随机接入(RA)培训.ppt
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TD-LTE随机接入过程&MAC实现无线协议一部2011-9-11概述n随机接入是UE与网络建立无线链路的必经过程,只有在随机接入过程完成后,eNB和UE才能进行常规的数据传输。
UE通过随机接入过程实现两个基本功能:
n取得与eNB之间的上行同步n申请上行资源n随机接入过程涉及物理层、MAC层、RRC层等。
物理层定义随机过程所需的前导码Preamble、PRACH信道资源、随机接入过程各消息之间的时序关系等;MAC层负责控制随机接入过程的触发与实施;对于切换过程中的随机接入,则需要RRC层的参与。
2随机接入场景n初始随机接入,从RRC_IDLE接入n无线链路失败n切换,在目地小区接入n下行数据到达,上行失步n上行数据到达,上行失步n辅助定位,用于获取TA(暂未实现)3随机接入模式n竞争随机接入,可由UeMac发起,也可以由eNB通过PDCCH或PDSCH(Msg0,Preamble=0)指示n非竞争随机接入,由eNB通过PDCCH或PDSCH(Msg0,Preamble!
=0)指示4竞争随机接入流程5不同随机接入场景对应的模式n初始随机接入:
UEMAC竞争n无线链路失败:
UEMAC竞争n切换:
PDSCH(竞争/非竞争)n下行数据到达:
PDCCH(竞争/非竞争)n上行数据到达:
UEMAC竞争6竞争的含义及后果n若干个UE选择相同的PRACH信道n这些UE发送相同的前导码Msg1:
前导码Preamblen前导码的格式(0-4)n前导码的性质n竞争前导码的分组7随机接入信道PRACHnTD-LTE系统中一个无线帧最多有6个PRACH,分布在一个或多个子帧上;一个PRACH占用6个PRBnTDD模式下PRACH信道通过5个参数确定:
n0:
prach-FreqOffset起始频带偏移(5)nPrachCfgIndex:
5(0,0,0,0)前导码格式0n1:
F-ra频带索引n2:
T-ra0复现位置n3:
T-ra1半帧位置n4:
T-ra2子帧位置Msg2:
唯一带上行授权的PDSCHnMsg2对应的PDCCH和PDSCH用Ra-Rnti加扰,Ue侧盲检Ra-Rnti=1+T_id+10*F_idn一个Msg2可包含对多个UE的响应n一个窗口内可以多次下发Msg2n一个子帧内可以发送不同RA-RNTI的Msg2Msg3:
n参见参见331P100开始开始n非竞争场景非竞争场景下第3条消息内容包括:
下行数据到达:
下行数据到达:
PaddingBsr/空Bsr/Bsr(共4字节)切换:
切换:
RRC重配完成和CRNTI控制单元(共14字节)n竞争场景竞争场景下MSG3包含的内容初始随机接入:
初始随机接入:
RRC链接建立请求和竞争决议ID(共7字节)无线链路失败:
无线链路失败:
RRC链接重建请求和竞争决议ID(UeId(CRNTI,物理小区ID,短MAC-I)和重建原因)接入后使用临时CRNTI上行数据到达:
上行数据到达:
CRNTI和Bsr(共7字节)下行数据到达(竞争):
下行数据到达(竞争):
CRNTI和PaddingBsr/Bsr(共7字节)切换(竞争):
切换(竞争):
1消息3资源足够:
RRC重配完成消息和CRNTI(共11字节)2消息3资源不够:
BSR和CRNTI(共7字节)上行数据到达nUe有上行数据,但TA模块发现上行失步,触发随机接入过程。
此时eNB的TA模块也发现Ue失步。
Ue侧和eNB侧分别发起PUCCH资源释放。
nUe发起竞争随机接入,BB解出TA,Up发送MSG2时认为Ue重新同步上,调整TA定时器,准备重配PUCCH下行数据到达neNB侧有下行数据,但TA模块发现Ue上行失步,触发Msg0。
此时Ue的TA模块也发现上行失步。
Ue侧和eNB侧分别发起PUCCH资源释放。
nUe发起随机接入,BB解出TA,Up发送MSG2时认为Ue重新同步上,调整TA定时器,准备重配PUCCHMsg4:
竞争决议n类型1:
含竞争决议ID的PDSCH(消息3中的CCCHSDU)n类型2:
用CRNTI加扰的PDCCHn初始随机接入:
RRC连接建立+竞争决议IDn无线链路失败:
RRC连接重建+竞争决议IDn上行数据到达:
DCI0(MSG3有MACCE)n下行数据到达(竞争):
PDCCH(MSG3有MACCE)n切换(竞争):
PDCCH(MSG3有MACCE)nRrcConnectionReject消息随机接入L1时序关系参见协议213P17UEMAC-RA过程初始化n1获取PRACH信道n2选择前导码组n3随机接入响应窗长n4初始功率和功率台阶n5消息1最大发送次数n6消息3最大传输次数n7竞争决议定时器时长n参见321P12UEMAC-RA资源选择n参见协议321P13UEMAC-RAResponse的接收n参见协议321P14UE-MAC竞争决议(MSG4)接收n参见协议321P15RA的MAC实现n1在固定子帧收前导码,并将前导码保存到本地缓存n2在下行调度子帧处理本地缓存中的前导码,包括:
分配临时CRNTI,建立临时上下文(分配临时UeId)分配消息3资源。
组建MSG2PDU并通过下行TD调度,返回调度结果,如果调度成功,则将消息3相关信息保存到本地缓存供接收触发和上行资源池和上行HARQ使用,创建临时/正式HARQ进程。
n3如果调度不成功,则抛弃本次处理结果,到下一个下行调度子帧再进行处理随机接入MAC资源的回收n非竞争随机接入无临时资源;竞争随机接入消息3达到最大重传次数时,回收临时CRNTI和临时上下文,如果消息3为ACK,那么:
n初始随机接入/无线链路失败:
临时上下文:
收到MSG4的ACK/MSG4达到最大重传次数临时CRNTI:
消息4为RRCReject消息/消息5异常,eNB发起UeRelease/Ue去附着n竞争切换/竞争下行数据到达/上行数据到达:
临时CRNTI/临时上下文:
消息3中包含CRNTIMacCe时,回收CRNTI和临时上下文Msg0的发送n下行数据到达:
eNB侧有Ue的下行数据需要发送,TA模块超时,MAC分配非竞争Preamble,发送用CRNTI加扰的PDCCH(DCI-1A)n切换:
总结n参见WORD文档总结.docn谢谢