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随机接入过程.docx


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文档列表 文档介绍
一、随机接入过程简介
      UE通过随机接入过程(Random Access Procedure)与cell建立连接并取得上行同步。只有取得上行同步,UE才能进行上行传输。
      随机接入的主要目的:1)获得上行同步;2)为UE分配一个唯一的标识C-RNTI。
    随机接入过程通常由以下6类事件之一触发:()
      1) 初始接入时建立无线连接(UE从RRC_IDLE态到RRC_CONNECTED态);
      2) RRC连接重建过程(RRC Connection Re-establishment procedure);
      3) 切换(handover);
      4) RRC_CONNECTED态下,下行数据到达(此时需要回复ACK/NACK)时,上行处于“不同步”状态;
      5) RRC_CONNECTED态下,上行数据到达(例:需要上报测量报告或发送用户数据)时,上行处于“不同步”H资源用于SR传输(此时允许上行同步的UE使用RACH来替代SR);
      6) RRC_CONNECTED态下,为了定位UE,需要timing advance。
      随机接入过程还有一个特殊的用途:H上没有配置专用的SR资源时,随机接入还可作为一个SR来使用。
    随机接入过程有两种不同的方式:
      (1) 基于竞争(Contention based):应用于之前介绍的前5种事件;
      (2) 基于非竞争(Non-Contention based或Contention-Free based):只应用于之前介绍的 (3)、(4) 、(6)三种事件。
二、preamble介绍
      随机接入过程的步骤一是传输random access preamble。Preamble的主要作用是告诉eNodeB有一个随机接入请求,并使得eNodeB能估计其与UE之间的传输时延,以便eNodeB校准uplink timing并将校准信息通过timing mand告知UE。
      Preamble在PRACH上传输。eNodeB会通过广播系统信息SIB-2来通知所有的UE,允许在哪些时频资源上传输preamble。(由prach-ConfigIndex和prach-FreqOffset字段决定,)
      每个小区有64个可用的preamble序列,UE会选择其中一个(或由eNodeB指定)在PRACH上传输。这些序列可以分成两部分,一部分用于基于竞争的随机接入,另一部分用于基于非竞争的随机接入。用于基于竞争的随机接入的preamble序列又可分为两组:group A和group B(group B可能不存在)。这些配置eNodeB是通过RACH-mon(SIB-2)下发的。
图:random access preambles
      分组group A和group B的原因是为了加入一定的先验信息,以便eNodeB在RAR中给Msg 3分配适当的上行资源。如果UE接入时估计后续的Msg3可能比较大(大于messageSizeGroupA),并且路径损耗pathloss小于  – preambleInitialReceivedTargetPower – deltaPreambleMsg3 –messagePowerOffsetGroupB,则使用group B中的preamble;否则使用group A中的preamble。这样eNodeB就能够根据收到的preamble知道该preamble所属的group,从而了解Msg 3的大致资源需求。如果不分组,就应采用较高的grant配置,可能损失一些上行效率。(关于preamble的选择:)
      Group A/B中的preamble序列本身并没有太大区别,只有它们的划分才是有意义的,用于告诉eNodeB后续的资源需求。
      如果UE进行的是基于非竞争的随机接入(例如非竞争下的handover),使用的preamble是由eNodeB直接指定的(-ConfigDedicated)。为了避免冲突,此时使用的preamble是除group A和group B外的预留preamble。
      简单地说:eNodeB通过广播SIB-2发送RACH-mon,告诉UE preamble的分组、Msg 3大小的阈值、功率配置等。UE发起随机接入时,根据可能的Msg 3大小以及pathloss等,选择合适的preamble。
三、PRACH时频资源介绍

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  • 时间2018-10-02