LTE随机接入过程的总结(完美)

1、精彩文档随机接入过程的类型表1类型rCPTSEQ3168s_24576Ts_21024Ts24576Ts6240Ts24576Ts21024Ts24576Ts448Ts4096Ts从表可以看出，的类型一共有种，而对于系统之支持、这类。对于，在时间上占用一个完整的子帧;对于和，在时间上占用两个完整的子帧;对于3在时间上占用三个完整的子帧。在频域上，O占用一个R即的频带，区别是的子载波间隔是5并占用个子载波，由于序列的长度是3因此真正占用中间的个子载波传输,而剩余的个子载波作为两边的保护带宽。不同类型的有长度不一样的和保护间隔，小区的覆盖范围和保护间隔有关，具体可参考如下公式：其中，为小区半径、对

2、应的小区半径可参考如下：格式0持续时间格式1持续时间格式2持续时间格式3持续时间表示光速。至于不同类型的,可支持半径约k,可支持半径约；,可支持半径约k,可支持半径约7为保护间隔、的时频位置首先给出的时域位置，协议中由参数给出了的类型、。具体如表所示：给出，每个而对于的频域位置，协议中由参数nRRBoffset确定，它的取值范围是0nRABoffsetBNU6。表2：PRACHConfigurationIndexPreambleFormatSystemframenumberSubframenumberPRACHConfigurationIndexPreambleFormatSystemfram

3、enumberSubframenumber00Even1322Even110Even4332Even420Even7342Even730Any1352Any140Any4362Any450Any7372Any760Any1,6382Any1,670Any2,7392Any2,780Any3,8402Any3,890Any1,4,7412Any1,4,7100Any2,5,8422Any2,5,8110Any3,6,9432Any3,6,9120Any0,2,4,6,8442Any0,2,4,6,8130Any1,3,5,7,9452Any1,3,5,7,9140Any0,1,2,3,4,5,6

4、,7,8,946N/AN/AN/A150Even9472Even9161Even1483Even1171Even4493Even4181Even7503Even7191Any1513Any1201Any4523Any4211Any7533Any7221Any1,6543Any1,6231Any2,7553Any2,7241Any3,8563Any3,8251Any1,4,7573Any1,4,7261Any2,5,8583Any2,5,8271Any3,6,9593Any3,6,9281Any0,2,4,6,860N/AN/AN/A291Any1,3,5,7,961N/AN/AN/A30N/A

5、N/AN/A62N/AN/AN/A311Even9633Even9在协议中的配置（协1议）Jrr-qjnToijI-C：1%c?fi-atL八Iupl&nkm的时域波形通过下面的公式生成:PRACHkx(n),u,y2kNZC,j2*i0ERA%JkB0其中X(n)是u,y义为如下式：序列。而euth被定.Mn(n)eNZC,如上所述，对于值请参看协议36.0nNHZC的序列长度N为ZC,而对于的取2的X(n)实际上是通过xn循环移位生成的，如下式:u,yuxu,v(n)|X(n|C)modN)uyZC而Cy的计算方式如下式:|yNCSC|0ydnra(ymodnra)N1startshift

6、shift(CSy0,1，,N:N|II1,NZCCSCSN0CSy0,1,.,nranra|nraH10forunrestrictedsetsforunrestrictedsetsforrestrictedsets从中可以看出，涉及到中的确定的和shiftgroup和而参数Nshift这是由协议CS协议参数共同确定的，具体可参考协议。还有一些其它参数，按照下述的一些公式计算：du|NZC|pZC0pN.；2ZCotherwise当NdN3，则:CSuZCZCnRA/NshiftuCSd|2d|nRANstartushiftCSnRAdgroupZCstartnRAmax春2dnRAd).Ns

7、hiftZCugroupstartCS当N7C3dZCu(NN”2，则：ZCCSnRA.42d)：Nshiftrandomccccispreamble(即网4randomcmere即。nsgRAR)I&L-5CH)rR-fiNTI5findRA-prcambledentificrEstirnatie.HiedeToybetwefnNodeBrrogSUL-5MUEthen蕤ndtimingadvancEcsmirian.d4mmignTernporaryC-RHTIH区signuplinkreEourcerfcrmrgBBZ：Sackciff工ndi二口帕F叩十加门口1)4dcontentio

8、rresolution(DL-SCH)Efrl收cJnlt-iifion.TfiffipcipryC4S?TI染prsmaiisdmC-RNTIoraUE.图2：基于竞争随机接入ehlodeB的f越建酬用九rPOEBm如(1)preombkifnfignsdbyENod已Erandom口cce=preamble(MCH)RA-RNTIrandomaccessrespon阳R4R)3H)(2)SendRA*pr&ambleid&n+ifi&r3)Estimate+h&delsybetweenaNode.BandUI,#icnsndtimingadwnescortwiandAfrign.Tempo

9、raryC=RNTI(optiorial)Assignuplinkrejourcwfor(p+ienaf)6)BI：BackoffIndicat&r(op+icnal)图3：基于非竞争的随机接入下面详述随机接入的过程：.发送，即要发送，需要：）选择d）选择用于发送的资源；）确定R4确定目标接收功率。）确定会根据和路损综合选择用还是的d如果之前发生过接入失败，则再次接入时应选择和第一次发送的相同的。对于非竞争接入，通过中的字段或者的的字段来设置所使用的。需要说明的是，在某些基于非竞争的随机接入中，如果将配置为0则按照基于竞争的随机接入，自我选择。)资源选择首先，确定了在一个无线帧内，哪些个子帧可

10、以用于。而指定了此具体用哪个资源，对于可以参考表e表3：PRACHMaskIndexAllew&dPRACH(FDDAJIIowfldPRACH|TDD)DAllM1FRACHResource扪於k0FRACHResourceIndex02prachResourcemdetiPRACHResourceEdex13prachResourceinWH2PRACHResDurcaind&x24PRACHResourceHttex3PRACHResiHircprid&K25PR.4CWHosourciIndsx4PRACHRestJU侬toid&k46PRACHResourceIndex5PRACHR

11、esourcstoideK57FRACHResourceIndex6Re&erMi&daFRACHResourceIndss7Reserwed9prachResourcein的usReseived10frachResourceindx9Raserui&d111Everji；inmetinecomain.咋nPRACHopportunity1stPRACHResaurcslndxiinublranwEvery,inthetimedoman,心收nPRACHopportunityl61PRACHResourceIndrainsubframe12E1ry,inihatimedomairiloddPR

12、ACHopportunityf1PRACHRssaurceIndexinsubframeExior1,inthetinsdomain,addPRACHopportunity1stPRACHResourceIndexinsubframe13Reserved1stPRACHResourceIndexinsubframe14Reservd2raPRACHResourceIndexinsubframe15Reser聆dPRACHResourceindeninsuaime对于非竞争的随机接入，会通过中的字段或者的的字段来设置的，从而指名了使用哪些资源。而对于非竞争随机接入如何选择的资源，协议中没有明确指

13、出。另外，还需要注意，如果非竞争的随机接入配置为0则可以任意选择的时域资源。物理层的的机制对于时域资源的选择也会有影响，主要注意如下几类：第一：如果在子帧接收到，但是没有一个响应与其发送的对应，则应该在不迟于子帧的时间内重新发送m第二：如果在时间窗内没有检测到属于自己的，则应该在不迟于子帧的时间内重新发送第三：如果随机接入是由一个可用的而在发送新的子帧发送层协议中，如果触发的，则将在子帧算起的第,其中。没有收到A则会选择一定的子帧延迟，这个是否和物力层协议中相矛盾呢?此问题和朋朋交流后，认为由高层触发时，采用物理层的机制，而由层触发的时候采用的机制。)确定的计算方式如下式:其中，表示发送的第一

14、个子帧表示频域位置。对于d每个子帧只有一个频域资源用来发送,因此固定为0）发射功率的确定Pprach=mill/VMAXc（0,PREAMBLE_RECE1VED_TARGET_POWER+PLC上面的公式取定了的发射功率，为在子帧上允许的最大发射功率，而乜则是通过小区参考信号测量出的路损，而（具体请参看协议）表示接收时的期望到达功率。接收发送之后，将在的时间窗内监听携带的，以接收自己的，如果在时间窗内没有检测到属于自己的，则认为此次随机接入失败。的时间窗起始于子帧，并持续个子帧。具体如图4：图4接收时间窗那么中会携带什么呢，下面结合的结构详细说明，如图5为的完整结构：图5结构从上图可以看出，

15、该由一个头（）个或多个（c可能存在的组成。从的结构可以看出，如果同一时间内检测到来自多个的随机接入请求，则使用一个就可以对这些接入请求进行响应，每个随机接入请求的响应对应一个。如果多个在同一资源（时频位置相同，使用同一）发送，则对应的复用在同一在上传输，并用以使用相同时频位置发送的所有由一个或多个外，每个则该对应一个只出现一次，中。加扰的都监听相同的组成。除了。如果包含且位于。前面已经介绍过，指示的c的第一个处。的结构如图uETRRBI图6Oct1B（IBac值范围见36.中没有一个）指定了重发前需要等待的时间范围（取3的节）。如果在时间窗内没有接收到，或接收到的与自己的相符合，则认为此次接收

16、失败。此时需要等待一段时间后，再发起随机接入。等待的时间为在至指定的等待时间区间内选取一个随机值。（注：如果在步骤四中，冲突解决失败，也会有这样的后退机制）结构如图e1115ERAPID图7：0Gt1为时得到的的简称l为。如果发现该值与自己发送在检测时使用的索引相同，则认为成功接收到对应的的结构如图8RTimingAtivanceCommandTim呵AdvanceCominanclULGrantULGrantULGrantTemporaryC-RMTITemp。用CRNTIOct1Ott2Oct3Oct4Oct5Oct6用于的具体可以参考3图8的后续传输。冲突解决后，该值可能变成。用于指定上

17、行同步所需要的时间调整量。需要解决冲突，2协1议3。指定了分配给在中分配的的3上行资源。当有上行数据传输时，例如不能小于的结构如图91loppingflagIhitssiztresounj-cblockasiiignnrKnL10bit占Truncatedniodulationandcodingscheme4bitsTPCcommandfbrschcdukdPUSCH3bitsULdelay1bitCS1request1hit图9结构随机选择一个用于随机接入，就可能导致多个同时选择同一资源的同一个，从而导致冲突的出现（使用相同的和m因此还不确定是对哪个的响应），这时需要一个冲突解决机制来解决这

18、个问题。冲突的存在也是不使用的原因之一。如果使用专用的用于随机接入，则不会有冲突，也就不需要后续的冲突解决处理，随机接入过程也就到此结束了。（基于非竞争的随机接入）如果接入过程失败（即在窗内没有收到，或者有但没有属于自己的）u需要将加（如果此时c则通知上层随机接入失败），之后在值之间随机选择一个，延迟后，再发起随机接入。对于的发射功率而言，如果没有达到最大的随机接入尝试次数T则将在上次发射功率的基础上，提升功率来发送下次，以提高发射成功的概率。发送基于非竞争的随机接入，是某个专用的，所以不存在冲突，又因为该已经拥有在接入小区内的唯一标志，所以也不需要给它分配N因此，只有基于竞争的随机接入才需要

19、步骤三和步骤四。之所以称为而不是某一条具体消息的原因在于，根据状态的不同和应用场景的不同，这条消息也可能不同，因此统称为g即第条消息。如果在子帧成功地接收了自己的，则应该在的第一个可用的上行子帧发送g而对于系统为6需要注意的是，在中包含的字段，如果为，则会在发送，如果为1则会在后的下一个子帧发送。在上传输，使用，且中带的指定的用于的大小至少为0匕特。中需要包含一个重要信息：每个唯一的标志。该标志将用于步骤四的冲突解决。对于处于态的来说，其唯一标志是。会通过将自己的告诉，在步骤四中使用这个来解决冲突。如图：图对于非态的来说，将使用一个来自核心网的唯一的标志（或一个随机数）作为其标志。此时需要先与

20、核心网通信，才能响应。对于能携带的消息主要有两类，一类主要是要带给或者端的一些信令，如t相关等；另一类是用于冲突解决的，比如处于连接态时需要携带，而处于非连接态时需要携带或者一个由产生的随机数。注意：此时要用加扰的调度。最后，需要注意的是，在阶段，协议设计了一个定时器，当超时并且还没有收到日寸，则认为本次随机接入失败，并择机重新发送，而当出现重传时，此定时器需要复位并重启。最后再总结一下可能会携带的东西，主要包括：、还有一些。.冲突解决（发送）关于这个问题，我认为只要关注如下：如果在中携带了的C即可以认为冲突解决。而对于中携带的是N此时只要检测到了用加扰的的一个标识，此时需要检测到信息要和中的

21、一下才可以认为冲突解决，此时,并且里面携带的升级时。如图rUECom部HonRcwluiiontdencityOctiUECanteniionResoluiianIdentityOct2UECortenlionResolulianIdentityOct3UECoitenlhnResdufcnlidentityOct4UEContentionResolutionMendtyOct5UEContentionResolulionIdentityOct6加（如果此,则通知上层随机延迟图i如果冲突解决失败，需要将时接入失败），之后在值之间随机选择一个后，再发起随机接入。四.各种可以触发随机接入事件的信令

22、流程触发随机接入过程的事件有6种，见之前介绍。触发随机接入过程的方式有种：）触发；）触发；3上层触发。由发起的初始随机接入过程（”）只有在如下场景才会发生：）要发送下行数据时，发现丢失了的上行同步，它会强制重新发起随机接入过程以获取正确的时间调整量；）定位。这时会通过特殊的告诉需要重新发起随机接入，并告诉应该使用的和由触发的随机接入的信令流程如下图（两张图，第一张为基于非竞争的，第二张基于竞争的）：,Preartib-leIndex=0pnsombk图12：基于非竞争由MAsCubl都没有可用于发送.发送.回复图1：3基于竞争prearnbk3苫限也上发起随机接入过程的场景有：有上行数据要发送，但在任意内的有效资源。携带了此时上行数据传输的流程变为：信息n开始发送上行数据。什么情况下可能没有资源呢?场景一：从可以看出，（o默认为。如果则