Improving the Robustness of Over-the-Air Synchronization for 5G Networks in a Multipath Environment
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Förbättring av robustheten av trådlös synkronisering för 5G-nätverk i en flervägsmiljö (Swedish)
Abstract [en]
Synchronization between base stations is a fundamental part of any operating telecommunication system. With 5G and future generations of mobile networks, the data speeds are getting higher, which creates the need for fast and accurate synchronization. In wireless systems, the transmitted signals are affected by the environment. Both moving and stationary objects can cause a transmitted signal to be scattered or reflected, causing the receiver to receive multiple instances of one signal. If a synchronization signal is transmitted from one base station and received in multiple instances by another, it is hard for the receiving base station to know which of the received instances that should be used for calculating the synchronization error between the base stations. In this thesis, multiple different algorithms for selecting a synchronization signal pair between two base stations to be used for calculating time alignment error have been tested. The results have been evaluated based on their accuracy of selecting a correct matching signal pair. It is shown that the proposed algorithms in this thesis all perform significantly better than the method currently in use. Further, the advantages and disadvantages of each of the new algorithms are discussed, and finally new concepts for future studies are suggested.
Abstract [sv]
Synkronisering mellan basstationer är en fundamental del av ett fungerande telekommunikationssystem. Med 5G och framtida generationer av mobila nätverk så ökas datahastigheter, vilket skapar behovet av en snabb och precis synkronisering. I trådlösa system påverkas skickade signaler av dess omgivning. Både stationära och icke-stationära objekt i omgivningen kan splittra eller reflektera signaler, vilket ger upphov till en flervägskanal. Detta gör att en mottagare kan ta emot flera instanser av en skickad signal. Om en synkroniseringssignal skickas från en basstation via en flervägskanal till en mottagande basstation, så kommer mottagaren att ta emot flera instanser av den skickade signalen vid olika tidpunkter. Det kan då vara svårt för mottagaren att avgöra vilken av de mottagna signalerna som ska användas vid beräkning av tidsfelet mellan basstationerna. I detta examensarbete testas ett flertal olika algoritmer för att välja vilket synkroniseringssignalpar som ska användas vid beräkning av tidsfelet mellan två basstationer. Resultatet utvärderas baserat på hur hög precision algoritmen har i att välja ett korrekt matchat synkroniseringssignalpar. Resultatet visar att de algoritmer som presenteras i denna uppsats presterar märkbart bättre än den algoritm som används i systemen just nu. Vidare diskuteras fördelar och nackdelar med de olika algoritmerna och förslag på vidareutveckling av algoritmerna läggs fram.
Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 43
Series
TRITA-EECS-EX ; 2023:690
Keywords [en]
Peak selection algorithms, Peak matching, Time alignment error, Over-the-air synchronization, Multipath environment
Keywords [sv]
Toppvalsalgoritmer, Toppmatchning, Tidsfel, Luftburen synkronisation, Flervägsmiljö
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-337971OAI: oai:DiVA.org:kth-337971DiVA, id: diva2:1804284
External cooperation
Ericsson
Supervisors
Examiners
2023-10-172023-10-112023-10-17Bibliographically approved