LTE PRACH參數(shù)配置解析總結 - 副本課件

1、 LTELTE PRACHPRACH 參數(shù)參數(shù)配置分析配置分析LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1 1 頁頁 LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 2 2 頁頁目錄目錄目錄目錄.31引言引言.41.1編寫目的.41.2文檔組織.41.3預期讀者和閱讀建議.41.4參考資料.41.5縮寫術語和常用符號.42PRACH 信道的配置分析信道的配置分析 .62.1PRACH 信道的配置參數(shù).62.1.1PRACH配置索引（prach-ConfigurationIndex）.62.1.2零相關配置（zeroCorrelationZoneConfig）.142.1.3根序列索引（rootSequenc

2、eIndex）.182.1.4是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag）.212.1.5頻率偏移（prach-FrequencyOffset）.222.2PRACH 信道的參數(shù)的配置方法.232.2.1PRACH信道參數(shù)的配置步驟.232.2.2鄰小區(qū)的PRACH信道的配置.233LTE 典型典型 PRACH 配置配置 .243.1FORMAT 0 時 PRACH 信道的參數(shù)的配置.243.1.1密度為1情況下PRACH相關參數(shù)配置.243.1.2密度為2情況下PRACH相關參數(shù)配置.263.2FORMAT 4 時 PRACH 信道的參數(shù)的配置.274高速模式下配置原則高速模式下配置原則.2

3、95附錄附錄.325.1南京規(guī)模實驗網(wǎng)站址分布圖.32LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 3 3 頁頁1引言1.1編寫目的本文檔的編寫目的是分析 PRACH 信道的各參數(shù)的配置方法及各鄰區(qū)間如何進行配置。1.2文檔組織本文首先對 LTE3.0 版本需要配置的 PRACH 信道的各參數(shù)進行了說明和描述，根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)劃如何確定各參數(shù)的取值，并給出相鄰小區(qū)各參數(shù)的配置原則。本文在第 2 章的后半部分給出了 PRACH 各參數(shù)的配置方法和步驟。第 3 章給出了高速模式下的零相關和根序列的配置有一定的關聯(lián)關系。1.3預期讀者和閱讀建議本文檔的預期讀者為 LTE 網(wǎng)絡建設人員和 LTE 網(wǎng)絡優(yōu)化人員、測試

4、人員等。1.4參考資料1.LTE 無線配置參數(shù)分析.doc V1.12.LTE PRACH 密度需求分析.docV1.03.LTEUMTS 長期演進理論與實踐馬霓、鄔鋼等譯4.3GPP TS 36.211 Physical Channels and Modulation 1.5縮寫術語和常用符號英文縮寫英文全稱中文全稱CMCubic Metric立方量度PAPRPeak-to-Average Power Ratio峰均值功率比PRACHPhysical Random Access Channel物理隨機接入信道RACHRandom Access Channel隨機接入信道LTE PRACH 參

5、數(shù)配置分析第第 4 4 頁頁LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 5 5 頁頁2PRACH 信道的配置分析2.1PRACH 信道的配置參數(shù)LTE 中 PRACH 信道的配置參數(shù)主要有五個，都是小區(qū)級參數(shù)分別是：PRACH 配置索引（prach-ConfigurationIndex）零相關配置（zeroCorrelationZoneConfig）根序列索引（rootSequenceIndex）是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag）頻率偏移（prach-FrequencyOffset）2.1.1PRACH 配置索引（prach-ConfigurationIndex）2.1.1.1 參數(shù)基本信

6、息參數(shù)編號參數(shù)編號取值范圍取值范圍物理單位物理單位調整步長調整步長0.63默認值：51無無參數(shù)名稱參數(shù)名稱傳送途徑傳送途徑作用范圍作用范圍參數(shù)出處參數(shù)出處prach-ConfigurationIndexeNodeB-UECell36.211所屬網(wǎng)元及設置途徑所屬網(wǎng)元及設置途徑小區(qū)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機接入信道- PRACH 配置索引不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明無用于指示小區(qū)的 PRACH 配置索引。該參數(shù)指示了 PRACH 的頻域資源索引、時域的無線幀、半幀、子幀的資源占用情況。該參數(shù)確定后，小區(qū) PRACH 的時、頻資源即可確定，同時也確定了采用的前導格式（047

7、 為前導格式 03，4757 為前導格式 4） ，其定義見下表（36.211 Table 5.7.1-4） 。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 6 6 頁頁UL/DL configuration (See Table 4.2-2)PRACH configuration Index(See Table 5.7.1-3)01234560(0,1,0,2)(0,1,0,1)(0,1,0,0)(0,1,0,2)(0,1,0,1)(0,1,0,0)(0,1,0,2)1(0,2,0,2)(0,2,0,1)(0,2,0,0)(0,2,0,2)(0,2,0,1)(0,2,0,0)(0,2,0,2)2(0,

8、1,1,2)(0,1,1,1)(0,1,1,0)(0,1,0,1)(0,1,0,0)N/A(0,1,1,1)3(0,0,0,2)(0,0,0,1)(0,0,0,0)(0,0,0,2)(0,0,0,1)(0,0,0,0)(0,0,0,2)4(0,0,1,2)(0,0,1,1)(0,0,1,0)(0,0,0,1)(0,0,0,0)N/A(0,0,1,1)5(0,0,0,1)(0,0,0,0)N/A(0,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,1)6(0,0,0,2)(0,0,1,2)(0,0,0,1)(0,0,1,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,

9、0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)(0,0,0,2)(0,0,1,1)7(0,0,0,1)(0,0,1,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)N/A(0,0,0,0)(0,0,0,2)N/AN/A(0,0,0,1)(0,0,1,0)8(0,0,0,0)(0,0,1,0)N/AN/A(0,0,0,0)(0,0,0,1)N/AN/A(0,0,0,0)(0,0,1,1)9(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,1,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0

10、,0,0,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(1,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,1)10 (0,0,0,0)(0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,0,1)(0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,0,0)(0,0,1,0) (1,0,1,0)N/A(0,0,0,0)(0,0,0,1)(1,0,0,0)N/A (0,0,0,0)(0,0,0,2)(0,0,1,0)11N/A(0,0,0,0) (0,0,0,1)(0,0,1,0)N/AN/AN/AN/A (0,0,0,1)(0,0,1,

11、0)(0,0,1,1)12(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,1)(0,0,1,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,1,0)(0,0,1,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)(1,0,1,0)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(1,0,0,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(1,0,0,0)(1,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0)(3,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,1)13(0,0,0,0)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1

12、,2)N/AN/A(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(1,0,0,1)N/AN/A(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,1)14(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,1,0)(0,0,1,1)N/AN/A(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(1,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,0)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,1)15(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,1)(0,0,1,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,1,0)(0,0,1,1)(1,0,0,1

13、)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)(1,0,1,0)(2,0,0,0)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(1,0,0,1)(1,0,0,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(1,0,0,0)(1,0,0,1)(2,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0)(3,0,0,0)(4,0,0,0)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,1)16(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,1)(0,0,1,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,1,0)

14、(0,0,1,1)(1,0,1,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)(1,0,1,0)(2,0,1,0)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(1,0,0,0)(1,0,0,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(1,0,0,0)(1,0,0,1)(2,0,0,0)N/AN/A17(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,1,0)(0,0,1,1)(1,0,0,0)N/A(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2) (1,0,0,0)(1,0,0,1)

15、N/AN/AN/A18(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,1)(0,0,1,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,1,0)(0,0,1,1)(1,0,0,1)(1,0,1,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)(1,0,1,0)(2,0,0,0)(2,0,1,0)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(1,0,0,0)(1,0,0,1)(1,0,0,2)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(1,0,0,0)(1,0,0,1)(2,0,0,0)(2,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)(

16、2,0,0,0)(3,0,0,0)(4,0,0,0)(5,0,0,0)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,1)(1,0,0,2)19N/A(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,1,0)(0,0,1,1)(1,0,0,0)(1,0,1,0)N/AN/AN/AN/A(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,1)(1,0,1,1)LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 7 7 頁頁20 / 30(0,1,0,1)(0,1,0,0)N/A(0,1,0,1)(0,1,0,0)N/A(0,1,0,1)21

17、/ 31(0,2,0,1)(0,2,0,0)N/A(0,2,0,1)(0,2,0,0)N/A(0,2,0,1)22 / 32(0,1,1,1)(0,1,1,0)N/AN/AN/AN/A(0,1,1,0)23 / 33(0,0,0,1)(0,0,0,0)N/A(0,0,0,1)(0,0,0,0)N/A(0,0,0,1)24 / 34(0,0,1,1)(0,0,1,0)N/AN/AN/AN/A(0,0,1,0)25 / 35(0,0,0,1)(0,0,1,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)N/A(0,0,0,1)(1,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)N/A(0,0,0,1)(

18、0,0,1,0)26 / 36(0,0,0,1)(0,0,1,1)(1,0,0,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)N/A(0,0,0,1)(1,0,0,1)(2,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0)N/A(0,0,0,1)(0,0,1,0)(1,0,0,1)27 / 37(0,0,0,1)(0,0,1,1)(1,0,0,1)(1,0,1,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)(1,0,1,0)N/A(0,0,0,1)(1,0,0,1)(2,0,0,1)(3,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0

19、)(3,0,0,0)N/A(0,0,0,1)(0,0,1,0)(1,0,0,1)(1,0,1,0)28 / 38(0,0,0,1)(0,0,1,1)(1,0,0,1)(1,0,1,1)(2,0,0,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)(1,0,1,0)(2,0,0,0)N/A(0,0,0,1)(1,0,0,1)(2,0,0,1)(3,0,0,1)(4,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0)(3,0,0,0)(4,0,0,0)N/A(0,0,0,1)(0,0,1,0)(1,0,0,1)(1,0,1,0)(2,0,0,1)29 /39(0,0,0,

20、1)(0,0,1,1)(1,0,0,1)(1,0,1,1)(2,0,0,1)(2,0,1,1)(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)(1,0,1,0)(2,0,0,0)(2,0,1,0)N/A(0,0,0,1)(1,0,0,1)(2,0,0,1)(3,0,0,1)(4,0,0,1)(5,0,0,1)(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0)(3,0,0,0)(4,0,0,0)(5,0,0,0)N/A(0,0,0,1)(0,0,1,0)(1,0,0,1)(1,0,1,0)(2,0,0,1)(2,0,1,0)40(0,1,0,0)N/AN/A(0,1,0,0)N/AN/

21、A(0,1,0,0)41(0,2,0,0)N/AN/A(0,2,0,0)N/AN/A(0,2,0,0)42(0,1,1,0)N/AN/AN/AN/AN/AN/A43(0,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,0)44(0,0,1,0)N/AN/AN/AN/AN/AN/A45(0,0,0,0)(0,0,1,0)N/AN/A(0,0,0,0)(1,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,0)(1,0,0,0)46(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,0)(1,0,

22、0,0)(2,0,0,0)47(0,0,0,0)(0,0,1,0)(1,0,0,0)(1,0,1,0)N/AN/A(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0)(3,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,0)(1,0,0,0)(2,0,0,0)(3,0,0,0)48(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)49(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)50(0,1,1,*)(0,1,1,*)(0,1,1,*)N/AN/A

23、N/A(0,1,1,*)51(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)52(0,0,1,*)(0,0,1,*)(0,0,1,*)N/AN/AN/A(0,0,1,*)53(0,0,0,*)(0,0,1,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)54(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(

24、1,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)55(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0,0,*)(3,0,0,*)(0,0,0,*)(1

25、,0,0,*)(2,0,0,*)(3,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0,0,*)(3,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)56(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(2,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(2,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(2,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0,0,*)(3,0,0,*)(4,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,

26、0,0,*)(3,0,0,*)(4,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0,0,*)(3,0,0,*)(4,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(2,0,0,*)57(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(2,0,0,*)(2,0,1,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(2,0,0,*)(2,0,1,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(2,0,0,*)(2,0,1,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0

27、,0,*)(3,0,0,*)(4,0,0,*)(5,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0,0,*)(3,0,0,*)(4,0,0,*)(5,0,0,*)(0,0,0,*)(1,0,0,*)(2,0,0,*)(3,0,0,*)(4,0,0,*)(5,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(2,0,0,*)(2,0,1,*)58N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A59N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A60N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/ALTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 8 8 頁頁61N/AN/AN/AN

28、/AN/AN/AN/A62N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A63N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A表格中的含義如下：),()2(RA) 1 (RA)0(RARAtttf：在 prach-FrequencyOffset 的基礎上指示同一時刻內頻分的各個 PRACH 信道的頻RAf率位置；：指示 PRACH 信道的無線幀位置，0 為全部無線幀，1 為奇數(shù)無線幀，2 為2 , 1 , 0)0(RAt偶數(shù)無線幀；：指示 PRACH 信道在無線幀的前半幀或后半幀，0 為前半幀，1 為后半幀；1 , 0) 1 (RAt：指示 PRACH 信道在“5ms 半幀”內的上子幀序號，帶*表示在 U

29、pPTS 上。)2(RAt2.1.1.2 前導碼格式與小區(qū)半徑的關系 隨機接入信號是由CP（長度為TCP）、前導序列（長度為TSEQ）和GT (長度為)三個GTT部分組成，前導序列與PRACH時隙長度的差為GT，用于對抗多徑干擾的保護，以抵消傳播時延。一般來說較長的序列，能獲得較好的覆蓋范圍，但較好的覆蓋范圍需要較長的CP和GT來抵消相應的往返時延，即小區(qū)覆蓋范圍越大，傳輸時延越長，需要的GT越大，為適應不同的覆蓋要求，36.211協(xié)議規(guī)定了五種格式的PRACH 循環(huán)前綴長度、序列長度、以及GT長度如下表3。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 9 9 頁頁Preamble 格式和小區(qū)覆蓋范圍

30、的關系約束原則為：小區(qū)內邊緣用戶的傳輸時延需要在 GT 內部，才能保證 PRACH 能正常接收，且不干擾其他的子幀。即需要滿足的關系為 ，CPRTTDSTTTGTTRTTT其中，TTCP 為循環(huán)前綴 CP 的長度； TGT為保護間隔；TRTT為最大往返時間。根據(jù)以上關系，可以得到各種格式下所支持小區(qū)的最大半徑(考慮)如表 3：DST表 3前導格式CP 長度(Ts/)sGT 長度()DSTs()r km03168/103.132976/96.886.2514.53121024/684.3815840/515.6316.6777.3426240/203.136048/196.886.2529.53

31、321024/684.3821984/715.6316.67100.164448/14.583288/9.37551.406具體可以敘述為：PreamblePreamble 格式格式 0 0：持續(xù)1ms，序列長度800us，適用于小、中型的小區(qū)，最大小區(qū)半徑14.53km，此格式看滿足網(wǎng)絡覆蓋的多數(shù)場景。PreamblePreamble 格式格式 1 1：持續(xù) 2ms，序列長度 800us，適用于大型的小區(qū)，最大小區(qū)半徑為77.34km。PreamblePreamble 格式格式 2 2：持續(xù) 2ms，序列長度 1600us，適用于中型小區(qū)，最大小區(qū)半徑為29.53km。PreamblePre

32、amble 格式格式 3 3：持續(xù) 3ms，序列長度 1600us，適用于超大型小區(qū)，最大小區(qū)半徑為100.16km；一般用于海面、孤島等需要超長距離覆蓋的場景。Preamble 格式 4： TDD模式專用的格式，持續(xù)時間157.292s（ 2個OFDM符號的突發(fā)），適用于小型小區(qū)，小區(qū)半徑1.4km，一般應用于短距離覆蓋，特別是密集市區(qū)、室內覆蓋或熱點補充覆蓋等場景。它是對半徑較小的小區(qū)的一種優(yōu)化，可以在不占用正常時隙資源的情況下，利用很小的資源承載PRACH信道，有助于提高系統(tǒng)上行吞吐量，某種程度上也可以認為有助于提高上行業(yè)務信道的覆蓋性能。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1010

33、頁頁2.1.1.3 RACH 容量選擇這里用一個簡單的模型來估計有限的 PRACH 資源上的競爭隨機接入用戶的承載數(shù)量。設定在某時間間隔中需要進行隨機接入用戶數(shù)為（用戶數(shù)足夠大，即用戶間），隨機TN接入的資源數(shù)為（隨機接入的資源數(shù)由 PRACH 的密度決定。m 表示每 10ms 內的T mpreambles 碼數(shù) preambles），用戶等概率地選擇這些資源中的一個，任一用戶 A 的碰撞概率為。用戶發(fā)生碰撞后，重新進行隨機接入時，在這個簡單模型中記為一個新用戶的UEcollp接入，則任一用戶 A 選定資源集（共個資源）中某一資源時，其它用戶不和該用戶發(fā)T m生碰撞，即其它用戶都選擇其他個資源

34、，其概率約為。即用戶 A 不1T m11NT mT m和其他用戶發(fā)生碰撞的概率為：時間間隔 T 內，隨機接入的用戶數(shù) N 表示為：從上式可以看出，一定 PRACH 密度情況下，目標碰撞概率對所支持的隨機接入的用戶數(shù)需求起決定作用。設定用戶可以接受的碰撞概率=1%（在 LTE 中，檢測到碰撞后UEcollp就可以使用回退機制） ，一個 PRACH 資源（一個 1.08MHz 帶寬的時頻資源）中的64Preambles 均用于競爭隨機接入，則一個 PRACH 資源可以接入的用戶數(shù)64m 個。如果一個無線幀（10ms）內有兩個 PRACH 資源（即64ln 1 0.010.6432N 密度為 2）

35、，則每秒鐘可以接入的用戶數(shù)為個。這就1002 64 ln 1128UEcollNp 是 LTE 中期望的典型 PRACH 負載能力。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1111 頁頁下面兩幅圖是 3GPP 相關提案中給出的不同 RACH 負載下的碰撞概率曲線，其中第二幅圖是對第一幅圖在碰撞概率低于 1%時的縮放。途中橫坐標表示 1s中內發(fā)起 RACH 的總次數(shù)（競爭式） ，縱坐標表示碰撞概率，64signatures 表示10ms 周期內共有 64 個 preamble 可用，128signatures 表示共有 128 個 preamble可用。從第一幅圖可以看出如果目標碰撞概率設為低于

36、1%，則每 10ms128 個preamble 可以支持 200 次/s 的競爭式隨機接入。0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%103050709011013015017019016 signatures32 signatures64 signatures128 signatures進一步考慮將隨機接入?yún)^(qū)分為競爭式的和非競爭式兩種情況，為非競爭式隨機接入預留preamble。提案R2-070205中給出在假設的話務模型下，小區(qū)競爭式隨即接入負載和非競爭式隨機接入負載隨小區(qū)覆蓋范圍內UE數(shù)變化而變化的情況，如下圖所示。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第

37、第 1212 頁頁 10002000300040005000600070008000900010000aRACH load12.224.436.748.961.173.385.697.8110.0122.2load for dedicated signatures9.719.429.238.948.658.368.177.887.597.2雖然預留會導致競爭式的preamble個數(shù)的減少，但是由于可以通過分配的方式避免碰撞，preamble的使用效率會得到提升。以7000個UE時非競爭隨機接入的負載是68.1 access/second為例，這個負載由以下三部分構成：- Call establ

38、ishment (RT): 1.9- Handover (RT): 8.8 - Handover (NRT): 58.3假設為了切換時能夠采用一個異步的方法，一個相同的preamble應該在后續(xù)連續(xù)5個時刻上被保留，而下行資源分配（下行數(shù)據(jù)到達）只是需要在1個隨機接入時刻上1個專用preamble即可。因此可以采用一個因子5修正切換時的非競爭隨機接入負載，從而得到總的非競爭式隨機接入負載為： access/second，或者1.9337 （8. 8+58. 3）53.37/occasion（假設10ms inter-occasion period） 。進一步假設：平均需要分配 3.37 個專用

39、 preamble每個隨機接入時刻的 preamble 需求到達滿足 Poisson 分布 能夠接受的專用 preamble 消耗完的概率是 0.5%滿足 1- P0 P1- Px UECell36.211所屬網(wǎng)元及設置途徑所屬網(wǎng)元及設置途徑小區(qū)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機接入信道-零相關配置不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明無2）功能描述 該參數(shù)指示 PRACH 前導序列生成使用的循環(huán)移位配置的索引值，如下表CSNLTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1414 頁頁3（36.211 Table 5.7.2-2:） 、表 4（Table 5.7.2-3） ，對于前導格式 0-3

40、，本參數(shù)的取值范圍為0-15，對于前導格式 4，本參數(shù)的取值范圍為 0-6， “unrestricted set”或“restricted set”參數(shù)“是否為高速狀態(tài)”由 2.1.4 節(jié)的“是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag） ”指示。表表 3 for preamble generation (preamble formats 0-3).CSN valueCSNzeroCorrelationZoneConfigUnrestricted setRestricted set0015113182152231826422325263863246738558466895982107610011

41、9312812119158131672021427923715419-表表 4: for preamble generation (preamble format 4).CSNzeroCorrelationZoneConfig valueCSN021426384105126157N/A8N/A9N/A10N/A11N/A12N/A13N/A14N/A15N/A2.1.2.2Ncs與小區(qū)半徑的關系Ncs 與小區(qū)半徑相關，下面是 Ncs 和小區(qū)半徑的關系參見如下公式：rCSZCsDSRTT22NN NTTTrcc （公式 1）其中，對于前導格式 0-3，對于前導格式 4，；24576N 4096N

42、 對于前導格式 0-3，對于前導格式 4，；839ZCN139ZCNLTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1515 頁頁為最大多徑時延擴展，是小區(qū)邊緣 UE 對抗多徑干擾的保護；DST為光速。c原則上，Ncs 越大，小區(qū)半徑越大，以下是根據(jù)公式 1 計算獲得的前導格式 0-3 、前導格式 4，Ncs 數(shù)值及其對應的最大小區(qū)半徑(假設DS5.21Tus)關系表。表 5 前導格式 03 時 Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑Unrestricted setRestricted setzeroCorrelationZoneConfigCSN小區(qū)小區(qū)半徑半徑CSN小區(qū)小區(qū)半徑半徑00 119.1km15

43、1.4km113 1.0 km18 1.7 km215 1.3 km222.3 km318 1.7 km262.9 km422 2.3 km323.8 km526 2.8 km384.6 km632 3.7 km465.8 km738 4.5 km557.1 km846 5.7 km688.9 km959 7.5 km8210.9 km1076 10 km10013.5 km1193 12.4 km12817.5 km12119 16.1 km15821.8 km13167 23 km20228.1 km14279 39 km23733.1 km15419 59 km-前導格式 4Ncs 值與

44、支持的最大小區(qū)半徑表（考慮 Tds = 5us）表 6 前導格式 4 時 Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑zeroCorrelationZoneConfigCSN小區(qū)半小區(qū)半徑徑LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1616 頁頁02 NA14 NA26 81m38 369m410 657m512 945m615 1376m注：最大擴展時延 Tds 暫時按照 5us 考慮， 若后期有更合理的值，則再更新文檔。2.1.2.3 低速情況下產生 64 個前導碼需要的根序列個數(shù) （公式 2）其中,K 表示根序列的個數(shù)；前導格式 0-3，對于前導格式 4，；839ZCN139ZCN64 表示 64 個前導

45、碼；根據(jù)公式 2，計算出低速（非限制集）情況下產生 64 個前導碼需要的根序列數(shù)，如表 6。 表 6 Ncs 值和產生 64 個前導需要的根序列數(shù) 配置配置值( (非限制集非限制集) )產生產生 6464 個前導非限制集需要的根序列個數(shù)個前導非限制集需要的根序列個數(shù)00641131215231824222526263237383846495951076611938121191013167131427922CSNCSNK = 64/ Nzc/Ncs LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1717 頁頁1541932表表 10 Format 4 格式下的根序列格式下的根序列zeroCorrelat

46、ionZoneConfigCSN產生產生 6464 個前導非限制集需要的根序個前導非限制集需要的根序列個數(shù)列個數(shù)02 114 126 138 1410 1512 1615 22.1.2.4 相鄰小區(qū)間零相關配置參數(shù)的配置原則半徑相同的小區(qū)可以 Ncs 相同，即“零相關配置（zeroCorrelationZoneConfig） ”參數(shù)配置相同。2.1.3根序列索引（rootSequenceIndex）2.1.3.1 參數(shù)基本信息參數(shù)編號參數(shù)編號取值范圍取值范圍物理單位物理單位調整步長調整步長0.837（format4 時 0137）默認值：0無無參數(shù)名稱參數(shù)名稱傳送途徑傳送途徑作用范圍作用范圍參

47、數(shù)出處參數(shù)出處rootSequenceIndexeNodeB-UECell36.211所屬網(wǎng)元及設置途徑所屬網(wǎng)元及設置途徑小區(qū)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機接入信道-根序列索引不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明無小區(qū)可用的 64 個前導集合是由一個或多個根 Zadoff-Chu 序列（簡稱 ZC 序列）進行循環(huán)移位產生的，小區(qū)使用的根序列的起始根序列的邏輯序號由本參數(shù)進行配置，參見表9（36.211 的 Table 5.7.2-4） 、表 10（36.211 的 Table 5.7.2-5） ，在系統(tǒng)信息中進行廣播。系統(tǒng)共使用 838 個 ZC 序列作為前導的物理根序列，協(xié)議中根

48、據(jù)高速模式下各個物理根序列 u 所支持的最大的進行了分組，使得同一組內的 Ncs 滿足 NCS（g）_maxcsNLTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1818 頁頁NCS_maxUECell36.211所屬網(wǎng)元及設置途徑所屬網(wǎng)元及設置途徑小區(qū)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機接入信道-頻率偏移不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明無LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 2121 頁頁該參數(shù)是指在普通上行子幀 PRACH（format 0、1、2、3）所在的第一個物理資源塊的索引，該參數(shù)的取值影響 PRACH 信道的頻域位置。由于 LTE 系統(tǒng)中 PUCCH 位于系統(tǒng)帶寬的兩側，當 “P

49、RACH 配置索引”的取值在（48.57）的范圍內（即 PRACH 配置在 UpPTS 子幀）時， “PRACH 頻率偏移”不需要配置。當 “PRACH 配置索引”的取值在（0.47）的范圍內（即 PRACH 配置在普通上行子幀）時，需要滿足的條件：PUCCH 格式 2/2a/2b 的可用資源塊/2+PUCCH 格式 1/1a/1b 的可用資源塊/2+” MSG3 單邊預留資源長度”= PRACH 頻率偏移 MAC 配置參數(shù)-MSG3 單邊預留資源長度。2.1.4.2 相鄰小區(qū)間頻率偏移參數(shù)的配置原則各相鄰小區(qū)之間可以通過配置不同的本參數(shù)，將 PRACH 的頻域位置錯開，但這樣會增加剩余 PR

50、B 調度的復雜度，目前建議配置相同。2.2PRACH 信道的參數(shù)的配置方法2.2.1PRACH 信道參數(shù)的配置步驟1.根據(jù)規(guī)劃的小區(qū)半徑選擇前導格式；2.然后根據(jù)小區(qū)接入負載容量確定合適的 RACH 密度，根據(jù)相鄰小區(qū)綜合考慮時頻域分布，確定時頻位置，最終確定 “PRACH 配置索引”的取值。3.確定小區(qū)是否為高速小區(qū)，確定“是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag） ”的配置。4.根據(jù)所選擇的前導格式、規(guī)劃的小區(qū)半徑和“是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag） ”來確定 Ncs 的大小。5.選擇根序列。注：高速低速情況下，需要根據(jù) Ncs 選擇根序列。低速情況下根序列配置和 Ncs 的

51、配置沒有很直接的關系，即不同的 Ncs 可以對應不同的根序列；注：相鄰小區(qū)注：相鄰小區(qū) PRACH 配置時需要考慮步驟配置時需要考慮步驟 6。6.根據(jù) Ncs 的大小計算出生成 64 個前導碼需要的根序列數(shù) N，即為本小區(qū)需要占用的根LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 2222 頁頁序列數(shù)，即第 5 步選則的根序列及隨后的 N-1 個根序列都屬于本小區(qū)使用的根序列。2.2.2鄰小區(qū)的 PRACH 信道的配置防止相鄰小區(qū)之間相互干擾，相鄰小區(qū)之間 PRACH 信道的配置需要考慮的配置參數(shù)有：PRACH 配置索引（prach-ConfigurationIndex）及頻率偏移（prach-Freq

52、uencyOffset）相鄰小區(qū)間的 PRACH 信道的時域或頻域位置盡可能錯開。根序列索引（rootSequenceIndex）鄰小區(qū)在進行根序列的配置時，應該避開其相鄰小區(qū)已占用的根序列。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 2323 頁頁3LTE 典型 PRACH 配置按照如下網(wǎng)絡蜂窩分布考慮的 LTE PRACH 配置。各小區(qū)的蜂窩位置圖，如下圖 3。Cell-1Cell-2Cell-3Cell-4Cell-6Cell-5Cell-10Cell-12Cell-11Cell-13Cell-15Cell-14Cell-19Cell-21Cell-20Cell-16Cell-18Cell-1

53、7Cell-8Cell-9Cell-7圖 3 小區(qū)蜂窩分布圖3.1Format 0 時 PRACH 信道的參數(shù)的配置針對圖 3 中的蜂窩網(wǎng)絡分布，分別針對 RACH 密度 1、密度 2 情況下，對各個小區(qū)進行了PRACH 相關參數(shù)的建議配置，參見表 11、表 12。各小區(qū)按照半徑為 1km 考慮，PRACH 選擇Format 0 格式，零相關配置為 1 即 Ncs=13，一個根序列可以生成 64 個前導碼，故小區(qū)之間配置根序列時，不需要空余一定的根序列索引。密度為 1 的 PRACH 相關參數(shù)配置3.1.1密度為 1 情況下 PRACH 相關參數(shù)配置表 11 Format 0 密度為 1 的

54、PRACH 相關參數(shù)的建議配置小區(qū)小區(qū) IDIDPCIPCI modmod 3 3圖示中圖示中小區(qū)顏小區(qū)顏色色小區(qū)半小區(qū)半徑（徑（m m）PRACHPRACH 配配置索引置索引零相關零相關配置配置根序列根序列索引索引是否為是否為高速狀態(tài)高速狀態(tài)頻率頻率偏移偏移Cell-10紅1000310FALSEOffset1Cell-21綠1000411FALSEOffset1Cell-32藍1000512FALSEOffset1Cell-40紅1000313FALSEOffset1Cell-51綠1000414FALSEOffset1LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 2424 頁頁Cell-62藍1

55、000515FALSEOffset1Cell-70紅1000316FALSEOffset1Cell-81綠1000417FALSEOffset1Cell-92藍1000518FALSEOffset1Cell-100紅1000319FALSEOffset1Cell-111綠10004110FALSEOffset1Cell-122藍10005111FALSEOffset1Cell-130紅10003112FALSEOffset1Cell-141綠10004113FALSEOffset1Cell-152藍10005114FALSEOffset1Cell-160紅10003115FALSEOffset

56、1Cell-171綠10004116FALSEOffset1Cell-182藍10005117FALSEOffset1Cell-190紅10003115FALSEOffset1Cell-201綠10004116FALSEOffset1Cell-212藍10005117FALSEOffset1注：offset1 取值滿足 2.1.5.1 中的頻率偏移的條件。圖 4 給出了 PRACH format 0 格式時，密度為 1 的 RACH 時、頻域分布。子幀配置為1#0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

57、0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms小區(qū)1PRACH配置索引為30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms小區(qū)2PRACH配置索引為40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms小區(qū)3PRACH配置索引為53.1.2密度為 2 情況下 PRACH 相關參數(shù)配置表 11 Format 0 密度為 1 的 PRACH 相關參數(shù)的建議配置小區(qū)小區(qū) IDIDPCIPCI modmod 3 3圖示中圖示中小區(qū)顏小區(qū)顏色色小區(qū)半小區(qū)半徑（徑（m m）PRACHPRACH 配配置索引置索引零相關零相關配置配置根序列根序列索引索引是否為是否為高速狀態(tài)高速狀態(tài)頻率頻率偏移偏移Cell-10紅1000610FALSEOffset1Cell-21綠1000711FALSEOffset1LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 2525 頁頁Cell-32藍1000612FALSEOffset2Cell-40紅1000613FALSEOffset1Cell-