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1、TD-LTE随机接入过程&MAC实现,无线协议一部 2011-9-1,1 概述,随机接入是UE与网络建立无线链路的必经过程，只有在随机接入过程完成后，eNB和UE才能进行常规的数据传输。UE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涉及物理层、MAC层、RRC层等。物理层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 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
2、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,4 竞争随机接入流程,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,6 竞争的含义及后果,若干个UE选择相同的PRACH信道这些UE发送相同的前导码,
3、Msg1：前导码Preamble,前导码的格式（0-4）前导码的性质竞争前导码的分组,7 随机接入信道PRACH,TD-LTE系统中一个无线帧最多有6个PRACH，分布在一个或多个子帧上；一个PRACH占用6个PRB TDD模式下PRACH信道通过5个参数确定：0：prach-FreqOffset 起始频带偏移（5）PrachCfgIndex：5（0,0,0,0）前导码格式0 1：F-ra 频带索引2：T-ra0 复现位置3：T-ra1 半帧位置4：T-ra2 子帧位置,Msg2：唯一带上行授权的PDSCH,Msg2对应的PDCCH和PDSCH用Ra-Rnti加扰,Ue侧盲检 Ra-Rnti=
4、1+T_id+10*F_id一个Msg2可包含对多个UE的响应一个窗口内可以多次下发Msg2一个子帧内可以发送不同RA-RNTI的Msg2,Msg3：,参见331 P100开始非竞争场景下第3条消息内容包括：下行数据到达：PaddingBsr/空Bsr/Bsr（共4字节）切换：RRC重配完成和CRNTI控制单元（共14字节）竞争场景下MSG3包含的内容初始随机接入：RRC链接建立请求和竞争决议ID(共7字节)无线链路失败：RRC链接重建请求和竞争决议ID(UeId(CRNTI,物理小区ID，短MAC-I)和重建原因)接入后使用临时CRNTI上行数据到达：CRNTI和Bsr（共7字节）下行数据到
5、达（竞争）：CRNTI和PaddingBsr/Bsr（共7字节）切换（竞争）：1 消息3资源足够：RRC重配完成消息和CRNTI（共11字节）2 消息3资源不够：BSR和CRNTI（共7字节）,上行数据到达,Ue有上行数据，但TA模块发现上行失步，触发随机接入过程。此时eNB的TA模块也发现Ue失步。Ue侧和eNB侧分别发起PUCCH资源释放。Ue发起竞争随机接入，BB解出TA，Up发送MSG2时认为Ue重新同步上，调整TA定时器，准备重配PUCCH,下行数据到达,eNB侧有下行数据，但TA模块发现Ue上行失步，触发Msg0。此时Ue的TA模块也发现上行失步。Ue侧和eNB侧分别发起PUCCH
6、资源释放。Ue发起随机接入，BB解出TA，Up发送MSG2时认为Ue重新同步上，调整TA定时器，准备重配PUCCH,Msg4：竞争决议,类型1：含竞争决议ID的PDSCH（消息3中的CCCH SDU）类型2：用CRNTI加扰的PDCCH初始随机接入：RRC连接建立+竞争决议ID无线链路失败：RRC连接重建+竞争决议ID上行数据到达：DCI0（MSG3有MAC CE）下行数据到达（竞争）：PDCCH（MSG3有MAC CE）切换（竞争）：PDCCH（MSG3有MAC CE）RrcConnectionReject消息,随机接入L1时序关系,参见协议213 P17,UE MAC-RA过程初始化,1
7、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,UE MAC-RA资源选择,参见协议321 P13,UE MAC-RA Response的接收,参见协议321 P14,UE-MAC 竞争决议（MSG4）接收,参见协议321 P15,RA的MAC 实现,1 在固定子帧收前导码，并将前导码保存到本地缓存2 在下行调度子帧处理本地缓存中的前导码，包括：分配临时CRNTI，建立临时上下文（分配临时UeId）分配消息3资源。组建MSG2 PDU并通过下行TD调度，返回调度结果，如果调度成功，
8、则将消息3相关信息保存到本地缓存供接收触发和上行资源池和上行HARQ使用，创建临时/正式HARQ进程。3 如果调度不成功，则抛弃本次处理结果，到下一个下行调度子帧再进行处理,随机接入MAC资源的回收,非竞争随机接入无临时资源；竞争随机接入消息3达到最大重传次数时，回收临时CRNTI和临时上下文，如果消息3为ACK，那么：初始随机接入/无线链路失败：临时上下文：收到MSG4的ACK/MSG4达到最大重传次数 临时CRNTI：消息4为RRC Reject消息/消息5异常，eNB发起UeRelease/Ue去附着竞争切换/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,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分配非竞争Preamble，发送用CRNTI加扰的PDCCH（DCI-1A）切换：,总结,参见WORD文档 总结.doc,谢谢,
