)(SA)場(chǎng)景終端(UE)同步在SA場(chǎng)景下一旦終端(UE)打開電源，它就會(huì)調(diào)諧特定頻率并執(zhí)行小區(qū)搜索來掃描同步柵格上的頻帶。同步柵格顯示SSB的頻率位置。當(dāng)SSB位置的顯式信令不存在時(shí)，UE可以將其用于系統(tǒng)捕獲(注:對(duì)于每個(gè)頻段，同步柵格和SSB子載波間隔是單獨(dú)定義的)。

如果終端(UE)未能檢測(cè)到SSB(PSS,SSS)它將調(diào)諧到下一個(gè)頻率;一旦終端(UE)成功解碼SSB,將獲得PSS和SSS值，嘗試解碼PBCH。UE通過PBCH解碼 MIB。根據(jù)MIB信息來解碼RMSI信息，從中獲取SIB1詳細(xì)信息(其中存在小區(qū)搜索和RACH信息等)。

四、非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)場(chǎng)景如果網(wǎng)絡(luò)支持MRDC，則在網(wǎng)絡(luò)廣播SIB 2中的PLMN_InfoList_r15 IE。如果UE支持MRDC則在附加請(qǐng)求消息中設(shè)置 DCNR位，該信息包括支持的安全算法在UE網(wǎng)絡(luò)能力中;在UE能力查詢消息中查詢EUTRA-NR能力，UE在能力信息中回復(fù)相同信息。

在這種場(chǎng)景中終端(UE)連接到LTE網(wǎng)絡(luò)之后網(wǎng)絡(luò)可以通過兩種方式添加輔助節(jié)點(diǎn)，第一種基于使用B1事件的測(cè)量，第二個(gè)eNB指示UE在RRC重新配置消息中添加輔助節(jié)點(diǎn)。其中信道信息RACH參數(shù)、SCS等信息用于SCG配置。然后UE嘗試RACH并添加SCG。

由于高速率、低時(shí)延和大連接的技術(shù)要求，5G網(wǎng)絡(luò)中RRC(Radio Resource Control)除負(fù)責(zé)無線資源控制和配置外，還負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)切片、終端(UE)能力傳遞信息等上層功能。

一、NAS消息傳輸RRC支持非接入層(NAS)消息的交互，以支持終端(UE)與網(wǎng)絡(luò)之間所需數(shù)據(jù)無線承載(DRB)信息的傳遞。這種NAS消息是專為RRC所設(shè)計(jì)，可在上行/下行鏈路中或搭載在其他RRC消息中傳輸。其中搭載傳輸時(shí)可在RRC重新配置時(shí)進(jìn)行(下行鏈路方向)，或在RRC設(shè)置/恢復(fù)時(shí)(上行鏈路方向)完成。NAS消息中的信息始終對(duì)RRC完全透明，它只是發(fā)送或接收消息并將它們直接傳遞給NAS層而無需嘗試解碼或解析。

二、網(wǎng)絡(luò)切片(Network slicing)是5G(NR)支持的一個(gè)重要功能;但切片的所有信息在RRC層幾乎不可見，僅在終端(UE)完成RRC建立時(shí)，在發(fā)送的S-NSSAI列表中顯示終端支持的切片。NAS協(xié)議中也包含切片信息，采用與RRC通過相同的渠道傳遞;

三、終端(UE)能力傳遞隨著不同移動(dòng)終端供應(yīng)商的激增和新模型的不斷發(fā)布，網(wǎng)絡(luò)需要了解終端(UE)能力并為其配置正確資源和參數(shù)。RRC定義了允許 UE向網(wǎng)絡(luò)上報(bào)相關(guān)信息的過程，定義了gNB和UE共同理解的功能以及支持ASN.1編碼格式。

終端(UE)能力通常只在它第一次在網(wǎng)絡(luò)中注冊(cè)時(shí)被請(qǐng)求，這就是在開機(jī)或從飛行模式返回到5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)場(chǎng)景。之后，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)終端(UE)的能力注冊(cè)，允許gNB進(jìn)行NAS連接建立時(shí)獲取UE ID,通過RRC連接請(qǐng)求中獲得終端(UE)信息和AMF ID。

UE功能傳遞中涉及的信令相當(dāng)簡(jiǎn)單，主要由相當(dāng)壓縮的類似位圖的字符串組成，其位置指示UE支持什么，通過ASN.1編碼以保持向后和向前兼容。但是，由于大多數(shù)UE支持具有多個(gè)波段的載波聚合(CA)信息量可以增長(zhǎng)到非常大，而能力取決于確切的波段組合。目前已經(jīng)通過能力優(yōu)化解決數(shù)據(jù)超大的問題，以保證UE能力大小的可管理性;其主要通過以下兩方面進(jìn)行：

首先，網(wǎng)絡(luò)總是指示它希望獲得哪個(gè)頻段UE能力;例如假設(shè)UE支持任意兩個(gè)載波之間的CA來自波段 n77、n78、n80 和 n81，這意味著UE一共支持6個(gè)CA波段組合。在請(qǐng)求UE能力時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可以指示它只對(duì)頻段n78和n79的 UE能力感興趣，也就是n78與n79之間的單個(gè)CA頻段組合，因此將全部功能的大小減小到1/6。

其次，大量使用基于索引的引用來避免信息重復(fù)。其功能集被定義為在一個(gè)頻段組合中存儲(chǔ)一個(gè)頻段內(nèi)支持的功能組合，每位只需要報(bào)告一次功能集，但可以與任何Band相關(guān)聯(lián)。通過組合多個(gè)這樣的特征集后，在終端能力查詢時(shí)可采用對(duì)多個(gè)替代功能集的支持方式允許單個(gè)特征集在多個(gè)波段組合中重復(fù)使用，從而避免重復(fù)。