Timing Advance in GSM
Bei der Funkschnittstelle ist eine Übertragungsverzögerung unvermeidbar. Wenn sich die Mobilstation während eines Anrufs von der Basisstation entfernt, ist die Verzögerung umso größer, je größer die Entfernung ist. Der Uplink ist derselbe.
Wenn die Verzögerung zu hoch ist, überlappen sich die Zeitschlitze des Signals einer bestimmten Mobilstation und des nächsten Signals einer anderen Mobilstation, das von der Basisstation empfangen wird, und verursachen so Intercode-Interferenzen.
Um dies zu vermeiden, enthält der von der Mobilstation an die Basisstation gesendete Messbericht während eines Anrufs einen Verzögerungswert. Darüber hinaus sollte die Basisstation den Zeitpunkt des Eintreffens des Anrufs überwachen und alle 480 ms über den Downlink-Kanal eine Anweisung an die Mobilstation senden, um die Mobilstation über den Zeitpunkt der Vorabübertragung zu informieren. Dies ist der TA (Timing Advance), der zwischen 0 und 63 (0 und 233 μs) liegt. Der TA-Wert wird durch den Timing Advance Code 0~63bit des GSM-Systems begrenzt. Daher beträgt die maximale Reichweite des GSM 35 km. Seine Berechnung ist wie folgt:
1/2*3,7 μs /bit*63bit*c=35km
{In der Formel ist 3,7μs/Bit die Dauer pro Bit (156/577); 63 Bit ist die maximale Bitzahl der Zeitanpassung; c ist die Lichtgeschwindigkeit (Übertragungsgeschwindigkeit des Signals); und ½ zeigt die Hin- und Rückfahrt des Signals an.}
Gemäß der obigen Beschreibung beträgt die einer 1-Bit-Periode entsprechende Entfernung 554 m. Beeinflusst durch die Mehrwegeausbreitung und die Präzision der MS-Synchronisation kann der TA-Fehler bis zu etwa 3 Bit (1,6 km) erreichen.
Wenn sich die MS im Ruhezustand befindet, kann der zeitliche Ablauf innerhalb der MS über den SCH-Kanal angepasst werden. Allerdings weiß die Mobilstation nicht, wie weit sie von der Basisstation entfernt ist. Wenn die Entfernung zwischen der MS und der Basisstation 30 km beträgt, ist die Zeitsequenz der MS 100 μs langsamer als die der Basisstation.
Wenn das Mobiltelefon sein erstes RACH-Signal sendet, ist es bereits 100 μs später. Denn es gibt noch weitere 100 μs Übertragungsverzögerung, wenn das Signal die Basisstation erreicht, beträgt die Gesamtverzögerung 200 μs. Es ist sehr wahrscheinlich, dass das Signal mit dem Impuls des benachbarten Zeitschlitzes um die Basisstation kollidiert. Daher sind RACH- und einige andere Kanalzugriffsimpulse kürzer als andere Impulse. Erst nach Empfang des Time Sequence Adjustment Signals (TA) von der Basisstation kann die MS Impulse normaler Länge senden. In diesem Fall muss die MS Signale 200 μs im Voraus senden.