随机接入过程..docx

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: (见 的 节) 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”状态或没有可用的 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:如果 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 eNode B 有一个随机接入请求, 并使得 eNode B 能估计其与UE 之间的传输时延,以便 eNode B 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, 详见 的 节) 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 – messagePowerOf fsetGroupB , 则使用 group B 中的 preamble ; 否则使用 group A 中的 preamble 。这样 eNode B 就能够根据收到的 preambl e 知道该 preambl e 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: 详见 的 节) 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 preambl e 是由 eNodeB 直接指定的(见 的 RACH-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