Anticipo temporale nel GSM
Nell’interfaccia radio è inevitabile un ritardo di trasmissione. Se durante una chiamata la stazione mobile si allontana dalla stazione base, maggiore è la distanza, maggiore sarà il ritardo. L’uplink è lo stesso.
Se il ritardo è troppo elevato, gli intervalli temporali del segnale proveniente da una determinata stazione mobile e quello del segnale successivo proveniente da un’altra stazione mobile ricevuto dalla stazione base si sovrapporranno, causando così un’interferenza intercodice.
Per evitare ciò, durante una chiamata, il report di misura inviato dalla stazione mobile alla stazione base riporta un valore di ritardo. Inoltre, la stazione base dovrebbe monitorare l’orario in cui arriva la chiamata e inviare un’istruzione alla stazione mobile tramite il canale downlink ogni 480 ms in modo da informare la stazione mobile dell’orario di anticipo della trasmissione. Questa volta è il TA (anticipo di temporizzazione), che varia tra 0~63 (0~233μs ). Il valore TA è limitato dal codice di anticipo temporale 0~63bit del sistema GSM. Pertanto, la distanza massima di copertura del GSM è di 35 km. Il suo calcolo è il seguente:
1/2*3,7μs/bit*63bit*c=35km
{Nella formula, 3,7μs/bit è la durata per bit (156/577); 63bit è il numero di bit massimo della regolazione dell’ora; c è la velocità della luce (velocità di trasmissione del segnale); e ½ indica il viaggio di andata e ritorno del segnale.}
Secondo la descrizione sopra, la distanza corrispondente al periodo di 1 bit è 554 m. Influenzato dalla propagazione multipercorso e dalla precisione della sincronizzazione MS, l’errore TA può raggiungere fino a circa 3 bit (1,6 km).
Quando l’MS è in modalità inattiva, la sequenza temporale all’interno dell’MS può essere regolata tramite il canale SCH. La stazione mobile però non sa quanto dista dalla stazione base. Se la distanza tra la MS e la stazione base è 30 km, la sequenza temporale della MS sarà 100μs più lenta di quella della stazione base.
Quando il telefono cellulare invia il primo segnale RACH, sono già passati 100μs. Poiché ci sono ancora altri 100μs di ritardo di trasmissione, quando il segnale raggiunge la stazione base, il ritardo totale è di 200μs. È molto probabile che il segnale entri in collisione con l’impulso della finestra temporale adiacente attorno alla stazione base. Pertanto, il RACH e alcuni altri impulsi di accesso al canale saranno più brevi di altri impulsi. Solo dopo aver ricevuto il segnale di regolazione della sequenza temporale (TA) dalla stazione base, MS può inviare impulsi di lunghezza normale. In questo caso, la MS deve inviare segnali con 200μs di anticipo.