3G专题LTE随机接入流程研究收稿日期:2009206226陈昌(重庆邮电大学移动通信重点实验室,重庆400065)摘要:从LTE随机接入过程的特点、触发的环境入手,说明随机接入是保证通信建立的决定性环节;详细分析了基于竞争模式的随机接入过程的各个流程,包括流程中的各种定时器的触发条件、参数的配置以及5种触发条件在过程中的不同。关键词:自动重传请求;上行物理共享信道;下行物理共享信道ResearchonLTERACHprocessCHENChang(KeyLabofMobileCommunicationsTechnology,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,P.R.China)Abstract:First,thispaperproposesthattherandomaccessisthekeypointtoensuretheestablishmentofcommunicationfromthecharacteristicsandenvironmentoftheLTErandomaccessprocess.Secondly,thepaperdiscussestherandomac2cessprocessbasedonthecompetitionmode,includingthetriggerconditionandparameterconfigurationofdifferenttimerandthedifferencesoffivetriggerconditions.Keywords:HARQ;PUSCH;PDSCH0引言随机接入是终端在开始和网络通信之前的接入过程,是保证通信建立的决定性环节。随机接入过程直接影响到系统的性能,因此必须对LTE系统的随机接入过程进行详细分析。本文将从随机接入目的入手,分析LTE系统的随机接入过程,详细说明整个流程的设计。1随机接入过程111概述随机接入过程的目的是为数据传输分配资源或者取得上行同步。随机接入过程分为两种类型:同步随机接入过程和非同步接入。当UE已经和系统取得上行同步时,UE的随机接入过程称为非同步随机接入;当UE没有和系统取得上行同步,或者在丢失上行同步的情况下称为非同步随机接入。LTE随机接入过程包含FDD和TDD模式的一般过程或者是与小区半径无关的过程。其接入过程有两种模式:竞争接入和非竞争接入。UE初始化一个基于竞争的随机接入过程。在这个过程中,随机接入前导序列由UE随机选择,这样就会导致有可能多于一个UE同时传输同一个前导序列,所以需要一个解决竞争的过程。eNodeB可以通过给UE分配一个专用的前导序列来避免竞争的发生,这就是非竞争模式。由于省去了选择前导这个过程,非竞争模式快于竞争模式。112LTE中随机接入过程的类型在LTE中,有5种情况将会触发随机接入过程:从RRC_IDLE状态开始初始接入;RRC连接重建过程;切换;UE处于RRC_CONNECTED状态,UE要接收新的下行数据,但是上行非同步,需要随机接入过程建立同步;UE处于RRC_CONNECTED状态,UE要接收新的上行数据,但是上行非同步或者是没有PUCCH资源可以传输SR信息,此时需要随机接入过程。正常的下行链路或者上行链路的数据传输出现在随机接入过程之后。LTE的RACH的设计必须能够满足LTE需求[1]中的低延时(在LTE需求中规定从空闲状态向连接状态转换必须在100ms内完成),同时要保证在低信噪比环境(在小区边缘UE的切换)下有良好的检出率。其中基于竞争的模式适用于以上5种情况,具—9—3G专题DIGITALCOMMUNICATION/200918有普遍适用性,而基于非竞争的模式只适用于切换和下行链路数据到达的情况,鉴于这种情况,本文主要研究竞争模式下的随机接入过程。113随机接入过程的大致流程竞争模式下的随机接入过程如图1所示。图1基于竞争的随机接入过程基于竞争的随机接入过程分为4个步骤:1)通过上行链路PRACH,承载随机接入前导;2)在下行链路PDSCH中,承载随机接入响应,UE通过PDCCH中的RA2RNTI,找出承载该响应的PDSCH,响应中的信息至少要有随机前导标识符、时间校准信息、初始的UL授权和临时C2RNTI信息;3)UE传输消息3,该消息在PUSCH上承载,传输块的大小取决于步骤2中的