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LTE-随机接入总结解析.ppt 16页
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NextQ Technologies Inc. Confidential * LTE随机接入总结 随机接入的主要目的
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。 与Cell获得上行同步 为UE分配一个唯一的标识C-RNTI 随机接入的触发方式 PDCCH order触发：eNodeB通过特殊的DCI format 1A?告诉UE需要重新发起随机接入，并告诉UE应该使用的Preamble Index和PRACH Mask Index，此时已经有了C-RNTI MAC sublayer触发：UE自己选择Preamble发起接入，此时已经有了C-RNTI 上层触发：1）初始接入；2）RRC连接重建；?3）切换。初始接入和RRC连接重建没有C-RNTI，将使用一个来自核心网的唯一的UE标志（S-TMSI或一个随机数）作为其标志
随机接入的触发事件 1)?初始接入时建立无线连接，即RRC_IDLE态时的initial access （UE从RRC_IDLE态到RRC_CONNECTED态）—— 上层触发 2) RRC连接重建过程，即radio link failure后的initial access（RRC Connection Re-establishment Procedure）—— 上层触发 3)?切换（Handover）, 在切换的过程中，目标eNodeB可以通过服务eNodeB来告诉UE它可以使用的资源 —— 上层触发 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“non-synchronized”状态，因为数据的传输除了接收外，还需要确认，如果上行失步的话，eNodeB无法保证能够收到UE的确认信息，因为这时下行还是同步的，因此可以通过下行消息告诉UE发起随机接入需要使用的资源，比如前导序列以及发送时机等 —— PDCCH order触发 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“non-synchronized”状态或没有可用的PUCCH资源用于SR（上行调度请求，Scheduling?Request）传输（此时允许上行同步的UE使用RACH来替代SR），也就是说在这个时候除了通过随机接入的方式外，没有其它途径告诉eNodeB，UE存在上行数据需要发送 —— MAC sublayer触发 6) RRC_CONNECTED态下，为了定位UE，需要timing advance —— PDCCH order触发 随机接入的方式 基于竞争（Contention based）：应用于之前介绍的前5种事件，即除定位UE
随机接入的方式 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，即切换、下行数据到达和定位UE
随机接入的基本流程1
首先是UE发送Random Access Preamble，即Msg1。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 advance command告知UE。Preamble在PRACH上传输，通常eNodeB不会在预留给随机接入的RB上调度其它上行数据。UE要成功发送Preamble，需要： 选择码资源(Preamble Index) 选择用于发送Preamble的PRACH时频资源(prach-ConfigIndex、prach-FrequencyOffset、PRACH Mask Index) 确定对应的RA-RNTI 确定目标接收功率(PreambleInitialReceivedTargetPower) 由根序列索引rootSequenceIndex(通过系统广播信息得到，0~837)查211表Table 5.7.2-4得到物理根序列号(ZC序列) 用zeroCorrelationZoneConfig(0~15)以及highSpeedFlag(如果为高速是限制集否则为非限制集。在高速情况下，因为多普勒频移，只有部分循环移位可以使用，所以叫做限制集)查表格Table 5.7.2-2得到循环位移NCS 用根序列循环位移得到64个Preamble。1个根序列可能无法生产64个Preamble，则取下一个根序列继续生成，直到得到64个Preamble
选择码资源 选择码资源
64个Preamble序列可以分成两部
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LTE随机接入(很全)
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3秒自动关闭窗口在preamble fomat0配置下，如果每个无线帧上有三个子帧可以给prach信道使用，那么pr_百度知道
色情、暴力
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在preamble fomat0配置下，如果每个无线帧上有三个子帧可以给prach信道使用，那么pr
我有更好的答案
UpPTS，因此一帧分为16个slot、TS1-6。 一般称DwPTS、GP、UpPTS为特殊时隙每一帧分为两个子帧，长度均为5ms。每个帧内的结构是TS0、DwPTS、GP
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【说明书】：
frame_id为MTCUE发送随机接入信令时所占用PRACH起始资源所在的帧的相对索引号；frame_id＝mod(Frame_ID,Frame_Period)，Frame_ID为MTCUE发送随机接入信令时所占用PRACH起始资源所在的帧索引号，Frame_Period为frame_id的周期；mod(x,y)表示取x除以y的余数操作；subframe_id为MTCUE发送随机接入信令时所占用PRACH起始资源所在的子帧的索引号，0≤subframe_id&10；a,b,c都是大于等于0的整数；Offset为系统配置的偏移量；优选的，a＝10,b＝1,c＝10×Frame_Period,Offset＝0Specific_RNTI_Index＝1+10×frame_id+subframe_id+10×Frame_Period×f_idSpecific_RNTI＝reserve-RNTI-set(Specific_RNTI_Index)实施例二：发送方法2在无线系统中存在MTCUEs和非MTCUEs(称为LegacyUEs)，而MTCUEs出于降低成本的考虑又会存在一些低成本的MTCUEs，例如减少终端接收天线的数目、降低终端基带处理带宽、降低终端支持的峰值速率、采用半双工模式等等。然而成本的降低意味着性能的下降，因此对于这些低成本的MTCUEs需要采用一些措施来弥补性能缺失。另外，考虑到MTC终端可能位于地下室、墙角等信道环境非常恶劣的位置，同样需要一些措施来弥补性能缺失。考虑到不同场景下MTCUE需要弥补性能缺失的量级并不相同，可以将MTCUE划分为不同的集合，每个集合中的MTCUE分别进行相应的链路增强。图4是根据本发明优选实施例二至五的PRACH资源分配示意图，如图4所示，本实施例中按照预定义规则将MTCUEs划分到J个集合P(j)中，0≤j≤J-1，J为大于等于1的正整数。所述预定义规则是：将预定义参考信号的信号质量划分为J个取值区间，MTCUE测量参考信号的信号质量，并且根据测量得到的参考信号的信号质量所处的区间段，确定MTCUE应该归属的集合P(j)。本实施例中，预定义参考信号为主同步信号；参考信号的信号质量为参考信号接收功率(RSRP)；本实施例中J＝4，即将MTCUEs划分为4个集合，P(0),P(1),P(2),P(3)。UE1为MTCUE，且属于P(1)，分配的随机接入序列发送模式为Preambleformat0，发送的随机接入序列为Preamble1，时域长度为1个subframe，需要重复4次发送，时域上占用上行子帧subframe2、subframe3、subframe4、subframe5，如图2所示，频域上占用6个PRB，PRB7～PRB12，对于UE1来说PRACH信道一共有4个部分组成，MTCPRACH0、MTCPRACH1、MTCPRACH2、MTCPRACH3，起始PRACH资源即为MTCPRACH0。UE1在PRACH信道上按照Preambleformat0模式重复4次发送随机接入序列，也可以称为UE1在PRACH信道上发送随机接入信令；UE2为LegacyUE，分配的随机接入序列发送模式为Preambleformat0，发送的随机接入序列同样为Preamble1，时域长度为1个subframe，占用上行子帧subframe2，如图2所示，频域上占用6个PRB，PRB37～PRB42，对于UE2来说PRACH信道即LegacyPRACH0，起始PRACH资源为LegacyPRACH0。UE2在PRACH信道上按照Preambleformat0模式发送随机接入序列，也可以称为UE2在PRACH信道上发送随机接入信令；eNB在PRACH上检测所有可能发送的随机接入信令，一旦检测到有随机接入信令发送，会通过发送随机接入响应消息(RandomAccessResponse，简称为RAR)响应检测到的随机接入信令，其中RAR消息包含一个或多个随机接入信令的响应消息。本实施例中，eNB检测到有多个MTCUEs发送了随机接入信令，其中包括UE1，eNB会在物理下行控制信道(PhysicalDownlinkControlChannel，PDCCH)发送的下行控制信息(DownlinkControlInformation，DCI)中携带RAR的指示信息。其中，所述指示信息中还包括RAR在物理下行共享信道(PhysicalDownlinkSharedChannel，PDSCH)中的资源位置指示信息；上述DCI信息中还包括16比特的循环冗余校验码(CyclicRedundancyCheck，CRC)，并且上述CRC进一步采用16比特的随机接入无线网络临时标识(RandomAccessRadioNetworkTemporaryIdentity，RA-RNTI)进行加扰，加扰方式为：gk＝(ek+fk)mod2k＝0,1,…,15其中，ek为CRC中的第k+1个比特；fk为RA-RNTI中的第k+1个比特；gk为加扰后生成的第k+1个比特。对于legacyUE来说，RA_RNTI＝1+t_id+10*f_id，其中，t_id(0≤t_id&10)是PRACH起始资源所在的子帧的索引；f_id是PRACH的起始资源所在的频域索引(0≤f_id&6)。本实施例中，由于在上行子帧subframe2中只有2个LegacyPRACH资源，即LegacyPRACH0和LegacyPRACH1，则LegacyPRACH0的f_id＝0，LegacyPRACH1的f_id＝1。由于UE2选择了LegacyPRACH0，则对于UE2来说f_id＝0。对于MTCUE来说，本实施例中，由于在频域上只有1个MTCPRACH资源，则对于UE1选择的起始频域资源MTCPRACH0来说，f_id＝0。如果MTCUE也按照legacyUE的RA_RNTI＝1+t_id+10*f_id公式计算MTCUE的RA-RNTI，则UE1和UE2计算的到的RA-RNTI相同；由于上述DCI中并不包含UE2的RAR的指示信息，但如果eNB仍然采用legacyUE的RA-RNTI来进行CRC加扰的话，会导致UE2误认为上述DCI中包含自己的RAR的指示信息；同理，如果DCI携带RAR的指示信息是发送给legacyUE的，同样会导致MTCUEs误检测。为了避免这种误检测发生，需要为MTCUE重新设计RA-RNTI的产生公式。本实施例中，为MTCUEs分配的RA-RNTI与已经分配给legacyUE的RA-RNTI不同；所述Specific_RNTI可以按照下面公式计算：Specific_RNTI＝1+a×frame_id+b×subframe_id+c×f_id+Offset其中：f_id为MTCUE发送随机接入信令时所占用PRACH起始资源的频域索引；frame_id为MTCUE发送随机接入信令时所占用PRACH起始资源所在的帧的相对索引号；frame_id＝mod(Frame_ID,Frame_Period)，Frame_ID为MTCUE发送随机接入信令时所占用PRACH起始资源所在的帧索引号，Frame_Period为frame_id的周期，Frame_Period可以配置为RAR消息检测时间窗所占的帧的数量；mod(x,y)表示取x除以y的余数操作；subframe_id为MTCUE发送随机接入信令时所占用PRACH起始资源所在的子帧的索引号，0≤subframe_id&10；a,b,c都是大于等于0的整数；Offset为系统配置的偏移量；第一种优选配置，0≤f_id&f_Num，f_Num为频域同时支持的MTCPRACH资源的最大数量；0≤subframe_id&10；0≤subframe_id&Frame_Period；a＝10,b＝1,c＝10×Frame_Period；表示已经为legacyUEs分配的RA-RNTI的数量；则
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