随机接入

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LTE随机接入过程详解(竞争与非竞争)【范本模板】

LTE初始随机接入过程详解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MSG1-4,（1）：前导序列传输（MSG 1）(2）：随机接入响应(MSG 2）(3）: MSG3 发送 (RRC Connection Request).(4）：冲突解决消息.(MSG 4）Msg1：上行，UE发PreambleMsg2：下行，eNodeB对Preamble做响应Msg3：上行，UE发出Msg3，里边携带UE ID（S—TMSI或者随机数）Msg4:下行，eNodeB对Msg3的UE ID做响应,UE通过比对Msg3和Msg4的ID，判断竞争是否成功。

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, 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 ：{sradioResourceConfigCommon{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用于竞争的随机前导序列，又被分为GroupA和GroupB两组. 其中GroupA的数目由参数preamblesGroupA来决定, 如果GroupA的数目和用于竞争的随机前导序列的总数的数目相等, 就意味着GroupB不存在。

图解5GNR随机接入过程

2、典型的基于非竞争的 RACH 过程如下： i）UE <— NW：RACH Preamble（PRACH）分配
ii）UE —> NW：RACH Preamble（RA-RNTI，L2 / L3 message 大小的指示）
iii）UE <—NW：Random Access Response（Timing Advance，C-RNTI，L2 / L3 message 的 UL grant）
i）实现 UE 和 gNB 之间的上行同步 ii）获取 Message 3（例如 RRC Connection Request）的资源在大多数通信中（尤其是数字通信，无论是有线还是无线），最重要的前提是在接收器和发送器之间建立定时同步。因此，无论您在研究什么通信技术，您都会看到某种专门为特定通信而设计的同步机制。在 NR 中（LTE 和 WCDMA 也是），下行同步（发送器 = gNB，接收器 = UE）是通过特殊同步信道（SS/PBCH）来实现，有关详细信息，请参阅同步页面。该下行同步信号广播给每个人并且以一定的时间间隔周期发送。然而在上行链路（发送器 = UE，接收器 = gNB）中，如果 UE 也用这种广播/始终在线同步机制，则其效率不高（实际上浪费能量并且对其他 UE 造成大量干扰），您可以很容易理解这类问题。在上行链路中，该同步过程应满足以下标准： i）同步过程应该只在有必要时才会发生 ii）同步应仅专用于特定 UE
本文中所有复杂/混乱的故事主要是关于满足这些标准的特殊设计机制的过程。 RACH 过程的另一个目的是获得 Msg3 的资源（Message 3）。 RRC Connection Request 是 Msg3 的一个示例，并且根据场景存在几种不同类型的 Msg3，在阅读本文时您会弄清楚这一部分，这一点并不是很难理解。

随机接入(RA)培训

4 竞争随机接入流程
UE
随机接入前导码 MSG1 Preamble 随机接入响应 MSG2 MAC RAR PDU
eNB
竞争决议ID及其他 MSG3
竞争决议ID及其他 MSG4
5 不同随机接入场景对应的模式
初始随机接入：UE MAC 竞争无线链路失败：UE MAC 竞争切换：PDSCH(竞争/非竞争) 下行数据到达：PDCCH(竞争/非竞争) 上行数据到达：UE MAC 竞争
2 随机接入场景

初始随机接入，从RRC_IDLE接入无线链路失败切换，在目地小区接入下行数据到达，上行失步上行数据到达，上行失步辅助定位，用于获取TA（暂未实现）
3 随机接入模式
竞争随机接入，可由Ue Mac发起，也可以由eNB通过PDCCH或PDSCH (Msg0，Preamble = 0)指示非竞争随机接入，由eNB通过PDCCH或 PDSCH (Msg0，Preamble ！= 0)指示
随机接入L1时序关系
参见协议213 P17
Random Access Response Window Size
D
S
U
U
D
D
S
U
U
D
D
S
U
U D
D
S
U
U
D
D
S
MSG1
MSG2
MSG3
UE MAC-RA过程初始化

1 获取PRACH信道 2 选择前导码组 3 随机接入响应窗长 4 初始功率和功率台阶 5 消息1最大发送次数 6 消息3最大传输次数 7 竞争决议定时器时长参见321 P12

随机接入学习

随机接⼊学习随机接⼊过程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。

随机接⼊的使⽤场景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）：只应⽤于切换，下⾏数据接收，定位。

基于竞争的随机接⼊: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在接收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–初始接⼊：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-RNTI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-RNTIMsg4：竞争解决Example:初始随机接⼊:Msg1:Random Access PreambleMsg2: Random Access ResponseMsg3:RRCConnectionRequestMsg4: Contention Resolution on DLMsg4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,Msg2中下发的临时C-RNTI在竞争成功后升级为UE的C-RNTI.Msg5:RRCConnectionsetupC_RNTI⽤于标识RRC Connect状态的UEHandover(⾮竞争随机接⼊)基于⾮竞争的随机接⼊UE根据eNB的指⽰，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UEMsg1：发送Preamble码UE在eNB指定的PRACH信道资源上⽤指定的Preamble码发起随机接⼊Msg2：随机接⼊响应Msg2与竞争机制的格式与内容完全⼀样，可以响应多个UE发送的Msg1标识类型应⽤场景获得⽅式有效范围是否与终端/卡设备相关 RA-RNT I 随机接⼊中⽤于指⽰接收随机接⼊响应消息根据占⽤的时频资源计算获得（0001~003C ）⼩区内否T-CRNT I 随机接⼊中，没有进⾏竞争裁决前的CRNTIeNB 在随机接⼊响应消息中下发给终端（003D~FFF3）⼩区内否C-RNTI ⽤于标识RRC Connect 状态的UE初始接⼊时获得（T-CRNTI 升级为C-RNTI ）（003D~FFF3）⼩区内否SPS-CR NTI 半静态调度标识eNB 在调度UE 进⼊SPS 时分配（003D~FFF3）⼩区内否P-RNTI 寻呼 FFFE （固定标识）全⽹相同否 SI-RNTI系统⼴播FFFF （固定标识）全⽹相同否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定 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-RNTIMsg2中下发的临时C-RNTI 在竞争成功后升级为UE 的C-RNTIUE 之前已分配C-RNTI ，在Msg3中也将其传给eNB 。

随机接入常见失败原因面试

随机接入常见失败原因面试常见的随机接入失败原因包括：信号干扰、连接超时、服务器负载过高、网络延迟、错误的接入参数、网络故障、网络安全限制等。

1. 信号干扰：信号干扰是指在通信过程中，由于信号被其他无关信号或干扰源所影响而导致接入失败。

例如，在无线网络中，当周围存在其他无线设备或其它电子设备干扰时，可能会导致接入信号弱或不稳定而造成接入失败。

2. 连接超时：连接超时是指在建立网络连接的过程中，由于连接方未能在规定时间内响应而导致接入失败。

例如，在使用浏览器访问网站时，由于网络不稳定或服务器响应过慢，超出了设定的连接时间而导致接入失败。

3. 服务器负载过高：当服务器同时处理大量用户请求时，服务器的资源可能会达到极限，无法正常处理新的连接请求而导致接入失败。

例如，在购物平台的促销活动期间，大量用户同时访问服务器，导致服务器负载过高，接入请求得不到响应，从而导致接入失败。

4. 网络延迟：网络延迟是指数据在网络传输过程中所消耗的时间。

当网络延迟较高时，接入请求和响应的时间会增加，从而增加了接入失败的可能性。

例如，在进行网络游戏时，若网络延迟过高，可能会导致玩家在游戏中的操作无法及时生效。

5. 错误的接入参数：在进行接入时，若配置的接入参数与服务器要求的不一致，可能会导致接入失败。

例如，在连接无线网络时，若输入的密码与网络配置不一致，就无法成功接入。

6. 网络故障：网络故障是指由于网络设备故障、线路故障或供应商服务中断等原因导致无法建立或维持有效的网络连接，从而导致接入失败。

例如，在宽带网络中，若运营商的服务器出现故障，用户就无法接入互联网。

7. 网络安全限制：为了保护网络安全，一些网络可能会对外部设备或用户进行限制，限制其接入网络。

例如，在一些公司内部网络中，会设置防火墙或安全策略，对外部设备或未授权用户进行过滤，若未通过认证，就无法接入网络。

针对这些常见的随机接入失败原因，可以采取一些解决措施来避免接入失败：1. 选择信号好的区域：在使用无线网络时，选择信号较好的区域，远离可能引起信号干扰的设备或干扰源，以提高接入的成功率。

随机接入原理

随机接入原理
随机接入原理是一种在通信系统中用于分配资源的方法。

它主要用于无线通信系统中，例如移动通信网络。

随机接入原理允许多个用户同时通过共享的通信信道进行通信，而不会引起冲突。

在随机接入原理中，每个用户在发送数据之前，会先选择一个随机的时间或码字来发送。

这样可以使得多个用户的数据在同一时间使用相同的通信信道进行传输，而不会发生碰撞。

常见的随机接入原理包括时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）。

- 时分多址（TDMA）：将时间分割成多个时隙，每个用户在各自的时隙内进行通信。

- 频分多址（FDMA）：将频谱分割成多个频段，每个用户占据一个频段进行通信。

- 码分多址（CDMA）：使用不同的扩频码，将用户的数据进行扩展后，在相同的频率上进行传输。

随机接入原理的优点是可以提高通信系统的容量和效率，同时也能够提供更好的系统灵活性和抗干扰能力。

但是，由于使用了随机的方式进行接入，可能会导致一定的冲突和干扰。

因此，在设计和实现随机接入原理时，需要合理地选择参数和算法，以使系统能够平衡各种需求和限制条件。

随机接入过程4个步骤

随机接入过程随机接入过程本章节主要介绍随机接入过程的4个步骤。

而在下一章节中，我会以信令流程图的方式将之前介绍过的6种触发随机接入过程的事件与这4个步骤结合起来。

个步骤结合起来。

言归正传，先奉上几幅图，然后介绍随机接入过程的4个步骤：个步骤：图：基于竞争的随机接入过程图：基于竞争的随机接入过程图：基于非竞争的随机接入过程图：基于非竞争的随机接入过程图：RACH-ConﬁgCommon步骤一：UE 发送preambleUE 发送random access preamble 给eNodeB ，以告诉eNodeB 有一个随机接入请求，同时使得eNodeB 能估计其与UE 之间的传输时延并以此校准uplink ming 。

触发随机接入过程的方式有以下3种（具体会在下一章节介绍）：1）PDCCH order 触发：eNodeB 通过特殊的DCI format 1A 告诉UE 需要重新发起随机接入，并告诉UE 应该使用的Preamble Index 和PRACH Mask Index ；2）MAC sublayer 触发：UE 自己选择preamble 发起接入；发起接入；3）上层触发：如初始接入，RRC 连接重建，handover 等。

等。

UE 要成功发送preamble ，需要：1）选择preamble index ；2）选择用于发送preamble 的PRACH 资源；3）确定对应的RA-RNTI ； 4）确定目标接收功率PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER 。

1、选择preamble index与基于非竞争的随机接入中的preamble index 由eNodeB 指定不同，基于竞争的随机接入，其preamble index 是由UE 随机选择的。

随机选择的。

UE首先要确定选择的是group A还是group B中的preamble。

如果存在preamble group B，且msg3的大小大于messageSizeGroupA，且pathloss小于 –- deltaPreambleMsg3 –– messagePowerOﬀsetGroupB，则选preambleIni alReceivedTargetPower - deltaPreambleMsg3择group B；否则选择group A。

nr 信令流程

nr 信令流程NR信令流程NR（New Radio）是5G无线通信技术中的一种，它引入了许多新的功能和技术，以满足对更高带宽、更低时延和更好连接稳定性的需求。

在NR中，信令流程起着至关重要的作用，它负责建立、维护和释放通信连接。

本文将以NR信令流程为主题，介绍其基本原理和流程。

一、信令流程概述NR信令流程是指在5G通信中，无线设备和基站之间进行通信所涉及的信令交换过程。

它主要包括小区搜索、小区选择、随机接入、RRC（Radio Resource Control）连接建立和释放等步骤。

1. 小区搜索小区搜索是指无线设备在开机或从空闲状态切换到连接状态时，首先需要搜索周围的小区，以便选择最佳的小区进行连接。

在小区搜索过程中，无线设备会扫描不同频段的信号，获取小区的相关信息，如小区ID、覆盖范围和信号质量等。

2. 小区选择小区选择是指无线设备在进行小区搜索后，根据一定的选择策略，选择最佳的小区进行连接。

选择最佳的小区可以提供更好的通信质量和网络性能。

在小区选择过程中，无线设备会评估不同小区的信号质量、覆盖范围和负载情况等因素，并选择最适合自己的小区进行连接。

3. 随机接入随机接入是指无线设备在选择了目标小区后，向基站发送随机接入请求。

随机接入请求包含设备的身份信息和随机接入前导，用于基站识别设备并分配资源。

基站在接收到随机接入请求后，会进行接入请求的验证和分配资源的过程。

4. RRC连接建立RRC连接建立是指无线设备和基站之间建立起RRC连接，以便进行后续的通信。

RRC连接建立过程中，无线设备和基站会进行身份验证、协商通信参数、分配资源等步骤。

一旦RRC连接建立成功，无线设备就可以进行上下行数据传输。

5. RRC连接释放RRC连接释放是指无线设备和基站之间的RRC连接被释放，通信结束或发生异常情况时会触发该过程。

RRC连接释放过程中，无线设备和基站会进行资源释放、状态切换等操作，以便准备下一次通信。

二、信令流程详解在NR中，信令流程涉及多个消息和过程，下面将对其中几个关键步骤进行详细介绍。

随机接入过程步骤详解

竞争随机接入过程：MSG1：在随机接入信道上发送前导，前导信息如下FDD（共6bit = 5bit随机标识+ 1bit指示MSG3的大小信息）TDD（共5bit = 4bit随机标识，而不是5bit）MSG2：1、在下行共享信道上发送随机接入响应，不使用混合自动重传请求（HARQ）；2、MSG2的发送时间相对MSG1是半同步的，可能在一个或多个发送时间间隔内发送；3、UE通过监听L1/L2控制信道上的随机接入无线网络临时标识（RA_RNTI），以判断是否是随机接入响应消息。

4、该消息至少包含：前导标识，临时小区（C-RNTI），一个或多个用户信息。

MSG3：这是UE使用上行共享信道发送的第一条消息。

采用混合自动重传请求机制（HARQ），使用无线链路控制（RLC）的透明模式进行传输，且不进行分段。

MSG4：1、在下行共享信道上发送竞争判决结果，同MSG3使用混合自动重传请求；2、采用短时竞争判决机制，即eNodeB不等待非接入层（NAS）的反馈就进行竞争判决处理。

CCCH：公共控制信道DCCH：专用控制信道RRC：无线资源控制MAC：媒体接入控制非竞争的随机接入过程：第一步：1、eNodeB分配给UE一个6bit的非竞争的随机接入前导码，下行数据是通过MAC信令发送。

2、对于切换的场景，这个前导码由目标eNodeB产生切换命令，通过原eNodeB发送给终端的消息携带。

第二步：UE在上行的随机接入信道上发送第一步从专用信令上获取的非竞争随机接入前导码。

第三步：1、该消息的发送时间相对消息2是半同步的，即可能在一个或多个发送时间间隔内发出来。

2、随机接入响应消息在下行共享信道上发送，是否使用混合自动重传请求尚未确定。

3、终端通过监听L1/L2控制信道上的RA_RNTI或C-RNTI（临时小区）来判断是否是随机接入响应消息。

LTE随机接入全解

➢ PRACH资源的物理映射示例例如： PRACH configuration Index = 18，上下行配置2。
PRACH configuration Index = 18，即： Preamble格式0；每个无线帧PRACH资源密度6，PRACH资源版本0。上下行配置2：两个DL至UL切换点，子帧方向：DSUUD DSUUD。 (0,0,0,0)：f_RA=0，每个无线帧、前半帧、子帧2 (0,0,1,0)：f_RA=0，每个无线帧、后半帧、子帧7 (1,0,0,0)：f_RA=1，每个无线帧、前半帧、子帧2 (1,0,1,0)：f_RA=1，每个无线帧、前半帧、子帧7 (2,0,0,0)：f_RA=2，每个无线帧、前半帧、子帧2 (2,0,1,0)：f_RA=3，每个无线帧、前半帧、子帧7
➢ 使用四维序号
表示特定PRACH资源的物理映射。
--
：特定时(fR 间A,间tR (0隔A),t内R (1A )的,tR (频2A))率资源索引；
-- f R A
：分别表示PRACH资源位于所有无线帧、偶数序号无线
帧或tR(0A者) 奇0,数1,序2 号无线帧；
--
：分别表示PRACH资源位于前半帧或是后半帧；
Frequency offset
Burst format 0
Burst format 1
SNR [dB]
Burst format 2
Burst format 3
2
AWGN
0
-13.9
-13.9
-16.1
-16.2
ETU 70*
270 Hz
-7.4
-7.2
-9.4
-9.5
4
AWGN
0

5GNR基本流程

5G NR基本流程5G NR的基本流程，包括随机接入流程、小区选择与重选流程、终端注册流程和PDU会话建立流程以及终端切换流程等。

1NR随机接入流程1.1 随机接入原理介绍5G NR随机接入流程的总体过程与LTE RACH非常相似。

LTE RACH和NR RACH之间的主要区别就在于UE发送随机接入前导（RACH Preamble）之前的过程。

由于波束赋形（BeamForming）在NR中是默认支持的，特别是在毫米波中，当NR运行在BeamForming模式下，UE在发起随机接入过程之前需要检测扫描SSB波束，并选择一个最强的SSB波束，再根据这个最强SSB波束选择关联的随机接入时机（RACH Occasion，RO）来发送前导（Preamble）。

另外，在发送随机接入前导之前，UE优先选择信号强度即RSRP值> Rsrp-ThresholdSSB（default，-120dBm，in SIB1）的SSB，如果没有的话任选一个SSB，否则UE不会发起随机接入过程。

5G NR支持下面两种类型的随机接入:基于非竞争的随机接入（Contention Free Random Access，CFRA），基站会明确通过RRC消息或PDCCH DCI指令，告诉UE在指定的PRACH信道时频资源上发送指定的Preamble，因此不会跟其他UE发生冲突。

基于竞争的随机接入（Contention Based Random Access，CBRA），UE从SIB1中广播的小区公用PRACH信道时频资源里面随机选择一个，来发送随机选择的前导序列，这样就有可能跟其他UE的选择发生冲突，也称竞争，可能包括PRACH时频资源冲突和前导冲突。

当冲突或竞争发生时，需要基站侧启用竞争解决机制决定哪个UE胜出。

1.2 随机接入过程①准备阶段：UE获取PRACH相关配置信息。

UE解调系统信息SIB1或者从RRC Connection Reconfiguration（NSA模式）消息获取如下与随机接入过程相关的配置信息。

LTE随机接入过程

LTE随机接入过程LTE（Long Term Evolution）是一种4G无线通信技术，提供高速的无线数据传输。

在LTE网络中，设备需要经过随机接入过程才能与网络建立连接。

下面将详细介绍LTE随机接入过程。

1.随机接入前导：随机接入前导是设备用来通知基站它想要接入网络的一种方式。

当设备处于空闲状态，需要进行接入时，它会随机选择一组前导信号发送给基站。

前导信号是一种短暂的信号，用于在频率和时间上与其他设备进行区别。

在随机接入前导的选择上，设备会从多个前导信号中选择一个进行发送，并在发送前使用随机接入ID（RA-RNTI）对前导信号进行标识。

这样做可以确保同一时刻的多个设备在频率和时间上不会发生冲突。

2.随机接入消息：一旦基站接收到设备发送的前导信号，它会向设备发送一个随机接入消息。

随机接入消息包含了一些重要的信息，包括设备的ID、配置参数等。

设备接收到随机接入消息后，会根据其中的指令进行响应。

设备在收到随机接入消息后，会停止发送前导信号，并利用ACK信令通知基站收到了随机接入消息。

然后，设备将进入随机接入过程的下一阶段，即接入过程。

在接入过程中，设备需要尽快完成一系列的步骤，包括发送接入请求、接收接入确认和分配临时的标识。

接入请求是设备向基站请求连接的信号，基站在接收到接入请求后，会向设备发送接入确认，确认设备已成功接入网络，并为设备分配临时标识（RA-RNTI和C-RNTI）。

一旦设备获得了临时标识，它就可以利用这些标识与基站进行进一步的通信，包括发送和接收数据。

LTE网络中的数据通信是基于分组的，设备可以通过无线链路发送和接收数据分组。

需要注意的是，随机接入过程的持续时间应尽可能短，以最大程度地减少网络延迟。

为了实现这一目标，LTE网络采用了一系列的优化措施，包括快速调度算法和基站之间的无缝切换等。

总结起来，LTE随机接入过程是设备通过发送前导信号通知基站其意图，然后接收随机接入消息并响应，最终获得临时的标识以连接到网络。

随机接入流程

随机接入流程随机接入是指在网络通信中，通过一定的算法和规则，实现对网络中的多个节点进行随机访问的过程。

在实际的网络应用中，随机接入流程通常用于实现资源的均衡利用，提高网络的整体性能和稳定性。

下面将介绍随机接入的基本流程及其在实际应用中的一些注意事项。

首先，随机接入流程的基本原理是通过一定的随机算法，从网络中的多个节点中选择一个进行接入。

这个算法通常会考虑到网络节点的负载情况、距离等因素，以实现对网络资源的均衡利用。

在实际应用中，随机接入流程可以应用于负载均衡、数据分发等场景，以提高网络的性能和稳定性。

其次，随机接入流程的实现通常需要考虑到一些问题。

首先是算法的选择，不同的应用场景可能需要不同的随机接入算法，例如在负载均衡中可以采用加权随机算法，而在数据分发中可以采用哈希随机算法。

其次是节点的选择，需要考虑到网络节点的实时负载情况、距离等因素，以实现对网络资源的均衡利用。

最后是流程的优化，可以通过一些手段如缓存、预热等来提高随机接入流程的效率和性能。

在实际应用中，随机接入流程通常需要注意一些问题。

首先是网络节点的动态变化，网络中的节点可能会动态上下线，这就需要随机接入流程能够实时感知节点的变化，并做出相应的调整。

其次是性能和稳定性的平衡，随机接入流程需要在提高网络性能的同时，保证网络的稳定性和可靠性。

最后是安全性，随机接入流程需要考虑到安全因素，避免被恶意攻击和非法访问。

总的来说，随机接入流程是网络通信中的重要环节，通过一定的随机算法和规则，实现对网络资源的均衡利用，提高网络的整体性能和稳定性。

在实际应用中，需要考虑到算法的选择、节点的动态变化、性能和稳定性的平衡、安全性等因素，以实现随机接入流程的有效实施。

协议解读——随机接入

4.17 随机接入4.17.1 随机接入分类及作用随机接入是在UE开始与网络通信之前的接入过程。

随机接入可以分为两种类型：同步随机接入和非同步随机接入；其应用场合如下：同步随机接入：UE已经和系统取得上行同步，UE申请上行数据传输的资源。

非同步随机接入：UE尚未和系统取得或丢失了上行同步注：LTE协议对非同步随机接入过程有详细的描述，但未单独的定义同步随机接入过程。

非同步随机接入的作用（1）请求初始接入：当一个用户在LTE一IDLE状态时，表明网络并不精确地知道用户处于哪个小区，该用户也没有任何小区范围内特有的识别号(C-RNTI)。

为了能够和基站进行通信，用户必须发起初始接入建立RRC连接，即从空闲状态转入连接状态并获得C-RNTI。

这一步包含了初始接入和相关的信令流程。

(2)建立/恢复上行同步：当UE和NodeB尚未进行同步或者失去同步时，需要进行上行同步。

这过程可以是由UE发起（MAC层触发）或者由网络发起（PDCCH order触发）。

(3)UL-SCH资源请求：在L TE中，由于专用信道不复存在，控制平面的数据将在共享信道传输，对于上行，每个用户需要向基站上报资源请求。

基站将根据所有接收到的信息安排上行带宽给每个用户。

资源请求可以根据相关因素(比如业务类型或UE处理阶段)在随机接入信道或者其它非竞争信道（如通过PUCCH申请SR资源调度）上进行上报。

(4)小区切换接入：在eNode B之间切换之后接入到新的小区。

4.17.2 随机接入方案简介非同步随机接入方案随机接入流程中存在两种备选方案：在一步方案中，UE向NodeB同时发送随机接入前导符和随机接入消息。

消息部分包含一定的信息，比如资源请求(包括需要的资源数量)、数据和控制信令等。

当NodeB收到接入前导符后，反馈给UE 定时信息(时间提前量)和上行资源。

在这里，NodeB同时把定时信息和资源的分配消息发送UE。

在得到资源之后，UE就可以在共享数据信道上进行数据传输了。

随机接入(RA)培训

随机接入响应 MSG2 MAC RAR PDU
竞争决议ID及其他 MSG3
竞争决议ID及其他 MSG4
5
5 不同随机接入场景对应的模式
初始随机接入：UE MAC 竞争无线链路失败：UE MAC 竞争切换：PDSCH(竞争/非竞争) 下行数据到达：PDCCH(竞争/非竞争) 上行数据到达：UE MAC 竞争
竞争切换/竞争下行数据到达/上行数据到达：临时CRNTI / 临时上下文：消息3中包含CRNTI Mac Ce时，回收CRNTI和临时上下文
21
Msg0的发送
下行数据到达：eNB
侧有Ue的下行数据需
要发送，TA模块超时， MAC分配非切换竞判决争 Preamble，源小发区送用切切换换指申示请
14
随机接入L1时序关系
参见协议213 P17
Random Access Response Window Size D S U U D D S U U D D S U UD D S U U D D S
MSHale Waihona Puke 1MSG2MSG3
15
UE MAC-RA过程初始化
1 获取PRACH信道 2 选择前导码组 3 随机接入响应窗长 4 初始功率和功率台阶 5 消息1最大发送次数 6 消息3最大传输次数 7 竞争决议定时器时长参见321 P12
定义随机过程所需的前导码Preamble、PRACH信道资源、随机接入过程各消息之间的时序关系等；MAC层负责控制随机接入过程的触发与实施；对于切换过程中的随机接入，则需要RRC层的参与。
2
2 随机接入场景
初始随机接入，从RRC_IDLE接入无线链路失败切换，在目地小区接入下行数据到达，上行失步上行数据到达，上行失步辅助定位，用于获取TA（暂未实现）

LTE随机接入过程详解(竞争与非竞争)

LTE初始随机接入过程详解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MSG1-4,（1）: 前导序列传输(MSG 1）(2）: 随机接入响应(MSG 2）（3): MSG3 发送 (RRC Connection Request）.（4）：冲突解决消息。

（MSG 4）Msg1:上行，UE发PreambleMsg2：下行，eNodeB对Preamble做响应Msg3：上行,UE发出Msg3，里边携带UE ID（S—TMSI或者随机数）Msg4：下行,eNodeB对Msg3的UE ID做响应，UE通过比对Msg3和Msg4的ID，判断竞争是否成功。

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，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 ：｛sradioResourceConfigCommon｛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用于竞争的随机前导序列, 又被分为GroupA和GroupB两组. 其中GroupA的数目由参数preamblesGroupA来决定，如果GroupA的数目和用于竞争的随机前导序列的总数的数目相等，就意味着GroupB不存在.GroupA 和GroupB的主要区别在于将要在MSG3中传输的信息的大小，由参数messageSizeGroupA 表示.在GroupB存在的情况下, 如果所要传输的信息的长度(加上MAC头部， MAC控制单元等)大于messageSizeGroupA,并且UE能够满足发射功率的条件下, UE就会选择GroupB中的前导序列。

rach名词解释

移动通信系统中的随机接入信道RachRach是一个移动通信系统中的上行链路物理信道，用于手机向基站发送随机接入请求，以建立无线连接。

Rach的全称是Random Access Channel，即随机接入信道。

Rach的特点是不需要预先分配资源，而是由手机在需要时自主选择一个可用的信道发送数据。

Rach的主要作用是：在初始接入过程中，手机向基站发送接入请求，携带自己的身份信息和业务需求，以便基站为其分配专用信道。

在连接维持过程中，手机向基站发送功率控制命令，以调整自己的发射功率，保证无线链路的质量。

在连接重建过程中，手机向基站发送位置更新请求，以更新自己的位置信息，以便基站为其提供服务。

Rach是一种共享信道，即多个手机可以同时使用同一个Rach信道发送数据，但是这也会导致信道冲突的可能性。

为了解决这个问题，Rach采用了一种竞争机制，即每个手机在发送数据之前，都要随机选择一个时间间隔（称为后退时间），等待这个时间间隔后再发送数据。

这样可以减少多个手机同时发送数据的概率，从而降低信道冲突的概率。

如果发生了信道冲突，即基站没有收到或正确识别手机发送的数据，则手机会重新选择一个更长的后退时间，再次尝试发送数据。

这个过程会重复多次，直到成功发送数据或达到最大尝试次数为止。

Rach的结构Rach由两部分组成：前缀和消息。

前缀是一段固定长度的二进制序列，用于标识不同的Rach信道和不同的手机。

消息是一段可变长度的二进制序列，用于携带具体的业务数据。

前缀和消息都经过扩频、扰码和调制等处理后，在上行链路上以物理层码片为单位发送。

前缀前缀由两个部分组成：签名序列和旋转序列。

签名序列是一段长度为16个码片的二进制序列，用于区分不同的Rach信道。

每个小区可以使用4~16个不同的签名序列来定义不同的Rach信道。

每个手机在发送数据时，要根据基站提供的信息选择一个可用的签名序列来标识自己使用的Rach信道。

旋转序列是一段长度为4096个码片的复数序列，用于区分不同的手机。