1．前言
同步是通信系統(tǒng)最關(guān)鍵的功能之一。然而，在5G的環(huán)境中，特別是對(duì)于上行鏈路和下行鏈路傳輸在同一頻率上的時(shí)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(duì)定時(shí)和同步的更嚴(yán)格的要求。
2．頻譜的利弊權(quán)衡
并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(shù)量有限。頻率范圍Frequency Range 2（FR2），即大于6GHz提供了大量的頻譜，帶寬非常寬（高達(dá)400MHz），但覆蓋范圍有限。
事實(shí)上，它是一個(gè)極好的無線信道，具有千兆吞吐量，但覆蓋范圍僅限于數(shù)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(gè)很好的折衷方案。作為3GPP Release 15的一部分，確定了三個(gè)波段n77、n78和n79，用于C波段的5G操作，其潛在服務(wù)帶寬高達(dá)100MHz。見表1。
表1-C波段頻譜
憑借100MHz的帶寬，C波段可以真正實(shí)現(xiàn)5G的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）用例。需要注意的是，C波段只提供時(shí)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(fā)射機(jī)和接收機(jī)使用相同的頻率，但通過使用同步的時(shí)間間隔在不同的時(shí)間發(fā)送和接收業(yè)務(wù)。數(shù)字信號(hào)處理和硬件計(jì)算速度的進(jìn)步允許TDD操作，但它確實(shí)帶來了一些挑戰(zhàn)。讓我們回顧一下TDD的優(yōu)點(diǎn)以及一些定時(shí)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(wù)質(zhì)量。
從頻譜效率的角度來看，TDD更具吸引力的選擇，因?yàn)樗恍枰粋€(gè)不成對(duì)的頻譜來進(jìn)行操作，考慮到頻率資源的稀缺性，這是有益的。此外，由于信道互易性，依賴于上行鏈路中的信道狀態(tài)信息（CSI）測量的物理層特征（例如大規(guī)模MIMO、波束形成和預(yù)編碼），TDD會(huì)更加健壯。本文由【通信百科】公眾號(hào)整理發(fā)布
TDD在帶來頻譜效率的同時(shí)，也帶來了一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)：定時(shí)和同步。由于下行（DL）和上行UL共享相同的頻譜，因此需要對(duì)TDD系統(tǒng)施加嚴(yán)格的定時(shí)限制以避免干擾。本文由【通信百科】公眾號(hào)整理發(fā)布
3．TDD時(shí)隙格式
與LTE一樣，5G無線幀的固定持續(xù)時(shí)間為10ms，每個(gè)無線幀包含10個(gè)子幀。它與LTE的不同之處在于，在5G-NR中，時(shí)隙和符號(hào)持續(xù)時(shí)間取決于其數(shù)量。見圖1。
圖1-5G NR時(shí)隙與子載波間隔的關(guān)系
隨著子載波間隔的改變，每個(gè)子幀的時(shí)隙和符號(hào)的數(shù)量也隨之改變。例如，15KHz有一個(gè)持續(xù)時(shí)間為1ms的子幀，該子幀等于一個(gè)帶14個(gè)符號(hào)的時(shí)隙。對(duì)于30KHz子載波間隔，一個(gè)子幀等于2個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙的持續(xù)時(shí)間為0.5ms，28個(gè)符號(hào)，依此類推（對(duì)于正常循環(huán)前綴）。
對(duì)于不同類型的服務(wù)，例如，超可靠低延遲通信（URLLC）與eMBB，服務(wù)提供商可以決定使用不同的時(shí)隙和幀配置。3GPP 38.213的發(fā)行15版本定義了56個(gè)時(shí)隙格式（表2），每個(gè)時(shí)隙格式都是一個(gè)時(shí)隙期間Down下行鏈路/Flexbile/Uplink上行鏈路符號(hào)的預(yù)定義模式。下表可提供快速參考。
表2-普通循環(huán)前綴的時(shí)隙格式
這些格式允許在5G Node B（gNB）上支持靈活的應(yīng)用，例如，具有UL部分的DL重流量可以實(shí)現(xiàn)Format 28。
圖2-具有非同步時(shí)隙格式的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)
當(dāng)然如果兩個(gè)提供不同類型服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)相鄰，這也會(huì)帶來挑戰(zhàn)。即使它們?cè)跁r(shí)間上是同步的，但是它們的時(shí)隙格式不同步，也會(huì)產(chǎn)生干擾。
