LTE-RRC连接建立过程优质PPT.ppt

1、5、RRC_CONNECTED态下，下行数据到达（此时需要回复ACK/NACK）时，上行处于“不同步”状态；6、RRC_CONNECTED态下，UE位置辅助定位需要，网络利用随机接入获取时间提前量（TA:Timing Advance）。,随机接入过程：,随机接入的分类：随机接入过程有两种不同的方式：（1）基于竞争（Contention based）：是使所有UE都可在任何时间可以使用的随机接入序列接入，应用于之前介绍的前5种场景；（2）基于非竞争（Non-Contention based或Contention-Free based）：是指UE在接入时,使用eNodeB提供的特定前导序列和Pra

2、ch资源,避免与其他的UE冲突，只应用于之前介绍的（3）、（5）、（6）三种场景。,reamble Preamble的主要作用是告诉eNodeB有一个随机接入请求，Preamble在PRACH上传输。eNodeB会通过广播系统信息SIB2来通知所有的UE，允许在哪些时频资源上传输preamble。每个小区有64个可用的preamble序列，UE会选择其中一个（或由eNodeB指定）在PRACH上传输。这些序列可以分成两部分，一部分用于基于竞争的随机接入，另一部分用于基于非竞争的随机接入。用于基于竞争的随机接入的preamble序列又可分为两组：group A和group B，其中GroupA的

3、数目由参数preamblesGroupA来决定,如果numberOfRA-Preambles=sizeOfRA-PreamblesGroupA时，group B不存在。这些配置eNodeB是通过RACH-ConfigCommon（SIB2）下发的。,reamble的选择：如果还没有 传输Msg3，UE接入时估计后续的可能的消息大小大于messageSizeGroupA值；并且路径损耗pathloss小于 PCMAX preambleInitialReceivedTargetPower deltaPreambleMsg3 messagePowerOffsetGroupB 则使用group B中的

4、preamble；否则使用group A中的preamble。eNodeB就能够根据收到的preamble知道该preamble所属的group，从而了解Msg 3的大致资源需求。如果UE进行的是基于非竞争的随机接入（例如非竞争下的handover），使用的preamble是由eNodeB直接指定的，为了避免冲突，此时使用的preamble是除group A和group B外的预留preamble。,Rach-config：eNodeB通过广播SIB-2发送RACH-ConfigCommon，告诉UE preamble的分组、Msg 3大小的阈值、功率配置等。UE发起随机接入时，根据可能的Ms

5、g 3大小以及pathloss等，选择合适的preamble。,numberOfRA-Preambles：决定基于竞争的随机接入的preamble数目；sizeOfRA-PreamblesGroupA：决定groupA的数目；messageSizeGroupA：用组A时，MSG3的最大的消息大小；messagePowerOffsetGroupB：用组B发送码，对应于组A的功率偏移；powerRampingStep:功率抬升因子，UE重发preamble时，每次功率增加的步长；preambleInitialReceivedTargetPower:前导码初始发射功率；preambleTransMa

6、x:前导码最大传输次数；ra-ResponseWindowSize:随机接入响应窗口；mac-ContentionResolutionTimer:竞争决议定时器；maxHARQ-Msg3Tx:MSG3的最大HARQ传输次数；,PRACH时频资源 PRACH用于传输random access preamble，某小区可用的PRACH时频资源是由SIB-2的prach-ConfigIndex和prach-FrequencyOffset字段决定的。一旦这两个字段决定了，对接入该小区的所有UE而言，preamble的格式（format）和可选的PRACH时频资源就固定了。每个preamble在频域上占

7、用6个连续RB的带宽，这正好等于LTE支持的最小上行带宽。因此，不管小区的传输带宽有多大，都可以使用相同的RA preamble结构。,reamble在时域上的长度取决于配置。,不同的preamble格式,随机接入过程：,不同格式的preamble在时域上所占的连续子帧数是不一样的，format 0占1个子帧，format 1和format 2占2个子帧，format 3占3个子帧，format 4只用于特殊子帧的UpPTS。,对TDD而言，每个子帧可以有多个PRACH资源，这是因为TDD中每个系统帧的上行子帧数更少，从而要求每个子帧发送更多的RA请求。在TDD中，每个10ms的系统帧内至多可

8、发送6个RA请求。（见36.211的5.7.1-3的）对TDD而言，preamble在时域上的配置也是通过prach-ConfigIndex来指定的，且对应的表为36.211的Table 5.7.1-3和Table 5.7.1-4。其中DRA表示UE在一个10ms的系统帧内有多少次随机接入的机会。Table 5.7.1-4指定了preamble的时频位置，下图为该表部分截图,随机接入过程：,四元组（fRA,tRA（0）,tRA（1）,tRA（2）唯一指定一个特定的随机接入资源。fRA是频率资源索引,tRA（0）指定了preamble可以选择在哪些系统帧上发送（0：所有帧；1：偶数帧；2：奇数帧

9、）。tRA（1）指定preamble是位于前半帧还是后半帧（0：前半帧；后半帧）。tRA（2）指定preamble起始的上行子帧号，该子帧号位于两个连续的downlink-to-uplink switch point之间，且从0开始计数（见下图）。对于format 4而言，其起始子帧是特殊帧，无tRA（2）配置，其标记为（*）。通过prach-ConfigIndex指定的PRACH configuration index，UE就得到了可能的 tRA（0）、tRA（1）、tRA（2）配置，从而知道可以在哪些子帧上传输preamble。PRACH的时域资源配置,随机接入过程：,reamble在频域

10、上的起始RB是由prach-ConfigIndex和prach-FrequencyOffset确定的。通过prach-ConfigIndex查表Table 5.7.1-4得到fRA（频域的偏移，单位是6个RB），通过prach-FrequencyOffset可以得到，再通过如下公式，可以得到format 03的preamble在频域上的起始RB：,对于format 4而言，起始RB的计算公式如下：,其中 是系统帧号，是该系统帧内DL to UL switch point的个数。,基于竞争的随机接入过程：,在发送preamble码之前，UE已经通过SIB2获取小区的prach-config和ra

11、ch-configcommon的配置信息,基于竞争的随机接入过程步骤一：UE发送preamble UE发送random access preamble给eNodeB，以告诉eNodeB有一个随机接入请求，同时使得eNodeB能估计其与UE之间的传输时延并以此校准uplink timing。（时间校准定时器timeAlignmentTimer）UE要成功发送preamble，需要：1）选择preamble index；2）选择用于发送preamble的PRACH资源；3）确定对应的RA-RNTI；4）确定目标接收功率PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER。,1、选择prea

12、mble index 基于竞争的随机接入，其preamble index是由UE随机选择的。UE首先要确定选择的是group A还是group B中的preamble。如果存在preamble group B，且msg3的大小大于messageSizeGroupA，且pathloss小于 PCMAX preambleInitialReceivedTargetPower deltaPreambleMsg3 messagePowerOffsetGroupB，则选择group B；否则选择group A。如果之前发送过msg3且接入失败，则再次接入尝试时使用的preamble应该与第一次发送msg3

13、时对应的preamble属于相同的group。确定了group之后，UE从该group中随机选择一个preamble。,2、选择用于发送preamble的PRACH资源 基于prach-ConfigIndex、PRACH Mask Index以及物理层的timing限制，UE会先确定下一个包含PRACH的可用子帧。prach-ConfigIndex指定了时域上可用的PRACH资源。PRACH Mask Index定义了某个UE可以在系统帧内的哪些PRACH上发送preamble。定时：如果UE在子帧n接收到一个RAR MAC PDU，但对应TB中没有一个响应与其发送的preamble对应，则U

14、E应该准备好在不迟于子帧n+5的时间内重新发送preamble。如果UE在子帧n没有接收到一个RAR MAC PDU，其中子帧n为RAR窗口的最后一个子帧，则UE应该准备好在不迟于子帧n+4的时间内重新发送preamble。如果随机接入过程是由PDCCH order在子帧n触发，则UE将在子帧n+k2算起，第一个有可用PRACH的子帧中发送，其中k2 6。,ra-PRACH-MaskIndex=3，prach-ConfigIndex=12，UL/DL configuration=1为例，查36.321的Table 7.3.1可知，对应PRACH Resource Index 2，即preamble应该在系统帧内的第三个PRACH资源发送.PRACH Resource Index是一个系统帧内的PRACH资源的编号，从0开始并以PRACH资源在36.211的Table 5.7.1-4中出现的先后来排序，查36.211的Table 5.7.1-4可知，PRACH Resource Index 2对应四元组（0,0,1,0）上的PARCH资源 PRACH Mask Index可以为0，这说明eNodeB只为UE分配了preamble，但PRACH资源还需UE自己选择。,3、确定对应的RA-RNTI preamble的时频位置决定了RA-RN