2024年4月16日发(作者:)
在GSM网络中,1TA表征的距离大约在550m,那么在LTE网络中TA命令对应距
离是如何计算?
(在LTE网络中有一个最基本的时间单元:Ts,无论帧长(=307200*Ts)、时隙长
度(=15360*Ts)、循环前缀长度(=144*Ts或者512*Ts)都是通过TS定义的。那么
Ts值是多少呢?下面等式明确给出了Ts的定义。
Ts =1/(15000*2048) 单位是:秒
计算结果大约时间为32.6纳秒。规范中定义了Ts公式,Ts的含义如下。
LTE系统中OFDM符号生成所采用的FFT SIZE为2048(以20MHZ带宽为例),
采样频率为15kHz,那么20M带宽的采样率=15kHz*2048=3.072MHz,这样Ts可以
理解为OFDM符号的采样周期,即一个OFDM符号的周期为Ts=1/15000*2048 )
* 首先,TA表征的是UE与天线端口之间的距离。
1Ts对应的时间提前量距离等于:(3*10^8*1/(15000*2048))/2=4.89m。
含义就是距离=传播速度(光速)*1Ts/2(上下行路径和)。TA命令值对应的距
离都是参照1Ts来计算的。
* 在随机接入过程中:
eNodeB测量到上行PRACH前导序列,在RAR(随机接入响应)的MAC payload
中携带11bit信息,TA的范围在0~1282之间,根据RAR(随机接入响应)中
TA值,UE调整上行发射时间Nta=TA*16Ts,值恒为正。
例如:TA=1,那么Nta=1*16Ts,表征的距离为16*4.89m=78.12m,同时可
以计算得到在初始接入阶段,UE与网络的最大接入距离
=1282*78.12m=100.156km。
* 在业务进行中:
周期性的TA命令在Mac层的信息为6bit,即TA的范围在0~63之间。
TA命令表征Nta的调整量。Nta_新 = Nta_旧 +(TA-31)*16,时间提前
量值可能为正或负。
例如:TA=30,那么Nta_新 = Nta_旧 +(30-31)*16Ts,距离等于
-1*16*4.89m=-78.12m
根据公式可以算出最小的TA距离为-31*16*4.89m=-2.42Km,最大TA距离为
32*16*4.89m=2.5Km。
参考文献:3GPP 36.213-4.2.3
1. What is TA
UE从网络侧接收TA命令,调整上行PUCCH/PUSCH/SRS的发射时间,目的是
为了消除UE之间不同的传输时延,使得不同UE的上行信号到达eNodeB的时间
对齐,保证上行正交性,降低小区内干扰。
TA: Timing Advance, 定时提前,一般用于UE上行传输,指为了将UE上行包在希
望的时间到达eNB,预估由于距离引起的射频传输时延,提前相应时间发出数据包。
TAC: Timing Advance Command,定时提前命令,eNB通过发送TAC给UE,告知
UE定时提前的时间大小。
2. Why need TA
上行传输的一个重要特征是不同UE在时频上正交多址接入(orthogonal multiple
access),即来自同一小区的不同UE的上行传输之间互不干扰。
为了保证上行传输的正交性,避免小区内(intra-cell)干扰,eNodeB要求来自同一
子帧但不同频域资源(不同的RB)的不同UE的信号到达eNodeB的时间基本上是对齐的。
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