NR TA

 

这篇是NR TA的笔记,之前有对R17 NTN TA进行了简单总结,但是也仅仅局限在NTN部分,其他TA基本过程没有涉及,这篇是针对R16版本协议对NR TA相关内容做的总结。和PUSCH power control过程类似,NR TA也可以分为开环 和闭环调整,相关内容分散在38.300,38.211,38.213,38.321,38.133和38.331。后面就按照38.300 TA相关概念,38.211中有关TA定义,38.213 TA 相关内容,38.321 TA控制过程,38.133 Timing的一些requirement的顺序展开。

 

1TA相关的概念

 

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TAG:通过RRC配置的sercing cells group,对于配置UL 的cell,如果处于相同TAG中,那默认采用的是相同的timing reference cell和相同的TA value;每个TAG可以包含一个或多个小区,其中包含spcell的TAG称为Primary Timing Advance Group(PTAG),其他TAG称为Secondary Timing Advance Group(STAG)。

在 RRC_CONNECTED 中,gNB 负责保持TA以便使得UE和gNB保持 L1 同步。 对于配置U

### NR Uplink Timing Alignment 在5G-NR(New Radio)系统中,上行时序对齐(Uplink Timing Alignment, TA)是一项关键的同步机制,用于确保所有用户设备(UE)发送的上行信号能够在基站(gNB)处正确接收。由于不同UE距离基站的距离不同,其上行信号到达基站的时间也存在差异。若不对这些时间差进行补偿,将导致上行信号之间产生干扰,特别是在正交频分复用(OFDM)系统中,符号间干扰(ISI)和子载波间干扰(ICI)会显著影响系统性能。 #### 1. TAG与Timing Advance Group 在NR中,多个服务小区可以被组织成一个Timing Advance Group(TAG),每个TAG中的小区共享相同的TA值。这意味着同一个TAG内的所有小区使用相同的时序调整参数来保持上行同步[^1]。这种设计简化了网络管理并减少了信令开销。 #### 2. TA控制机制 TA值由MAC层实体维护,并通过`timeAlignmentTimer`控制该TAG内小区被认为是“时间对齐”的持续时间。当此定时器运行时,表示该TAG内的小区处于时间对齐状态;一旦定时器超时,则认为该TAG不再处于时间对齐状态,此时需要重新获取TA值以恢复上行同步。 - **初始接入过程**:在随机接入过程中,UE通过接收到的RAR(Random Access Response)消息获得初始TA值。 - **动态更新**:在连接状态下,gNB可以通过PDCCH命令向UE发送新的TA值,以适应无线环境的变化。 #### 3. TA计算与应用 TA值通常以Ts(基本时间单位,1/30720000秒)为单位表示。根据TS 38.213协议,TA的计算基于下行参考信号(如SSB或CSI-RS)的传播延迟估计,并考虑上行链路的往返时间(RTT)。最终的TA值等于传播延迟的两倍,以便在上行链路上抵消传播延迟。 ```python # 示例:计算TA值(以Ts为单位) propagation_delay_in_seconds = 0.001 # 假设传播延迟为1ms ta_value_in_ts = int(propagation_delay_in_seconds / (1 / 30720000)) print(f"TA Value in Ts: {ta_value_in_ts}") ``` #### 4. 上行跳频与时序对齐 对于支持时隙内跳频(intra-slot frequency hopping)的PUSCH传输,frequency hopping由`msgA-intraSlotFrequencyHopping`字段指示。如果配置了`guardPeriodMsgA-PUSCH`,则两个hop之间会有一定的保护间隔,以避免因跳频引起的时序错位问题。然而,在某些情况下,如使用交织PUCCH-PUSCH结构,则不会启用跳频功能,从而简化了时序对齐的过程[^2]。 #### 5. TA与随机接入过程的关系 在随机接入过程中,UE通过发送前导序列(preamble)启动竞争解决流程。基站检测到前导后,会在RAR中提供TA值,使UE能够调整其上行发送时间。这个初始TA值是保证后续上行通信质量的关键步骤之一[^3]。 ---
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