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一、随机接入过程简介
UE通过随机接入过程(RandomAccessProcedure)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36.300的10.1.5节)
初始接入时建立无线连接(1)UE从RRC_IDLE态到RRC_CONNECTED态);
2)RRC连接重建过程(RRCConnectionRe-establishmentprocedure);
切换(3)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PUCCH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timingadvance。
随机接入过程还有一个特殊的用途:如果PUCCH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:
基于竞争((1)Contentionbased):应用于之前介绍的前5种事件;
基于非竞争(2)(Non-Contentionbased或Contention-Freebased):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randomaccesspreamble。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uplinktiming并将校准信息通过timingadvancecommand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36.211的5.7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groupB(groupB可能不存在)。这些配置eNodeB是通过RACH-ConfigCommon(SIB-2)
下发的。
图:randomaccesspreambles
分组groupA和groupB的原因是为了加入一定的先验信息,以便eNodeB在RAR中给
Msg3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groupB中的preamble;否则使用groupA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Msg3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36.321的5.1.2节)
GroupA/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(见3
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