TD-LTE随机接入过程概述.pdf

LTE 随机接入过程概述 一、 随机接入的作用 LTE 随机接入的作用是实现 UE 和网络的同步，解决冲突，分配资源（RNTI ）和上行 通信资源的分配。 二、 随机接入触发条件 1、在 RRC_IDLE 初始接入； 2 、在无线链路断开时初始接入； 3、切换时需要随机接入； 4 、RRC_CONNECTED 状态下需要随机接入过程时，收到下行数据，如上行同步状态为“非 同步”时； 5、RRC_CONNECTED 状态下需要随机接入过程时，收到上行数据，如上行同步状态为“非 同步”或者没有PUCCH 资源可用于调度时。 三、 随机接入过程 随机接入过程分为竞争模式随机接入和非竞争模式随机接入两种。竞争模式随机接入是 使用所有 UE 都可在任何时间可以使用的随机接入序列接入，它每种触发条件都可以触发接 入；非竞争模式随机接入是使用在一段时间内仅有一个 UE 使用的序列接入，它只发生在切 换和收到下行数据的触发条件下。 随机接入过程之后，开始正常的上下行传输。 四、 竞争模式随机接入过程 在随机接入过程开始之前需要对接入参数进行初始化，它是由 UE MAC 层发起或者由 PDCCH 触发。 初始化的参数包括： PRACH 的资源和相应的RA-RNTI 随机接入前导的分组和每组可用的前导 选择两组随机接入前导中的那一组的门限 RACH 响应的接收窗 功率攀升步长 POWER_RAMP_STEP 前导重传最大次数 前导初始功率 PREAMBLE_INITIAL_POWER 初始化的时候置 PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER 为 1。 竞争模式随机接入过程如下图所示： 1、 随机接入前导发送 a) 前导资源选择 前导的范围是以广播方式告诉 UE 的，UE 依赖于 UL 发送的消息尺寸或被请求的资源 块，选择 RRC 配置的两组随机接入前导中的一组，在被选择的组中随机选择一个随机接入 前导，使得每个前导都具有相同的可能性。当多个UE 同时选择一个前导接入，就发生冲突。 竞争模式随机接入过程有解决冲突的能力。 b) 设置发射功率 [-设置 PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER 为 PREAMBLE_INITIAL_POWER + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * POWER_RAMP_STEP] ； [- 如 果 PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER 小 于 最 小 功 率 水 平 ， 则 设 置 PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER 为最小功率水平] ； [- 如 果 PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER 大 于 最 大 功 率 水 平 ， 则 设 置 PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER 为最大功率水平] ； 如果 PREAMBLE TRANMISSION COUNTER = 1, 则决定下一个有效的随机接入机 会。如果 PREAMBLE TRANSMISSION COUNTER 1, 则随机接入机会通过 back-off 进程 决定。 c) 发送前导 使 用 被 选 择 的 PRACH 资 源 、 相 关 的 RA-RNTI 、 前 缀 索 引 和 PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER 通知物理层发送前导。 在上行链路 RACH 传输的前导携带了 6 bits 的信息，其中包括一个 5 bit 的随机ID 和 1 bit 资源块请求信息。对于 TDD 帧结构 2 来说，携带的信息为 5 bits 。 2、 随机接入响应 由MAC 层发起，在 DL-SCH 传输的随机接入响应包括的信息有： TA （Timing Advance ），时间调整信息，用来调整上行传输定时达到时间同步， 长度为 11 bits； UL Grant ，指示上行链路所用的资源，长度为21 bits ； Temporary C-RNTI，是UE 在随