ShareTechnote系列LTE（4）：时间同步过程

时间同步过程

        定时同步的过程可以描述如下：

        i）使用三个不同的主同步序列对主同步进行解码，找出为小区分配的序列，并获得主时间同步。

        ii）应用主同步序列对辅同步码进行解码，并找出为小区分配的序列。

        此同步检测每5毫秒进行一次。（该时间间隔可参考LTE下行帧结构）

        如前文所述，三个不同的序列用作主同步信号，并且在三个序列中的每个序列和小区标识组中的小区ID之间都有一对一的映射。在UE检测到这个小区标识组后，它就可以确定帧定时。从这个信元标识组中，UE还可以确定哪个伪随机序列用于在该小区中生成参考信号。

        iii）一旦建立了该定时同步，由于MIB中带有SFN号，因此UE可以解码MIB并计算出SFN号。

        如果想进一步了解细节，需要以下几个附加步骤（下图中的步骤（1）和步骤（2））。要检测PSS和SSS，需要准确地获取具有特定资源粒子（RE）序列的数据。要准确地从特定的资源粒子（RE）中提取数据，需要知道确切的符号边界（OFDM符号的起始采样点和结束采样点）。一旦检测到确切的符号边界，就可以检测频率偏移（一种频率误差），以进一步补偿信号。在某种意义上，这两个步骤比PSS、SSS检测更困难。

                                   

        检测符号边界的一种常见方法是使用循环前缀的属性。循环前缀是来自OFDM符号结束部分的数据序列的副本，这意味着循环前缀和符号结束部分之间的相关性应该非常大，如图所示：

        通过合理的使用此方法，如果在沿着捕获的时间域数据向下滑动两个相关窗口时找到了相关性最高的点，就可以找到符号边界。

        下图是一个在逐样本滑动窗口时绘制这些相关性的示例。很明显，间隔为一个OFDM符号时可以看到峰值（这是从以7.62兆赫采样率采样的5兆赫BW LTE下行链路数据）。

                        

        理论上循环前缀应该与符号的结束部分完全相同，但实际上它并不完全相同，因为在信号生成和通过信号路径时附加不同的噪声（或衰落）。因此相关峰值可能正好出现在预期的点上。此外，峰值可能不止一个点，在峰值附近的几个采样点，可能会看到类似的高相关性。所以在一些采样点，峰值的位置会有一些错误。

        随着相关窗口长度的增加，这些相关性峰值的准确度将提高，这意味着在更宽的带宽中可能具有更好好的准确性，因为CP长度在更宽的带宽中更长。然而，由于CP长度变短，随着系统带宽变窄，相关精度变差。因此，在实际的实现中，通常需要一些额外的方法来补偿这种错误。