​1．前言

同步是通信系統最關鍵的功能之一。然而，在5G的環境中，特別是對於上行鏈路和下行鏈路傳輸在同一頻率上的時分雙工（TDD），干擾的可能性要大得多。因此，我們看到了TDD-LTE和5G-NR對定時和同步的更嚴格的要求。

2．頻譜的利弊權衡

並非所有的無線電頻譜都具有相同的性能。比如說1GHz以下提供了最佳的覆蓋面，但是，可用的低頻段頻譜數量有限。頻率範圍Frequency Range 2（FR2），即大於6GHz提供了大量的頻譜，帶寬非常寬（高達400MHz），但覆蓋範圍有限。

事實上，它是一個極好的無線信道，具有千兆吞吐量，但覆蓋範圍僅限於數百英尺。C波段頻譜是Frequency Range 1（FR1）的一部分，也稱為中間頻譜，它在覆蓋率和高吞吐量之間提供了一個很好的折衷方案。作為3GPP Release 15的一部分，確定了三個波段n77、n78和n79，用於C波段的5G操作，其潛在服務帶寬高達100MHz。見表1。

表1-C波段頻譜

憑藉100MHz的帶寬，C波段可以真正實現5G的增強移動寬帶（eMBB）用例。需要注意的是，C波段只提供時分雙工（TDD）。TDD通過半雙工通信鏈路提供全雙工通信信道。這意味著發射機和接收機使用相同的頻率，但通過使用同步的時間間隔在不同的時間發送和接收業務。數字信號處理和硬件計算速度的進步允許TDD操作，但它確實帶來了一些挑戰。讓我們回顧一下TDD的優點以及一些定時和同步要求，以確保它能夠提供與頻分雙工（FDD）類似的射頻服務質量。

從頻譜效率的角度來看，TDD更具吸引力的選擇，因為它只需要一個不成對的頻譜來進行操作，考慮到頻率資源的稀缺性，這是有益的。此外，由於信道互易性，依賴於上行鏈路中的信道狀態信息（CSI）測量的物理層特徵（例如大規模MIMO、波束形成和預編碼），TDD會更加健壯。本文由【通信百科】公眾號整理髮布

TDD在帶來頻譜效率的同時，也帶來了一個關鍵的挑戰：定時和同步。由於下行（DL）和上行UL共享相同的頻譜，因此需要對TDD系統施加嚴格的定時限制以避免干擾。本文由【通信百科】公眾號整理髮布

3．TDD時隙格式

與LTE一樣，5G無線幀的固定持續時間為10ms，每個無線幀包含10個子幀。它與LTE的不同之處在於，在5G-NR中，時隙和符號持續時間取決於其數量。見圖1。

　　圖1-5G NR時隙與子載波間隔的關係

隨著子載波間隔的改變，每個子幀的時隙和符號的數量也隨之改變。例如，15KHz有一個持續時間為1ms的子幀，該子幀等於一個帶14個符號的時隙。對於30KHz子載波間隔，一個子幀等於2個時隙，每個時隙的持續時間為0.5ms，28個符號，依此類推（對於正常循環前綴）。

對於不同類型的服務，例如，超可靠低延遲通信（URLLC）與eMBB，服務提供商可以決定使用不同的時隙和幀配置。3GPP 38.213的發行15版本定義了56個時隙格式（表2），每個時隙格式都是一個時隙期間Down下行鏈路/Flexbile/Uplink上行鏈路符號的預定義模式。下表可提供快速參考。

　　表2-普通循環前綴的時隙格式

這些格式允許在5G Node B（gNB）上支持靈活的應用，例如，具有UL部分的DL重流量可以實現Format 28。

　　圖2-具有非同步時隙格式的兩個網絡

當然如果兩個提供不同類型服務的網絡相鄰，這也會帶來挑戰。即使它們在時間上是同步的，但是它們的時隙格式不同步，也會產生干擾。