5G中的OFDM上行同步

yorkechin

5G通信系统采用OFDM传输方案，只有各子载波保持正交性，系统才具有良好的解调性能。上行传输为多UE传输，gNB同时接收来自多个UE的信号。为了保证上行传输的正交性，需要来自相同时刻的不同UE的信号到达gNB的时间基本对齐。gNB只要在循环前缀范围内接收到UE所发送的上行数据，就能够正确地解码上行数据。此外，为了保持使用不同循环移位的上行参考信号之间的正交性，也要求接收到的上行参考信号必须是时间对齐的。

为了实现上行同步，5G通信系统使用定时提前机制。定时提前量(TA：Timing Advance)是基站发送给UE以调整其上行传输(PUSCH、PUCCH和SRS)的命令。

从UE侧看来，TA本质上是接收到下行帧的起始时间与传输上行帧的时间之间的偏移量。由于传输时延，下行信号需要经过△t才会被UE接收，如果UE接收下行信号和发送上行信号保持同步，则UE发送的上行信号会与gNB的时间存在2△t的偏移。由于不同UE相对基站的位置不同，上行信号到达gNB的时刻不一致，会严重影响子载波间的正交性，会降低OFDM传输方案的解调性能。gNB通过适当地控制每个UE的偏移，可以控制来自不同UE的上行信号到达gNB的时间基本对齐。