This thesis focuses on enhancing over-the-air (OTA) synchronization in 5G networks under multipath conditions. The study introduces the Improved Relative Lag Matching (IRLM) algorithm to address the limitations of the existing Relative Lag Matching (RLM) algorithm, particularly in non- reciprocal and multipath environments. The IRLM algorithm incorporates empirical sensitivity adjustments, linear error differentiation, and additional operations for improved robustness and accuracy. Simulations using data from base stations demonstrate that IRLM outperforms the original RLM and Max Peak Selection (MPS) algorithms in synchro- nization accuracy. To handle transmission limitations, two peak selection strategies, Highest N Peaks and First N Peaks, are developed. The Highest N Peaks strategy is slightly better than the First N Peaks strategy. Both strategies maintain high peak selection accuracy even with limitations in the number of available peaks. Additionally, Threshold-Based Peak Detection and Adaptive Threshold Peak Detection functions are introduced to enhance peak detection robustness and flexibility. These two functions eliminate the dependency on the MinPeakDis parameter in MATLAB’s findpeaks function. The findings indicate that the IRLM algorithm can enhance peak selection accuracy, potentially aiding OTA synchronization. This improvement could reduce dependency on GNSS and boost the performance and sustainability of 5G networks, particularly in indoor environments where GNSS signals are weak.

Denna avhandling fokuserar på att förbättra over-the-air (OTA) synkronisering i 5G-nätverk under flervägsvillkor. Studien introducerar den Förbättrade Relativa Fördröjningsmatchningsalgoritmen (IRLM) för att hantera be- gränsningarna hos den befintliga Relativa Fördröjningsmatchningsalgoritmen (RLM), särskilt i icke-reciproka och flervägsmiljöer. IRLM-algoritmen inkor- porerar empiriska känslighetsjusteringar, linjär felfördelning och ytterligare operationer för förbättrad robusthet och noggrannhet. Simuleringar med data från basstationer visar att IRLM överträffar den ursprungliga RLM och Max Peak Selection (MPS) algoritmerna i synkronise- ringsnoggrannhet. För att hantera begränsningar i överföringar utvecklas två toppvalsstrategier, Högsta N Toppvärden och Första N Toppvärden. Strategin Högsta N Toppvärden är något bättre än strategin Första N Toppvärden. Båda strategierna bibehåller hög toppvalsnoggrannhet även med begränsningar i antalet tillgängliga toppar. Dessutom introduceras Tröskelbaserad Toppdetektering och Adaptiv Tröskel- toppdetektering för att förbättra robustheten och flexibiliteten vid toppdetek- tering. Dessa två funktioner eliminerar beroendet av parametern MinPeakDis i MATLAB’s findpeaks funktion. Resultaten indikerar att IRLM-algoritmen kan förbättra toppvalsnoggrannhe- ten, vilket potentiellt kan underlätta OTA-synkronisering. Denna förbättring kan minska beroendet av GNSS och öka prestandan och hållbarheten för 5G- nätverk, särskilt i inomhusmiljöer där GNSS-signaler är svaga.