LTE随机接入过程情况总结(完美)
LTE随机接入过程总结完美
LTE随机接入过程总结完美LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，它具有更高的速度、更低的延迟和更大的容量。
LTE随机接入过程是指移动设备与LTE 网络建立连接的过程。
接下来，我将总结LTE随机接入过程的详细步骤，并分析其中涉及的关键技术。
1.预备过程首先，移动设备将在频域上选择一个随机接入前导（Random Access Preamble），以准备发送随机接入请求。
这个过程叫做预备过程。
移动设备选择的随机接入前导数目通常是固定的。
2.随机接入过程一旦移动设备选择了随机接入前导，它将开始发送随机接入请求。
请求包括随机接入前导、时间戳和一些身份信息。
随机接入请求会通过物理层协议发送到LTE基站（eNodeB）。
基站接收请求后，会通过控制信道来进行解调。
3.随机接入响应当基站接收到随机接入请求后，它会给移动设备一个随机接入响应。
响应包括一个随机接入响应码、接入时隙和一些其他的参数。
移动设备接收到响应后，会根据接入时隙将其发送回基站。
4.随机接入确认基站接收到移动设备的随机接入响应后，会对其进行解调。
如果解调成功，则确认移动设备的接入请求有效。
确认会通过控制信道发送给移动设备。
移动设备接收到确认后，就可以和LTE网络进行通信了。
1.随机性和多用户接入：由于移动设备选择随机接入前导的过程是随机的，所以每个移动设备之间的接入过程是相互独立的。
这样就能够支持大量用户同时接入LTE网络，提高了网络容量。
2.高效和快速的接入：LTE随机接入过程采用了预备过程，使移动设备提前准备好发送接入请求。
这样可以大大减少接入时延，提高了接入效率。
3. 解决多径效应：LTE随机接入过程中使用了CDMA（Code Division Multiple Access）技术，它可以通过对不同路径上的信号加权来抵消多径效应。
这样可以提高信号质量，降低误码率。
4.增强系统安全性：在随机接入过程中，移动设备需要发送身份信息给基站。
LTE随机接入过程总结(完美)
精心整理随机接入过程一. PRACH1. PRACH 的类型3这425有关，2. 2所而对于PRACH 的频域位置，协议中由参数RA PRBoffset n 确定，它的取值范围是60ULRB RA PRBoffset -≤≤N n 。
表2：randomaccessconfigurationforpreambleformats0~34. PRACHbasebandsignalgenerationPRACH 的时域波形通过下面的公式生成：其中)(,n x v u 是Preamble 序列。
而The th u rootZadoff-Chusequence 被定义为如下式： 如上所述，对于Preambleformat0~3的序列长度ZC N 为839，而对于u 的取值请参看协议36.211的Table)(,n x v u 实际上是通过()n x u 做循环移位生成的，如下式：而v C 的计算方式如下式：CS ZC CS CS CS RA RA RA RA start shift shift CS shift group shift 0,1,...,1,0for unrestricted sets0for unrestricted sets (mod )for restricted sets 0,1,...,1v vN v N N N N C d v n v n N v n n n ⎧=-≠⎢⎥⎣⎦⎪⎪==⎨⎪⎢⎥+=+-⎪⎣⎦⎩从中可以看出，涉及到unrestrictedsets 和restrictedsets ，这是由协议中的High-Speed-flag 确定的，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36.211当3ZC CS N d N u <≤，则：5. MSG3，二. 1． 2． 3． 4． 5． 资源。
LTE随机接入过程技术总结
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 eNB1、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。
学习心得体会lte的随机接入基本标准流程
LTE旳随机接入基本流程
一、LTE旳随机接入分为竞争旳随机接入和非竞争旳随机接入。
1）基于竞争旳随机接入
接入前导由UE产生，不同UE产生旳前导也许冲突，eNodeB需要通过竞争解决不同UE旳接入（合用于触发随机接入旳所有五种场景状况）。
2）基于非竞争旳随机接入
接入前导由eNodeB分派给UE，这些接入前导属于专用前导。
此时，UE不会发生前导冲突。
但在eNodeB旳专用前导用完时，非竞争旳随机接入就变成基于竞争旳随
机接入（仅合用于触发随机接入旳场景3、场景4两种状况）。
二、随机接入旳基本流程如下：
1）UE将自身旳随机接入次数置为1。
2）UE获得社区旳PRACH配备。
基于竞争旳随机接入。
UE读取系统消息SIB2中旳Prach-ConfigurationIndex消息得到社区PRACH配备。
基于非竞争旳随机接入。
由eNodeB通过RRC信令告知UE社区旳PRACH配备。
3）UE向eNodeB上报随机接入前导。
4）eNodeB给UE发过随机接入响应。
三、基于竞争旳随机接入
基于竞争旳随机接入，接入前导由UE产生，不同UE产生前导可以冲突，eNodeB需要通过竞争解决不同UE旳接入。
基于竞争旳随机接入流程图:
四、基于非竞争旳随机接入
与基于竞争旳随机接入过程相比，基于非竞争旳接入过程最大差别在于接入前导旳分派是由网络侧分派旳，而不是由UE 侧产生旳，这样也就减少了竞争和冲突解决过程。
但在eNodeB 专用前导用完时，非竞争旳随机接入就变成了基于竞争旳随机接入。
基于非竞争旳随机接入流程图:。
随机接入过程总结
随机接入过程总结1.随机接入流程概述随机接入过程是指从用户发送随机接入前导码开始尝试接入网络到与网络间建立起基本的信令连接之前的过程。
LTE中的随机接入过程包括下图所示的四个步骤：UE eNB1)UE向eNB发送随机接入前导2)eNB检测到有UE发送接入前导之后向用户发送随机接入响应以告知UE可以使用的上行资源信息3)UE收到随机接入响应后，在随机接入相应消息所指定的上行资源中发送调度消息，该消息主要包括UE的唯一标示信息4)eNB发送冲突解决消息到终端2.随机接入过程详解3.1Message 1处理流程详解UE尝试随机接入的时候，需要解决以下问题：1)在哪一个时频资源上发送信息2)发送什么信息上述两方面的信息是通过读取系统消息2中的相关信息获得的。
与随机接入过程相关的系统消息2中的信息如下图所示：SIB2中的PRACH的配置信息主要指明了可以在哪些时频资源上发送接入前导信息。
例如样例配置下Prach_ConfigurationIndex = 3，于是sub-frame = 1；prachFrequencyOffset = 2.MSG1所占用的资源块的大小为固定值6，则MSG1随机接入前导中发送的内容为由SIB2中RACH配置消息所配置的64个随机接入前导码中的任意一个。
【随机接入前导的长度为839，如果不考虑任何参考信号的话一个RB可以承载7*12 = 72bit的数据，所以需要839/72 + 1 = 12RB，这样就是6PRB 了。
前导信号将由循环移位的Zadoff-Chu 序列添加循环前缀产生，这是由于该序列有着良好的自相关与互相关特性，便于基站进行随机信号检测，减少邻小区随机接入信号的干扰。
3.2Message 2处理流程详解前导信号将由循环移位的Zadoff-Chu 序列添加循环前缀产生，这是由于该序列有着良好的自相关与互相关特性，便于基站进行随机信号检测，减少邻小区随机接入信号的干扰。
LTE随机接入过程的总结
LTE随机接入过程的总结LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，具有更高的带宽和更快的数据传输速度。
在LTE网络中，移动设备需要进行随机接入过程，以与基站建立连接，并开始通信。
下面是对LTE随机接入过程的完美总结。
随机接入是移动设备首次接入LTE网络的过程，包括两个步骤：预留资源，发送随机接入请求。
首先，移动设备需要预留资源。
移动设备在接入时，首先需要扫描附近的基站，并选择信号强度最强的基站进行连接。
一旦选择了目标基站，移动设备需要向目标基站发送预留资源请求。
预留资源请求是为了保证基站能够为移动设备分配足够的无线资源，例如时间和频率资源。
一旦预留资源请求被接受，移动设备可以进行下一步，即发送随机接入请求。
移动设备先发送随机接入前导（Preamble），以通知基站其接入意图。
随机接入前导是一个特定的序列，用于激活基站的接入侦听器。
接入侦听器会监听所有传输通道上的随机接入前导，以检测移动设备接入请求。
在发送随机接入前导后，移动设备等待基站的回应。
基站会通过广播信道向周围的移动设备发送接入响应。
如果移动设备在规定时间内收到接入响应，则表示接入成功。
接入响应携带了一些必要的参数，例如：时间同步信息、随机接入标识符等。
接入过程完成后，移动设备和基站之间即建立起物理连接，移动设备可以开始正常通信。
移动设备会收到基站分配的唯一标识（RNTI），用于后续的通信过程。
接入过程还包括了一些安全性措施，例如鉴权过程，以确保通信的安全性。
总结起来，LTE随机接入过程包括了预留资源和发送随机接入请求两个步骤。
移动设备首先发送预留资源请求，以保证基站能够分配足够的无线资源。
然后，移动设备发送随机接入前导，激活基站的接入侦听器。
如果接收到基站的接入响应，表示接入成功，移动设备和基站之间建立起物理连接。
接入过程还包括一些安全措施，以确保通信的安全性。
总的来说，LTE随机接入过程是一系列复杂的步骤，但它确保了移动设备和LTE网络之间的无缝连接，为用户提供更快速和稳定的通信体验。
LTE-随机接入总结
随机接入的基本流程1
首先是UE发送Random Access Preamble，即Msg1。 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，通常eNodeB不会在预留 给随机接入的RB上调度其它上行数据。UE要成功发送 Preamble，需要： 选择码资源(Preamble Index) 选择用于发送Preamble的PRACH时频资源(prach-ConfigIndex 、prach-FrequencyOffset、PRACH Mask Index) 确定对应的RA-RNTI 确定目标接收功率(PreambleInitialReceivedTargetPower)
选择时频资源
FDD：36.211的Table 5.7.1-2指定了format以及允许传输 preamble的子帧配置。假如UE接收到的prach-ConfigIndex配置 为12，则该UE可以选择任意(Any)系统帧的(0,2,4,6,8)这5个子 帧中的某一个来传输format 0的preamble。假如UE接收到的 prach-ConfigIndex配置为18，则该UE只能选择在偶数(Even)系 统帧的子帧7来传输format 1的preamble。
对于TDD而言，preamble在频域上的起始RB是由prachConfigIndex和prach-FrequencyOffset确定的
选择时域资源
每个Preamble在频域上占用6个连续RB的带宽，这正好等于 LTE支持的最小上行带宽。因此，不管小区的传输带宽有多大 ，都可以使用相同的RA Preamble结构。Preamble在时域上的 长度取决于配置，由prach-ConfigIndex决定preamble format 对于FDD，只支持preamble format 0~3。对于TDD，format 4 只用于特殊子帧的UpPTS字段，且只支持长度为或的UpPTS字 段。由于CP的长度明显小于format 0~3，format 4只支持覆盖 范围很小的小区
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。
LTE系统随机接入过程研究
LTE系统随机接入过程研究随机接入是指在LTE系统中，当终端设备（UE）需要与基站建立通信连接时，UE选择与哪个基站进行连接的过程。
在该过程中，UE发送了一个随机接入信令，被接收到信令的基站将根据接收到的信号质量和其他条件来决定是否允许UE接入系统。
下面将对LTE系统的随机接入过程进行研究。
首先，随机接入的流程包括三个步骤，即接入信令的发送、接收和响应。
UE首先选择一个假设接入的随机接入前导（RA-Preamble），并将其发送到附近的基站。
基站会接收到多个UE发送的RA-Preamble，并对其进行处理和分析。
根据接收到的信号质量，基站会决定是否允许该UE接入系统，并向UE发送响应信令。
在发送接入信令之前，UE需要先选择一个合适的RA-Preamble。
RA-Preamble是一个随机选择的前导序列，用于标识UE并区分其他UE的接入请求。
UE可以根据其信道环境和网络负载来选择一个适合自己的RA-Preamble。
该选择过程需要考虑到信道状态和网络的负载情况，以最大化接入成功的机会。
接下来是接收和分析随机接入信令的基站的过程。
基站会接收到多个UE发送的RA-Preamble，并同时进行处理和分析。
基站会测量接收到的信号质量，包括接收到的信号强度（RSSI）和信号质量指标（SINR）。
同时，基站还会根据网络负载情况来判断是否还有空闲的资源来支持新的接入请求。
基站会根据这些测量结果和负载情况来决定是否接收该UE的接入请求。
最后是基站向UE发送响应的过程。
如果基站接收到的信号质量满足一定的条件，并且网络有足够的资源来支持新的接入请求，基站会向UE 发送一个接入成功的响应信令。
该响应信令包括一个随机接入标识（RA-RNTI）和其他必要的信息，用于标识UE并建立通信连接。
如果基站接收到的信号质量不满足条件，或者网络资源不足，基站会向UE发送一个接入失败的响应信令。
UE会在接收到该响应信令后，根据接入成功或失败来采取相应的行动，例如重试接入请求或者放弃连接。
LTE随机接入过程
LTE随机接入过程1概述只有上行传输时间严格同步的情况下，LTE UE才会被安排传送上行数据包，为了达成这个条件，LTE RACH(Random Access CHannel)信道扮演了非常关键的角色，它是不同步的UE和正交同步的LTE上行无线接入的接口。
2LTE随机接入的需求在WCDMA网络，RACH的主要作用是初始网络接入和短消息传送。
在LTE网络，RACH仍然用户初始网络接入，但是不再承载任何用户数据，用户数据全部由PUSCH负责承载。
LTE RACH负责帮助UE 实现上行链路的时间同步，它面对的UE要么还没有获得上行时间同步，或者丢失了这种时间同步。
一旦UE获得上行链路同步，eNodeB 就可以给它分配上行链路的正交传输资源。
RACH的相关场景包括：（1）UE处于RRC_CONNECTED状态，但没有实现上行链路同步。
此时UE打算发送新的上行数据包或者控制信息（比如事件触发的测量报告）；（2）UE处于RRC_CONNECTED状态，但没有实现上行链路同步。
此时UE打算接收新的下行数据包，并且需要在上行链路回复相应的ACK/NACK信息；（3）UE处于RRC_CONNECTED状态，正从服务小区切换到目标小区；（4）UE正从RRC_IDLE状态转换到RRC_CONNECTED状态，比如正在进行初始接入或者位置区更新；（5）UE正从无线链路失败的状态中恢复；上述场景要求LTE RACH的时延比较小，同时在低信噪比（SNR）的情况下（比如小区边缘，切换状态等）情况下确保良好的探测概率，从而使得RACH的覆盖范围与PUSCH和PUCCH基本一致。
一次成功的RACH尝试意味着这个UE随后的上行数据包会被插入其它UE已经被分配好的同步数据包中，这决定了RACH必须能够达到所要求的时间估计精度，以及需要的RACH传输带宽。
由于上行链路使用了循环前缀（CP），LTE RACH只需要估算双向时延，而需要的RACH带宽也比WCDMA网络少。
LTE随机接入过程详解竞争与非竞争
L T E随机接入过程详解竞争与非竞争The pony was revised in January 2021L T E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（MSG1）(2):随机接入响应(MSG2)(3):MSG3发送(RRCConnectionRequest).(4):冲突解决消息.(MSG4)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UEID（S-TMSI或者随机数）Msg4：下行，eNodeB对Msg3的UEID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-Preamblesn52},powerRampingParameters{powerRampingStepdB4,preambleInitialReceivedTargetPowerdBm-104},ra-SupervisionInfo{preambleTransMaxn10,ra-ResponseWindowSizesf10,mac-ContentionResolutionTimersf48},maxHARQ-Msg3Tx4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。
LTE学习笔记 随机接入过程、帧结构
2014-3-4:重点了解的：（黄色为自己所批注）一、随机接入过程：、UE可以通过随机接入过程实现两个基本功能：取得与eNB之间的上行同步：申请上行资源。
、随机接入过程应用于以下6种场景：从RRC_IDLE状态初始接入，即RRC连接建立；无线链路失败后初始随机接入，即RRC连接重建；切换下行数据到达且UE空口处于上行失步状态；上行数据到达且UE空口处于上行失步状态，或者虽未失步但需要通过随机接入申请上行资源；辅助定位，网络利用随机接入获取时间提前量（TA，timing Advance）（TA（Timing Advance），包含6位二进制，数值为0-63，单位为一个传输码元，即µs。
最在时间提前量为63*=233µs,相当电波传输35KM的往反时间。
从这一点说，GSM系统的小区覆盖最大半径为35KM。
）、根据UE发起preamble码时是否存在碰撞的风险，随机接入过程可分为竞争随机接入和非竞争随机接入。
1、基于竞争模式的随机接入：1、RRC_IDLE状态下的初始接入；2、无线链路出错以后的初始接入；3、RRC_CONNECTED状态下，当有上行数据传输时，例如在上行失步后“non-synchronised”，或者没有PUCCH资源用于发送调度请求消息，也就是说在这个时候除了通过随机接入的方式外，没有其它途径告诉eNB，UE存在上行数据需要发送（上行数据到达且UE空口处于上行失步状态）2、基于非竞争模式的随机接入（preamble序列是预先知道的，无碰撞风险）：1、RRC_CONNECTED状态下，当下行有数据传输时，这时上行失步“non-synchronised”，因为数据的传输除了接收外，还需要确认，如果上行失步的话，eNB无法保证能够收到UE 的确认信息，因为这时下行还是同步的，因此可以通过下行消息告诉UE发起随机接入需要使用的资源，比如前导序列以及发送时机等，因为这些资源都是双方已知的，因此不需要通过竞争的方式接入系统（下行数据到达且UE空口处于上行失步状态；）2、切换过程中的随机接入，在切换的过程中，目标eNB可以通过服务eNB来告诉UE 它可以使用的资源；3、辅助定位，网络利用随机接入获取时间提前量（TA，timing Advance）是否基于竞争在于在当时终端能否监听到eNB传递的下行控制信道，以便获得特定的资源用于传输上行前导，当然这个判断是由eNB作出的，而不是UE自己来决定的。
LTE信令流程总结
LTE信令流程总结LTE（Long Term Evolution）是一种用于移动通信的4G无线网络技术，其信令流程是实现设备之间通信的基础。
下面是一个关于LTE信令流程的总结，包含了主要的步骤和流程。
1.邻区和小区：LTE设备首先会附近的邻区和小区，以找到最强的信号源，并选择一个合适的小区进行连接。
2.小区选择：设备通过测量接收到的信号质量和强度来选择一个小区进行连接。
这个步骤主要是通过测量接收到的功率或信号质量来判断哪个小区信号最强。
3.小区切换：如果设备在当前小区中信号质量较差，它将尝试切换到一个信号质量更好的小区。
这个过程是无缝的，以确保通信的连续性。
4.随机接入过程：当设备刚开始连接到一个小区时，它需要进行随机接入过程。
这个过程包括发送随机接入信号和等待小区确认接入。
一旦小区确认接入成功，设备就可以开始进行数据传输了。
5.鉴权和安全：在设备成功接入小区之后，它需要进行鉴权和安全过程，以验证设备的身份，并确保通信的安全性。
这个过程通常涉及设备和核心网络之间的加密和解密操作。
6.建立承载：一旦设备通过鉴权和安全过程，它需要建立一个承载来传输和处理数据。
承载可以是数据连接，语音呼叫连接或任何其他类型的连接，取决于通信的需求。
7. 建立RRC连接：在设备成功建立承载之后，它需要建立一个RRC （Radio Resource Control）连接。
RRC连接会在设备和小区之间建立一个逻辑通道，以便进行通信和资源分配控制。
8.数据传输：一旦RRC连接建立成功，设备就可以开始进行数据传输了。
数据可以是网络之间的IP数据包，也可以是语音呼叫或其他类型的数据。
数据传输过程涉及资源分配、数据传输控制和错误检测等操作。
9.RRC连接维持：设备在数据传输过程中会定期发送RRC连接保持请求，以确保RRC连接的稳定性和连续性。
小区会以响应方式发送RRC连接保持确认，以表示连接仍然有效。
10.数据接收和处理：一旦设备发送数据，小区会接收并将其传输到核心网络中。
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。
LTE：随机接入过程（三）
LTE：随机接入过程（三）PRACH时频资源介绍在LTE中，提到信道的时频资源时，通常都会涉及时域（system frame、subframe、slot、symbol、周期）、频域（起始RB、所占的RB数，是否跳频）、循环移位（cyclic shift）等。
PRACH用于传输random access preamble。
通常eNodeB不会在预留给随机接入的RB上调度其它上行数据。
某小区可用的PRACH时频资源是由SIB-2的prach-ConfigIndex 和prach-FrequencyOffset字段决定的。
一旦这两个字段决定了，对接入该小区的所有UE而言，preamble的格式（format）和可选的PRACH时频资源就固定了。
图：指定PRACH时频资源的RRC信令每个preamble在频域上占用6个连续RB的带宽，这正好等于LTE支持的最小上行带宽。
因此，不管小区的传输带宽有多大，都可以使用相同的RA preamble结构。
小结：频域上占6个连续的RB。
preamble在时域上的长度取决于配置。
（如下表所示，见36.211的5.7.1节）图：不同的preamble格式从上图可以看出，不同格式的preamble在时域上所占的连续子帧数是不一样的，format 0占1个子帧，format 1和format 2占2个子帧，format 3占3个子帧。
不同的preamble可能有不同CP（cyclic prefix，循环前缀）。
CP越大，对延迟的容忍度就越大，相应的，小区就可以支持更大的覆盖范围。
上行timing的不确定性正比于小区半径，每1 km有大约6.7μs的传输延迟（6.7μs / km）。
以preamble format 0为例，CP长度为0.1 ms，因此允许的最大小区半径为15km（0.1 * 1000 / 6.7 ≈15 km ）。
对于TDD，还支持额外的preamble配置：format 4。
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随机接入过程一. PRACH1. 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RAPRBoffset n 确定，它的取值范围是60UL RB RA PRBoffset -≤≤N n 。
表2：random access configuration for preamble formats 0~33.Prach在协议中的配置（331协议）4.PRACH baseband signal generationPRACH 的时域波形通过下面的公式生成：()()()()∑∑-=-∆+++-=-⋅⋅=10212,PRACHZC CP RA 210ZC ZC)(N k T t f k K k j N n N nk jv u e en x t s ϕππβ其中)(,n x v u 是Preamble 序列。
而The th u root Zadoff -Chu sequence 被定义为如下式：()10,ZC )1(ZC-≤≤=+-N n en x N n un ju π如上所述，对于Preamble format 0~3的序列长度ZC N 为839，而对于u 的取值请参看协议36.211的Table 5.7.2-4。
)(,n x v u 实际上是通过()n x u 做循环移位生成的，如下式：)mod )(()(ZC ,N C n x n x v u v u +=而v C 的计算方式如下式：CS ZC CS CS CS RA RA RA RA RAstart shift shift CS shift group shift 0,1,...,1,0for unrestricted sets0for unrestricted sets(mod )for restricted sets 0,1,...,1v vN v N N N N C d v n v n N v n n n ⎧=-≠⎢⎥⎣⎦⎪⎪==⎨⎪⎢⎥+=+-⎪⎣⎦⎩从中可以看出，涉及到unrestricted sets 和restricted sets ，这是由协议中的High -Speed -flag 确定的，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36.211 Table5.7.2-2。
还有一些其它参数，按照下述的一些公式计算：⎩⎨⎧-<≤=otherwise20ZC ZC p N N p pd u当3ZC CS N d N u <≤，则：⎣⎦⎣⎦⎣⎦(),)2(max 2CS start RA group ZC RA shift start ZC RA group CS RA shift start CS RA shift N d n d N n d N n N n d d N d n u u u --==+==当2)(CS ZC ZC N N d N u -≤≤，则：⎣⎦⎣⎦⎣⎦()()RA shiftCS start RA group RA shift start RA group CS RA shift ZC start CS ZC RA shift ,0,)(max min 2)2(n N d n d n d d n N n d N d N d N n u u u u -==+-=-=5. Preamble resource group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1：图1：Preamble分类分组GroupA和GroupB的原因是为了增加一定的先验知识，从而方便ENB在RAR中给MSG3分配适当的上行资源。
如果UE认为自己的MSG3 size比较大（bigger than the messageSizeGroupA），并且路损小于一门限，则UE选择GroupB的Preamble，否则选择GroupA的Preamble。
二.随机接入触发的原因触发随机接入的事件主要有如下6类：1．初始建立无线连接。
（即从RRC_IDLE态到RRC_CONNECTED，或进行attach）2．RRC链接重建过程。
（RRC CONNECTED Re-establishment procedure）3．切换。
（hand over）注意：切换有可能是非竞争或者竞争随机接入，要看RRC_Reconfiguration消息里是否携带了Preamble index和Prach MaskIndex。
4．RRC_CONNECTED态时，上行不同步，此时下行数据到来。
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time advance。
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。
三.随机接入过程首先给出基于竞争的随机接入和非竞争随机接入的基本流程，如下图2图3：图2：基于竞争随机接入图3：基于非竞争的随机接入下面详述随机接入的过程：1．UE发送Preamble，即MSG1UE要发送Preamble，需要：1）选择Preamble Index；2）选择用于发送Preamble 的Prach资源；3）确定RA-RNTI；4）确定目标接收功率。
1）确定Preamble IndexUE会根据Msg3 size和路损综合选择用GroupA还是GroupB的Preamble index，如果之前发生过接入失败，则再次接入时应选择和第一次发送的Preamble相同的Group。
对于非竞争接入，ENB通过RACH-ConfigDedicated中的ra-PreambleIndex字段或者DCI format 1A的PDCCH的Preamble Index字段来设置UE所使用的Preamble。
需要说明的是，在某些基于非竞争的随机接入中，如果ENB将Preamble Index配置为0，则UE按照基于竞争的随机接入，自我选择Preamble Index。
2）PRACH资源选择首先，prach-ConfigIndex确定了在一个无线帧内，哪些个子帧可以用于send Prach。
而prach Mask Index指定了此UE具体用哪个资源，对于prach Mask Index 可以参考表3：表3：Prach Mask Index对于非竞争的随机接入，ENB会通过RACH-ConfigDedicated中的ra-Prach-MaskIndex字段或者DCI format 1A的PDCCH的Prach Mask Index字段来设置UE的MaskIndex，从而指名了UE使用哪些Prach资源。
而对于非竞争随机接入如何选择Prach的资源，协议中没有明确指出。
另外，还需要注意，如果非竞争的随机接入配置MaskIndex为0，则UE可以任意选择Prach 的时域资源。
物理层的Prach timing的机制对于Prach时域资源的选择也会有影响，主要注意如下几类：第一：如果UE在子帧n接收到RAR，但是没有一个响应与其发送的preamble对应，则UE应该在不迟于子帧n+5的时间内重新发送Preamble。
第二：如果UE在时间窗内没有检测到属于自己的RAR，则UE应该在不迟于子帧n+4的时间内重新发送Preamble。
第三：如果随机接入是由PDCCH触发的，则UE将在子帧n+k算起的第一个可用的PRACH子帧发送Preamble，其中k>=2。
而在Mac层协议中，如果UE没有收到RAR，则会选择一定的子帧延迟发送新的Preamble，这个是否和物力层协议中相矛盾呢？此问题和朋朋交流后，认为由高层触发时，采用物理层的机制，而由MAC层触发的时候采用MAC的机制。
3）确定RA-RNTIRA-RNTI的计算方式如下式：RA-RNTI= 1 + t_id+10*f_id其中，t_id表示preamble发送的第一个子帧(0<=t_id<10)，而f_id表示频域位置(f_id<6)。
对于FDD，每个子帧只有一个频域资源用来发送Preamble，因此f_id固定为0。
4）Prach发射功率的确定上面的公式取定了Prach的发射功率，为UE在子帧i上允许的最大发射功率，而则是UE通过小区参考信号测量出的路损，而PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER（具体请参看36.321协议）表示ENB接收Preamble时的期望到达功率。