LTE隨機接入很全

LTE隨機接入很全頻位置。在頻位置。在211表Table中配置。其中f是頻率資源索引。PRACH結(jié)構(gòu)PRACH格式對于格式1到3，頻域間隔，占用864個子載波(ZC序列長度839，剩余25個子載波兩邊保護)。格式4，頻域講，占用144個子載波（ZC序列139，剩余5個兩邊時頻位置對于TDD，格式有4種，和TDD上下行幀劃分和prach-ConfigIndex有關(guān)，見211表Table5.7.1-3。prach-ConfigIndex確定了四元結(jié)構(gòu)體(f,t0,t1,t2)，決定了prach發(fā)送的時源是否在所有的無線幀，所有的偶數(shù)無線幀，所有的奇數(shù)無線幀上重現(xiàn)。t1=0,1表示隨機接入資源是否位于一個無線幀的前半幀或者后半幀。t2表示前導(dǎo)碼開始的上行子幀號，其計數(shù)方式為在連續(xù)兩個下行到上行的轉(zhuǎn)換點間的第一個上行子幀作為0進行計數(shù)。但對于前導(dǎo)碼格式4，t2表示為(*)。序列組產(chǎn)生每個基站下有64個preamble序列，怎么產(chǎn)生呢1、由邏輯根序列號RACH_ROOT_SEQUENCE查表Table得到物理根序列號。2、用zeroCorrelationZoneConfig以及highSpeedFlag（如果為高速，則是限制級）查211表格Table得到循環(huán)位移N;3、用循環(huán)位移N與根序列，得到64個preamble序列。1個根序列可能無法生產(chǎn)64個preamle序列，則取下一個根序列繼續(xù)生成，直到得到64個preamble。能生成LNZCNCS」，NZC是長度序列長度為839（格式4為139）。高速模式下（限制集）循環(huán)位移非等間隔。高速模式下，原根序列和生成好的序列相關(guān)，峰值會出現(xiàn)三個，同步時需要合并三個窗口能量做估計。MAC層處理流程觸發(fā)條件C-RNTI,msg3在CCCH中發(fā)送，在msg4中回攜帶msg3的內(nèi)容作為UE標識讓UE知道是否該msg4是針對自己的。2、UEMAC層觸發(fā)：此時已經(jīng)有了C-RNTI，不是為了入網(wǎng)而是為了2種情況：要BSR3、PDCCHDCIformart1A觸發(fā)：基站發(fā)現(xiàn)UE的ultiming老不對了,可能是“TimingAdvanceCommandMACControlElement”老調(diào)整不好了（該方式時相對值調(diào)整），基站復(fù)位一下UE的timing調(diào)整參數(shù)（隨機接入的timing調(diào)整時絕對值調(diào)整，做完后應(yīng)當(dāng)復(fù)位一下相對值參數(shù)，以后用MAC控制元素相對值并不分配下行帶寬，只是指示隨機接入。B、字段“Localized/DistributedVRBassignmentflag”設(shè)置為0F、剩下的bits全填0。按照是否競爭，又分Contentionbased和Non-contentionbased。非競爭的消息如果PreambleIndex（碼索引）填為全0則表示使用競爭的。如果PreambleIndex不為0，但PRACHMaskIndex（時頻資源實現(xiàn)應(yīng)該是都一起分配了吧）。發(fā)送Preamble準備先必須得到一些PRACH和RACH的配置參數(shù)，才能發(fā)起隨機接入。zeroCorrelationZoneConfig以及highSpeedFlag確定了循環(huán)位移，則可以從根序列確定64個preamble序列。把這64個序列取一部分（RRC配置numberOfRA-Preamble，取的這部分又分為2組（組A和組BRRC配置了numberOfRA-Preambles，則組B大小為numberOfRA-Preambles-numberOfRA-Preambles。3、確定功率資源。組B用來傳大數(shù)據(jù)的msg3，但由于RB多了多功率有要求。計算組B傳輸?shù)墓β什荒艽笥谧畲蠊β剩玫絽?shù)deltaPreambleMsg4、確定RAR響應(yīng)窗口ra-ResponseWindowSize；10、發(fā)送組B的preamble需要用到的功率參數(shù)messagePowerOffsetGroupB（PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER=1），設(shè)置backoff參數(shù)為0，選擇隨機接注明：如果已經(jīng)開始了隨機接入，基站又指示開始新的一個，UE選哪個由UE廠RRC配置參數(shù)PRACH-ConfigfielddescriptionshighSpeedFlagParameter:High-speed-flag,seeTS,[21,correspondstoRestrictedsetandFALSEtoUnrestrictedset.產(chǎn)生序列時用，如果為高速，則用限制級的序列偏移。prach-ConfigIndexParameter:prach-ConfigurationInde,xseeTS[21,確定時頻位置時用，確定幀號、子幀號、時隙號，即確定時域位置。prach-FreqOffsetParameter:prach-FrequencyOffset,seeTS,[21,ForTDDthevaluerangeisdependentonthevalueofprach-ConfigIndex.確定時頻位置時用，確定頻域位置，相對頂部（或底部）多少個RB。PRACH-ConfigfielddescriptionsrootSequenceIndexParameter:RACH_ROOT_SEQUENCE,seeTS[21,根序列邏輯索引，產(chǎn)生序列時zeroCorrelationZoneConfigParameter:Nconfiguration,seeTS,[21,tableforpreambleformat0..3andTS,[21,tableforpreambleformat4.產(chǎn)生序列時用，覺得序列偏移。mac-ContentionResolutionTimerTimerforcontentionresolutioninTS[6].Valueinsubframes.Valuesf8correspondsto8subframes,sf16correspondsto16subframesandsoPRACH-ConfigfielddescriptionsmaxHARQ-Msg3TxMaximumnumberofMsg3HARQtransmissionsinTS[6],usedforcontentionbasedrandomaccess.Valueisaninteger.MSG3的最大HARQ傳輸次數(shù)messagePowerOffsetGroupBThresholdforpreambleselectioninTS[6].ValueindB.Valueminusinfinitycorrespondsto–infinity.ValuedB0correspondsto0dB,messageSizeGroupAThresholdforpreambleselectioninTS[6].Valueinbits.Valueb56correspondsto56bits,b144correspondsto144bitsandsoon.PRACH-ConfigfielddescriptionsnumberOfRA-PreamblesNumberofnon-dedicatedrandomaccesspreamblesinTS[6].Valueisaninteger.Valuen4correspondsto4,n8correspondsto8andsoon.Preamble總共的個數(shù)powerRampingStepPowerrampingfactorinTS[6].ValueindB.ValuedB0correspondsto0dB,dB2correspondsto2UE重發(fā)preamble時，每次功率增加的步長preambleInitialReceivedTargetPowerInitialpreamblepowerinTS[6].ValueindBm.ValuedBm-120correspondsto-120dBm,dBm-118correspondsto-118dBmandsoon.基站期望的目標功率PRACH-ConfigfielddescriptionspreamblesGroupAConfigProvidestheconfigurationforpreamblegroupinginTS[6].Ifthefieldisnotsignalled,thesizeoftherandomaccesspreamblesgroupA[6]isequaltonumberOfRA-Preamble.s符合參數(shù)，包含sizeOfRA-PreamblesGroupA，messageSizeGroupA，messagePowerOffsetGroupB如果沒有該參數(shù)數(shù)目只有組A沒有組B，組A的大小和RA組大小一樣。preambleTransMaxMaximumnumberofpreambletransmissioninTS[6].Valueisaninteger.Valuen3correspondsto3,n4correspondsto4andsoon.Preamble最大發(fā)送次數(shù)PRACH-Configfielddescriptionsra-ResponseWindowSizeDurationoftheRAresponsewindowinTS[6].Valueinsubframes.Valuesf2correspondsto2subframes,sf3correspondsto3subframesandsoUE發(fā)送完preamble后，等待響應(yīng)的窗口，如果窗口沒有收到響應(yīng)，認為基站沒有窗口為“發(fā)送完preamble的最后一個子幀+3”到“發(fā)送完preamble的最后一個子幀+3+ra-ResponseWindowSize”ra-PRACH-MaskIndexExplicitlysignalledPRACHMaskIndexforRAResourceselectioninTS非競爭時用，表明時頻位置。PRACH-ConfigPRACH-Configfielddescriptionsra-PreambleIndexExplicitlysignalledRandomAccessPreambleforRAResourceselectionin非競爭時用，表明UE發(fā)的碼序列索引。就用基站的，否則用36101中規(guī)定的23dbm（不像wimax每個終端的能力可以不一referenceSignalPower基站RS發(fā)送功率，用來算路損，發(fā)送msg3betaOffset-CQI-Index：CQI在PUSCH中傳輸時，占的總資源比例，在基站指定的隨機接入中如果上報CQI就會用到，既用來決定msg3的CQI占用的RE數(shù)，deltaMCS-Enabled:msg3功控時，是否需要針對不同調(diào)制方式做修正。資源選擇步驟1：選取碼資源RRC如果配置了指定的資源，則用RRC配置的，參數(shù)ra-PreambleIndex為碼索PreambleIndex不全為0），則選擇指定的資源。如果RRC沒有配置指定的資源，則如果組B存在，且需要傳輸?shù)腗SG3大于messageSizeGroupA，則看組B要求的功率是否滿足，如果滿足則隨機選取組B的碼發(fā)送。判斷條件CMAX–preambleInitialReceivedTargetPower–deltaPreambleMsg3–messagePowerOffsetGroupB>0如果MSG3傳輸過，現(xiàn)在重傳，則選取碼組時，和上次一樣。在組B或組A步驟2：選取時頻資源協(xié)議容許指定碼資源但不指定時頻資源。但不容許指定時頻資源但不知道碼資MaskIndex=0B、參考參數(shù)prach-ConfigIndex與PRACHMaskIndex,ra-PreambleIndex,選取時頻資源如果指定了ra-PreambleIndexd(碼資源)但沒指定時頻資源PRACHMaskIndex，則隨機選擇一個時頻資源。如果碼資源沒有指定，則隨機選擇1個時頻資源，再在該資源后面連續(xù)2幀再選2個資源，最后在這3個資源中幾率均等的選取功率選擇PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER=preambleInitialReceivedTargetPower+DELTA_PREAMBLE+(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER–1)*powerRampingStep;可見，發(fā)碼的時候是不用協(xié)議中功控公式的，不需要估計路損等參數(shù)，指示從可見，發(fā)碼的時候是不用協(xié)議中功控公式的，不需要估計路損等參數(shù)，指示從目標功率開始從最小的一次次往上抬功率。目標功率開始從最小的一次次往上抬功率。RAR監(jiān)聽窗口UE第n幀發(fā)完RA后，在n+3到n+3+ra-ResponseWindowSize監(jiān)聽基站的RAR消息類容RA-RNTIpreamble的時頻資源的RAR。RAR消息頭針對同一個RA-RNTI（時頻資源可能基站能解出多個碼的preamble，也息，該消息包含若干子RAR消息體（每個消息體對應(yīng)1個RAPID子頭，RAPID是preamble的碼索引），每個消息體針對不同的preamble碼回的。但backoff參數(shù)只有一個在MAC子頭中?；颈仨氃谝粋€MAC包中回所有同一RA-RNTI的RAR，不然會擾亂UE的時序，后面會講。RAR消息體Timingadvancecommand：時頻調(diào)整，絕對值調(diào)整，實際調(diào)整量為該IE*16個TsTemporaryC-RNTI：臨時分配的RNTI，傳MSG3時用在傳輸信道加擾用。-Fixedsizeresourceblockassignment–10bits轉(zhuǎn)換后可以得到RIV-TPCcommandforscheduledPUSCH–3bits相對功率(實際發(fā)送MSG3時功控公式中參數(shù)f(i)為該值加上(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER–1)*powerRampingSte。見213表Table；-CSIrequest–1bit對于競爭的隨機接入沒有意義，否則表示CQI“Fixedsizeresourceblockassignment”轉(zhuǎn)換如下：1、如果帶寬小于等于44RB，則“resourceblockassignment”最低位的b個2、如果帶寬大于44RB，先確定跳頻比特長度hoppingbitsN。如果使用了UL_hopUL_hopUL_hop-10，在“resourceblockassignment”中NUL_hop個bits后（從高位開始數(shù)），加入b個0。組成新的數(shù)據(jù)當(dāng)作RIV。MAC處理2、如果preamble的碼索引就是終端發(fā)出的preamble，則a、認為接收RAR成功b、給PHY調(diào)整timingd、設(shè)置msg3的帶寬分配到PHY（需要解析一下，看是在mac解析還是在phy解析，見前面“消息體”描述）e、如果基站指定了碼索引ra-PreambleIndex，則認為隨機接入完成了，否則:<1>保存TemporaryC-RNTI，msg3要加擾用<2>如果是第一次收到rar，且msg3不是RRC消息（RRC消息在CCCH上傳），則生成msg3時在MAC的控制元素中帶上C-RNTI(此時只能是SR資源不可用或者時頻太久沒有調(diào)整，觸發(fā)隨機接入)3、如果RAR消息頭中沒有UE自己的preamble索引RAPID，或者在監(jiān)聽窗口沒有收到RAR消息，處理一樣（213里面說處理是不一樣的，和MAC矛盾MACA、發(fā)送此時加1.PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER+1B、如果達到最大preamble發(fā)送次數(shù)，通知高層C、如果MAC自己發(fā)起的隨機接入（SR觸發(fā)或時偏調(diào)整觸發(fā)），則在0和backoff值中隨機選取一個，等到時間結(jié)束在發(fā)preambleD、重新選擇資源發(fā)送preamble。下面說下物理層的描述，和MAC描述有沖突。1、第N子幀收到了對應(yīng)RA-RNTI的響應(yīng)，且preamleindex是自己，則說明nodeB收到了自己的發(fā)送請求，則調(diào)整timing保存TemporaryC-RNTI,準備在N+6幀發(fā)送MSG3（TDD在第6幀開始的第一個上行子幀發(fā)送）；2、第N子幀收到了對應(yīng)RA-RNTI的響應(yīng)，且preamleindex不是自己。則說明自己發(fā)送的preamble基站沒有收到，則在第N+5幀內(nèi)調(diào)整功率重發(fā)preamble基站針對一個RA-RNTI在一條大消息中回所有的preamble碼字的RAR。如果沒有本UE的但有別的UE的，說明其他UE已經(jīng)檢測出來了下面進行msg3和msg4流程了，不會再發(fā)碼，因此本UE趕快發(fā)碼也不會和別人沖突。但細想一下，有可能出現(xiàn)這種情況：比如有10個UE在同一個時頻位置發(fā)送了preamble（RA-RNTI相同），基站可能只檢測出2個preamble（可能還檢測錯了），如果UE不退避直接發(fā)送，那么還有至少還有8個UE要發(fā)送很可能再次碰撞。因此這種情況建議還是按照MAC層規(guī)定退避。3、過了RAR接收窗口還沒收到對應(yīng)RA-RNTI響應(yīng)，則在第N+4幀內(nèi)調(diào)整功率重基站收到東西后不管有沒有收到都應(yīng)該回RAR，沒有檢測出來碼但檢測到信號了就只發(fā)個backoff。但RAR都沒發(fā)說明UE功率太小了，趕快加大功率發(fā)了根本針對MAC和PHY描述不一致，實現(xiàn)建議：1、eNodeB在針對一個RA-RNTI回RAR時，把針對該RA-RNTI的所有preamble碼字的RAR都在一條消息中帶下來。只要檢測到信號，都回RAR。2、UE如果收到針對自己RA-RNTI的RAR，但如果沒有針對自己preamlbe的響3、UE如果在接收窗口沒有收到任何針對自己RA-RNTI的RAR，則直接在N+4幀內(nèi)重新發(fā)碼，不需要退避了。1、timing值在RAR時是絕對值，而以后的MAC信息元素調(diào)整是相對值，隨機接入完成后timing值應(yīng)當(dāng)復(fù)位。如果隨機接入過程中（MSG4下來之前）收到了MAC信息元素的timing調(diào)整，廠家自己決定怎么做，可以忽略該調(diào)整；2、TemporaryC-RNTI需要保存用來后續(xù)msg3加擾；3、ULGrant的翻譯工作如果MAC層做的話，需要轉(zhuǎn)換成一般的DCIformat0格4、如果重新發(fā)送preamble，且沒有收到backoff參數(shù)，自己選取默認的backoffMSG3傳輸方式用HARQ，最大重傳次數(shù)是RRC配置的maxHARQ-Msg3Tx。用的資源在RAR中的ULGrant中描述，描述了時頻位置，跳頻，功控參數(shù)。傳輸時機收到RAR后第6幀（36213中描述），如果第6幀不是上行幀，則等到第一個上行時頻位置收到RAR后第6幀（36213中描述），如果第6幀不是上行幀，則等到第一個上行發(fā)送功率我把msg3的特定參數(shù)帶入到了協(xié)議中的功控公式即上式。如果是在組B發(fā)送碼，對應(yīng)于組A的功率偏移messagePowerOffsetGroupB，體現(xiàn)在10log10(MPUSCH(i))中，因為分的RB數(shù)目多了。在初始發(fā)碼的時候只是粗略估計一下組B的msg3多需要多少功率，而在RAR之后，就可以精確計算而不需要那個粗：UE最大發(fā)送沖率如果基站sib中配置了就用基站的，否則用36101中規(guī)定的23dbm（不像wimax每個終端的能力可以不一樣，期望接收功率與“MSG3相對preamble的偏移功率”。對第一次preamble傳輸抬升的功率。δ：RAR消息中的TPC字段，相當(dāng)于閉環(huán)功控基站調(diào)整參數(shù)。1、傳輸信道用TemporaryC-RNTI加擾；2、Msg3的最大bits數(shù)目，在RRC配置中的messageSizeGroupA規(guī)定。3、如果是RRC層觸發(fā)的隨機接入，則邏輯信道為CCCH，傳輸RRC信令,TM方式，攜帶一個UE標識。MAC還必須保存該CCCH的消息（RRCConnectionRequest消息消息），用作msg4時的比對判斷是否msg4是給自己的。如果是MAC層自己觸發(fā)的隨機接入，至少攜帶一個C-RNTI（此時已經(jīng)有C-RNTIRNTI，在MAC控制元素中攜帶該C-RNTI而不是TemporaryC-RNTI）在MAC控制4、每發(fā)送完msg3（包括重傳），應(yīng)該起定時器mac-ContentionResolutionTimer監(jiān)聽msg4。可見，eNodeB不能通過傳輸信道的TemporaryC-RNTI識別UE，而應(yīng)該通過解出MAC信息元素或者RRC消息后才知道是哪個UE。MSG4(ContentionResolution)Msg4意義不同UE可能選擇了相同的時頻資源，相同的碼資源（Preambleindex），則RAR消息中RA-RNTI和RAPID都相同，多個終端可能同時發(fā)送msg3。如果同時發(fā)送了，則基站無法解出msg3來，也有一點可能基站能解出1個UE的msg3（比如基站和某個UE功率差得實在太大，該UE的信號基站無法收到但基站的信號他能收到，而另外一個UE信號很好且在相同資源發(fā)了相同的preamble）。所以UE需要比對msg4看是否是針對自己的，如果是自己的才知道沒有沖突。Msg4形式與內(nèi)容Msg4的意思是競爭解決，可能是多種形式。1、如果msg3是RRC信令(mac傳輸CCCHSDU)，則Msg4的PDCCH用TemporaryC-RNTI加擾，msg