LTE随机接入过程学习总结
一、 为什么要随机接入
UE通过随机接入与基站进行信息交互，完成后续如呼叫、资源请求和数据传输等操作，实现了UE与系统的上行时间同步，随机接入的性能直接影响到用户的体验，能够适应各种应用场景、快速接入、容纳更多用户的方案。（随机接入实现的基本功能：1、申请上行资源；2、与eNodeB 上行时间同步）。
二、 随机接入分类
随机接入过程分为两类：1、竞争性随机接入过程；2、非竞争性随机接入过程。
三、随机接入过程
图1随机接入流程图
? UE侧随机接入流程
? 解析传输请求，获得随机接入配置信息； ? 选择preamble序列
1)基于竞争的随机接入：随机选择preamble 2)无竞争的随机接入：由高层指定preamble
? 按照指定功率发送preamble
? 4.盲检用RA-RNTI标识的PDCCH，检测到，接
收对应的PDSCH并将信息上传；
否则直接退出物理层随机接入过程，由高层逻辑决定后续操作；
? 基于竞争的随机接入（适用于初始随机接入）
? UE端通过在特定的时频资源上，发送可以标
识其身份的preamble序列，进行上行同步。 ? 基站端在对应的时频资源上对preamble序列
进行检测，完成序列检测后，发送随机接入响应。（ENB向UE传输的信息至少包括以下内容：RA-preamble identifier, Timing Alignment information, initial UL grant and assignment
of
Temporary
C-RNTI
：
UEeNB1Random Access PreambleRandom Access Response2RA-preamble identifier指UE 发送的preamble的标志符，通过这个标识符，手机知道有发给这个preamble的信息，而RA-RNTI用于给在某一时频位置发送preamble的手机用于监听RAR消息用的
3Scheduled TransmissionContention Resolution4Timing Alignment information是时间提前量信息，因为空间的无线传输存在延迟，ENB计算出这个延迟量并告诉UE，以确定下一次发送数据的实际时间。
UL-grant: 授权UE在上行链路上传输信息，有这个信息UE才能进行下一步的RRC连接请求。其中会给出UL-SCH可以传输的transport block的大小，最小为56bits，MCS等信息，具体的UL grant在物理层协议213里给出。）
? 在检测到属于自己的随机接入响应，（该随机接入响应中包含UE进行上行
传输的资源调度信息），并在MSG3上发生竞争消除ID，基站接收到MSG3后，把竞争消除ID缓存起来。
? 基站发送冲突解决响应，UE判断是否竞争成功 。（同一PRACH资源上多个
UE发生同一个preamble，这是需要竞争消除）基站接收到MSG3后，把竞争消除ID缓存起来，然后携带在MSG4里，发送到temparary C-RNTI，这样当对应的UE收到后，检查到对应的ID属于自己的，那么竞争就消除了。
? 基于非竞争的随机接入（适用于切换或有下行数据到达且需要重新建立上行同
步时
? 1.基站根据此时的业务需求，给UE分配一个特
定的preamble序列。（该序列不是基站在广播信息中广播的随机接入序列组）
? 2.UE接收到信令指示后，在特定的时频资源发
送指定的preamble序列
? 3.基站接收到随机接入preamble序列后，发送
2Random Access ResponseRandom Access Preamble10RA Preamble assignmentUEeNB随机接入响应。进行后续的信令交互和数据传输
附录：
1、 有关PRACH信道简介？
答：PRACH信道用作随机接入，是初始连接，切换，连接重建立， 重新回复上行同步的唯一途径。每个小区的PRACH需要提供64个Preamble码给UE接入使用 （Preamble码通过某个ZC根序列循环移位来构造 ）。 2、 为什么要做PRACH规划？
答：为小区分配ZC根序列索引，以保证相邻小区使用该索引生成的Preamble码不同。 从而降低相邻小区使用相同的Preamble码而产生的相互干扰。 3、 PRACH规划需考虑的参数有哪些？
答：a、PRACH配置索引
b、 零相关配置 C、 跟序列索引 D、PRACH频偏
PRACH 相关参数：
Preamble码的格式
? Format 0~3
? 838个根序列，每个长度为839位。 ? Format 4 （TDLTE特有） ? 138个跟序列，每个长度为139位
1）PRACH配置索引
主要指示使用的Preamble码结构，时频位置信息，取值(0..63） 2）Preamble码根序列索引
当采用Preamble Format 0~3时，取值(0..837)；当采用Preamble Format 4时，取值(0..137)， （TDD only ）由于CP的长度明显小于前面介绍的format 0~3，format 4只支持覆盖范围很小的小区 即从838个ZC跟序列中挑一个。然后循环移位产生Preamble码。
SIB2里通知UE；某小区可用的PRACH时频资源是由SIB-2下发的。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。UE发起随机接入时，从中选择一个时频资源发送preamble。因为eNodeB不知道UE会在哪个时频资源上发送preamble，所以会在指示的所有preamble时频资源上检测并接收preamble。
3）高速小区
高速和低速时Preamble码的ZC序列的循环移位取值不同，序列生成方法不同 4）零相关配置
其实就是循环移位Ncs。取值(0..15） 5）PRACH频域偏移
指示常规上行子帧内PRACH（Preamble Format 0~3）可映射的第一个PRB的索引号。可根据此参数计算出占用的起始的PRB，preamble在频域占6个连续的RB。
此参数对于UpPTS内的PRACH（Preamble Format 4）不适用。
故：LTE设计时，相邻的小区使用不同的根序列（跟序列索引）和子帧（频偏）来实现接入前导错开。PS:Format4无法使用频偏来区分，见第五条。
4、 PRACH 时频资源的介绍
