LTE Layer 2协议分析003.pdf

LTE Layer 2 协议分析 003——MAC 层的随机接入过程  本文主要分析 MAC 层的随机接入过程。  一、随机接入基本流程  随机接入的主要目的有二，如下  UE 和 ENB 进行上行同步  调度提示——Schedule Indication，随机接入因为上行数据传输而存在  其基本流程如下图所示，  显然，随机接入过程可以分成如下四个子过程 随机接入触发过程  随机接入发起过程  竞争解决过程  随机接入结束过程  二、随机接入触发过程  当 UE 和 ENB 需要进行上行同步或 UE 请求数据上发时，随机接入过程可能被触发， 具体触发场景有四，如下  场景一：UE 初始入网触发，为 UE 侧 MAC 层自行触发；  场景二：UE 切换重新入网触发，为 ENB 通过 PDCCH order 或 RRC 信令触发  场景三：UE 失步状态下有上行数据需要上发， 为 UE 侧 MAC 层自行触发  场景四：UE 失步状态下有下行数据需要接收，为 ENB 通过 PDCCH order 触发    从随机接入过程的触发形式而言，它们可分为两类：ENB 主动触发（如上场景二和场 景四）和 UE 自动触发（如上场景一和场景三）。从随机接入过程的处理方式而言，它们可 以分为两类竞争随机接入和非竞争随机接入，它们的区别在于是否需要竞争解决。    协议对随机接入有如下几点特别规定：  PDCCH order 和 RRC signal 一般触发非竞争随机接入，但是也可以触发竞争随机 接入（Preamble ID 设置为 0 ）  CA 场景下，辅小区只允许使用 PDCCH order 触发非竞争随机接入！  UE 不能并行发起多个随机接入  对于 UE 侧随机接入触发过程，协议有详细规定，其处理流程如下    可见，随机接入触发过程的相关处理主要是随机接入过程相关参数初始化，关于 PDCCH order/RRC signal 接收过程以及上行数据到来触发 MAC 发起随机接入不在本文分析范围内， 这里不做详述：PDCCH order 的定义详见TS36.212，RRC signal 详见 TS36.300 和 TS36.331 关于切换过程的描述，上行数据到来触发 MAC 发起随机接入协议没有规定详细细节。  随机接入过程相关参数如下表（源于 TS36.321，5.1.1 小节的相关描述）：  名称  信令字段  用途  PRACH 信道 决定 PRACH 信道存在的子帧 prach-ConfigIndex   配置索引  和频域位置  决定竞争随机接入用Preamble 竞争随机接入 组数，由 用Preamble 总 无  numberOfRA-Preambles 和 组数  sizeOfRA-PreamblesGroupA 计 算得到  竞争随机接入 决定用于竞争随机接入的 用Preamble 总