LTE无线连接过程--网络接入过程
LTE⽆线连接过程--⽹络接⼊过程
1，检测系统信息⼴播
系统信息⼴播由⽹络实现操作，周期性放⼊发送，UE开机后，会接收到由eNode B通过物理⼴播信道（PBCH）和物理性下⾏控制信道（PDCCH）发送的指⽰信息。包括本⼩区的物理随机接⼊信道（PRACH）配置索引、逻辑根序列初始值、循环移位索引、上下⾏配置索引等于随机接⼊有关的参数。
UE通过这些指⽰信息⽣成要发送给eNode B的随机接⼊前导序号。
落花有意随流水
2，⼩区搜索过程
UE要接⼊LTE⽹络，必须经过⼩区搜索、获取⼩区系统信息、随机接⼊等过程。⼩区搜索的主要⽬的：1）与⼩区取得频率和符号同步；2）获取系统帧timing，即下⾏帧的起始位置；3）确定⼩区的PCI（Physical-layer Cell Identity）。
UE不仅需要在开机时进⾏⼩区搜索，为了⽀持移动性（mobility），UE会不停地搜索邻居⼩区、取得同步并估计该⼩区信号的接收质量，从⽽决定是否进⾏切换（handover，当UE处于RRC_CONNECTED态）或⼩区重选（cell re-selection，当UE处于RRC_IDLE态）。 ⼩区搜索过程：
1.主同步信号，UE可以获得5ms的基准时间
2.辅同步信号，UE可以获得帧同步和物理层的⼩区组
3.下⾏参考信号（Reference Signal），UE可以获得物理层的⼩区id
4.UE获得物理层⼩区id和帧同步后，UE就可以在BCH上读取系统消息，⽤于获取其它⼩区信息。
以下是FDD和TDD主同步信号（PSS）和从同步信号在数据帧中的位置。
UE⾸先是解析出PSS信号。再通过PSS信号推算出SSS信号放⼊可能位置。然后尝试解析出SSS信号。以下是⼩区搜索过程的流程。
UE在事先不知道⼩区信息的情况下搜索⼩区，需要经过时隙同步、帧同步、捕获主扰码三个步骤。这三个步骤涉及到四个下⾏物理信道：主同步信道（P-SCH）、从同步信道（S-SCH）、主公共导频信道（P-CPICH）、主公共控制物理信道（P-CCPCH）。这⾥是在每个时隙10ms帧内发送两次PSCH和SSCH，先通过检测PSCH获得5ms时钟，然后检测SSCH，获得⽆线帧时钟，⼩区ID组和BCH天线配置信息。具体⼩区ID是通过检测下⾏参考信号得到的。这⼀步是在获得了帧同步之后进⾏。
如果终端上已经存有某个⼩区的信息，如频率、主扰码等，那么终端可以利⽤这些信息来简化⼩区搜索过程，其搜索过程仍⼤致需要遵循这三个步骤。
1）时隙同步：主同步信道（P-SCH）、从同步信道（S-SCH）、主公共导频信道（P-CPICH）、主公共控制物理信道（P-CCPCH）之间是同步的。先要获取各时隙的边界，从⽽与各物理信道实现时隙同步。这⼀步是通过捕获主同步信道来实现的。主同步信道不属于码信道，没有经过扩频和加扰处理。主同步信道在每个时隙的起始处重复发送主同步码，所有⼩区的主同步码相同，且终端预先知道其码⽚序列。捕获到该主同步码（PSC）确定各物理信道的时隙边界。主同步码的传送周期是5ms,
2）帧同步：通过捕获从同步信道来实现的。下⾏扰码⼜分为主扰码和从扰码，其中主扰码有 512个，分为64组，每组8个。因此，在第⼆步实现物理信道的帧同步的同时，终端可以获悉该⼩区的⽆线帧中使⽤的从同步码字组合，从⽽可以确定该⼩区使⽤的主扰码所属的组别。
3）捕获主扰码：通过前两步，终端能够同步到主公共导频信道的⽆线帧。第⼆步已经确定该主扰码所属的组号，因此，只需要定位到该主扰码组，然后从个主扰码中到与本⼩区匹配的主扰码，捕获主扰码的⼯作即告结束。然后，就可以⽤主扰码解码主公共控制物理信道，从⽽解调出系统下发的⼴播消息，通过读取BCH获得⼩区的其他系统信息。
在⼩区搜索的时候，搜索的次序是同频⼩区、异频⼩区、然后不同系统之间的⼩区。在经过前⾯的⼩区搜索过程后，终端仍需判定该⼩区的信号质量是否达到⼀定的要求，才能进⼀步确定是否可以驻留在该⼩区。
3，初始接⼊
为了注册到⽹络，终端还需要经过初始接⼊过程，⾸先进⾏接⼊等级的判定，⽬的在于在⼀些特定条件下动态阻⽌或限制⽹络的接⼊，例如⽹络严重超负荷和⼀些紧急条件下。当⽤户端符合接⼊等级时，通过随机接⼊过程，使得终端能够与⽹络建⽴⼀个RCC连接。之后可以在上⾏共享控制信道上发消息。
4，随机接⼊
4.1，RA的触发条件和发起⽅式
RA过程是UE与eNode B的RRC层通过⼀组消息进⾏交互的过程，通过此类过程实现RRC对整个协议栈的管理和控制。随机接⼊过程
（RA）的⼤致过程都分为以下⼏步。
触发随机接⼊过程过程的事件如下：
①UE处于IDLE态，初始接⼊：当UE开机之后或者处于IDLE的时候，为了接⼊⽹络，UE搜⽹和接收⽹BCH之后，就可以发起RACH。
②UE重建过程：当UE处于连接态时，由于⽆线环境的变化，UE掉链进⼊重建过程
母婴货源
③UE切换：当UE处于连接状态时，由于移动，UE需要从⼀个⼩区切换到另⼀个⼩区
④UE处于连接状态，上⾏数据到达：当UE在链接态时，由于上⾏失步，这时UE有数据需要发送，此时需要发送RACH，先进⾏上⾏同步
⑤UE处于连接状态，下⾏数据到达：UE处于连接状态时，由于上⾏失步，当时eNB 还有下⾏数据需要发送，可以通过发送PDCCH order 的⽅法快速回复上⾏同步。
⑥UE处于连接状态，UE定位：需要UE做定位
RRC接⼊包括两种不同的模式：基于竞争的随机接⼊和⾮基于竞争的随机接⼊。不同的事件触发不同的接⼊过程：
触发基于竞争的随机接⼊过程（CR-RA）的事件有：初始接⼊，重建⽴，切换下⾏数据到达，上⾏数据到达。触发基于⾮竞争的随机接⼊过程（NCR-RA）的时间有：切换，下⾏数据到达，和UE定位。从上⾯可以发现，切换和下⾏数据到达的随机接⼊过程两种模式均可。 UE发起随机接⼊需要使⽤preamble码，每个⼩区有64个可⽤的Preamble码，eNB通过⼴播系统消息SIB2通知所有的UE，告诉UE 64个Preamble的具体内容（包括Preamble本⾝和其发送的可能时频资源）。UE会选择其中⼀个（当然也可能eNB指定）。发送Preamble意味着RA过程的开始。触发UE发起RA过程（也就是发送pr
eamble码）的⽅式有以下3种：（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 ⼦层触发：UE ⾃⼰选择 preamble 发起随机接⼊；（3）上层触发：如初始接⼊，RRC 连接重建，handover 等。
UE 发送preamble 给 eNB，实际上是暗⽰eNB有⼀个随机接⼊请求（MSG3），同时通过preamble的接收，eNB 能估计其与 UE 之间的传输时延并以此校准上⾏ timing。UE 发送 preamble，需要⼀下⼏个步骤：（详细内容参见PHY.PRACH相关章节）
康巴什新区（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。
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。
4.2，RA Preamble的选取
每个cell下的64个Preamble可以分成三个部分:PreambleGoupA，PreambleGroupB和contenion-free Preamble。其具体划分由sizeOfRA-PreambleGroupA和numberOfRA-Preamble（ SIB2）决定。
其中GroupA和GroupB(可能不存在)⽤于竞争接⼊，这两组Preamble的本⾝是不存在区别的，仅在eNB作UL grant决策时发挥作⽤。如果UE的MSG3⽐较⼤(>messageSIzeGroupA)并且路径损耗pathloss⼩于PCMAX,c-preambleInitialReceivedTargetPower-DeltaPreambleMsg3-messagePowerOffsetGroupB，则使⽤GroupB的Preamble，eNB发现接收到的Preamble属于GroupB，则会分配⼀个较⼤的资源给此UE。如果不分组，eNB始终必须配置⼀个很⼤的UL grant给msg3。佛山西樵山
选择好Group后，UE从该Group随机选择⼀个Preamble并将PRACHMaskIndex置0（意思是所有可能的PRACH资源）。基于竞争随机的RA过程如下图所⽰。
UE也可能进⾏基于⾮竞争的RA，⽐如handover等⾮竞争的RA过程如下图所⽰。
从上图可以看到preamble是eNB直接指定的contention-free preamble。基于⾮竞争的RA，其PreambleIndex是eNB指定的。指定⽅式包括两种情况：1，如handover通过RACH-ConfigDedicated
内部字段(ra-PreambleIndex和ra-PRACH-MaskIndex)设置;2，如下⾏数据到达或定位通过DCI format 1A的内部字段（Preamble Index和PRACH Mask Index）设置。
还有⼀种特殊的情况，eNB指定了PreambleIndex但是等于00000，此时按基于竞争的随机接⼊执⾏RA过程。（这⼀情况可能只针对所有64个preamble全被设置成contention-preamble）。2010年入党申请书
4.3，Preamble时频资源蹭网器
SIB2中的prach-configIndex指定了时域上可⽤的PRACH的资源集合，PRACH Mask Index指定了某个UE可以在系统帧内的哪些PRACH上发送preamble（值0表⽰所有可⽤的PRACH资源）。在基于⾮竞争的随机接⼊中eNB可以通过mask直接指定UE在某个特定的PRACH上发送preamble。
⽐如，对于prach-configIndex查表后的得出PRACH resource={RF,SF}={any,[0，2，4，6，8]},⽽ra-PRACH-MaskIndex=3，从上表可知，对应的PRACH的资源号为3，表⽰preamble在系统帧内的第4
个PRACH资源上发送。PRACH资源号是系统帧内的PRACH资源的编号，从0开始并以PRACH资源在下标出现的排序（FDD）。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。