LTE随机接入.

LTE随机接入随机接入流程随机接入的分类竞争性随机接入码资源共享“四步”接入法非竞争性随机接入码资源独占“三步”接入法区别：适用场景不同随机接入流程竞争性随机接入UEeNBRandomAccessPreamble1RandomAccessResponse2ScheduledTransmission3ContentionResolution4随机接入流程竞争性随机接入1、UE发送随机接入前导码（一）根据协议规定，每一个小区可以使用的随机接入前导码数量至多为64个，其中竞争接入可以使用的前导码索引会通过小区广播消息进行播报，其中包括了前导码组A和前导码组B的大小；UE根据随机接入MSG3消息的大小，在相应的前导码组A或码组B中随机选择一个前导码，按照协议定义的初始发射功率，在相应的随机接入信道中发送出去；随机接入流程竞争性随机接入1、UE发送随机接入前导码（二）物理层的随机接入前同步码由一个长度为的循环前缀和一个长度为的序列组成。采用的相关参数取决于帧结构和随机接入配置。随机接入前同步码由非相关的Zadoff-Chu序列生成；Zadoff-Chu序列按照其所有可用的循环偏移以升序排列，根序列RACH_ROOT_SEQUENCE通过系统广播信息得到；CPTSEQT随机接入流程竞争性随机接入2、基站发送随机接入响应消息（一）UE发送完随机接入前导码之后，UE将在随机接入响应窗内（随机接入响应窗起始于随机接入码的发送子帧加3个子帧，长度为ra-ResponseWindowSize）以RA-RNTI为标识监听PDCCH信道上由RA-RNTI指示的随机接入响应传输。RA-RNTI=t_id+10*f_id+1t_id：PRACH资源子帧索引；f_id：PRACH资源频域索引；随机接入流程竞争性随机接入2、基站发送随机接入响应消息（二）RAPIDETOct1BIEROct1RTTimingAdvanceCommandOct1TimingAdvanceCommandULGrantULGrantTemporaryC-RNTITemporaryC-RNTIULGrantOct2Oct3Oct4Oct5Oct6RMACRAR1...E/T/R/R/BIsubheaderMACheaderMACpayload...MACRAR2MACRARnE/T/RAPIDsubheader2E/T/RAPIDsubheadernE/T/RAPIDsubheader1Padding(opt)随机接入流程竞争性随机接入3、UE发送MSG3消息MSG3消息的发送，支持HARQ重传初始接入：RRC连接建立请求消息以及NAS层UEID等信息；RRC连接重建：RRC连接重建消息以及C-RNTI等信息；切换：切换确认消息以及C-RNTI等信息；其他：UE的C-RNTI等信息；随机接入流程竞争性随机接入4、竞争判决当eNodeB成功接收到MSG3消息以后，将在反馈消息中携带该UE在MSG3消息中发送的的竞争决议标识；当UE在竞争判决定时器启动其间，成功接收到自己的竞争决议标识的MSG3消息响应，则认为本次随机接入成功，否则认为本次随机接入失败；eNodeB将为竞争判决成功接入的UE分配数据传输所需的时频资源；随机接入流程非竞争性随机接入UEeNBRAPreambleassignment0RandomAccessPreamble1RandomAccessResponse2随机接入流程非竞争性随机接入0、分配专用随机接入前导码；对于切换，源eNodeB转发目标eNodeB产生的切换命令；对于下行数据到达的情况，通过PDCCH命令发送1、发送专用随机接入前导码（同竞争性随机接入）2、随机接入响应（同竞争性随机接入）TDD模式TS36.211表5.7.1-4列出了各种PRACH配置下PRACH物理资源的具体映射。使用四维序号表示特定PRACH资源的物理映射。--：特定时间间隔内的频率资源索引；--：分别表示PRACH资源位于所有无线帧、偶数序号无线帧或者奇数序号无线帧；--：分别表示PRACH资源位于前半帧或是后半帧；当时，总为0，因为此时后半帧没有上行子帧。--：指示Preamble起始的上行子帧号，从0开始计数，0对应两个连续的下行至上行切换点之间第一个上行子帧。对于Preamble格式4，由于Preamble总在UpPTS上发送，表示为(*)。RAf(0)(1)(2)RARARARA(,,,)fttt(0)RA0,1,2t(1)RA0,1t(2)RAt(2)RAtSP1N(1)RAt记得协议中的四元数组么？时频结构TDD模式对于Preamble格式0-3，UE在假设的前提下、在配置的上行子帧的起始位置开始发送Preamble。对于Preamble格式4，UE在假设的前提下定位出UpPTS的位置，然后在该UpPTS结束前时间开始发送Preamble。在这种情况下，若UE离eNodeB很近，接近为0，Preamble的序列部分正好位于UpPTS的起始处。多个PRACHopportunities先配置在不同的时间上，若仅在时间上的分配不足以满足要求的PRACH资源密度再把PRACHopportunities配置在多个频率上。也即，尽量让小区内PRACH占用的频带比较集中。TA0NTA0Ns4832TTANRAD时频结构TDD模式PRACH资源的物理映射示例例如：PRACHconfigurationIndex=18，上下行配置2。PRACHconfigurationIndex=18，即：Preamble格式0；每个无线帧PRACH资源密度6，PRACH资源版本0。上下行配置2：两个DL至UL切换点，子帧方向：DSUUDDSUUD。(0,0,0,0)：f_RA=0，每个无线帧、前半帧、子帧2(0,0,1,0)：f_RA=0，每个无线帧、后半帧、子帧7(1,0,0,0)：f_RA=1，每个无线帧、前半帧、子帧2(1,0,1,0)：f_RA=1，每个无线帧、前半帧、子帧7(2,0,0,0)：f_RA=2，每个无线帧、前半帧、子帧2(2,0,1,0)：f_RA=3，每个无线帧、前半帧、子帧7Table8.4.1.4.2-1:AWGNpowerlevelattheBSinput-77.4dBm/18MHz20-78.7dBm/13.5MHz15-80.5dBm/9MHz10-83.5dBm/4.5MHz5-85.7dBm/2.7MHz3-89.7dBm/1.08MHz1.4AWGNpowerlevelChannelbandwidth[MHz]PRACH性能指标与测试例：20MHz对应的AWGN功率为-89.7+10lg（20/1.08）=-77dbm公式1：Adbm–Bdbm=(A-B)dB公式2：10lg（Psig/Pnos）=**dB20lg（Sig/Nos）=**dBTable8.4.1.5-1PRACHmisseddetectiontestrequirementsforNormalModeNote*:NotapplicableforLocalAreaBSandHomeBS.-4.5-13.3-13.5-11.1-11.5270HzETU70*-9.5-18.5-18.7-16.4-16.60AWGN40.5-9.5-9.4-7.2-7.4270HzETU70*-6.9-16.2-16.1-13.9-13.90AWGN2Burstformat4Burstformat3Burstformat2Burstformat1Burstformat0SNR[dB]FrequencyoffsetPropagationconditions(AnnexB)NumberofRXantennasPRACH性能指标与测试表格中的信噪比为PRACH所占带宽6个RB，1.08M带宽下的信噪比。因此，以format0AWGN为例：1.08MHz对应的prach信号功率为-89.7-13.9=-103.6dbm，则20MHz对应的prach信号功率为-103.6+10lg（20/1.08）=-90.9dbmPRACH测试误区和仪表使用请问如果按照刚才用例，信号源发射功率应该设为多少？注意到这一点，如果没有其他用例测试（SRS等），prach信号就在6RB上有信号，无论带宽多少信号能量不变。对于信号源，没有选件的很简单直接导入WV文件。有选件的需要设置，信号源右上角为发射功率，左上角为频点设置。对于信道模拟仪，面板上有两项重要选项，分别是噪声带宽和信号带宽，这两项最好要设成同一个值，否则信噪比处填写的信噪比就不准确，需要转换。此处建议都设置为26M，满足边带效应。还有一项为输出功率，这一项为信号和噪声的总功率。这里注意由于信噪比很大，两者功率可能相差很大，如粗率计算可取大的功率即可。最后一项注意事项：校表！PRACH测试名词TheperformancerequirementofPRACHforpreambledetectionisdeterminedbythetwoparameters:totalprobabilityoffalsedetectionofthepreamble(Pfa)andtheprobabilityofdetectionofpreamble(Pd).TheperformanceismeasuredbytherequiredSNRatprobabilityofdetection,Pdof99%.Pfashallbe0.1%orless.Pfaisdefinedasaconditionaltotalprobabilityoferroneousdetectionofthepreamble(i.e.erroneousdetectionfromanydetector)wheninputisonlynoise.漏检和虚警漏检：发大量prach序列，检到正确的比率大于等于99%虚警：发大量噪声，检出有prach用户小于等于1%注意没提到，发大量prach，正确率没问题，但检出少量错误的，这种情况协议上并没有，也没有做要求。噪声干扰一般来说，AWGN和ETU信道在测试标准的信噪比要求下，都可以满足测试需求。看左侧波形，对比prach序列。你会发现很像，这就意味着在同频出现这种信号，prach检测效果就会很差，大家可以思考有没有办法改善检测性能。目前，采用换频点的方法。PRACH基带信号的生成时间连续的随机接入信号为其中；是个幅度调整因子为保证PRACH的发射功率为；为发送的PRACH的起始子载波对应的基带频率；因子表示随机接入Preamble子载波间隔与上行数据子载波间隔的差异；表示Preamble子载波间隔，表示Preamble在PRB内频域位置的固定偏移。()stZCZC10RACP2ZC2112PRACH,00()nkNNjjkKkftTNuvknstxneeSEQCP0tTTRAfPRACHPRACHPRARBULRB0PRBscRBsc2knNNNRAKffPRACH基带信号的生成长的时间序列先进行点的DFT变换到频域，得到的结果中每个元素占据一个子载波进行传输，这里的子载波间隔为。时间上对于Preambleformat0-3,，符号有效时间；对于Preambleformat4,，符号有效时间。Preamble序列周期为：[1/1.25K1/7.5K]=[245764096]TsRAfZCNZCNRA1250HzfsymSRA1T0.8ms=24576TfRA7500HzfsymSRA1T4096TfPRACH基带信号的生成频率上对于Preambleformat0-3,，，占用带宽约为；对于Preambleformat4,，，占用带宽约为；6个RB分别对两种格式可以容纳的子载波为：6*12*15K*[1/1.25K1/