Timing Advance (TA)

campioni Ts = 1/30.72 MHz

Propagazione

Distanza slant

Ritardo one-way

RTT

TA in campioni Ts

TA limite NR standard (FR1) 3846 Ts

TA limite NTN extended 66485 Ts

Numerologia (μ) / SCS

TA unit duration

3GPP Release 17 NTN - Requisiti chiave

TS 38.211 / 38.213: Il TA viene segnalato come multiplo di T_A = 16·T_s / 2^μ, dove T_s = 1/(30720·10³) s.
TR 38.821: NTN extended TA range: fino a 66485 Ts per coprire la propagazione GEO (~240 ms RTT).
Doppler pre-compensation: L'UE o il satellite calcolano e pre-compensano lo shift Doppler prima della trasmissione.
Ephemeris broadcast: La gNB diffonde le effemeridi satellite per permettere la pre-compensation autonoma dell'UE.
Service continuity: Handover inter-satellite con TTT (Time-to-Trigger) adattato alla visibilità LEO (~10 min).

FAQ

Domande frequenti

Cos'è il Timing Advance nel 5G NR?

Il Timing Advance (TA) è un meccanismo di sincronizzazione del MAC layer 5G che compensa il ritardo di propagazione variabile tra l'UE (User Equipment) e la gNB (base station). Senza TA, diversi UE a distanze diverse dalla base station trasmetterebbero in slot temporali che si sovrapporrebbero all'arrivo. La gNB misura il ritardo di arrivo del segnale dell'UE e invia un comando TA che anticipa la trasmissione dell'UE. Nel 5G NTN, il satellite in orbita LEO introduce un ritardo di 2–8 ms (vs microsecondi nel caso terrestre), richiedendo un campo TA molto più esteso (extended TA range, da 3846 a 66485 Ts secondo 3GPP TR 38.821).

Perché il LEO è preferibile al GEO per il 5G NTN?

La latenza GEO (~240 ms RTT) è incompatibile con molti requisiti 5G: il 5G NR ha una struttura di slot di 1 ms (SCS 15kHz) e molte procedure (HARQ, RRC, bearer setup) richiedono round-trip entro pochi ms. Con GEO, ogni HARQ round-trip richiede 240 ms, riducendo drasticamente il throughput. I LEO a 550–1200 km hanno RTT di 4–16 ms, molto più gestibile. Tuttavia, i LEO richiedono costellazioni con centinaia/migliaia di satelliti per copertura globale e il Doppler è significativo (fino a ±100 kHz in L-band), richiedendo pre-compensation a bordo.

Cosa prevede il 3GPP Release 17 per NTN?

Il 3GPP Release 17 (completato nel 2022) definisce le specifiche per il 5G Non-Terrestrial Networks. Include: supporto per GEO e LEO transparent e regenerative payload, extended TA range per compensare la propagazione, Doppler pre-compensation basato su ephemeris GPS, service continuity durante handover inter-satellite, e profili specifici per IoT NTN (NB-IoT via satellite, eMTC via satellite). Il Release 18 (5G-Advanced) estende ulteriormente con supporto per direct-to-device satellite connectivity, permettendo agli smartphone di connettersi direttamente ai LEO senza terminali speciali.

I miei dati vengono inviati a server esterni?

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