关于LTE中为什么需要做UE上行同步(TA,Timing Advance)最好的解释【摘自博友】
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LTE中,不同UE的上行信号到达eNodeB时要时间对齐,以保证UE之间上行信号的正交性,从而有助于消除小区内的干扰。
信号在空间传输是有延迟的,如果UE在呼叫期间向远离基站的方向移动,则从基站发出的信号将“越来越迟”的到达UE,与此同时,UE的信号也会“越来越迟”的到达基站,延迟过长会导致基站收到的UE在本时隙上的信号与基站收下一个其它UE信号的时隙相互重叠,引起码间干扰。
上行传输的时间对齐是通过在UE发送侧应用TA(Timing Advance)来实现的。TA的主要目的就是为了消除UE之间不同的传输时延。
UE在初始接入LTE的过程中,首先发送上行的PRACH前导序列,eNodeB通过测量UE的前导序列,在随机接入消息中(RAR)返回给UE 11位的初始TA值(在0到1282之间取值)。TA的时间范围为0到0.67ms,粒度为0.52us(1282*0.52约为0.67ms)(0.52us为16Ts,16/(15000X2048)),对应小区的半径最大为100 KM。UE根据RAR中的初始TA值,做相应的上行时间调整NTA = TA ´16(单位:Ts)
UE在获得初始同步以后,随着时间的推移,由于信道情况的改变或者UE(以及eNodeB)的时钟漂移,UE可能重新变为失步状态。为此eNodeB会周期性的为UE发送TA命令,指导UE进行上行的同步,并且eNodeB为每个UE配置了一个Time Alignment Timer,规定了TA的有效期,为此eNodeB需要在UE的能力和系统的开销之间进行折中。UE在每次接收到eNodeB的TA命令后,都将此定时器重置为零。在Time Alignment Timer超时以后,如果UE未能收到任何的TA命令,那么UE认为上行已经失步,此时UE不能再进行任何的上行数据传输,而必须通过随机接入的过程来对上行的TA进行重新初始化。
UE接入到LTE系统以后,获得初始的上行同步,开始可以发送上行信号。eNodeB 通过对UE上行信号(包括SRS, CQI, HARQ以及PUSCH中的数据等)的时间进行测量,来决定TA的时间并在适当的时机发送相应的TA命令给UE。与初始接入相应中的TA不同,此时的TA为6个Bit,在0到63之间取值,代表现时的TA与上一个TA之间的偏移值,即:NTA,new = NTA,old + (TA -31)´16.
对于在子帧N收到的TA命令,UE会在子帧N+6应用相应的时间偏移。如果由于TA时间的调整,使得子帧N和子帧N+1存在相互重叠的部分,那么UE会传输完整的子帧N而忽略掉子帧N+1中相应的部分。
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