比较详细的LTE随机接入过程
TD-LTE随机接入过程概述
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：1、随机接入前导发送a)前导资源选择前导的范围是以广播方式告诉UE的，UE依赖于UL发送的消息尺寸或被请求的资源块，选择RRC配置的两组随机接入前导中的一组，在被选择的组中随机选择一个随机接入前导，使得每个前导都具有相同的可能性。
当多个UE同时选择一个前导接入，就发生冲突。
竞争模式随机接入过程有解决冲突的能力。
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。
LTE的随机接入过程
LTE的随机接入过程简介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或Contention-Free based）：只应用于之前介绍的(3)、(4)、(6)三种事件。
preamble介绍随机接入过程的步骤一是传输random access preamble。
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。
LTE随机接入过程详解
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非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,(1): 前导序列传输(2): 随机接入响应(3): MSG3 发送(RRC Connection Request).(4): 冲突解决消息.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随机接入过程概述
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。
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开机搜索与随机接入工作过程
LTE开机搜索与随机接入工作过程一、LTE开机及工作过程如下图所示：二、小区搜索及同步过程整个小区搜索及同步过程的示意图及流程图如下：1)UE开机，在可能存在LTE小区的几个中心频点上接收信号（PSS），以接收信号强度来判断这个频点周围是否可能存在小区，如果UE保存了上次关机时的频点和运营商信息，则开机后会先在上次驻留的小区上尝试；如果没有，就要在划分给LTE系统的频带范围内做全频段扫描，发现信号较强的频点去尝试；2)然后在这个中心频点周围收PSS（主同步信号），它占用了中心频带的6RB，因此可以兼容所有的系统带宽，信号以5ms为周期重复，在子帧#0发送，并且是ZC序列，具有很强的相关性，因此可以直接检测并接收到，据此可以得到小区组里小区ID，同时确定5ms的时隙边界，同时通过检查这个信号就可以知道循环前缀CP长度以及采用的是FDD还是TDD（因为TDD的PSS是放在特殊子帧里面，位置有所不同，基于此来做判断）由于它是5ms 重复，因为在这一步它还无法获得帧同步；3)5ms时隙同步后，在PSS基础上向前搜索SSS，SSS由两个端随机序列组成，前后半帧的映射正好相反，因此只要接收到两个SSS就可以确定10ms的边界，达到了帧同步的目的。
由于SSS信号携带了小区组ID，跟PSS结合就可以获得物理层ID（CELL ID），这样就可以进一步得到下行参考信号的结构信息。
4)在获得帧同步以后就可以读取PBCH了，通过上面两步获得了下行参考信号结构，通过解调参考信号可以进一步的精确时隙与频率同步，同时可以为解调PBCH做信道估计了。
PBCH在子帧#0的slot #1上发送，就是紧靠PSS，通过解调PBCH，可以得到系统帧号和带宽信息，以及PHICH的配置以及天线配置。
系统帧号以及天线数设计相对比较巧妙: SFN（系统帧数）位长为10bit，也就是取值从0-1023循环。
在PBCH的MIB（master information block）广播中只广播前8位，剩下的两位根据该帧在PBCH 40ms周期窗口的位置确定，第一个10ms帧为00，第二帧为01，第三帧为10，第四帧为11。
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
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。
非常详细的LTE信令流程
非常详细的LTE信令流程LTE（Long Term Evolution）是一种4G无线通信技术，其信令流程是实现无线网络连接和通信的关键过程。
下面将详细介绍LTE的信令流程。
1.小区选择与测量当用户设备（UE）打开或处于空闲状态时，它将执行小区选择与测量过程。
UE会扫描周围的LTE小区，测量收到的信号强度以及质量，并选择最适合的小区作为连接目标。
2.随机接入一旦UE选择了目标小区，它将执行随机接入过程。
UE发送一个随机接入前导序列，以竞争小区资源。
小区随机选择一个UE，并向其分配一个临时标识（Temporary C-RNTI），通知UE随机接入成功。
3.接入请求UE发送接入请求消息，请求加入目标小区。
该消息包含UE的临时标识和UE的身份信息。
4.接入许可目标小区收到接入请求后，验证UE的身份，并如果UE满足接入条件，会发送接入许可消息给UE。
5.安全模式设置UE收到接入许可消息后，将根据小区配置和网络规划信息，在UE和小区间建立安全连接。
这包括UE和目标小区之间的安全策略协商和密钥生成。
6.链路配置UE和小区之间建立安全连接后，UE会接收链路配置消息。
该消息包含了控制信令和数据传输的参数配置，例如上行和下行的调制解调器配置以及系统带宽。
7.小区重选与测量UE在连接状态下会周期性地进行小区重选和测量过程，以寻找更适合的小区。
UE会测量当前连接小区以及周围其他小区的信号强度和质量，并根据一定的算法判断是否需要进行重选。
8.呼叫建立当UE需要进行呼叫时，它将发送呼叫请求消息给目标小区。
该消息包含呼叫相关的参数，例如呼叫类型和目标用户的身份信息。
9.呼叫确认目标小区收到呼叫请求后，会对呼叫进行验证，并发送呼叫确认消息给UE。
该消息包含了呼叫相关的参数配置。
10.呼叫设置UE接收到呼叫确认消息后，会执行呼叫设置过程。
UE和目标小区之间建立起连接，配置相关的信号和链路参数。
11.呼叫管理一旦呼叫建立，UE和目标小区之间的通话数据将通过信令流程管理。
LTE完整信令流程
LTE完整信令流程LTE（Long Term Evolution）是一种高速无线通信技术，具有高速传输、低延迟和高效能的优点。
其完整的信令流程可以分为以下几个步骤：1. 初始接入过程（Initial Access Procedure）：首先，用户设备（UE）通过寻呼消息（Paging）或广播消息（Broadcast）接收到小区的系统信息，以确定附近的LTE基站。
然后，UE选择一个小区，并发送随机接入信令（Random Access Preamble）到该小区。
基站收到该信令后，分配一个随机接入响应（Random Access Response），其中包含一个预定信道号（Preamble ID）和一个调度计时延迟（Timing Advance）参数。
最后，UE使用该信道与基站建立物理层协议连接。
2. 随机接入过程（Random Access Procedure）：在建立了物理层协议连接之后，UE发送一个带有预定信道号的接入请求（Access Request）消息，以请求分配一个随机接入标识（Random Access ID）。
基站收到该消息后，进行随机接入控制过程，决定是否接受该请求。
如果接受该请求，基站发送随机接入响应（Random Access Response）消息，包含一个随机接入标识。
UE接收到该响应消息后，回复一个接入确认（Access Accept）消息，以确认接入过程的完成。
3. 安全性协商（Security Negotiation）：4. 建立承载（Bearer Establishment）：5. 数据传输（Data Transfer）：在建立承载之后，UE和基站之间可以进行数据传输。
UE发送数据传输请求（Data Transfer Request）消息，其中包含要发送的数据以及相关的传输参数。
基站收到该请求后，进行调度过程，将待发送的数据按照合适的调度方式分配给UE。
然后，基站发送数据传输告示（DataTransfer Indication）消息，通知UE可以开始接收数据。
LTE完整信令流程
LTE完整信令流程LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，其完整的信令流程涵盖了网络接入、鉴权和安全、呼叫建立和释放等方面。
以下是详细的LTE完整信令流程：1. 初始接入（Initial Access）:- 移动台（User Equipment，简称UE）启动，并选择最强的目标小区，完成小区和同步。
- UE发送随机接入前导（Random Access Preamble）到目标小区，以请求接入。
- 目标小区回复指定随机接入响应前导（Random Access Response Preamble），包含临时标识和时隙分配。
- UE发送接入确认请求（Access Request）。
- 目标小区发送接入确认响应（Access Accept），标识初始接入成功。
2. 鉴权和安全（Authentication and Security）:- UE发送鉴权请求（Authentication Request），向鉴权中心（Authentication Center，简称AuC）请求鉴权参数。
- AuC生成鉴权响应（Authentication Response），发送给UE。
3. 建立连接（Establishment of Connection）:- UE发送连接请求（Connection Request）给目标小区，请求建立初始连接。
- 目标小区回复连接确认（Connection Setup）。
- UE发送连接接受（Connection Accept）给目标小区，确认连接建立。
- 目标小区发送连接确认（Connection Confirm），标识连接建立成功。
4. 寻呼（Paging）:-当UE处于空闲状态时，网络通过广播通知目标小区需要找到该UE。
- 目标小区发送寻呼消息（Paging Message）到UE指定的寻呼信道。
- UE收到寻呼消息后，返回寻呼响应（Paging Response）。
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前导序列产生
每个基站下有64个preamble序列，怎么产生呢？ 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。 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NCS; 用循环位移NCS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。
物理信道PRACH
PRACH格式
时频域资源
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）。
物理信道PRACH
物理信道PRACH
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Table 5.7.1-3。 prach-ConfigIndex确定了四元结构体 ，决定了prach发送的时频位置。在 211表Table 5.7.1-4中配置。其中 是频率资源索引。 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。 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。 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， 表示为(*)。
发送preamble（MSG1）
发送Preamble
先必须得到一些PRACH和RACH的配置参数，才能发起随机接入。 确定时频资源。prach-ConfigIndex 确定码资源。先从RACH_ROOT_SEQUENCE查表确定根序列，zeroCorrelationZoneConfig以及highSpeedFlag确定了循环 位移，则可以从根序列确定64个preamble序列。把这64个序列取一部分（RRC配置numberOfRA-Preambles），取的这部 分又分为2组（组A和组B），RRC配置了numberOfRA-Preambles，则组B大小为numberOfRA-Preambles - numberOfRAPreambles。 确定功率资源。组B用来传大数据的msg3，但由于RB多了多功率有要求。计算组B传输的功率不能大于最大功率，用到参 数deltaPreambleMsg3。 确定RAR响应窗口ra-ResponseWindowSize； 每次preamble不成功后重发增加的功率。powerRampingStep Preamble最大重传此时。preambleTransMax 初始功率。preambleInitialReceivedTargetPower Preamble功率偏移。DELTA_PREAMBLE MSG3的HARQ重传次数。maxHARQ-Msg3Tx 发送组B的preamble需要用到的功率参数messagePowerOffsetGroupB 等待msg4成功完成的定时器mac-ContentionResolutionTimer。 参数得到后，清空msg3 buff，设置preamble传输次数为1（PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER=1），设置backoff 参数为0，选择随机接入资源。 注明：如果已经开始了随机接入，基站又指示开始新的一个，UE选哪个由UE厂家自己决定。
发送preamble（MSG1）
• RRC配置参数
PRACH-Config field descriptions highSpeedFlag Parameter: High-speed-flag, see TS 36.211, [21, 5.7.2].TRUE corresponds to Restricted set and FALSE to Unrestricted set. 产生序列时用，如果为高速，则用限制级的序列偏移。 prach-ConfigIndex Parameter: prach-ConfigurationIndex, see TS 36.211 [21, 5.7.1]. 确定时频位置时h-FreqOffset Parameter: prach-FrequencyOffset, see TS 36.211, [21, 5.7.1]. For TDD the value range is dependent on the value of prach-ConfigIndex. 确定时频位置时用，确定频域位置，相对顶部（或底部）多少个RB。 rootSequenceIndex Parameter: RACH_ROOT_SEQUENCE, see TS 36.211 [21, 5.7.1]. 根序列逻辑索引，产生序列时用， zeroCorrelationZoneConfig Parameter: NCS configuration, see TS 36.211, [21, 5.7.2: table 5.7.2-2] for preamble format 0..3 and TS 36.211, [21, 5.7.2: table 5.7.2-3] for preamble format 4. 产生序列时用，觉得序列偏移。
MAC层处理
流程
MAC层处理
触发条件
RRC信令触发。包括切换，初始入网，idle醒来需要做随机接入。此时没有C-RNTI,msg3在CCCH中发送，在msg4中会 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。 UE MAC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ul timing了需要重新调整； b、没有SR资源但需要BSR PDCCH DCI formart 1A触发：基站发现UE的ul timing老不对了,可能是“Timing Advance Command MAC Control Element”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DCI format 1a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。 RNTI用C-RNTI加扰； 字段“Localized/Distributed VRB assignment flag”设置为0 Resource block assignment – bits设置为全1 Preamble Index – 6 bits PRACH Mask Index – 4 bits 剩下的bits全填0。 按照是否竞争，又分Contention based和Non-contention based。非竞争的消息如果Preamble Index（码索引）填为全0 则表示使用竞争的。如果Preamble Index不为0，但PRACH Mask Index（时频资源索引）为0也是可以的，说明码资源 基站单独分配UE了，但时频资源UE还是要自己竞争（感觉这样做很无聊，一般实现应该是都一起分配了吧）。
发送preamble（MSG1）
mac-ContentionResolutionTimer Timer for contention resolution in TS 36.321 [6]. Value in subframes. Value sf8 corresponds to 8 subframes, sf16 corresponds to 16 subframes and so on. maxHARQ-Msg3Tx Maximum number of Msg3 HARQ transmissions in TS 36.321 [6], used for contention based random access. Value is an integer. MSG3的最大HARQ传输次数 messagePowerOffsetGroupB Threshold for preamble selection in TS 36.321 [6]. Value in dB. Value minusinfinity corresponds to –infinity. Value dB0 corresponds to 0 dB, dB5 corresponds to 5 dB and so on. 用组B时，UE发送时功率需要大几个DB messageSizeGroupA Threshold for preamble selection in TS 36.321 [6]. Value in bits. Value b56 corresponds to 56 bits, b144 corresponds to 144 bits and so on. 用组A时，MSG3的最大的消息大小。 numberOfRA-Preambles Number of non-dedicated random access preambles in TS 36.321 [6]. Value is an integer. Value n4 corresponds to 4, n8 corresponds to 8 and so on. Preamble总共的个数 powerRampingStep Power ramping factor in TS 36.321 [6]. Value in dB. Value dB0 corresponds to 0 dB, dB2 corresponds to 2 dB and so on. UE重发preamble时，每次功率增加的步长 preambleInitialReceivedTargetPower Initial preamble power in TS 36.321 [6]. Value in dBm. Value dBm-120 corresponds to -120 dBm, dBm-118 corresponds to -118 dBm and so on. 基站期望的目标功率 preamblesGroupAConfig Provides the configuration for preamble grouping in TS 36.321 [6]. If the field is not signalled, the size of the random access preambles group A [6] is equal to numberOfRA-Preambles. 符合参数，包含sizeOfRA-PreamblesGroupA，messageSizeGroupA，messagePowerOffsetGroupB 如果没有该参数数目只有组A没有组B，组A的大小和RA组大小一样。 preambleTransMax Maximum number of preamble transmission in TS 36.321 [6]. Value is an integer. Value n3 corresponds to 3, n4 corresponds to 4 and so on. Preamble最大发送次数 ra-ResponseWindowSize Duration of the RA response window in TS 36.321 [6]. Value in subframes. Value sf2 corresponds to 2 subframes, sf3 corresponds to 3 subframes and so on. UE发送完preamble后，等待响应的窗口，如果窗口没有收到响应，认为基站没有收到。 窗口为“发送完preamble的最后一个子帧+3”到“发送完preamble的最后一个子帧+3+ ra-ResponseWindowSize ”