LTE – RA preamble的選擇與其傳送所需prach資源的選擇

LTE – RA preamble的選擇與其傳送所需prach資源的選擇

在UE完成小區搜尋(PSS/SSS/PBCH/SIB)後,  UE已經完成了下行同步,這時UE需要進行上行同步,只有取得了上行同步後,才能進行上行資料傳送。UE通過隨機接入procedure取得上行同步

隨機接入的第一步就是傳送RA-preamble 給eNB,來告訴eNB有一個來自UE的接入請求。每個小區有64個可用的RA-preamblesequence. RA-preamble 是在PRACH上傳送的,PRACH可用的時頻資源集合可以參考:點選開啟連結

本文主要介紹如下2點:

1.   64個RA-preamble序列可用,UE 最終用哪一個呢(即:ra-PreambleIndex來源)?

2.   UE傳送RA-preamble的資源位置(那麼多PRACH資源集合,用哪一個呢?ra-PRACH-MaskIndex來源)

Preamble 介紹

每個小區最多有64個可用的RA-preamble 序列, 但是實際的可用數量在SIB2中(numberofRA-Preambles)指示。RA-preamble可以分為2個group:Group_A和Group_B.如果SIB2中的Prach-commonConfig 中的preambleGroupAConfig(OP)不存在,則sizeofRA-PreambleGroupA= numberofRA-Preambles, Goup_B不存在。

ra-PreambleIndex

ra-PreambleIndex (RandomAccess Preamble) :表示UE選擇的RA-preamble的索引。隨機接入分為競爭(contention)的非競爭(contention-free)的2種.

隨機接入型別

ra-PreambleIndex 來源

非競爭(contention-free)

由eNB專門分配

競爭(contention)

1.    先決定Group(A or B),

2.    然後在該group中隨機選擇一個RA-preamble。

Group型別選擇如下:

Condition

Group Type

if   Group_B 存在 and

     size(MSG3) > messageSizeGoupA  and

     pathloss < Var_p

Group_B

else

 

Group_A

Var_p = PCMAX,c – preambleInitialReceivedTargetPower – deltaPreambleMsg3–messagePowerOffsetGroupB


PRACH 時頻資源的選擇

ra-PreambleIndex定好後,接下來需要在可用的PRACH資源集合中選擇一個來傳送該preamble.

Spec: 36.321 –7.3

ra-PRACH-MaskIndex (PRACH Mask Index)可以決定時域的位置

ra-PRACH-MaskIndex 對應的PRACH Resource Index 是指在SFN內的第幾個PRACH資源內傳送。在Link中我們有舉FDD的一個例子,如下:
這個例子:
prach-ConfigIndex = 9,指示了prach時域的可用資源集合:在任何SFN中的{1,4,7}子幀上。假如ra-PRACH-MaskIndex (PRACH Mask Index) = 2,PRACH Resource Index =1. 則表示RA-preamble 應該在第1個(從0開始)可用的PRACH資源上傳送,也就是在SFN的第4個子幀上傳送。
ra-PRACH-MaskIndex的來源呢?

非競爭(contention-free): ra-PRACH-MaskIndex可以由eNB專門分配

競爭(contention):        ra-PRACH-MaskIndex = 0, 也就是UE自己選擇。


頻域怎麼選擇呢?

FDD 在某個子幀上只有一個頻域資源(6個PRB),起始RB的位置在哪裡呢?

prach-FreqOffset(sib2->prachConfigInfo)確定最下面一個RB的位置,假如20M頻寬100RB,100RB按照頻寬從下面開始0號到頻帶最上面99號,frequencyoffset=0表示頻域上PRACH佔用頻寬最下面6個RB,=94表示PRACH品遇上在頻寬最上面的6個RB.

TDD 在某個子幀上可能存在多個頻域資源(preamble format = 4), 也可能只存在一個。

PRACH頻域上的訊號是ZC 序列生成的(PSS也是),關於RA-preamble序列的生成,參考spec36.211, 如下,可以看到preamble format0-3 對應的 Nzc =839,Nzc 是序列的長度(length of the sequence).


在Sharetechnote中,PRACH資源格示意圖如下,可見頻域上839個子載波正好對應序列的長度Nzc, 也就是說Preamble format 0-3 在頻域上只有一個PRACH資源可用.

總結一下:

ra-PreambleIndex:        是要使用的preamble的索引。

ra-PRACH-MaskIndex: 決定此preamble傳送時的時頻位置


對於FDD(preamble format 0,1,2,3):

上圖中提到的非競爭的接入方式中的2種方法,詳見如下:
1. RACH-ConfigDedicated

參考36.331,這個引數是可選的,如果MobilityControlnfo沒有配置這一項,則UE按照競爭的隨機進入方式來隨機選擇這2個引數。

 2. DCI 1A

參考spec36.212,只有當DCI format 1A 的CRC使用C-RNTI 來加擾,DCI format 1A 才會被用作PDCCH order 來觸發隨機接入過程,這時DCI 1A裡含有這2個RACH引數: Preamble IndexPRACH Mask Index。

最後,附上SIB2中的RACH-ConfigCommon的ASN, 裡面包含了本文中提到的一些引數。