无线通信中终端开机后的第一个任务就是完成在服务小区上的接入,而这个接入就是随机接入(RACH)流程;在随机接入过程中终端需首先完成下行和上行的同步,再进行接入资源的分配和占用;
1.4G网络RACH作用
在上行链路上UE与eNB取得同步;
获取Msg3(在RRC连接请求中);
2.4G网络上下行同步
在4G网络中下行同步(eNB发送,UE接收)是通过特殊同步信道获取,eNB下行同步信号通过特殊同步信道进行广播;而上行同步则不同,其中:一是上行同步过程只在紧急情况时才会触发;二是上行同步每次只是针对一个特定的用户。
3.4G网络RACH触发场景
(UE) RRC_IDLE态的初始接入;
RRC连接重新建立过程;
切换(基于竞争或非基于非竞争);
RRC连接期间DL数据到达,需要RACH随机接入;如当UL同步状态为“失步”;
RRC连接期间的UL数据到达,需要RACH随机接入;例如UL同步状态为“失步”或无可用信道资源;
4.4G网络RACH类型
根据前导序列码(PRACH Preamble)的分配方式,4G网络中的RACH分为"竞争"和"非竞争"两种类型;
4.1"竞争”(Contention Based)类RACH流程
1) UE --> NW UE发送接入码(RACH Preamble (RA-RNTI, indication for L2/L3 message size))
2)UE <-- NW 网络回送接入响应(Random Access Response (Timing Advance, T_C-RNTI, UL grant for L2/L3 message))
3) UE --> NW UE请求RRC连接( L2/L3 message)
4) 网络响应RRC连接:竞争解决(Message for early contention resolution)
4.2"非竞争”(Contention Based)类RACH流程
1) UE <--NW 网络指配前导序列码( RACH Preamble (PRACH) Assignment)
2) UE --> NW UE根据前导序列接入 (RACH Preamble (RA-RNTI, indication for L2/L3 message size))
3) UE <--NW 网络响应UE接入(Random Access Response (Timing Advance, C-RNTI, UL grant for L2/L3 message)
5.终端在4G网络RACH中携带的信息
终端在随机接入(PRACH)过程中携带的信息有:
1)随机接入码发送时机(PRACH Preamble transmission Timing (t_id));
2) 随机接入码发送的频域(Location of PRACH transmission in frequency domain (f_id));
3)随机接入信号中的I/Q数据序列( Sequence of the whole I/Q data of PRACH signal (one example shown below))。
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整理:kangguoying20201205
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