在任何無線系統(特別是蜂窩通訊)中最重要的一步就是同步。而當通訊鏈路出現故障，對其進行排除中這一步也是最棘手的。如果只是從裝置表面或基站外觀，你得不到任何線索，也找不出問題的原因。而且在大多數終端裝置(UE)或基站（BTS)日誌中，也不會看到有關失步的詳細資訊。在日誌中通常我們只會看到事件的“透過/失敗”(Pass / Fail)列印資訊。即使找到一個特定日誌,打印出失步過程的細節；大多數情況下這些資訊會被列印成一系列的神秘數字。如果對用於特定裝置同步過程的演算法沒有詳細的理解，那也幾乎不可能在日誌中解析這些資訊。但是如果對同步過程中的工作原理和程序總體設計有一個大致的瞭解，那麼其將是對問題的分析很有幫助。

1.5G(NR)網路同步

在通訊技術中談到同步時，通常包括同步傳送和同步接收”兩方面；其中： 終端（UE）側的傳送方向稱為“上行”；而接收方向稱為“下行”；

根據同步過程，在5G(NR)無線通訊中有兩種型別的同步，它們分別是“下行同步”和“上行同步”；其中：

下行同步：是指在下行同步過程中終端（UE）探測（小區）無線邊界（如無線幀起始時間，頻寬）和OFDM符號邊界（起始的OFDM符號）；

該過程是透過對SSB（同步資源塊）的探測和分析獲取，這是一個相當複雜過程，在SSB相關文章中有詳細解析。

上行同步：上行同步過程是終端（UE）（透過PUSCH/PUCCH）計算出正確時間向網路側傳送資料; 通常網路(gNB)要處理多個使用者（傳送的資料），網路必須確保來自每個使用者的上行鏈路訊號與網路側公共接收計時器對齊。

所以這是一個更加複雜過程，有時候需要調整每個終端的 傳送時序(上行時序),該過程就是接收（RACH）過程。在RACH相關文章中有詳細解析。

2.5G(NR)網路同步和初始接入

下圖分解了終端同步伴隨小區的初始接入過程，其中STEP1,2,3可理解為同步；通常所說的“同步”一般是指下行同步；

上行同步也非常重要，下圖中STEP 3 可認為是上行同步和接入程序，通常按照“接入”或“初始接入”處理；

5G(NR)網路在同步過程設計中考慮了很多因素，這在3GPP技術文件（Tdocs）中有詳細說明；

3.5G(NR)網路同步方法

由於終端UE已知(或派生)預定義同步訊號的所有細節，它可以搜尋和檢測到達的資料流。而同步訊號在時間和位置上也都已預定義，UE可以從解碼後的同步訊號中檢測到準確的時間。同步常用的方法如下：

預先確定一個同步訊號（預先定義一個數據序列：該訊號稱為同步訊號）； 將這個訊號載入在設定子幀上定義的OFDMA符號上，予以傳送；

4.5G(NR)同步訊號的資訊

同步訊號中可檢索到與同步相關的定義，也可以推匯出基礎資訊如PCI及其他額外的資訊；在5G(NR)網路裡同步訊號中將包括以下資訊：

無線幀位置（無線幀中第一個符號的位置）； 子幀位置（子幀中第一個符號的位置）； 其他資訊（小區PCI,小區ID和系統ID等）；

5.5G(NR)幀結構中的同步訊號

5G(NR)幀結構中的同步訊號在3GPP TS.38.211中定義；需注意的是NR幀中的同步訊號位置不完全相同，這是由於子載波間隔及傳輸方法不同的緣故。

由於 5G(NR)網路中支援單波束和多波束配置，所以網路採用單波束還是多波束，同步訊號位置設定可能會採用不同的策略。在每種波束管理型別中根據網路傳輸SS訊號方式設計是重複傳輸還是單次傳輸採用不同的策略。詳細內容在R1-1611272中進行了描述；

6.5G(NR)同步訊號接收和傳送

5G(NR)同步訊號傳輸方法在TS 38.211中有詳細說明；本節主要說明同步訊號傳輸的各種選擇。關於5G(NR)同步訊號的 接收和傳送有四種方案A,B,C,D；它們分別具體有以下特點：

方案A:週期性傳送

週期性傳送 時域上位置固定 頻域上位置固定

優點：實現很簡單，而且檢測同步的實現也很簡單。

缺點：不夠靈活，即使將來有更好的同步想法，也不能移除更改其結構資源。而且網路一直在傳輸同步訊號，即使周圍沒有使用者。所以這是對無線電資源和能源都是浪費。

方案B:半靜態（週期）傳送

時域上位移 頻域是位移

優點：它具有更大的靈活性。

缺點：同步訊號檢測過程會變得有點複雜，需要更復雜的設計。

方案C:根據請求傳送

優點：同步訊號位置非常靈活，它可以最小化同步訊號傳輸的資源分配和能量消耗，只在真正需要的時候才傳輸訊號。

缺點：使用者端會增加更多的能量消耗，使用者必須傳送請求訊號才能獲得同步訊號。另一個缺點是，網路上行鏈路更加複雜；

方案D:基於隨機接入

在該方案中網路在每個下行幀的開始傳送同步訊號作為前導訊號，並從前導訊號獲得同步。

優點：類似於隨需應變的情況。

缺點：會使設計變得複雜，同步訊號開銷會增加，因為每個下行幀都應該為同步訊號保留一定數量的資源。