Timing Advance

TA通过RAR和TA的MAC CE通知到终端。下图可知RAR中的TA的应用和MAC CE的TA的应用不同，因为RAR中的TA是绝对值，MAC CE的TA是相对值。

在5G中，N_TA的单位变为，计算得到是0.509ns，

不同的子载波间隔下的采样频率也不同。

计算公式改为N_TA = (TA* 16 * 64 /2^u) * Tc。

当u=1时，1 TA = (16 * 64 /2) * Tc = 0.26us = 512 * 0.509ns。

SC = 30KHz，u=1，FFT_Size = 4096，1 Ts = 16 Tc，1 TA = 32 Ts，1 TA = 32 * 16 Tc

与LTE的16 Ts 不同， NR TA的颗粒度随着子载波间隔和系统带宽变化。

n-TimingAdvanceOffset为25600Tc，或者是39936Tc，假设FFT大小为2048，子载波间隔是15KHz时，则此时的Ts对应为64Tc = 32.6us，则分别对应于400Ts和624Ts

配置来自SIB1消息中n-TimingAdvanceOffset字段

RAR中的TA是一个绝对值

MAC CE中的TA是一个相对值 

6 bits代表64 steps范围是 -32 to 32

终端收到TA后，会在6个slot之后进行TA调整。

TA估计算法

1） PRACH 信道

在初始接入过程中，Gnb通过测量RACH信号PDP能量的峰值所在的位置来确定TA值。

2）PUSCH/PUCCH/SRS等

时域检测：在接收端将估计的参考信号的信道通过IFFT变换变到时域，然后寻找主径所在的位置，与原本位置的差值便是TA的数值。这种方法的原理很直观，画一下信道的冲激响应图就可以很明显的看到TA的影响。

频域检测：时域上的时间变化在频域上对应着相位旋转。因此，在全频带上，对相邻的参考信号估计出相位差，两两估计出一个，然后再对所有的相位差取平均，得到TA值。频域的方法不需要进行IFFT变换，复杂度更小一些。但是性能很大程度上依赖信道估计的结果。信道初步估计时，通常会采用LS的方法，这种方法在低信噪比时性能较差，因此频域检测的方法，如下图所示，在低信噪比时的TA估计结果误差会比较大。

提升精度的方法，是采用更大的带宽，这样计算出来的用于平均的相位差会更多，即样本点多，平均的结果也会更加准确。

TA值对应的距离是参照1Ts来计算的。含义就是距离=传播速度（光速）*1Ts/2 (上下行路径和）。假设子载波间隔15 kHz, FFT 大小为2048，1 Ts对应的时间提前量距离等于：

(3*10^8 * 1 / (15000*2048))/2=4.89m。

在LTE的随机接入过程中：TA值上报的范围在0～1282之间，根据RAR中的TA值，UE调整上行发射时间N_TA = TA*16Ts，值恒为正。例如：TA = 1，那么N_TA = 1*16Ts,表征的距离为16*4.89 m = 78.12 m，同时可以计算得到在初始接入阶段，UE与网络的最大接入距离 = 1282*78.12 m  = 100.156 km。 

通常，如果进行TA估计的算法固定，TA估计的误差随着SNR的增大而自然的减少。误差在不同带宽的情况下也有变化。带宽大时，可以进行平均的样本点变多，估计的自然更加准确一些。

但进行上报时，需要对TA进行处理，从上边表格也可以看出，case 1 比case 2 的颗粒度小，如果估计误差同为10Ts, 进行量化处理时，case 1 的误差会更大（ 10/8 > 10/16 ）。所以，在NR中，对于小PRB的情况，TA估计的误差会比较大。