文档详情

LTE网络中TA的概念及距离计算

人***
实名认证
店铺
DOC
242KB
约10页
文档ID:391528968
LTE网络中TA的概念及距离计算_第1页
1/10

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,无线帧长(=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FFTSIZE为2048 (以20MH亦宽为 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OFDIM?号的周期为 Ts=1/15000*2048)*首先,TA表征的是UE与天线端□之间的距离1Ts对应的时间提前量距离等于:(3*10八8*1心5000*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PRAC前导序列,在RAR (随机接入响应)的MAC payload中携带libit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的调整量血2_新=血2」日+ (TA-31) *16,时间提前量值可能为正 或负例如:TA=3Q那么血2_新=血2_|日+ (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3GPP 36・213-4・2・3LIETiming Advanceis-wirpWith Timmg Alignment«NB TranirnftvirAUE Rweftrt»(J1. What is TAWiWdul idiustflitnl UE [rAnwntSMn occurs tM AI4 土 * 的* wrgw jnd interfere* wr|h otMf 映 FSPiop«ghAUm cMUt mwtd frflT! PRftQM RnrAmlWAftprUE iramnutj airetnA to Uh eN& recene windowWithout Timing AJ 唱 nmenttnei iq刪阳柿杓B怦曲眾娜d«Uy)UE wJ bafff5rnv UL cMa:缶 gm IM 吋卅 l» Ah» Ot Tq mtnol E»■IfwS 出日心 iiWQ winKw irtedFArng tnrt al 的 UE5 rarKmAwUE从网络侧接收TA命令,调整上行PUCCH/PUSCH/SRgg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 Advanee,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: Timi ng Adva nee Comma nd,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 n eed 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-eell)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eNodeB只要在CP (Cyclic Prefix )范围内接收到UE所发送的上行数据,就能够正确地解码上行数 据,因此,上行同步要求来自同一子帧的不同 UE的信号到达eNodeB的时间都落在 CP 之内为了保证接收侧(eNodeB侧)的时间同步,LTE提出了上行定时提前(Uplink Timing Adva nce )的机制在 UE 侧看来, timing advance 本质上是接收到下行子帧的起始时间与传输上行子帧 的时间之 间的一个负偏移(negative offset)。

eNodeB通过适当地控制每个UE的偏移,可以控制来自不同 UE的上行信号到达eNodeB的时间对于离eNodeB较远的UE,由于有较大的传输延迟,就要比 离 eNodeB较近的UE提前发送上行数据t* 1* as r n* 2■ ”—’•八|rvwnfl|KlUL wmi imng m HKMMKSIK I: Titlk; uf liphnk li wMhmu ! timing AuJva-nce: i b} with uming advance.图 1 上行传输的 timing 对齐图1(a)中指出了不进行上行定时提前所造成的影响从图1(b)中可以看出,eNodeB侧的上行子帧和下行子帧的timing是相同的,而UE侧的上 行子帧和下行子帧的 timing 之间有偏移同时可以看出:不同UE有各自不同的uplinktiming advance,也即unlink timing advance 是 UE 级的配置3. How measure TAeNodeB通过测量UE的上行传输来确定每个UE的timingadvance值因此,只要UE有上 行传输,eNodeB就可以用来估计timing advance值。

理论上,UE发送的任何信号 (SRS/DMRS/CQI/ACK/NACK/PUSCH 等)都可用于测量 timingadvance在随机接入过程中, eNodeB 通过测量接收到的 preamble 来确定 timing advance 值4. When send TA上行同步的粒度为16Ts (0.52 ms )关于Ts,见36.211的第4章上行timing的不确定性正比于小区半径, 每1 km有大约6.7 “的传输延迟(6.7卩s /km), LTE中小区最大半径为100 km,故最大传输延迟接近 0.67 ms上行同步的粒度为Ts (0.52 ms ),故TA的最大值约为(0.67 * 1000)/0.52疋128( TA的最大值为1282 ,应该是更精确的计算,但 计算方法就是这样的,当然还要将解码时间考虑在内)eNodeB 通过两种方式给 UE 发送 Timi ngAdva nee Comma nd :1■在随机接入过程,通过RAR的Timi ng Adva nee Comma nd 字段发送给UE这中情况下,eNodeB通过测量接收到的preamble来确定timing advanee值,RAR的Timi ng Adva nee Comma nd 字段共11 bit,对应TA索引值的范围是0T282。

\1- I 1Illirr i 1i十十tRTiming Advance CommandOctitTinmg Advance Com a ndUL GrantOct 2UL GrantOct 3UL GrantOct 4Temporary C-RNTIOct 5Temporary ORNTIOct 6Figure 6J3-3: MAC RAR图 2 MAC RARfeild对于随机接入而言,TA值乘以16Ts,就得到相对于当前上行timing所需的实际调 整值NTA=TA*16 (单 位为 Ts )我称这个过程为初始上行同步过程”2■在 RRC_CONNECTED 态,通过 TAC MACCE 发送 TA 给 UE虽然在随机接入过程中,UE与eNodeB取得了上行同步,但上行信号到达 eNodeB的timing可能会随着时间发生变化:-高速移动中的UE,例如运行中的高铁上的 UE,其与eNodeB的传输延迟会不断变化;的转角时,这种情况就很可能发生;-UE 的晶振偏移,长时间的偏移累积可能导致上行定时出错;-由于UE移动而导致的多普勒频移等因此,UE需要不断地更新其上行定时提前量,以保持上行同步。

LTE中,eNodeB使用一种闭环机制来调整上行定时提前量eNodeB基于测量对应UE的上行传输来确定每个UE的timingadvanee值因此,只要UE有上行传 输,eNodeB就可以用来估计timing advanee值理论上,UE发送的 任何信号 (SRS/DMRS/CQI/ACK/NACK/PUSCH 等)都可用于测量 timingadvanee如果某个特定UE需要校正,则eNodeB会发送一个Timi ng Adva nee Comma nd给 该UE,要求其调 整上行传输timi ng该Timi ng Adva nee Comma nd 是通过Timi ng Adva nee Comma nd MAC control eleme nt 发送给 UE 的Timi ng Adva nee Comma nd MAC con troleleme nt 由 LCID 值为 11101 (见 36.321 的 Table 6.2.1-1 ) 的MAC PDU subhead指示,且其结构如下(R表示预留bit,设为0):1 1 —1 ―1~1 11 1~1RRTiming Advance CommandFigure 6・1・3・5』: Timing Advance Comma nd MAC control element图 3: Timi ngAdva nee Comma nd MAC con trol eleme nt可以看出,Timi ng Adva nee Comma nd 字段共6 bit,对应TA索引值TA的范围是0~63。

UE侧会保存最近一次timing advanee调整值NTA,old,当UE收到新的TimingAdva nee Comma nd而得到TA后,会计算出最新的timi ng adva nee调整值NTA,new = NTA,old + (TA-31) * 16 (单位为 Ts )我称这个过程为上行同步更新过程”5. Related paramterseNodeB会通过RRC信令给UE配置一个timer (在MAC层,称为timeAlignmentTimer) , UE使用该timier在MAC层确定上行是否同步需要注意的是:该timer有Cell-speeifie级别和UE-speeifie级别之分eNodeB通过System In formati on BlockType2 的 timeAlig nmen tTimerCo mmon 字段来配置的 。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档