LTE随机接入过程总结归纳(完美)
LTE随机接入(很全)
PRACH结构PRACH格式对于格式1到3，频域间隔1.25k，占用864个子载波(ZC序列长度839，剩余25个子载波两边保护)。
格式4，频域讲7.5k，占用144个子载波（ZC序列139，剩余5个两边保护）。
时频位置对于TDD ，格式有4种，和TDD 上下行帧划分和prach-ConfigIndex 有关，见211表Table5.7.1-3。
prach-ConfigIndex 确定了四元结构体),,,(210RA RA RA RA t t t f ，决定了prach 发送的时频位置。
在211表Table 5.7.1-4中配置。
其中RA f 是频率资源索引。
2,1,00=RAt 分别表示资源是否在所有的无线帧，所有的偶数无线帧，所有的奇数无线帧上重现。
1,01=RA t 表示随机接入资源是否位于一个无线帧的前半帧或者后半帧。
2RA t 表示前导码开始的上行子帧号，其计数方式为在连续两个下行到上行的转换点间的第一个上行子帧作为0进行计数。
但对于前导码格式4，2RA t 表示为(*)。
序列组产生每个基站下有64个preamble 序列，怎么产生呢？1、 由逻辑根序列号RACH_ROOT_SEQUENCE 查表Table 5.7.2-4得到物理根序列号。
2、 用zeroCorrelationZoneConfig 以及highSpeedFlag （如果为高速，则是限制级）查211表格Table 5.7.2-2得到循环位移N CS ;3、 用循环位移N CS 与根序列，得到64个preamble 序列。
1个根序列可能无法生产64个preamle 序列，则取下一个根序列继续生成，直到得到64个preamble 。
普通速度模式下（非限制集），preamble 的循环位移时等间隔的，一个根序列能生成ZC CS N N ⎢⎥⎣⎦，ZC N 是长度序列长度为839（格式4为139）。
高速模式下（限制集）循环位移非等间隔。
LTE基本信令过程整理
基本信令过程整理目录基本信令过程整理 (1)1文档成因 (3)2ATTACH过程 (3)2.1随机接入过程 (3)LTE系统随机接入过程分为竞争随机接入和非竞争随机接入 (3)2.1.1 .竞争随机接入信令流程 (3)2.1.2 非竞争随机接入过程 (4)2）MSG1：UE根据收到的随机接入指示发送PREAMBLE (4)2.1.3 随机接入过程涉及到的定时器及参数 (5)2.2attach 过程 (5)2.2.1 attch过程的信令流程 (5)ATTCH信令流程说明 (5)2.2.2 attach过程中涉及到的定时器 (7)2.2.3 attach过程涉及到的KPI (7)RRC建立成功率 (7)VS_RRC_CNX_SUCC统计的信令点对应的是RRC CONNECTION COMPLETE (8)3切换过程 (8)3.1小区间eNB内的切换流程 (8)3.1.1 eNB内的切换信令流程 (8)3.1.2 eNB内的切换对应的KPI统计 (9)3.2eNB间的X2接口切换过程 (10)3.2.1 X2接口切换流程 (10)3.3eNB间S1接口切换 (11)3.3.1 S 1接口切换流程 (12)3.4切换过程涉及的定时器 (16)3.5切换过程涉及的KPI统计 (17)1 文档成因整理attach及切换涉及到的信令流程，并结合这两个过程count值和fail Cause分析，以便大家更好的理解attach和切换过程及后续的问题分析2 attach过程2.1 随机接入过程随机接入的基本功能是A：获得eNB的上行授权B：与eNB间的上行时间同步LTE系统随机接入过程分为竞争随机接入和非竞争随机接入2.1.1 .竞争随机接入信令流程过程说明1）MSG1：UE随机选择Preamble码进行发动，说明总共有64个Preamble 码基站在广播消息中将UE可以选择的Preamble集告诉UE。
这条消息承载PRACH信道2 ）MSG2：随机接入响应说明：MSG2的PDCCH消息CRC消息用RA-RNTI加扰，RN-RNTI由PRACH的时频位置决定。
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。
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(很全)
PRACH 结构PRACH 格式对于格式1到3，频域间隔1.25k ，占用864个子载波(ZC 序列长度839，剩余25个子载波两边保护)。
格式4，频域讲7.5k ，占用144个子载波（ZC 序列139，剩余5个两边保护）。
时频位置对于TDD ，格式有4种，和TDD 上下行帧划分和prach-ConfigIndex 有关，见211表Table5.7.1-3。
prach-ConfigIndex 确定了四元结构体),,,(210RA RA RA RA t t t f ，决定了prach 发送的时频位置。
在211半帧。
2、 表格23、 preamleZC CS N ⎥⎦，ZC N 1、 RRC 在CCCH中发送，在msg4中回携带msg3的内容作为UE 标识让UE 知道是否该msg4是针对自己的。
2、 UEMAC 层触发：此时已经有了C-RNTI ，不是为了入网而是为了2种情况：a 、UE 自己发现好久没有调整ultiming 了需要重新调整；b 、没有SR 资源但需要BSR3、 PDCCHDCIformart1A 触发：基站发现UE 的ultiming 老不对了,可能是“TimingAdvanceCommandMACControlElement ”老调整不好了（该方式时相对值调整），基站复位一下UE 的timing 调整参数（随机接入的timing 调整时绝对值调整，做完后应当复位一下相对值参数，以后用MAC 控制元素相对值调整）。
基站通过1个特殊的DCIformat1a 告知UE 开始随机接入，该DCI 并不分配下行带宽，只是指示随机接入。
A 、 RNTI 用C-RNTI 加扰；B 、 字段“Localized/DistributedVRBassignmentflag ”设置为0C 、 Resourceblockassignment –⎡⎤)2/)1((log DL RB DL RB 2+N N bits 设置为全1D 、 PreambleIndex –6bitsE 、 P RACHMaskIndex –4bitsF 、 剩下的bits 全填0。
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移动通信系统第9章 LTE随机接入过程
基于竞争的随机接入流程
如果移动终端已请求执行非竞争的随机接入，例如，为 了切换到新小区，将采用的前导信号会被基站直接指示。
为避免冲突，基站倾向于从序列中选择非竞争的前导信 号，而这需要排除两个被用于基于竞争的随机接入集合。
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基于竞争的随机接入流程
(1)PRACH时频资源 在频域内，PRACH资源带对应6个资源块的小区带宽
LTE移动通信系统第9章 LTE随机接入 过程
西安电子科技大学
第9章 LTE随机接入过程
➢ 随机接入概况 ➢基于竞争的随机接入流程 ➢随机接入时频结构 ➢随机接入基带信号生成
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第9章 LTE随机接入过程
➢ 随机接入概况 ➢基于竞争的随机接入流程 ➢随机接入时频结构 ➢随机接入基带信号生成
Timing Advance)。
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随机接入概况
随机接入过程涉及物理层、MAC层(媒体接入控制层)、 RRC层(无线资源控制层)等多个协议层。
物理层定义随机接入过程所需的前导码 (Preamble)、PRACH(物理随机接入信道)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； 对于一些特定的随机接入场景，例如切换过程中
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基于竞争的随机接入流程
前导信号序列集合B
. .. . . .. . . .. . . .. . . ..
用于无竞争接入
. . . . . . . . . . . . . . . 62 63
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基于竞争的随机接入流程
触发随机接入时，终端首先要根据待发送的Msg3大小和路损 大小确定前导信号序列集合，其中集合B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， Msg3大小门限和路损门限在系统消息中通知终端。 终端确定前导信号序列集合后，从中随机选择一个前导信号序 列发送。 如果基站将小区内所有前导信号序列都划归集合A，即不存在 集合B，则终端直接从集合A中随机选择一个前导码发送。 只要没有其他终端同时采用相同的序列执行随机接入尝试，该 尝试就不会发生冲突，并且在很大概率上可以被基站检测到。
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。
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精心整理
随机接入过程
一.P RACH
1.PRACH的类型
表1：PRACH类型
0、1、
ZC
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
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。
还有一些其它参数，按照下述的一些公式计算： 当ZC CS N d N u <≤，则： 当)(3CS ZC ZC
N N d N u -≤≤，则：
5.Preambleresourcegroup
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
在
二.
1）2
3。
4
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timeadvance。
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
的
配置
sendPrach。
而prachMaskIndex指定了此UE具体用哪个资源，对于
prachMaskIndex可以参考表3：
表3：PrachMaskIndex
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DCIformat1A的PDCCH的PrachMaskIndex
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Prachtiming的机制对于Prach时域资源的选择也会有影响，主
RA-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。
2．UE接收RAR
UE发送Preamble之后，将在RAR的时间窗内监听携带RA-RNTI的PDCCH，以接收自己的RAR，如果在时间窗内没有检测到属于自己的RAR，则认为此次随机接入失败。
RAR的时间窗起始于n+3子帧，并持续ra-ResponseWindowSize 个子帧。
具体如图4：
图4：RAR接收时间窗
那么RAR中会携带什么呢，下面结合RAR的结构详细说明，如图5，为
MACRARPDU的完整结构：
图5：MACRARPDU结构
从上图可以看出，该MACPDU由一个MAC头（MACheader）+0个或多个MACRAR （MACRandomAccessResponse）+可能存在的padding组成。
从MACPDU的结构可以看出，如果eNodeB同一时间内检测到来自多个UE的随机接入请求，则使用一个MACPDU就可以对这些接入请求进行响应，每个随机接入请求的响应对应一个MACRAR。
如果多个UE在同一PRACH资源（时频位置相同，使用同一RA-RNTI）发送preamble，则对应的RAR复用在同一MACPDU中。
MACPDU在DL-SCH上传输，并用以RA-RNTI加扰的PDCCH。
前面已经介绍过，使用相同时频位置发送preamble的所有UE都监听相同的RA-RNTI指示的PDCCH。
MACheader由一个或多个MACsubheader组成。
除了BackoffIndicatorsubheader 外，每个subheader对应一个MACRAR。
如果包含BackoffIndicatorsubheader，
相同，则认为成功接收到对应的RAR。
RAR的结构如图8：
图8：RAR
TC-RNTI用于UE和eNodeB的后续传输。
冲突解决后，该值可能变成C-RNIT。
11-bit的Timingadvancecommand用于指定UE上行同步所需要的时间调整量。
具体可以参考36.213协议。
20bitULgrant指定了分配给msg3的上行资源。
当有上行数据传输时，例如需要解决冲突，eNodeB在RAR中分配的grant不能小于56bit。
Gant的结构如图9：
图9：Grant结构
和
3．UE发送MSG3
基于非竞争的随机接入，preamble是某个UE专用的，所以不存在冲突，又因为该UE已经拥有在接入小区内的唯一标志C-RNTI，所以也不需要eNodeB 给它分配C-RNTI。
因此，只有基于竞争的随机接入才需要步骤三和步骤四。
之所以称为msg3而不是某一条具体消息的原因在于，根据UE状态的不同和应用场景的不同，这条消息也可能不同，因此统称为msg3，即第3条消息。
如果UE在子帧n成功地接收了自己的RAR，则UE应该在n+k的第一个可用的上行子帧发送msg3，而对于FDD系统k为6。
需要注意的是，在RAR中ULgrant包含1bit的字段ULdelay，如果delay为0，则UE会在n+k发送msg3，
会通
EPC 端的一些信令，如RRCConnectionRequest、handover相关等；另一类是用于冲突解决的，比如处于连接态时需要携带C-RNTI，而处于非连接态时需要携带
S-TMSI或者一个由UE产生的随机数。
注意：此时ENB要用TC-RNTI加扰的PDCCH 调度UE。
最后，需要注意的是，在MSG3阶段，协议设计了一个定时器Mac-ContentionResolutionTimer，当Mac-ContentionResolutionTimer超时并且还没有收到MSG4时，则认为本次随机接入失败，并择机重新发送Preamble，而当MSG3出现HARQ重传时，此定时器需要复位并重启。
最后再总结一下MSG3可能会携带的东西，主要包括：
、
4
机接入失败），之后在0~BI值之间随机选择一个backofftime，UE延迟backofftime 后，再发起随机接入。
四.各种可以触发随机接入事件的信令流程
触发随机接入过程的事件有6种，见之前介绍。
触发随机接入过程的方式有3种：1）PDCCHorder触发；2）MACsublayer触发；3）上层触发。
由PDCCHorder发起的初始随机接入过程（“initiatedbyaPDCCHorder”）只有在如下场景才会发生：1）eNodeB要发送下行数据时，发现丢失了UE的上行同步，它会强制UE重新发起随机接入过程以获取正确的时间调整量；2）UE定位。
这时eNodeB会
由
由TTI
1．
2．
3．
IE （optional），默认为release。
如果eNodeB不给某UE配置SR（这取决于不同厂商的实现），则该UE只能通过随机接入来获取ULgrant。
因此，是否配置SR主要影响用户面的延迟，并不影响上行传输的功能！
场景二：当UE丢失了上行同步，它也会释放SR资源，如果此时有上行数据要发送，也需要触发随机接入过程。
具体的信令流程图如图14所示：
图14：上行数据要发送时没有SR资源时触发的随机接入流程
上层触发的随机接入过程包括：1）初始接入；2）RRC连接重建；3）切换。
初始接入的随机接入信令流程如图15所示：
图15：初始接入的随机接入信令流程。