随机接入(RA)培训PPT课件.ppt

TD LTE随机接入过程 MAC实现 无线协议一部2011 9 1 1 1概述 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 取得与eNB之间的上行同步申请上行资源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 2随机接入场景 初始随机接入 从RRC IDLE接入无线链路失败切换 在目地小区接入下行数据到达 上行失步上行数据到达 上行失步辅助定位 用于获取TA 暂未实现 3 3随机接入模式 竞争随机接入 可由UeMac发起 也可以由eNB通过PDCCH或PDSCH Msg0 Preamble 0 指示非竞争随机接入 由eNB通过PDCCH或PDSCH Msg0 Preamble 0 指示 4 4竞争随机接入流程 5 5不同随机接入场景对应的模式 初始随机接入 UEMAC竞争无线链路失败 UEMAC竞争切换 PDSCH 竞争 非竞争 下行数据到达 PDCCH 竞争 非竞争 上行数据到达 UEMAC竞争 6 6竞争的含义及后果 若干个UE选择相同的PRACH信道这些UE发送相同的前导码 7 Msg1 前导码Preamble 前导码的格式 0 4 前导码的性质竞争前导码的分组 8 7随机接入信道PRACH TD 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PRBTDD模式下PRACH信道通过5个参数确定 0 prach FreqOffset起始频带偏移 5 PrachCfgIndex 5 0 0 0 0 前导码格式01 F ra频带索引2 T ra0复现位置3 T ra1半帧位置4 T ra2子帧位置 9 Msg2 唯一带上行授权的PDSCH Msg2对应的PDCCH和PDSCH用Ra Rnti加扰 Ue侧盲检Ra Rnti 1 T id 10 F id一个Msg2可包含对多个UE的响应一个窗口内可以多次下发Msg2一个子帧内可以发送不同RA RNTI的Msg2 10 Msg3 参见331P100开始非竞争场景下第3条消息内容包括 下行数据到达 PaddingBsr 空Bsr Bsr 共4字节 切换 RRC重配完成和CRNTI控制单元 共14字节 竞争场景下MSG3包含的内容初始随机接入 RRC链接建立请求和竞争决议ID 共7字节 无线链路失败 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 CRNTI和Bsr 共7字节 下行数据到达 竞争 CRNTI和PaddingBsr Bsr 共7字节 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 11 上行数据到达 Ue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 Ue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 12 下行数据到达 eNB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 Ue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PUCCH 13 Msg4 竞争决议 类型1 含竞争决议ID的PDSCH 消息3中的CCCHSDU 类型2 用CRNTI加扰的PDCCH初始随机接入 RRC连接建立 竞争决议ID无线链路失败 RRC连接重建 竞争决议ID上行数据到达 DCI0 MSG3有MACCE 下行数据到达 竞争 PDCCH MSG3有MACCE 切换 竞争 PDCCH MSG3有MACCE RrcConnectionReject消息 14 随机接入L1时序关系 参见协议213P17 15 UEMAC RA过程初始化 1获取PRACH信道2选择前导码组3随机接入响应窗长4初始功率和功率台阶5消息1最大发送次数6消息3最大传输次数7竞争决议定时器时长参见321P12 16 UEMAC RA资源选择 参见协议321P13 17 UEMAC RAResponse的接收 参见协议321P14 18 UE MAC竞争决议 MSG4 接收 参见协议321P15 19 RA的MAC实现 1在固定子帧收前导码 并将前导码保存到本地缓存2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 3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 20 随机接入MAC资源的回收 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 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C