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。