在LTE中，空閑態(tài)UE選擇或重選到服務小區(qū)，LTE小區(qū)通常由其同步信號（PSS/SSS）定義。在檢測到PSS/SSS并與之同步時，UE知道Cell ID（PCI）。與PSS/SSS緊密相連的還有系統(tǒng)信息的獲取。因此，PSS/SSS用于空閑模式同步信號。

在LTE中，RRC_CONNECTED的UE測量相鄰小區(qū)的質量，并將其評估為潛在的切換候選。這里，PSS/SSS再次用于識別小區(qū)，并且將相應CRS上的測量報告給服務eNodeB，服務eNodeB使用該報告為即將到來的切換準備目標eNodeB。這里，PSS/SSS用于連接模式同步信號。

在LTE中，PSS/SSS每5ms發(fā)送一次。對于極端的切換場景，需要這種頻繁的傳輸來確保良好的切換性能。因此，已選周期以滿足連接模式要求。對于空閑模式性能，這種頻繁的傳輸是不必要的：通過更稀疏的傳輸可以獲得足夠的空閑模式性能。通過對標準的少量添加，例如引入空閑模式測量窗口，可以在許多部署中獲得足夠的空閑模式性能，空閑模式同步信號周期為100ms。

通過在空閑模式下使用信號的稀疏傳輸和在任何RRC_CONNECTED的UE需要服務時更頻繁的傳輸，可以最小化網絡能耗。small cell就在朝這個方向發(fā)展，其中PSS/SSS在沒有為任何UE激活的載波上稀疏地傳輸。然后，當至少一個UE的載波被激活時，發(fā)送額外的PSS/SSS。這種情況如圖1所示。

此外，由于在設計未來傳輸方案時需要考慮的信號傳輸較少，因此系統(tǒng)變得更具未來兼容性。此外，對于總是在線的信號的稀疏傳輸，開銷量可以保持在最小，因為信號僅在需要時頻繁傳輸。即使對于處于RRC_CONNECTED模式的UE，也只需要5ms周期來處理極端情況。在幾乎所有情況下，稀疏傳輸也足以用于連接態(tài)模式程序。

最后，當部署在未經許可的頻譜中時，不允許頻繁傳輸空閑模式信號（例如每5ms一次）。

為了滿足稀疏傳輸同步信號的空閑模式程序的要求，可能必須在網絡側引入附加功能。例如，網絡可以提供類似于LAA中的DMTC窗口的測量窗口，以在小區(qū)重選期間幫助UE，并且網絡隨后確保在該測量窗口中發(fā)送所有相關空閑模式同步信號。

如前所述，在LTE中也引入了空閑模式信號的稀疏傳輸，用于特定部署，例如，在small cell中，或用于在未經許可的頻帶中操作。因此，對于NR，將此類操作擴展到更多部署。只有在極少數情況下，才需要頻繁傳輸空閑模式信號。

5G最常見的動機之一是，5G應該能夠充分利用先進的天線。應支持模擬和數字波束賦形，并提供擴展覆蓋范圍、增加小區(qū)邊緣吞吐量和提高容量。當部署被確定為通過使用高級天線系統(tǒng)來提供高小區(qū)邊緣比特率時，諸如用于小區(qū)重選和初始接入的系統(tǒng)信息和參考信號等信號仍然可以通過寬波束甚至全向傳輸實現足夠的覆蓋。不過，這種先進的天線在連接模式下至關重要，在連接模式下，它被用來提高各個UE的數據速率。為了執(zhí)行測量并執(zhí)行到目標節(jié)點的切換，UE必須能夠在接收數據的同時接收連接模式同步信號。

自然地，由于波束賦形，在UE處接收的信號的功率將很高。為了能夠同時接收數據信號和同步信號，必須在具有類似功率的UE處接收它們。更準確地說，兩個信號的接收功率必須落在UE接收機的動態(tài)范圍內。這種情況如圖2所示。

該要求僅適用于連接態(tài)模式同步信號。當UE處于空閑模式時，它不使用高增益波束賦形接收數據，并且圖2中的動態(tài)范圍問題不會發(fā)生。

為了避免同時接收全向傳輸和波束賦形傳輸的問題，可以在波束賦形傳輸中引入傳輸間隙。該傳輸間隔需要足夠長，以便可以測量所有相關的頻率內鄰區(qū)。這種方法有兩個主要缺點：i）由于開銷導致性能損失；ii）相鄰連接模式同步信號傳輸需要與傳輸間隙協調。因此，即使使用頻繁的連接模式同步信號傳輸，UE也不能在任何時候執(zhí)行頻率內測量。

如果傳輸間隙是不需要的，那么想要在波束賦形數據傳輸的同時接收的任何信號也需要波束賦形，以便它落在UE接收機窗口中。當然，對于空閑模式同步信號也是如此。因此，如果想要確保能夠在連接模式下接收空閑模式同步信號，那么它也必須進行波束賦形，即使由于覆蓋原因不需要波束賦形。空閑模式同步信號的波束賦形導致系統(tǒng)信息傳輸的開銷增加。這也使網絡規(guī)劃變得復雜。

如上所述，系統(tǒng)信息（SI）的廣播與空閑模式同步信號的傳輸密切相關。為了廣播SI，非常希望能夠依賴SFN（單頻網絡）傳輸。最小的系統(tǒng)信息非常適合SFN傳輸：SI通常在大面積上是相同的，需要通過廣播提供，并且小區(qū)邊界上的覆蓋具有挑戰(zhàn)性。

由于空閑模式同步信號可以用作用于接收一些SI的同步源，因此它需要使用與SI相同的傳輸方案。當通過這樣的SFN集群發(fā)送空閑模式同步信號時，UE無法區(qū)分從各個TRP發(fā)送的空閑模式同步信號。

如果將SFN信號用作連接模式切換測量的目標，則UE將被切換到整個SFN集群。然后需要額外的程序在SFN集群內找到最佳TRP。

為了在空閑模式下啟用SFN傳輸并在存在大規(guī)模波束賦形數據傳輸的情況下啟用連接態(tài)模式參考信號的接收，與連接模式SS傳輸相比，網絡可以對空閑模式SS傳輸使用不同的波束賦形。

動態(tài)負載平衡是網絡在網絡節(jié)點之間重新分配業(yè)務量的過程。動態(tài)負載均衡的主要動機是將流量從負載沉重的節(jié)點卸載到負載較低的節(jié)點。

使用單獨的連接模式同步信號，只需降低信號的發(fā)射功率，就可以從過載的小區(qū)轉移流量。由于仍然使用空閑模式同步信號執(zhí)行初始接入，因此系統(tǒng)的可訪問性不受影響。如果連接模式移動性基于空閑模式同步信號，則該過程是不可能的：空閑模式同步信號的發(fā)射功率的任何調整將影響初始接入性能，從而影響系統(tǒng)的基本覆蓋范圍。

在一個系統(tǒng)中對空閑和連接的多個設備執(zhí)行一次同步時，執(zhí)行動態(tài)負載均衡將不得不依賴于各個UE中的移動性閾值。這一過程不僅會更慢，還需要更改每個UE的閾值。

因此，對空閑模式和連接模式同步信號的要求至少在某種程度上是不同的。根據這一觀點，現在有兩種方法來解決問題，如圖4所示：

在方法（a）中，分別設計同步信號以滿足空閑模式和連接模式要求。因此，空閑模式同步信號被設計為考慮來自空閑模式UE的要求，并且連接的模式同步信號被設計為考慮來自連接模式UE的要求。這導致每個信號都針對其各自的目的進行了優(yōu)化，并且最終的部署是高效的。很有可能我們最終得到兩個不同的信號。在方法（b）中，設計一個同步信號以滿足空閑和連接模式的集合要求，從而形成折衷設計。然后部署同步信號以滿足空閑和RRC_CONNECTED 的UE的需要。顯然，標準中只有一種信號設計需要捕獲。