随机接入实现的基本功能
- 申请上行资源
- 与eNodeB间的上行时间同步
随机接入使用的场景
1、从RRC_IDLE状态到RRC_CONNECT状态的转换，即RRC连接过程，如初始接入和TAU更新
2、 无线链路失败后的初始接入，即RRC连接重建过程
3、 在RRC_CONNECT状态，未获得上行同步但需要发送上行数据和控制信息或虽未上行失步但需要通过随机接入申请上行资源
4、 在RRC_CONNECT状态，从服务小区切换到目标小区
5、 在RRC_CONNECT状态，未获得上行同步但需要接收下行数据
6、 在RRC_CONNECT状态，UE位置辅助定位需求，网络利用随机接入获取时间提前量（TA:Timing Advance）
1、2、3、4、5 竞争接入
4、5、6 非竞争接入
随机接入过程
基于竞争的随机接入过程
UE随机选择preamble码发起
- Msg1：发送preamble码
eNB可以选择64个Preamble码中的部分或全部用于竞争接入
Msg1承载于PRACH上 - Msg2：随机接入响应
Msg2由eNB的MAC层组织，并由DL_SCH承载
一条Msg2可同时响应多个UE的随机接入请求
eNB使用PDCCH调度Msg2,并通过RA-RNTI进行寻址，RA-RNTI由承载Msg1的PRACH时频资源位置确定
Msg2包含上行传输定时提前量，为Msg3分配的上行资源、临时C-RNTI等 - Msg3：第一次调度传输
UE接收到Msg2后，在其分配的上行资源上传输Msg3
针对不同的场景，Msg3包含不同的内容
| 场景 | Msg3包含的内容 |
|---|---|
| 随机接入 | 携带RRC层生成的RRC连接请求，包含UE的S-TMSI或随机数 |
| 连接重建 | 携带RRC层生成的RRC连接重建请求，C-RNRI和PCI |
| 切换 | 传输RRC层生成的RRC切换完成消息以及UE的C-RNTI |
| 上/下行数据到达 | 传输UE的C-RNTI |
- Msg4：竞争解决
| 初始接入和连接重建场景 | 切换、上/下行数据到达场景 | |
|---|---|---|
| 竞争判断 | Msg4携带成功解调的Msg3消息的拷贝，UE将其与自身在Msg3中发送的高层标识进行比较，两者相同则判定为竞争成功 | UE如果在PDCCH上接收到调度Msg4的命令，则竞争成功 |
| 调度 | Msg4使用由临时C-RNTI加扰的PDCCH调度 | eNB使用C-RNTI加扰的PDCCH调度Msg4 |
| C-RNTI | Msg2中下发的临时C-RNTI在竞争成功后升级为UE的C-RNTI | UE 之前已分配C-RNTI，在Msg3中也将其传给eNB。竞争解决后，临时C-RNTI被回收，继续使用UE原C-RNTI |
基于非竞争的随机接入过程
UE根据eNB指示，在指定的PRACH上使用指定的Preamble码发起随机接入
- Msg0：随机接入指示
对于切换场景eNB通过RRC信令通知UE
对于下行数据到达和辅助定位场景，eNB通过PDCCH通知UE - Msg1：发送Preamble码
UE在eNB指定的PRACH上指定的Preamble码发起随机接入 - Msg2：随机接入响应
Msg2与竞争机制的格式和内容一样，可以响应多个UE发送的Msg1
网友评论