5GNR随机接入过程分析
LTE TDD随机接入过程(1) 目的和分类
1.随机接入的目的 随机接入是UE和网络之间建立无线链路的必经过程，只有在随机接入完成之后，eNB和UE之间才能正常进行数据互操作（Normal DL/UL transmission can take place after the random access procedure）。UE可以通过随机接入实现两个基本的功能： （1）取得与eNB之间的上行同步（TA）。一旦上行失步，UE只能在PRACH中传输数据。（as long as the L1is non-synchronised,uplink transmission can only take place on PRACH.） （2）申请上行资源（UL_GRANT）。 2.随机接入的种类 根据业务触发方式的不同，可以将随机接入分为基于竞争的随机接入（Contention based random access procedure）和基于非竞争的随机接入（Non-Contention based random access procedure）。所谓“竞争”，就是说可能存在这么一种情况，UE-A/B/C/D多个终端，在同个子帧、使用同样的PRACH资源，向eNB 发送了同样的前导码序列，希望得到eNB的资源授权，但此时eNB无法知道这个请求是哪个UE发出的，因此后续各UE需要通过发送一条只与自己本UE相关的、独一无二的消息（MSG3），以及eNB收到这条消息后的回传（MSG4）到UE，来确认当前接入成功的UE是哪一个。这种机制就是竞争解决机制。类似GSM系统的SABM/UA帧的握手机制。 2.1.竞争随机接入的场景 当eNB不知道UE的业务或者状态，而UE又必须申请上行资源或上行TA同步的时候，UE就需要发起竞争随机接入。这种情况下，eNB没有为UE分配专用的Preamble码，而是由UE在指定范围内（以后博文会具体介绍这个范围）随机选择Preamble码并发起随机接入过程。发生竞争接入的具体场景有（36300-10.1.5）： （1）UE的初始接入（Initial access from RRC_IDLE）。此时RRC层的状态为RRC_IDLE，UE需要CONNECTION REQUEST，而eNB无法知道，因此需要UE执行竞争接入过程。 （2）UE的重建（RRC Connection Re-establishment procedure）。重建的原因有多种，比如UE侧的RLC上行重传达到最大次数，就会触发重建，此时eNB也不知道UE的重建状态，也需要UE执行竞争接入过程。
LTE随机接入过程情况总结(完美)
随机接入过程 一. PRACH 1. PRACH 的类型 从表1可以看出，Preamble 的类型一共有4种，而对于FDD 系统之支持0、1、2、3这4类Preamble 。对于Preamble format 0，在时间上占用一个完整的子帧；对于Preamble format 1和2，在时间上占用两个完整的子帧；对于Preamble format 3，在时间上占用三个完整的子帧。在频域上，Preamble format 0~3均占用一个PRB ，即180KHZ 的频带，区别是Preamble format 0~3的子载波间隔是1.25KHZ ，并占用864个子载波，由于ZC 序列的长度是839，因此Preamble format 0~3真正占用中间的839个子载波传输Preamble ，而剩余的25个子载波作为两边的保护带宽。 不同类型的Preamble 有长度不一样的CP 和保护间隔，小区的覆盖范围和保护间隔GT 有关，具体可参考如下公式： R = GT * C / 2 其中，R 为小区半径、GT 为保护间隔、C 表示光速。至于不同类型的Preamble 对应的小区半径可参考如下： Preamble 格式0：持续时间1ms ，可支持半径约14km ； Preamble 格式1：持续时间2ms ，可支持半径约77km ； Preamble 格式2：持续时间2ms ，可支持半径约29km ； Preamble 格式3：持续时间3ms ，可支持半径约107km ； 2. PRACH 的时频位置 首先给出PRACH 的时域位置，协议中由参数prach -ConfigIndex 给出，每个prach -ConfigIndex 给出了Preamble 的类型、System frame number(Even/Any)、Subframe number 。具体如表2所示： 而对于PRACH 的频域位置，协议中由参数RA PRBoffset n 确定，它的取值范围是60UL RB RA PRBoffset -≤≤N n 。
LTE随机接入过程总结归纳(完美)
精心整理 随机接入过程 一.P RACH 1.PRACH的类型 表1：PRACH类型 0、1、 25 间隔GT有关，具体可参考如下公式： R=GT*C/2 其中，R为小区半径、GT为保护间隔、C表示光速。至于不同类型的Preamble 对应的小区半径可参考如下：
Preamble格式0：持续时间1ms，可支持半径约14km； Preamble格式1：持续时间2ms，可支持半径约77km； Preamble格式2：持续时间2ms，可支持半径约29km； Preamble格式3：持续时间3ms，可支持半径约107km； 2.PRACH的时频位置
的，而参数CS N 是由协议参数zeroCorrelationZoneConfig 和High-Speed-flag 共同确定的，具体可参考协议。还有一些其它参数，按照下述的一些公式计算： 当ZC CS N d N u <≤，则： 当)(3CS ZC ZC N N d N u -≤≤，则：
5.Preambleresourcegroup 每个小区有64个可用的Preamble序列，UE会选择其中一个在PRACH上传输。 这些序列可以分成两部分，一部分用于基于竞争的随机接入，另一部分用于基于非竞争的随机接入。用于基于竞争的随机接入的Preamble又分为GroupA和GroupB，这些都是由SIB2中的Rach-ConfigCommon中下发的。具体可参考图 在 二. 1attach）2 3 。 4 5．RRC_CONNECTED态时，上行数据到达，但上行不同步或者在PUCCH上没有可用的SR资源。 6．RRC_CONNECTED态时，需要timeadvance。 随机接入又分为基于竞争的和基于非竞争的，基于竞争的应用于上述的前5类事件，而基于非竞争的用于第3、4、6类事件。
第3章 平稳随机过程的谱分析
第3章 平稳随机过程的谱分析 付里叶变换是处理确定性信号的有效工具，它信号的频域内分析处理信号，常常使分析工作大为简化。 对于随机信号，是否也可以应用频域分析方法？付里叶变换是否可引入随机信号中？ 3.1 随机过程的谱分析 3.1.1 回顾：确定性信号的谱分析 )(t f 是非周期实函数， )(t f 的付里叶变换存在的充要条件是： 1．)(t f 在),(∞-∞上满足狄利赫利条件； 2．)(t f 绝对可积： +∞
3.1.2 随机过程的功率谱密度 一、样本函数的平均功率 问题1：由于付里叶变换是针对确定性函数进行的，在处理随机过程)(t X 时，取 )(t X 的一个样本函数)(t x （在曲线族中取某一曲线）来进行付里叶分 析。 问题2：随机过程)(t X 的样本函数)(t x 一般不满足付里叶变换的条件，它的总能 量是无限的，需考虑平均功率。 若随机过程)(t X 的样本函数)(t x 满足 +∞<=? -∞→T T T dt t x T W 2 )(21 lim W 称为样本函数)(t x 的平均功率。 对于平稳过程，其样本函数的平均功率是有限的。 二、截取函数 对于)(t X 的一个样本函数)(t x ，在)(t x 中截取长为T 2的一段，记为)(t x T ， 它满足： ???? ?≥<=T t T t t x t x T 0 ) ()( 称)(t x T 为)(t x 的截取函数。 三、截取函数的付里叶变换 0>T ，取定后，)(t x T 的付里叶变换一定存在： ??--+∞ ∞--==T T t j t j T T dt e t x dt e t x X ωωω)()()( 其付里叶逆变换为： ? +∞ ∞ -= ωωπ ωd e X t x t j T T )(21 )( 其帕塞瓦（Parseval ）等式为 ? ? ? +∞ ∞ --+∞ ∞ -= =ωωπ d X dt t x dt t x T T T T 2 2 2 )(21 )()(
LTE随机接入过程总结完美
L T E随机接入过程总结完 美 The latest revision on November 22, 2020
随机接入过程 一. PRACH 1. PRACH 的类型 从表1可以看出，Preamble 的类型一共有4种，而对于FDD 系统之支持0、1、2、3这4类Preamble 。对于Preamble format 0，在时间上占用一个完整的子帧；对于Preamble format 1和2，在时间上占用两个完整的子帧；对于Preamble format 3，在时间上占用三个完整的子帧。在频域上，Preamble format 0~3均占用一个PRB ，即180KHZ 的频带，区别是Preamble format 0~3的子载波间隔是，并占用864个子载波，由于ZC 序列的长度是839，因此Preamble format 0~3真正占用中间的839个子载波传输Preamble ，而剩余的25个子载波作为两边的保护带宽。 不同类型的Preamble 有长度不一样的CP 和保护间隔，小区的覆盖范围和保护间隔GT 有关，具体可参考如下公式： R = GT * C / 2 其中，R 为小区半径、GT 为保护间隔、C 表示光速。至于不同类型的Preamble 对应的小区半径可参考如下： Preamble 格式0：持续时间1ms ，可支持半径约14km ； Preamble 格式1：持续时间2ms ，可支持半径约77km ； Preamble 格式2：持续时间2ms ，可支持半径约29km ； Preamble 格式3：持续时间3ms ，可支持半径约107km ； 2. PRACH 的时频位置 首先给出PRACH 的时域位置，协议中由参数prach-ConfigIndex 给出，每个prach-ConfigIndex 给出了Preamble 的类型、System frame number(Even/Any)、Subframe number 。具体如表2所示： 而对于PRACH 的频域位置，协议中由参数RA PRBoffset n 确定，它的取值范围是60UL RB RA PRBoffset -≤≤N n 。 表2：random access configuration for preamble formats 0~3
随机过程知识点汇总
第一章随机过程的基本概念与基本类型 一．随机变量及其分布 1．随机变量，分布函数 离散型随机变量的概率分布用分布列分布函数 连续型随机变量的概率分布用概率密度分布函数 2．n维随机变量 其联合分布函数 离散型联合分布列连续型联合概率密度 ３．随机变量的数字特征 数学期望：离散型随机变量连续型随机变量 方差：反映随机变量取值的离散程度 协方差（两个随机变量）： 相关系数（两个随机变量）：若，则称不相关。 独立不相关 ４．特征函数离散连续 重要性质：，，， ５．常见随机变量的分布列或概率密度、期望、方差 ０－１分布 二项分布 泊松分布均匀分布略 正态分布 指数分布 ６．Ｎ维正态随机变量的联合概率密度 ，，正定协方差阵 二．随机过程的基本概念 １．随机过程的一般定义 设是概率空间，是给定的参数集，若对每个，都有一个随机变量与之对应，则称随机变量族是上的随机过程。简记为。 含义：随机过程是随机现象的变化过程，用一族随机变量才能刻画出这种随机现象的全部统计规律性。另一方面，它是某种随机实验的结果，而实验出现的样本函数是随机的。 当固定时，是随机变量。当固定时，时普通函数，称为随机过程的一个样本函数或轨道。 分类：根据参数集和状态空间是否可列，分四类。也可以根据之间的概率关系分类，如独立增量过程，马尔可夫过程，平稳过程等。 ２．随机过程的分布律和数字特征 用有限维分布函数族来刻划随机过程的统计规律性。随机过程的一维分布，二维分布，…，维分布的全体称为有限维分布函数族。随机过程的有限维分布函数族是随机过程概率特征的完整描述。在实际中，要知道随机过程的全部有限维分布函数族是不可能的，因此用某些统计特征来取代。（１）均值函数表示随机过程在时刻的平均值。 （２）方差函数表示随机过程在时刻对均值的偏离程度。 （３）协方差函数且有 （４）相关函数(3)和(4)表示随机过程在时刻，时的线性相关程度。
LTE随机接入详细说明
随机接入过程详解作者彭涛/00294921 部门GTAC WL LTE eNodeB 维护三组 版本Version 2.0 创建时间2014/10/30 修改记录2014/11/05
1.随机接入概述 1.1随机接入目的 随机接入（Random Access，简称RA）过程是UE向系统请求接入，收到系统的响应并分配接入信道的过程，一般的数据传输必须在随机接入成功之后进行。 除PRACH信道外，UE发送任何数据都需要网络预先分配上行传输资源，通过随机接入来获取。 数据通过空口传输需要一段时间。UE发送上行数据时必须提前一段时间发送，使数据在预定的时间点到达网络，即要保持上行同步。通过随机接入，UE获得上行发送时间提前量Time Alignment（简称TA）。 1.2随机接入分类 随机接入（Random Access）分为基于竞争的随机接入过程和基于非竞争的随机接入过程，相应的流程如图2.1和2.2所示。 图1. 1基于竞争的随机接入
图1. 2基于非竞争的随机接入 与基于竞争的随机接入过程相比，基于非竞争的接入过程最大差别在于接入前导的分配是由网络侧分配的，而不是由UE侧产生的，这样也就减少了竞争和冲突解决过程。 1.3随机接入场景 1)初始接入场景，是基于竞争的随机入过程，由UE MAC Layer发起，多为终端初始入 网的时候。 2)RRC连接重建场景，是基于竞争的随机接入过程，由UE MAC Layer发起，多为信号 掉线重新进行建立连接。 3)切换场景，通常是非竞争的随机接入过程，但在eNodeB侧没有的专用前导可以分配时， 发起基于竞争的随机接入过程，由PDCCH order发起。 4)连接态时UE失去上行同步同时有上行数据到达的场景，是基于竞争的随机接入过程， 由UE MAC Layer发起。 5)连接态时UE失去上行同步同时有下行数据需要发送的场景，通常是非竞争的随机接入 过程，但在eNodeB侧没有的专用前导可以分配时，发起基于竞争的随机接入过程，由PDCCH order发起。 6)LCS(定位服务)触发非竞争的随机接入。（具体场景待确认） 1.4上下行失步的判断 失步分为上行失步和下行失步，在eNB侧检测到的失步称为上行失步；在UE可以同时检测到上行失步及下行失步。 eNB检测上行失步的方法有两种：1、eNB连续N次下发TA但是没有收到TA_ACK； 2、检测到ENB L1基带上行连续N次没有上报TA值到L2；两种条件中任意组合连续达到N次，就判断为上行失步。 UE的上行失步：是通过TA定时器维护的，当TA定时器超时后，终端还没有收到eNB 下发的TA调整的MCE，则判断为上行失步。 UE检测下行失步：UE DSP每200ms对时延谱滤波值(z注：相当于参考信号RSRP的检测)进行判断，如果满足某门限，则上报L3（z注：RRC层）失步；L3在同步状态连续
平稳随机过程的谱分析
第二章平稳随机过程的谱分析 本章要解决的问题： ●随机信号是否也可以应用频域分析方法? ●傅里叶变换能否应用于随机信号？ ●相关函数与功率谱的关系 ●功率谱的应用 ●采样定理 ●白噪声的定义 2.1 随机过程的谱分析 2.1.1 预备知识 1、付氏变换: 对于一个确定性时间信号x(t)，设x(t)是时间t的非周期实函数，且x(t) 满足狄利赫利条件（有限个极值，有限个断点，断点为有限值）且绝对可积，能量有限，则x(t)傅里叶变换存在。即： 满足上述三个条件的x(t)的傅里叶变换为：
其反变换为： 2、帕赛瓦等式 由上面式子可以得到： ——称为非周期性时间函数的帕塞瓦(Parseval)等式。 物理意义：若x(t)表示的是电压(或电流)，则上式左边代表x(t)在时间(-∞,∞)区间的总能量（单位阻抗）。因此，等式右边的被积函数 2 ) (ωX X 表示了信号x(t)能量按频率分布的情况，故称 2 ) (ωX X 为 能量谱密度。 2.1.2、随机过程的功率谱密度 一个信号的付氏变换是否存在，需要满足三个条件，那么随机信号是否满足这三个条件从而存在付氏变换呢？ 随机信号持续时间无限长，因此，对于非0的样本函数，它的能量
一般也是无限的，因此，其付氏变换不存在。 但是注意到它的平均功率是有限的，在特定的条件下，仍然可以利用博里叶变换这一工具。 为了将傅里叶变换方法应用于随机过程，必须对过程的样本函数做 某些限制，最简单的一种方法是应用截取函数。 x(t): 截取函数T 图2.1 x(t)及其截取函数 x(t)满足绝对可积条件。因此，当x(t)为有限值时，裁取函数T x(t)的傅里叶变换存在，有 T x(t)也应满足帕塞瓦等式，即：（注意积分区间和表达很明显，T 式的变化）
第十二章 平稳随机过程
第十二章 平稳随机过程 §1 基本概念 定义1：已给s.p t X t X {=，}T t ∈，若1≥?n ，即T 中任意的,,,21n t t t Λ与 h t h t h t n +++,,,21Λ，n 维r.v ),,(21n t t t X X X Λ与),,(21h t h t h t n X X X +++Λ有相同 的n 维d.f 。即 ) ,,,;,,(),,() ,,(),,,;,,,(2121212121212121n n n h t h t h t n t t t n n x x x h t h t h t F x X x X x X P x X x X x X P x x x t t t F n n ΛΛΛΛΛΛ+++=≤≤≤=≤≤≤=+++ 则称s.p t X 是一个严（强，狭义）平稳过程。 当t X ?n 维d.l 时，则有 ),,;,,,(),,;,,,(21212121n n n n x x x h t h t h t f x x x t t t f ΛΛΛΛ+++= 若取n =1，则有),(),(1111x h t f x t f +=，特别，当T ∈0，可取,1t h -=则有),0(),(111x f x t f =。此时平稳过程t X 的一维d.l 与1t （时间）无关。于是 X X m dx x xf t X E μ=== ?+∞ ∞ -),0()(1 即t X 的均值是一个与时间无关的常数。 其方差 ?∞ ∞ -=-=-=.),0()(][2 22 X X X t t dx x f m x m X E X D σ也与时间t 无关的 常数。 而且T X 的二维d.l 也只依赖于.21t t -=τ即当2t h -=时，有 ).,;(),;0,(),;,(2121212121x x f x x t t f x x t t f τ∧ =-= 所以t X 与τ+t X 之间自相关为 ??∞∞-∞ ∞ -+== =+).(),;(),(21212 1ττττX t t X R dx dx x x f x x X X E t t R 它只依赖于.τ类似地τ+t t X X ,之间协方差为
随机过程分析
随机过程分析 摘要随着科学的发展，数学在我们日常的通信体系中有着越来越重的地位，因为在科学研究中，只有借助于数学才能精确地描述一个现象的不同量之间的关系,从最简单的加减乘除，到复杂的建模思想等等。其中，随机过程作为数学的一个重要分支，更是在整个通信过程中发挥着不可小觑的作用。如何全面的对随机信号进行系统和理论的分析是现在通信的关键，也是今后通信业能否取得巨大进步的关键。 关键字通信系统随机过程噪声 通信中很多需要进行分析的信号都是随机信号。随机变量、随机过程是随机分析的两个基本概念。实际上很多通信中需要处理或者需要分析的信号都可以看成是一个随机变量，利用在系统中每次需要传送的信源数据流，就可以看成是一个随机变量。例如，在一定时间内电话交换台收到的呼叫次数是一个随机变量。也就是说把随某个参量而变化的随机变量统称为随机函数；把以时间t为参变量的随机函数称为随机过程。随机过程包括随机信号和随进噪声。如果信号的某个或某几个参数不能预知或不能完全预知，这种信号就称为随机信号；在通信系统中不能预测的噪声就称为随机噪声。下面对随机过程进行分析。 一、随机过程的统计特性 1、数学期望:表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心， 即均值
?∞ ∞-==11);()]([)(dx t x xp t X E t a 2、方差:表示随机过程在时刻t 对于均值a(t)的偏离程度。 即均方值与均值平方之差。 {}?∞ ∞ --=-=-==112222);()]([)]()([))](()([)]([)(dx t x p t a x t a t X E t X E t X E t X D t δ 3、自协方差函数和相关函数: 衡量随机过程任意两个时刻上获得的随机变量的统计相关特性时，常用协方差函数和相关函数来表示。 （1）自协方差函数定义 {} )]()()][()([);(221121t a t X t a t X E t t C x --=??∞∞-∞ ∞---=2121212211),;,()]()][([dx dx t t x x p t a x t a x 式中t1与t2是任意的两个时刻；a (t1)与a(t2)为在t1及t2得到的数学期望； 用途：用协方差来判断同一随机过程的两个变量是否相关。 （2）自相关函数 ??∞∞-∞ ∞-==2121212212121),;,()]()([),(dx dx t t x x p x x t X t X E t t R X 用途：a 用来判断广义平稳； b 用来求解随机过程的功率谱密度及平均功率。 二、平稳随机过程 1、定义（广义与狭义）： 则称X(t)是平稳随机过程。该平稳称为严格平稳，狭义平稳或严平稳。
LTE的随机接入过程
LTE的随机接入过程 简介 UE通过随机接入过程（Random Access Procedure）与cell建立连接并取得上行同步。只有取得上行同步，UE才能进行上行传输。 随机接入的主要目的：1）获得上行同步；2）为UE分配一个唯一的标识C-RNTI。 随机接入过程通常由以下6类事件之一触发：(见36.300的10.1.5节) 1)初始接入时建立无线连接（UE从RRC_IDLE态到 RRC_CONNECTED态）； 2) RRC连接重建过程（RRC Connection Re-establishment procedure）； 3)切换（handover）； 4) RRC_CONNECTED态下，下行数据到达（此时需要回复 ACK/NACK）时，上行处于“不同步”状态； 5) RRC_CONNECTED态下，上行数据到达（例：需要上报测量报告或发送用户数据）时，上行处于“不同步”状态或没有可用的PUCCH资源用于SR传输（此时允许上行同步的UE使用RACH来替代SR）；
6) RRC_CONNECTED态下，为了定位UE，需要timing advance。 随机接入过程还有一个特殊的用途：如果PUCCH上没有配置专用的SR资源时，随机接入还可作为一个SR来使用。 随机接入过程有两种不同的方式： (1)基于竞争（Contention based）：应用于之前介绍的前5种事件； (2)基于非竞争（Non-Contention based或Contention-Free based）：只应用于之前介绍的(3)、(4)、(6)三种事件。 preamble介绍 随机接入过程的步骤一是传输random access preamble。Preamble的主要作用是告诉eNodeB有一个随机接入请求，并使得eNodeB能估计其与UE之间的传输时延，以便eNodeB校准uplink timing并将校准信息通过timing advance command告知UE。 Preamble在PRACH上传输。eNodeB会通过广播系统信息SIB-2来通知所有的UE，允许在哪些时频资源上传输preamble。（由 prach-ConfigIndex和prach-FreqOffset字段决定，详见36.211的5.7节）每个小区有64个可用的preamble序列，UE会选择其中一个（或由eNodeB指定）在PRACH上传输。这些序列可以分成两部分，一部分用于基于竞争的随机接入，另一部分用于基于非竞争的随机接入。用于基于
LTE-初始随机接入过程1
LTE 初始随机接入过程. UE选择合适的小区进行驻留以后, 就可以发起初始的随机接入过程了. LTE 中, 随机接入是一个基本的功能, UE只有通过随机接入过程, 与系统的上行同步以后, 才能够被系统调度来进行上行的传输.LTE中的随机接入分为基于竞争的随机接入和无竞争的随机接入两种形式. 初始的随机接入过程, 是一种基于竞争的接入过程, 可以分为四个步骤, 如下图所示: (1): MSG1：Random Access Preamble (2): MSG2：Random Access Response (3): MSG3 发送 (RRC Connection Request) (4): 冲突解决消息. 所谓MSG3, 其实就是第三条消息, 因为在随机接入的过程中，这些消息的内容不固定，有时候可能携带的是RRC连接请求，有时候可能会带一些控制消息甚至业务数据包，因此简称为MSG3. 第一步:随机接入前导序列传输. LTE中, 每个小区有64个随机接入的前导序列（Preamble）, 分别被用于基于竞争的随机接入 (如初始接入)和非竞争的随机接入(如切换时的接入).其中, 用于竞争的随机接入的
前导序列的数目个数为numberofRA-Preambles,在SIB2系统消息中广播. sib2 : { radioResourceConfigCommon { rach-ConfigCommon { preambleInfo { numberOfRA-Preambles n52 }, powerRampingParameters { powerRampingStep dB4, preambleInitialReceivedTargetPower dBm-104 }, ra-SupervisionInfo { preambleTransMax n10, ra-ResponseWindowSize sf10, mac-ContentionResolutionTimer sf48 }, maxHARQ-Msg3Tx 4
LTE随机接入过程总结(完美)
随机接入过程 一. PRACH 1. PRACH 的类型 从表1可以看出，Preamble 的类型一共有4种，而对于FDD 系统之支持0、1、2、3这4类Preamble 。对于Preamble format 0，在时间上占用一个完整的子帧；对于Preamble format 1和2，在时间上占用两个完整的子帧；对于Preamble format 3，在时间上占用三个完整的子帧。在频域上，Preamble format 0~3均占用一个PRB ，即180KHZ 的频带，区别是Preamble format 0~3的子载波间隔是1.25KHZ ，并占用864个子载波，由于ZC 序列的长度是839，因此Preamble format 0~3真正占用中间的839个子载波传输Preamble ，而剩余的25个子载波作为两边的保护带宽。 不同类型的Preamble 有长度不一样的CP 和保护间隔，小区的覆盖围和保护间隔GT 有关，具体可参考如下公式： R = GT * C / 2 其中，R 为小区半径、GT 为保护间隔、C 表示光速。至于不同类型的Preamble 对应的小区半径可参考如下： Preamble 格式0：持续时间1ms ，可支持半径约14km ； Preamble 格式1：持续时间2ms ，可支持半径约77km ； Preamble 格式2：持续时间2ms ，可支持半径约29km ； Preamble 格式3：持续时间3ms ，可支持半径约107km ； 2. PRACH 的时频位置 首先给出PRACH 的时域位置，协议中由参数prach-ConfigIndex 给出，每个prach-ConfigIndex 给出了Preamble 的类型、System frame number(Even/Any)、Subframe number 。具体如表2所示： 而对于PRACH 的频域位置，协议中由参数RA PRBoffset n 确定，它的取值围是 60UL RB RA PRBoffset -≤≤N n 。
LTE随机接入过程概述
LTE随机接入过程概述 一、随机接入的作用 LTE随机接入的作用是实现UE和网络的同步，解决冲突，分配资源（RNTI）和上行通信资源的分配。 二、随机接入触发条件 1、在RRC_IDLE初始接入； 2、在无线链路断开时初始接入； 3、切换时需要随机接入； 4、RRC_CONNECTED状态下需要随机接入过程时，收到下行数据，如上行同步状态为“非 同步”时； 5、RRC_CONNECTED状态下需要随机接入过程时，收到上行数据，如上行同步状态为“非 同步”或者没有PUCCH资源可用于调度时。 三、随机接入过程 随机接入过程分为竞争模式随机接入和非竞争模式随机接入两种。竞争模式随机接入是使用所有UE都可在任何时间可以使用的随机接入序列接入，它每种触发条件都可以触发接入；非竞争模式随机接入是使用在一段时间内仅有一个UE使用的序列接入，它只发生在切换和收到下行数据的触发条件下。 随机接入过程之后，开始正常的上下行传输。 四、竞争模式随机接入过程 在随机接入过程开始之前需要对接入参数进行初始化，它是由UE MAC层发起或者由PDCCH触发。 初始化的参数包括： ?PRACH的资源和相应的RA-RNTI ?随机接入前导的分组和每组可用的前导 ?选择两组随机接入前导中的那一组的门限 ?RACH响应的接收窗 ?功率攀升步长POWER_RAMP_STEP
?前导重传最大次数 ?前导初始功率PREAMBLE_INITIAL_POWER 初始化的时候置PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER为1。 竞争模式随机接入过程如下图所示： UE eNB 1、随机接入前导发送 a)前导资源选择 块，选择RRC 前导， b)设置发射功率 [-设置PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER 为PREAMBLE_INITIAL_POWER + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1) * POWER_RAMP_STEP]； [-如果PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER 小于最小功率水平，则设置PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER为最小功率水平]； [-如果PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER 大于最大功率水平，则设置PREAMBLE_TRANSMISSION_POWER为最大功率水平]； 如果PREAMBLE TRANMISSION COUNTER = 1, 则决定下一个有效的随机接入机会。如果PREAMBLE TRANSMISSION COUNTER > 1, 则随机接入机会通过back-off进程决定。
LTE D随机接入过程 RAR以及MSG 的重传
本文涉及到的内容有： （1）UE在什么时候开始接收RAR （2）怎么确定RA-RNTI （3）UE没有收到RAR后的处理 （4）RAR的格式 监测RAR 文章《》已经详细说明了UE发送Preamble前导码的时频位置。当UE发出Preamble后，并不是立即准备接收RAR（Random Access Response），而是在发送前导码之后的第3个子帧之后才开始准备接收RAR。当然，UE也不可能一直等待RAR，如果UE连续检测了ra-ResponseWindowSize个子帧仍然没有收到RAR，则不再继续监测RAR信息。 即UE最多连续监测RAR的时长是10ms。
的计算 eNB加扰RAR、UE解扰RAR的RA-RNTI并不在空口中传输，但UE和eNB都需要唯一确定RA-RNTI 的值，否则UE就无法解码RAR，因此RA-RNTI就必须通过收发双方都明确的Preamble的时频位置来计算RA-RNTI的值。 协议规定了RA-RNTI的计算公式为：RA-RNTI= 1 + t_id+10*f_id。 其中，t_id表示发送Preamble的起始位置的子帧ID号（范围是0-9），f_id表示四元素组中的f_RA值（范围是0-5），之前的文章《》已经详细描述了这两个值的具体含义。 eNB只要能解码出Preamble前导码，就能唯一确定t_id和f_id参数，也就能唯一确定RA-RNTI值。 没有收到RAR的处理 UE有可能在RAR的监测窗口内没有解码到RAR消息，这有可能是eNB侧没有检测到PRACH中的Preamble信息，有可能是没有调度RAR信息，也有可能是下行无线链路有干扰导致UE解码RAR失败，无论是哪种原因，UE没有收到RAR是有可能发生的。 如果在RAR响应窗口内没有收到RAR，或者收到的RAR中携带的Preamble并不是本UE之前发送的Preamble，那么表示UE本次接收RAR失败，UE将执行如下操作：
LTE随机接入流程
PRACH结构 PRACH格式
对于格式1到3，频域间隔1.25k，占用864个子载波(ZC序列长度839，剩余25个子载波两边保护)。格式4，频域讲7.5k，占用144个子载波（ZC序列139，剩余5个两边保护）。
时频位置 对于TDD ，格式有4种，和TDD 上下行帧划分和prach-ConfigIndex 有关，见211表Table 5.7.1-3。 prach-ConfigIndex 确定了四元结构体),,,(21 0RA RA RA RA t t t f ， 决定了prach 发送的时频位置。在211表Table 5.7.1-4中配置。其中RA f 是频率资源索引。2,1,00=RA t 分别表示资源是否在 所有的无线帧，所有的偶数无线帧，所有的奇数无线帧上重现。1,01 =RA t 表示随机接入资源 是否位于一个无线帧的前半帧或者后半帧。2RA t 表示前导码开始的上行子帧号，其计数方式 为在连续两个下行到上行的转换点间的第一个上行子帧作为0进行计数。但对于前导码格式4，2RA t 表示为(*)。 序列组产生 每个基站下有64个preamble 序列，怎么产生呢？ 1、 由逻辑根序列号RACH_ROOT_SEQUENCE 查表Table 5.7.2-4得到物理根序列号。 2、 用zeroCorrelationZoneConfig 以及highSpeedFlag （如果为高速，则是限制级）查211
表格Table 5.7.2-2得到循环位移N CS ; 3、 用循环位移N CS 与根序列，得到64个preamble 序列。1个根序列可能无法生产64 个preamle 序列，则取下一个根序列继续生成，直到得到64个preamble 。 普通速度模式下（非限制集），preamble 的循环位移时等间隔的，一个根序列能生成 ZC CS N N ????，ZC N 是长度序列长度为839（格式4为139） 。高速模式下（限制集）循环位移非等间隔。高速模式下，原根序列和生成好的序列相关，峰值会出现三个，同步时 需要合并三个窗口能量做估计。 MAC 层处理 流程 触发条件 1、 RRC 信令触发。包括切换，初始入网，idle 醒来需要做随机接入。此时没有C-RNTI,msg3 在CCCH 中发送，在msg4中回携带msg3的内容作为UE 标识让UE 知道是否该msg4是 针对自己的。 2、 UE MAC 层触发：此时已经有了C-RNTI ，不是为了入网而是为了2种情况：a 、UE 自己 发现好久没有调整ul timing 了需要重新调整；b 、没有SR 资源但需要BSR 3、 PDCCH DCI formart 1A 触发：基站发现UE 的ul timing 老不对了,可能是“Timing Advance Command MAC Control Element ”老调整不好了（该方式时相对值调整），基站复位一下 UE 的timing 调整参数（随机接入的timing 调整时绝对值调整，做完后应当复位一下相
LTE随机接入过程
LTE随机接入过程 preamble传输达到最大传输次数的处理 从UE的角度上看，随机接入过程可能遇到以下问题而导致随机接入失败：UE没有收到其发送的preamble对应的RAR（没有收到RAR，或收到的RAR MAC PUD中没有对应该preamble的RAR）；UE发送了Msg3，但没有收到Msg4；UE收到了Msg4，但该UE不是冲突解决的胜利者。 如果某次随机接入失败了，UE会重新发起随机接入。在36.321中，介绍到一个字段preambleTransMax，该字段指定了preamble的最大传输次数。当UE发送的preamble数超过preambleTransMax时，协议要求MAC层发送一个random access problem indication到上层（通常是RRC 层），但MAC层并不会停止发送preamble。也就是说，MAC层被设计成“无休止”地发送preamble，而出现“UE发送的preamble数超过preambleTransMax”时如何处理是由上层（RRC层）决定的。 也就是说，无论是发生上面介绍的哪种情况，MAC层都会“无休止”地发送preamble以期望能成功接入小区。 在收到MAC层的random access problem indication后，RRC层的行为取决于触发随机接入的场景： 场景一：RRC连接建立。此时UE通过RRC timer T300来控制，当该timer 超时（即RRC连接建立失败）时，UE的RRC层会停止随机接入过程（此时会重置MAC，释放MAC配置。而从36.321的5.9节可知，重置MAC 会停止正在进行的随机接入过程），并通知上层RRC连接建立失败。（见
平稳随机过程及其数字特征
平稳随机过程及其数字特征
平稳随机过程 粗略的说——随机过程的统计特征不随时间的推移而变化。一.严平稳随机过程 1. 定义设有随机过程{ X(t) , t ∈T}，若对于任意n 和任意t1 因此：严平稳过程的二维数字特征仅是（时间差τ）的函数 综上所述：要按上述严平稳过程的定义来判断一个过程是否平稳?是很困难的。 a)：一般在实用中，只要产生随机过程的主要物理条件，在时间 进程中不变化。则此过程就可以认为是平稳的。 例如：在电子管中由器件的颗粒效应引起的“散弹噪声”，由于产生此噪声的主要物理条件与时间无关，所以此噪声可以认为是平稳过程。 12121212 12 1 21212 2 2 2 (,)(,;)() (,)()()(,;)()()(0)(0)[()] X X X X X X X X X X X X X X R t t x x f x x dx dx R C t t x m x m f x x dx dx C R m C R m D X t τττττσ=?==??==?=?==∫∫∫∫ ∞<)]([2 t X E b)：另一方面，对有些非平稳过程，可以根据需要，如果它在所观测的时间段内是平稳的，就可以视作这一时间段上的平稳过程来处理。即在观测的有限时间段内，认为是平稳过程。 因此，工程中平稳过程的定义如下： 二、宽平稳过程1、定义 若二阶矩过程( )X(t) 满足: E[X(t)]=m x ←常数 R x (t 1,t 2)=R x (τ) ←只与时间间隔(τ=t 2-t 1)有关 则称过程X(t)为“宽平稳随机过程”（广义平稳过程）。 可见：一个均方值有限的严平稳过程，一定是宽平稳过程。反之：一个宽平稳过程，则不一定是严平稳过程。 c)：一般在工程中，通常只在相关理论的范围内讨论过程的平稳问题。即：讨论与过程的一、二阶矩有关的问题。 随机接入过程 一.PRACH 1.PRACH的类型 表1：PRACH类型 从表1可以看出，Preamble的类型一共有4种，而对于FDD 系统之支持0、1、2、3这4类Preamble。对于Preamble format 0，在时间上占用一个完整的子帧；对于Preamble format 1 和2，在时间上占用两个完整的子帧；对于Preamble format 3，在时间上占用三个完整的子帧。在频域上，Preamble format 0~3均占用一个PRB，即180KHZ的频带，区别是Preamble format 0~3的子载波间隔是1.25KHZ，并占用864个子载波，由于ZC 序列的长度是839，因此Preamble format 0~3真正占用中间 的839个子载波传输Preamble，而剩余的25个子载波作为两 边的保护带宽。 不同类型的Preamble 有长度不一样的CP 和保护间隔，小区的覆盖范围和保护间隔GT 有关，具体可参考如下公式： R = GT * C / 2 其中，R 为小区半径、GT 为保护间隔、C 表示光速。至于不同类型的Preamble 对应的小区半径可参考如下： Preamble 格式0：持续时间1ms ，可支持半径约14km ； Preamble 格式1：持续时间2ms ，可支持半径约77km ； Preamble 格式2：持续时间2ms ，可支持半径约29km ； Preamble 格式3：持续时间3ms ，可支持半径约107km ； 2. PRACH 的时频位置 首先给出PRACH 的时域位置，协议中由参数prach-ConfigIndex 给出，每个prach-ConfigIndex 给出了Preamble 的类型、System frame number(Even/Any)、Subframe number 。具体如表2所示： 而对于PRACH 的频域位置，协议中由参数RA PRBoffset n 确定，它的取值范围是60UL RB RA PRBoffset -≤≤N n 。 表2：random access configuration for preamble formats 0~3LTE随机接入过程总结(完美)