LTE_PRACH配置参数分析.doc

ltelte prachprach 参数参数配置分析配置分析 lte prach 参数配置分析 第第 1 1 页页 lte prach 参数配置分析 第第 2 2 页页 目录目录 目录目录3 1引言引言4 1.1编写目的4 1.2文档组织4 1.3预期读者和阅读建议4 1.4参考资料4 1.5缩写术语和常用符号4 2prach 信道的配置分析信道的配置分析 6 2.1prach 信道的配置参数.6 2.1.1prach配置索引（prach-configurationindex）6 2.1.2零相关配置（zerocorrelationzoneconfig）.14 2.1.3根序列索引（rootsequenceindex）.18 2.1.4是否为高速状态（highspeedflag）.21 2.1.5频率偏移（prach-frequencyoffset）22 2.2prach 信道的参数的配置方法.23 2.2.1prach信道参数的配置步骤23 2.2.2邻小区的prach信道的配置.23 3lte 典型典型 prach 配置配置 .24 3.1format 0 时 prach 信道的参数的配置24 3.1.1密度为1情况下prach相关参数配置.24 3.1.2密度为2情况下prach相关参数配置.26 3.2format 4 时 prach 信道的参数的配置27 4高速模式下配置原则高速模式下配置原则29 5附录附录32 5.1南京规模实验网站址分布图32 lte prach 参数配置分析 第第 3 3 页页 1引言 1.1编写目的 本文档的编写目的是分析 prach 信道的各参数的配置方法及各邻区间如何进行配置。 1.2文档组织 本文首先对 lte3.0 版本需要配置的 prach 信道的各参数进行了说明和描述，根据网 络规划如何确定各参数的取值，并给出相邻小区各参数的配置原则。本文在第 2 章的后半 部分给出了 prach 各参数的配置方法和步骤。第 3 章给出了高速模式下的零相关和根序 列的配置有一定的关联关系。 1.3预期读者和阅读建议 本文档的预期读者为 lte 网络建设人员和 lte 网络优化人员、测试人员等。 1.4参考资料 1.lte 无线配置参数分析.doc v1.1 2.lte prach 密度需求分析.docv1.0 3.lteumts 长期演进理论与实践马霓、邬钢等译 4.3gpp ts 36.211 physical channels and modulation 1.5缩写术语和常用符号 英文缩写英文全称中文全称 cmcubic metric立方量度 paprpeak-to-average power ratio峰均值功率比 prachphysical random access channel物理随机接入信道 rachrandom access channel随机接入信道 lte prach 参数配置分析 第第 4 4 页页 lte prach 参数配置分析 第第 5 5 页页 2prach 信道的配置分析 2.1prach 信道的配置参数 lte 中 prach 信道的配置参数主要有五个，都是小区级参数分别是： prach 配置索引（prach-configurationindex） 零相关配置（zerocorrelationzoneconfig） 根序列索引（rootsequenceindex） 是否为高速状态（highspeedflag） 频率偏移（prach-frequencyoffset） 2.1.1prach 配置索引（prach-configurationindex） 2.1.1.1 参数基本信息 参数编号参数编号取值范围取值范围物理单位物理单位调整步长调整步长 063 默认值：51无无 参数名称参数名称传送途径传送途径作用范围作用范围参数出处参数出处 prach-configurationindexenodeb-uecell36.211 所属网元及设置途径所属网元及设置途径 小区逻辑无线资源参数-物理随机接入信道- prach 配置索引 不同场景下的差异化配置说明不同场景下的差异化配置说明 无 用于指示小区的 prach 配置索引。该参数指示了 prach 的频域资源索引、时域的 无线帧、半帧、子帧的资源占用情况。该参数确定后，小区 prach 的时、频资源即可确 定，同时也确定了采用的前导格式（047 为前导格式 03，4757 为前导格式 4） ，其定义 见下表（36.211 table 5.7.1-4） 。 lte prach 参数配置分析 第第 6 6 页页 ul/dl configuration (see table 4.2-2)prach configuration index (see table 5.7.1-3) 0123456 0(0,1,0,2)(0,1,0,1)(0,1,0,0)(0,1,0,2)(0,1,0,1)(0,1,0,0)(0,1,0,2) 1(0,2,0,2)(0,2,0,1)(0,2,0,0)(0,2,0,2)(0,2,0,1)(0,2,0,0)(0,2,0,2) 2(0,1,1,2)(0,1,1,1)(0,1,1,0)(0,1,0,1)(0,1,0,0)n/a(0,1,1,1) 3(0,0,0,2)(0,0,0,1)(0,0,0,0)(0,0,0,2)(0,0,0,1)(0,0,0,0)(0,0,0,2) 4(0,0,1,2)(0,0,1,1)(0,0,1,0)(0,0,0,1)(0,0,0,0)n/a(0,0,1,1) 5(0,0,0,1)(0,0,0,0)n/a(0,0,0,0)n/an/a(0,0,0,1) 6(0,0,0,2) (0,0,1,2) (0,0,0,1) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (0,0,0,2) (0,0,1,1) 7(0,0,0,1) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) n/a(0,0,0,0) (0,0,0,2) n/an/a(0,0,0,1) (0,0,1,0) 8(0,0,0,0) (0,0,1,0) n/an/a(0,0,0,0) (0,0,0,1) n/an/a(0,0,0,0) (0,0,1,1) 9(0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,1) 10 (0,0,0,0) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,1,0) n/a(0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) n/a (0,0,0,0) (0,0,0,2) (0,0,1,0) 11n/a(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) n/an/an/an/a (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) 12(0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,1) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) 13(0,0,0,0) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,2) n/an/a(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,1) n/an/a(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,1) 14(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) n/an/a(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,0) n/an/a(0,0,0,0) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) 15(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,1) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (2,0,0,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,1) (1,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (4,0,0,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) 16(0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (2,0,1,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,0) (1,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (2,0,0,0) n/an/a 17(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,0,0) n/a(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,0) (1,0,0,1) n/an/an/a 18(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (1,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (2,0,0,0) (2,0,1,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (1,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (2,0,0,0) (2,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (4,0,0,0) (5,0,0,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,0,2) 19n/a(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,0,0) (1,0,1,0) n/an/an/an/a(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,1,1) lte prach 参数配置分析 第第 7 7 页页 20 / 30(0,1,0,1)(0,1,0,0)n/a(0,1,0,1)(0,1,0,0)n/a(0,1,0,1) 21 / 31(0,2,0,1)(0,2,0,0)n/a(0,2,0,1)(0,2,0,0)n/a(0,2,0,1) 22 / 32(0,1,1,1)(0,1,1,0)n/an/an/an/a(0,1,1,0) 23 / 33(0,0,0,1)(0,0,0,0)n/a(0,0,0,1)(0,0,0,0)n/a(0,0,0,1) 24 / 34(0,0,1,1)(0,0,1,0)n/an/an/an/a(0,0,1,0) 25 / 35(0,0,0,1) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) n/a(0,0,0,1) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) n/a(0,0,0,1) (0,0,1,0) 26 / 36(0,0,0,1) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) n/a (0,0,0,1) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) n/a (0,0,0,1) (0,0,1,0) (1,0,0,1) 27 / 37(0,0,0,1) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (1,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) n/a (0,0,0,1) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (3,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) n/a (0,0,0,1) (0,0,1,0) (1,0,0,1) (1,0,1,0) 28 / 38(0,0,0,1) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (1,0,1,1) (2,0,0,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (2,0,0,0) n/a (0,0,0,1) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (3,0,0,1) (4,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (4,0,0,0) n/a (0,0,0,1) (0,0,1,0) (1,0,0,1) (1,0,1,0) (2,0,0,1) 29 /39(0,0,0,1) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (1,0,1,1) (2,0,0,1) (2,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (2,0,0,0) (2,0,1,0) n/a (0,0,0,1) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (3,0,0,1) (4,0,0,1) (5,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (4,0,0,0) (5,0,0,0) n/a (0,0,0,1) (0,0,1,0) (1,0,0,1) (1,0,1,0) (2,0,0,1) (2,0,1,0) 40(0,1,0,0)n/an/a(0,1,0,0)n/an/a(0,1,0,0) 41(0,2,0,0)n/an/a(0,2,0,0)n/an/a(0,2,0,0) 42(0,1,1,0)n/an/an/an/an/an/a 43(0,0,0,0)n/an/a(0,0,0,0)n/an/a(0,0,0,0) 44(0,0,1,0)n/an/an/an/an/an/a 45(0,0,0,0) (0,0,1,0) n/an/a(0,0,0,0) (1,0,0,0) n/an/a(0,0,0,0) (1,0,0,0) 46(0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) n/an/a (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) n/an/a (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) 47(0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) n/an/a (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) n/an/a (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) 48(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*) 49(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*) 50(0,1,1,*)(0,1,1,*)(0,1,1,*)n/an/an/a(0,1,1,*) 51(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*) 52(0,0,1,*)(0,0,1,*)(0,0,1,*)n/an/an/a(0,0,1,*) 53(0,0,0,*) (0,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) 54(0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) 55(0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) 56(0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) 57(0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (2,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (2,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (2,0,1,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (5,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (5,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (5,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (2,0,1,*) 58n/an/an/an/an/an/an/a 59n/an/an/an/an/an/an/a 60n/an/an/an/an/an/an/a lte prach 参数配置分析 第第 8 8 页页 61n/an/an/an/an/an/an/a 62n/an/an/an/an/an/an/a 63n/an/an/an/an/an/an/a 表格中的含义如下：),( )2( ra ) 1 ( ra )0( rara tttf ：在 prach-frequencyoffset 的基础上指示同一时刻内频分的各个 prach 信道的频 ra f 率位置； ：指示 prach 信道的无线帧位置，0 为全部无线帧，1 为奇数无线帧，2 为2 , 1 , 0 )0( ra t 偶数无线帧； ：指示 prach 信道在无线帧的前半帧或后半帧，0 为前半帧，1 为后半帧；1 , 0 ) 1 ( ra t ：指示 prach 信道在“5ms 半帧”内的上子帧序号，带*表示在 uppts 上。 )2( ra t 2.1.1.2 前导码格式与小区半径的关系 随机接入信号是由cp（长度为tcp）、前导序列（长度为tseq）和gt (长度为)三个 gt t 部分组成，前导序列与prach时隙长度的差为gt，用于对抗多径干扰的保护，以抵消传播时 延。一般来说较长的序列，能获得较好的覆盖范围，但较好的覆盖范围需要较长的cp和gt 来抵消相应的往返时延，即小区覆盖范围越大，传输时延越长，需要的gt越大，为适应不 同的覆盖要求，36.211协议规定了五种格式的prach 循环前缀长度、序列长度、以及gt长 度如下表3。 lte prach 参数配置分析 第第 9 9 页页 preamble 格式和小区覆盖范围的关系约束原则为：小区内边缘用户的传输时延需 要在 gt 内部，才能保证 prach 能正常接收，且不干扰其他的子帧。即需要满足的关系 为 ， cprttds ttt gt t rtt t 其中，ttcp 为循环前缀 cp 的长度； tgt为保护间隔； trtt为最大往返时间。 根据以上关系，可以得到各种格式下所支持小区的最大半径(考虑)如表 3： ds t 表 3 前导格式cp 长度(ts/)sgt 长度 () ds ts()r km 03168/103.132976/96.886.2514.53 121024/684.3815840/515.6316.6777.34 26240/203.136048/196.886.2529.53 321024/684.3821984/715.6316.67100.16 4448/14.583288/9.37551.406 具体可以叙述为： preamblepreamble 格式格式 0 0：持续1ms，序列长度800us，适用于小、中型的小区，最大小区半径 14.53km，此格式看满足网络覆盖的多数场景。 preamblepreamble 格式格式 1 1：持续 2ms，序列长度 800us，适用于大型的小区，最大小区半径为 77.34km。 preamblepreamble 格式格式 2 2：持续 2ms，序列长度 1600us，适用于中型小区，最大小区半径为 29.53km。 preamblepreamble 格式格式 3 3：持续 3ms，序列长度 1600us，适用于超大型小区，最大小区半径为 100.16km；一般用于海面、孤岛等需要超长距离覆盖的场景。 preamble 格式 4： tdd模式专用的格式，持续时间157.292s（ 2个ofdm符号的突发） ，适用于小型小区，小区半径1.4km，一般应用于短距离覆盖，特别是密集市区、室内覆 盖或热点补充覆盖等场景。它是对半径较小的小区的一种优化，可以在不占用正常时隙资 源的情况下，利用很小的资源承载prach信道，有助于提高系统上行吞吐量，某种程度上也 可以认为有助于提高上行业务信道的覆盖性能。 lte prach 参数配置分析 第第 1010 页页 2.1.1.3 rach 容量选择 这里用一个简单的模型来估计有限的 prach 资源上的竞争随机接入用户的承载数量。 设定在某时间间隔中需要进行随机接入用户数为（用户数足够大，即用户间），随机tn 接入的资源数为（随机接入的资源数由 prach 的密度决定。m 表示每 10ms 内的t m preambles 码数 preambles），用户等概率地选择这些资源中的一个，任一用户 a 的碰撞概 率为。用户发生碰撞后，重新进行随机接入时，在这个简单模型中记为一个新用户的 ue coll p 接入，则任一用户 a 选定资源集（共个资源）中某一资源时，其它用户不和该用户发t m 生碰撞，即其它用户都选择其他个资源，其概率约为。即用户 a 不1t m 1 1 n t m t m 和 其他用户发生碰撞的概率为： 时间间隔 t 内，随机接入的用户数 n 表示为： 从上式可以看出，一定 prach 密度情况下，目标碰撞概率对所支持的随机接入的用 户数需求起决定作用。设定用户可以接受的碰撞概率=1%（在 lte 中，检测到碰撞后 ue coll p 就可以使用回退机制） ，一个 prach 资源（一个 1.08mhz 带宽的时频资源）中的 64preambles 均用于竞争随机接入，则一个 prach 资源可以接入的用户数64m 个。如果一个无线帧（10ms）内有两个 prach 资源（即64ln 1 0.010.6432n 密度为 2） ，则每秒钟可以接入的用户数为个。这就1002 64 ln 1128 ue coll np 是 lte 中期望的典型 prach 负载能力。 lte prach 参数配置分析 第第 1111 页页 下面两幅图是 3gpp 相关提案中给出的不同 rach 负载下的碰撞概率曲线， 其中第二幅图是对第一幅图在碰撞概率低于 1%时的缩放。途中横坐标表示 1s 中内发起 rach 的总次数（竞争式） ，纵坐标表示碰撞概率，64signatures 表示 10ms 周期内共有 64 个 preamble 可用，128signatures 表示共有 128 个 preamble 可用。从第一幅图可以看出如果目标碰撞概率设为低于 1%，则每 10ms128 个 preamble 可以支持 200 次/s 的竞争式随机接入。 0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 16 signatures 32 signatures 64 signatures 128 signatures 进一步考虑将随机接入区分为竞争式的和非竞争式两种情况，为非竞争式随机接入预 留preamble。提案r2-070205中给出在假设的话务模型下，小区竞争式随即接入负载和非竞 争式随机接入负载随小区覆盖范围内ue数变化而变化的情况，如下图所示。 lte prach 参数配置分析 第第 1212 页页 10002000300040005000600070008000900010000 arach load12.224.436.748.961.173.385.697.8 110. 0122.2 load for dedicated signatures 9.719.429.238.948.658.368.177.887.597.2 虽然预留会导致竞争式的preamble个数的减少，但是由于可以通过分配的方式避免碰 撞，preamble的使用效率会得到提升。以7000个ue时非竞争随机接入的负载是68.1 access/second为例，这个负载由以下三部分构成： - call establishment (rt): 1.9 - handover (rt): 8.8 - handover (nrt): 58.3 假设为了切换时能够采用一个异步的方法，一个相同的preamble应该在后续连续5个时 刻上被保留，而下行资源分配（下行数据到达）只是需要在1个随机接入时刻上1个专用 preamble即可。因此可以采用一个因子5修正切换时的非竞争随机接入负载，从而得到总的 非竞争式随机接入负载为： access/second，或者 1.9337 （8. 8+58. 3）5 3.37/occasion（假设10ms inter-occasion period） 。进一步假设： 平均需要分配 3.37 个专用 preamble 每个随机接入时刻的 preamble 需求到达满足 poisson 分布 能够接受的专用 preamble 消耗完的概率是 0.5% 满足 1- p0 p1- px uecell36.211 所属网元及设置途径所属网元及设置途径 小区逻辑无线资源参数-物理随机接入信道-零相关配置 不同场景下的差异化配置说明不同场景下的差异化配置说明 无 2）功能描述 该参数指示 prach 前导序列生成使用的循环移位配置的索引值，如下表 cs n lte prach 参数配置分析 第第 1414 页页 3（36.211 table 5.7.2-2:） 、表 4（table 5.7.2-3） ，对于前导格式 0-3，本参数的取值范围为 0-15，对于前导格式 4，本参数的取值范围为 0-6， “unrestricted set”或“restricted set” 参数“是否为高速状态”由 2.1.4 节的“是否为高速状态（highspeedflag） ”指示。 表表 3 for preamble generation (preamble formats 0-3). cs n value cs n zerocorrelationzoneconfig unrestricted setrestricted set 0015 11318 21522 31826 42232 52638 63246 73855 84668 95982 1076100 1193128 12119158 13167202 14279237 15419- 表表 4: for preamble generation (preamble format 4). cs n zerocorrelationzoneconfig value cs n 02 14 26 38 410 512 615 7n/a 8n/a 9n/a 10n/a 11n/a 12n/a 13n/a 14n/a 15n/a 2.1.2.2ncs与小区半径的关系 ncs 与小区半径相关，下面是 ncs 和小区半径的关系参见如下公式：r cszcsdsrtt 22 nn nttt rcc （公式 1） 其中，对于前导格式 0-3，对于前导格式 4，；24576n 4096n 对于前导格式 0-3，对于前导格式 4，；839 zc n139 zc n lte prach 参数配置分析 第第 1515 页页 为最大多径时延扩展，是小区边缘 ue 对抗多径干扰的保护； ds t 为光速。c 原则上，ncs 越大，小区半径越大，以下是根据公式 1 计算获得的前导格式 0-3 、前 导格式 4，ncs 数值及其对应的最大小区半径(假设 ds 5.21tus)关系表。 表 5 前导格式 03 时 ncs 值与支持的最大小区半径 unrestricted set restricted set zerocorrelationzoneconfig cs n 小区小区 半径半径 cs n 小区小区 半径半径 00 119.1km15 1.4km 1 13 1.0 km 18 1.7 km 2 15 1.3 km 222.3 km 3 18 1.7 km 262.9 km 4 22 2.3 km 323.8 km 5 26 2.8 km 384.6 km 6 32 3.7 km 465.8 km 7 38 4.5 km 557.1 km 8 46 5.7 km 688.9 km 9 59 7.5 km 8210.9 km 10 76 10 km 10013.5 km 11 93 12.4 km 12817.5 km 12 119 16.1 km 15821.8 km 13 167 23 km 20228.1 km 14 279 39 km 23733.1 km 15419 59 km- 前导格式 4ncs 值与支持的最大小区半径表（考虑 tds = 5us） 表 6 前导格式 4 时 ncs 值与支持的最大小区半径 zerocorrelationzoneconfig cs n 小区半小区半 径径 lte prach 参数配置分析 第第 1616 页页 02 na 14 na 26 81m 38 369m 410 657m 512 945m 615 1376m 注：最大扩展时延 tds 暂时按照 5us 考虑， 若后期有更合理的值，则再更新文档。 2.1.2.3 低速情况下产生 64 个前导码需要的根序列个数 （公式 2） 其中,k 表示根序列的个数； 前导格式 0-3，对于前导格式 4，；839 zc n139 zc n 64 表示 64 个前导码； 根据公式 2，计算出低速（非限制集）情况下产生 64 个前导码需要的根序 列数，如表 6。 表 6 ncs 值和产生 64 个前导需要的根序列数 配置配置 值 ( (非限制集非限制集) ) 产生产生 6464 个前导非限制集需要的根序列个数个前导非限制集需要的根序列个数 0 0 64 1 13 1 2 15 2 3 18 2 4 22 2 5 26 2 6 32 3 7 38 3 8 46 4 9 59 5 10 76 6 11 93 8 12 119 10 13 167 13 14 279 22 cs n cs n k = 64/ nzc/ncs lte prach 参数配置分析 第第 1717 页页 15 419 32 表表 10 format 4 格式下的根序列格式下的根序列 zerocorrelationzoneconfigcs n 产生产生 6464 个前导非限制集需要的根序个前导非限制集需要的根序 列个数列个数 02 1 14 1 26 1 38 1 410 1 512 1 615 2 2.1.2.4 相邻小区间零相关配置参数的配置原则 半径相同的小区可以 ncs 相同，即“零相关配置（zerocorrelationzoneconfig） ”参数配置 相同。 2.1.3根序列索引（rootsequenceindex） 2.1.3.1 参数基本信息 参数编号参数编号取值范围取值范围物理单位物理单位调整步长调整步长 0837（format4 时 0137） 默认值：0无无 参数名称参数名称传送途径传送途径作用范围作用范围参数出处参数出处 rootsequenceindexenodeb-uecell36.211 所属网元及设置途径所属网元及设置途径 小区逻辑无线资源参数-物理随机接入信道-根序列索引 不同场景下的差异化配置说明不同场景下的差异化配置说明 无 小区可用的 64 个前导集合是由一个或多个根 zadoff-chu 序列（简称 zc 序列）进行循 环移位产生的，小区使用的根序列的起始根序列的逻辑序号由本参数进行配置，参见表 9（36.211 的 table 5.7.2-4） 、表 10（36.211 的 table 5.7.2-5） ，在系统信息中进行广播。 系统共使用 838 个 zc 序列作为前导的物理根序列，协议中根据高速模式下各个物理 根序列 u 所支持的最大的进行了分组，使得同一组内的 ncs 满足 ncs（g） _maxcs n lte prach 参数配置分析 第第 1818 页页 ncs_maxuecell36.211 所属网元及设置途径所属网元及设置途径 小区逻辑无线资源参数-物理随机接入信道-是否为高速状态 不同场景下的差异化配置说明不同场景下的差异化配置说明 在高速小区的场景下应该取值为“ture” 对于高速移动环境下的 ue，由于多普勒效应，会破坏 zc 序列不同循环移位之间的正 交性，这对这种环境下按照特殊规则生成的循环移位。在高速小区的场景下，本参数取值 为 true，表示需要按照特殊规则生成循环移位。对应于下表中的选择限制集。true cs n 代表限制集。当不是高速小区时取值为 false。 lte prach 参数配置分析 第第 2121 页页 2.1.5频率偏移（prach-frequencyoffset） 2.1.5.1 参数的基本信息 参数编号参数编号取值范围取值范围物理单位物理单位调整步长调整步长 4.29094无无 参数名称参数名称传送途径传送途径作用范围作用范围参数出处参数出处 prach- frequencyoffsetenodeb-uecell36.211 所属网元及设置途径所属网元及设置途径 小区逻辑无线资源参数-物理随机接入信道-频率偏移 不同场景下的差异化配置说明不同场景下的差异化配置说明 无 该参数是指在普通上行子帧 prach（format 0、1、2、3）所在的第一个物理资源块的 索引，该参数的取值影响 prach 信道的频域位置。 由于 lte 系统中 pucch 位于系统带宽的两侧，当 “prach 配置索引”的取值在 （4857）的范围内（即 prach 配置在 uppts 子帧）时， “prach 频率偏移”不需要配 置。 当 “prach 配置索引”的取值在（047）的范围内（即 prach 配置在普通上行子 帧）时，需要满足的条件： pucch 格式 2/2a/2b 的可用资源块/2+pucch 格式 1/1a/1b 的可用资源块 /2+” msg3 单边预留资源长度”mac 配置参数-msg3 单边预留资源长度。 2.1.5.2 相邻小区间频率偏移参数的配置原则 各相邻小区之间可以通过配置不同的本参数，将 prach 的频域位置错开，但这样会 增加剩余 prb 调度的复杂度，目前建议配置相同。 lte prach 参数配置分析 第第 2222 页页 2.2prach 信道的参数的配置方法 2.2.1prach 信道参数的配置步骤 1.根据规划的小区半径选择前导格式； 2.然后根据小区接入负载容量确定合适的 rach 密度，根据相邻小区综合考虑时频域分布， 确定时频位置，最终确定 “prach 配置索引”的取值。 3.确定小区是否为高速小区，确定“是否为高速状态（highspeedflag） ”的配置。 4.根据所选择的前导格式、规划的小区半径和“是否为高速状态（highspeedflag） ”来确 定 ncs 的大小。 5.选择根序列。注：高速低速情况下，需要根据 ncs 选择根序列。低速情况下根序列配 置和 ncs 的配置没有很直接的关系，即不同的 ncs 可以对应不同的根序列； 注：相邻小区注：相邻小区 prach 配置时需要考虑步骤配置时需要考虑步骤 6。 6.根据 ncs 的大小计算出生成 64 个前导码需要的根序列数 n，即为本小区需要占用的根 序列数，即第 5 步选则的根序列及随后的 n-1 个根序列都属于本小区使用的根序列。 2.2.2邻小区的 prach 信道的配置 防止相邻小区之间相互干扰，相邻小区之间 prach 信道的配置需要考虑的配置参数有： prach 配置索引（prach-configurationindex）及频率偏移（prach- frequencyoffset） 相邻小区间的 prach 信道的时域或频域位置尽可能错开。 根序列索引（rootsequenceindex） 邻小区在进行根序列的配置时，应该避开其相邻小区已占用的根序列。 lte prach 参数配置分析 第第 2323 页页 3lte 典型 prach 配置 按照如下网络蜂窝分布考虑的 lte prach 配置。各小区的蜂窝位置图，如下图 3。 cell-1 cell-2cell-3 cell-4 cell-6 cell-5 cell-10 cell-12 cell-11 cell-13 cell-15 cell-14 cell-19 cell-21 cell-20 cell-16 cell-18cell-17 cell-8cell-9 cell-7 图 3 小区蜂窝分布图 3.1format 0 时 prach 信道的参数的配置 针对图 3 中的蜂窝网络分布，分别针对 rach 密度 1、密度 2 情况下，对各个小区进行了 prach 相关参数的建议配置，参见表 11、表 12。各小区按照半径为 1km 考虑，prach 选择 format 0 格式，零相关配置为 1 即 ncs=13，一个根序列可以生成 64 个前导码，故小区之间配 置根序列时，不需要空余一定的根序列索引。密度为 1 的 prach 相关参数配置 3.1.1密度为 1 情况下 prach 相关参数配置 表 11 format 0 密度为 1 的 prach 相关参数的建议配置 小区小区 idid pcipci modmod 3 3 图示中图示中 小区颜小区颜 色色 小区半小区半 径（径（m m） prachprach 配配 置索引置索引 零相关零相关 配置配置 根序列根序列 索引索引 是否为是否为 高速状态高速状态 频率频率 偏移偏移 cell-10 红 1000310false offset1 cell-21 绿 1000411false offset1 cell-32 蓝 1000512false offset1 cell-40 红 1000313false offset1 cell-51 绿 1000414false offset1 lte prach 参数配置分析 第第 2424 页页 cell-62 蓝 1000515false offset1 cell-70 红 1000316false offset1 cell-81 绿 1000417false offset1 cell-92 蓝 1000518false offset1 cell-100 红 1