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文档简介
1、LTE PRACH培训,目录,一:随机接入基本知识 二: RACH检测流程,随机接入的作用,RACH检测是LTE 上行链路,随机接入过程eNB侧上行接收的部分,进行有无用户接入的判定以及接入延迟计算的操作,实现UE和网络的同步。 通过RACH检测之后随机接入实现UE和网络的同步之后,进而分配资源(RNTI)和上行通信资源的分配。,随机接入的分类,LTE竞争模式的PRACH 使用所有UE都可以在任何时间都可以使用的随机序列进行接入,多用于初始接入 LTE非竞争模式的PRACH 使用在一段时间内仅有一个UE可以使用的随机接入序列进行接入,用于小区间切换时,LTE竞争模式的PRACH,PREAMBL
2、E构成,RACH信号在时域上占据13个子帧,由CP+Preamble+GI构成; RACH信号在频域占据6个RB大小的资源,其RB位置由高层配置; 一个RB由12个data subcarriers组成;一个data subcarrier可分为12个RACH subcarriers。,PREAMBLE格式,LTE PRACH有5种格式:RACH format 04,FDD和TDD格式有统一的RACH format 03,RACH码长为839,子载波间隔1.25KHz,称为长RACH;RACH format 4为TDD特有格式,RACH码长为139,子载波间隔7.5KHz,称为短RACH。,PRE
3、AMBLE格式,PRACH的格式,Format0 Format1,Format2 Format3 Format4(only for TDD) Frame structure type 2 and special subframe configurations with UpPTS lengths 4384*Ts and 5120*Ts only,Nzc在不同格式下的长度,Ncs配置,小区的覆盖半径同时取决于Ncs的配置和format格式,其具体数值等于Ncs配置搜索窗长度可支持的传输距离和format格式所支持的最大距离中的较小值。 协议中定义的TA取值范围为0-1282,因此RACH可支持的
4、理论半径为100km。,PRACH的发送时隙,在FDD模式下,prach的发送时隙有效配置为59种,根据时隙配置即可确定prach发送的前导的格式、以及前导序列可以存在的时域位置(帧号、子帧号); 在TDD模式下,prach的发送时隙有效配置为58种,根据时隙配置仅能确定prach的发送格式以及发送密度,仍然需要结合上下行子帧配置来确定prach可占用的时域位置。,根序列的产生,第u个root sequence由下式定义:,由该root sequence 以及系统配置的Ncs值确定root sequence 所能生成的循环移位序列,即RACH的序列码:,针对中低速、高速小区,其Cv的计算方法不
5、同,高速小区对循环移位有限制。,NodeB对PRACH的检测包括检测Preamble以及该preamble对应的定时偏差。处理流程主要包括频偏校正、降采样滤波器、PRACH信号检测模块几个主要模块。 检测所需参数由DSP主控下发配置,在去CP之前根据所配置参数生成RACH本身的帧频以及子帧时序。,RACH 接收端处理,去CP和GI后,进行频谱搬移 降采样滤波器滤波 1536点FFT转换到频域 接收的信号与本地信号在频域点乘 1536点IFFT得到时域相关值 Preamble合并及天线合并 送入峰值检测模块,RACH降采样滤波设计,1536点FFT操作,Uk= Vk= Zk= 那么X(k) =
6、Uk + Vk + Zk 其中K0,1,2.1535,1536点FFT实现框图,RACH 峰值检测,确定噪声功率门限值 Threshold A,估计噪声功率 由估计的噪声功率及虚警概率目标(Pfa0.1%),确定检测门限值 Threshold B 对每一个样点,天线合并后的能量与门限B比较,进行Preamble 检测,RACH 高速小区多窗合并,多普勒频移和ZC序列的循环移位特性导致RACH检测的相关峰发生偏移,出现搜索窗的副本 需要对循环移位搜索窗、频移产生的副本搜索窗分别进行检测,如果没有检测到信号,还要对三个搜索窗合并后进行检测,UE循环移位产生举例,以简单的低速小区为例,Ncs con
7、figuration为13,那么839/167 = 5,一个根序列可以产生5个序列。待1个根序列的循环移位产生满,自动移至下一个根序列,直到所需的64个序列产生完毕。例中给出的配置需要使用13个根序列来产生。 由上图可看出由于循环移位的不同,数据流的排放也是不相同的。但是对应的自相关峰位置却是固定的,一定会出现在发送序列的block0的起始位置。,ENB检测搜索窗划分,所以,检测时的搜索窗号(preamble ID)定义即为 那么在我们目前样机的测试当中,如果UE使用preamble ID为18来进行发送,eNB检测结果为19,那么就可定位是接受数据超前造成 在搜索窗中检测到的峰值位置与搜索窗起始的相对距离就是UE与eNB的相对延时。,Q:若Nc
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