LTE:上行定时提前(一)

2024-03-08 04:50
文章标签 提前 定时 lte 上行

本文主要是介绍LTE:上行定时提前(一),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

http://blog.sina.com.cn/s/blog_927cff010101cwju.html

上行定时提前(Uplink Timing Advance)


       本文将介绍LTE中的上行同步过程。主要涉及:1)为何需要上行同步;2)eNodeB如何测量上行定时提前量并下发Timing Advance Command;3)eNodeB和UE如何判断上行失步(eNodeB侧只会做一些原理性的介绍,不同厂家的实现可能不同)。

 

      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。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 Advance)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。

 

LTE:上行定时提前(一)

 

图1:上行传输的timing对齐

 

      图1的(a)中指出了不进行上行定时提前所造成的影响。

      从图1的(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uplink timing advance,也即unlink timing advance是UE级的配置。

 

      前面介绍了为什么需要做uplink timing advance,接下来我们来介绍eNodeB如何测量上行信号以得到每个UE的上行定时提前量以及如何下发Timing Advance Command给UE。

      eNodeB通过两种方式给UE发送Timing Advance Command:

      1)在随机接入过程,eNodeB通过测量接收到preamble来确定timing advance值,并通过RAR的Timing Advance Command字段(共11 bit,对应TA索引值LTE:上行定时提前(一)的范围是0~1282)发送给UE。

 

LTE:上行定时提前(一)

图2:MAC RAR

 

      上行同步的粒度为LTE:上行定时提前(一)(0.52 ms)。对于随机接入而言,LTE:上行定时提前(一)值乘以LTE:上行定时提前(一),就得到相对于当前上行timing所需的实际调整值LTE:上行定时提前(一)(单位为LTE:上行定时提前(一))。关于LTE:上行定时提前(一),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6.7μs的传输延迟(6.7μs / 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LTE:上行定时提前(一)(0.52 ms),故LTE:上行定时提前(一)的最大值约为(0.67 * 1000)/0.52 ≈1288。(LTE:上行定时提前(一)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)

      我称这个过程为“初始上行同步过程”。

 

      2)在RRC_CONNECTED态,eNodeB需要维护timing advance信息。

      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;

·        当前传输路径消失,切换到新的的传输路径。例如在建筑物密集的城市,走到建筑的转角时,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timing advance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timing advance。

      如果某个特定UE需要校正,则eNodeB会发送一个Timing  Advance Command 给该UE,要求其调整上行传输timing。该Timing  Advance Command 是通过Timing  Advance Command  MAC control element发送给UE的。

      Timing  Advance Command  MAC control element由LCID值为11101(36.321Table 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):

 

LTE:上行定时提前(一)

 

图3:Timing Advance Command MAC control element

 

      可以看出,Timing Advance Command字段共6 bit,对应TA索引值LTE:上行定时提前(一)的范围是0~63。

      UE侧会保存最近一次timing advance调整值LTE:上行定时提前(一),当UE收到新的Timing Advance Command而得到LTE:上行定时提前(一)后,会计算出最新的timing advance调整值LTE:上行定时提前(一)(单位为LTE:上行定时提前(一))。

      我称这个过程为“上行同步更新过程”。

 

这篇关于LTE:上行定时提前(一)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/786061

相关文章

springboot使用Scheduling实现动态增删启停定时任务教程

《springboot使用Scheduling实现动态增删启停定时任务教程》:本文主要介绍springboot使用Scheduling实现动态增删启停定时任务教程,具有很好的参考价值,希望对大家有... 目录1、配置定时任务需要的线程池2、创建ScheduledFuture的包装类3、注册定时任务,增加、删

Spring Boot 集成 Quartz并使用Cron 表达式实现定时任务

《SpringBoot集成Quartz并使用Cron表达式实现定时任务》本篇文章介绍了如何在SpringBoot中集成Quartz进行定时任务调度,并通过Cron表达式控制任务... 目录前言1. 添加 Quartz 依赖2. 创建 Quartz 任务3. 配置 Quartz 任务调度4. 启动 Sprin

python logging模块详解及其日志定时清理方式

《pythonlogging模块详解及其日志定时清理方式》:本文主要介绍pythonlogging模块详解及其日志定时清理方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地... 目录python logging模块及日志定时清理1.创建logger对象2.logging.basicCo

SpringQuartz定时任务核心组件JobDetail与Trigger配置

《SpringQuartz定时任务核心组件JobDetail与Trigger配置》Spring框架与Quartz调度器的集成提供了强大而灵活的定时任务解决方案,本文主要介绍了SpringQuartz定... 目录引言一、Spring Quartz基础架构1.1 核心组件概述1.2 Spring集成优势二、J

java实现延迟/超时/定时问题

《java实现延迟/超时/定时问题》:本文主要介绍java实现延迟/超时/定时问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Java实现延迟/超时/定时java 每间隔5秒执行一次,一共执行5次然后结束scheduleAtFixedRate 和 schedu

Spring定时任务只执行一次的原因分析与解决方案

《Spring定时任务只执行一次的原因分析与解决方案》在使用Spring的@Scheduled定时任务时,你是否遇到过任务只执行一次,后续不再触发的情况?这种情况可能由多种原因导致,如未启用调度、线程... 目录1. 问题背景2. Spring定时任务的基本用法3. 为什么定时任务只执行一次?3.1 未启用

Spring Boot 集成 Quartz 使用Cron 表达式实现定时任务

《SpringBoot集成Quartz使用Cron表达式实现定时任务》本文介绍了如何在SpringBoot项目中集成Quartz并使用Cron表达式进行任务调度,通过添加Quartz依赖、创... 目录前言1. 添加 Quartz 依赖2. 创建 Quartz 任务3. 配置 Quartz 任务调度4. 启

Spring Boot中定时任务Cron表达式的终极指南最佳实践记录

《SpringBoot中定时任务Cron表达式的终极指南最佳实践记录》本文详细介绍了SpringBoot中定时任务的实现方法,特别是Cron表达式的使用技巧和高级用法,从基础语法到复杂场景,从快速启... 目录一、Cron表达式基础1.1 Cron表达式结构1.2 核心语法规则二、Spring Boot中定

Spring Boot 整合 ShedLock 处理定时任务重复执行的问题小结

《SpringBoot整合ShedLock处理定时任务重复执行的问题小结》ShedLock是解决分布式系统中定时任务重复执行问题的Java库,通过在数据库中加锁,确保只有一个节点在指定时间执行... 目录前言什么是 ShedLock?ShedLock 的工作原理:定时任务重复执行China编程的问题使用 Shed

基于Python开发电脑定时关机工具

《基于Python开发电脑定时关机工具》这篇文章主要为大家详细介绍了如何基于Python开发一个电脑定时关机工具,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1. 简介2. 运行效果3. 相关源码1. 简介这个程序就像一个“忠实的管家”,帮你按时关掉电脑,而且全程不需要你多做