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LTE随机接入过程
destild
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发表于 2018-09-30 16:05:34  只看楼主 

接着上一节《UE开机入网流程》我们继续学习UE开机入网流程。UE开机入网的的最后一步是随机接入,RACH随机接入的流程图如下:

1.PNG

图1.随机接入流程图

如果UE成功探测到上行资源且在UL-SCH信道上分配到这些资源。图1中的流程图可以简化为图2.的随机接入RRC信令流程:

2.PNG

图2.随机接入RRC信令流程图


下面,我们对于这个过程进行逐个讲解。


PRACH前导序列: 下图描述了两个UE向ENodeB发送前导的一个过程。由于UE-A更加靠近eNodeB,因此eNodeB接收UE-A的消息时延较小。

3.PNG

图3.UE发送的前导

UE发送前导后,便开始监控PDCCH的响应信号,该响应通过响应窗中的RA-RNTI标识。图4是一个eNodeB发送的随机接入响应窗,该响应窗中添加了UE的标识以区别不同的UE。

4.PNG

图4.随机接入响应窗


MAC调度授权:接到UE的随机接入前导后,eNodeB通过DL-SCH发送随机接入响应消息,消息内容包括随机接入前导指示RAPID,定时校准消息,初始上行授权和临时C-RNTI分配。

5.PNG

图5. MAC随机接入响应


RRC连接请求:如果UE利用正确的RA-RNTI解码了PDCCH,那么它就解码相关的DL-SCH资源块来检查这个资源块里是否包含了RAPID。如果包含,UE通过第一个子帧传输UL-SCH传输块。如图6.所示,UE解码DL-SCH资源得到响应的RAPID。

6.PNG

图6. UE解码DL-SCH资源块

如果UE无法得到RAPID或者没有收到随机接入响应消息,UE只有重新传输新的前导序列。


RRC连接建立:UE通过第一个UL-SCH消息向eNodeB发送标识来实现MAC竞争解决。然后,eNodeB在MAC头添加UE标识,其他不同标识的UE意识到发生冲突后就重新发送一个新的前导,重新接入系统。

7.PNG

图7. MAC竞争解决流程


RRC建立连接完成:UE完成RRC连接


除此之外我,我们简单的总结一下和随机接入相关的知识点。

(1)三个上行物理信道

9.PNG

图8.上行物理信道

PRACH(Physical Random Access Channel):物理随机接入信道,用于承载随机接入前导。PRACH 位置由上层信令定义;

PUCCH(Physical Uplink Control Channel):物理上行控制信道 ,承载上行控制信息(UCI),如下行传输的 ACK/NACK 回应消息,和信道质量指示 CQI (Channel QualityIndicator)报告。信道同时承载调度请求指示和 MIMO 码字反馈消息;

PUSCH(Physical Uplink Shared Channel):物理上行共享信道,上行主要信道,用于承载上行共享传输信道 UL-SCH(Uplink Shared Channel)。该信道传输信令,用户数据,和上行控制信息(UCI)。


(2)基于竞争的接入Vs不基于竞争接入

随机接入的触发条件有5种,分别是:

  1. RRC_IDLE初始接入和TAU更新,从IDLE状态到CONNECT状态

  2. 无线链路断开时接入,即RRC重建过程

  3. RRC_CONNECTED状态下,切换时随机接入

  4. RRC_CONNECTED状态下,收到上行数据,需要随机接入,如“上行失步”

  5. RRC_CONNECTED状态下,收到下行数据,需要随机接入,如“下行失步”

基于竞争的随机接入方式:接入适用于以上的5中情况,需要注意的是对于c,d,e来说,在需要随机接入的情况下,但有没有响应的PRACH资源可以使用,也有可能才有基于竞争的接入方式。

基于非竞争的接入方式:即eNodeB会只是UE使用什么preambel序列,以及PRACH资源。因此在切换、下行失步的情况下可能使用非竞争的随机接入。



2018年9月30

8.PNG


[[i] 本帖最后由 destild 于 2018-10-2 07:50 编辑 [/i]]
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    发表于 2018-10-02 00:20:26 
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    发表于 2018-10-09 21:12:14  只看楼主 


    QUOTE:
    原帖由 djukic 于 2018-10-1 16:20:26 发表
    学习了,谢谢发帖!

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    发表于 2019-04-05 12:47:23 
    学习了,关于Mac层的东西,再多写点想进一步了解

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