程所需的前导码(Preamble)、PRACH信道资源,随机接入过称各消息之间的时序关系;MAC层负责控制随机接入过程的处罚和实施;对于一些特定的随机接入场景,例如切换过程的随机接入,需要RRC层的参与。
随机接入过程应用于以下6种场景:
1. 从RRC_IDLE状态初始接入,即RRC连接建立 2. 无线链路失败后初始接入,即RRC连接重建 3. 切换
4. 下行数据到达且UE空口处于上行失步状态
5. 上行数据到达且UE空口处于上行失步,或者未失步但需要通过随机接入申请上行
资源
6. 辅助定位,网络利用随机接入获取时间提前量(TA,Timing Advance)
根据UE发送Preamble码是是否会存在碰撞的风险,随机接入过程可以分为竞争随机接入和非竞争随机接入。竞争随机接入是指eNode B没有为UE分配专用Preamble码,而是由UE随机选择Preamble码并发起随机接入。竞争随机接入可用于上述的1~5场景,场景1,2,5的随机接入是由UE自主触发的。场景3,4,UE会根据eNode B指示发起随机接入,正常情况下,eNode B会优先选择非竞争随机接入,只有在非竞争随机接入资源不够时,才指示UE发起竞争随机接入。
7.2.竞争随机接入过程
竞争随机接入过程分为4步完成,Msg1~Msg4如下图: 1
1. Msg1:发送Preamble码
3Scheduled TransmissionUEeNBRandom Access PreambleRandom Access Response2Contention Resolution4UE读完系统消息后,从系统消息2中获取相关Preamble码和用于发送Preamble码的PRACH信道资源。
UE在发送Preamble码之前,先要确定Preamble码的集合,确定Preamble码集合后,从中选择一个Preamble码发送。如何确定Preamble码集合?
结合系统消息2中rach配置,如果NumberofRA-Preambles和NumberofRA-PreamblesGroupA相等的话,则说明网络只配置了集合A,但是当网络即配置集合A又配置了集合B的使用,终端如何选择Preamble码呢? UE会根据MSG3的大小和路损大小来确定Preamble码的集合,集合B主要应用于MSG3较大且路损较小的场景,集合A应用于MSG3较小或路损较大的场景,具体实现规则参考36.321 P13:
- if Random Access Preambles group B exists and if the potential message size (data available for transmission plus MAC header and, where required, MAC control elements) is greater than messageSizeGroupA and if the pathloss is less than PCMAX – preambleInitialReceivedTargetPower – deltaPreambleMsg3 – messagePowerOffsetGroupB, then:
- select the Random Access Preambles group B; - else:
- select the Random Access Preambles group A.
Preamble码由PRACH承载(相关配置信息,系统消息2中会带下来),从第一个可用的PRACH的子帧开始,在连续的3个子帧内随机选择一个PRACH用于承载MSG1。
2. Msg2随机接入相应
该消息是eNode B在接收到Msg1之后,对UE的响应,必须在ra-responseWindowSize帧内予以响应。Msg2由DL-SCH承载,一条Msg2