LTE-TDD随机接入过程1-目的和分类.doc

【LTE-TDD随机接入过程详解】 1. 随机接入的目的 随机接入在LTE-TDD（时分双工）系统中扮演着至关重要的角色，是UE（用户设备）与eNB（演进型基站）间建立无线链路的基础。在随机接入完成后，UE和eNB才能进行正常的下行（DL）/上行（UL）数据传输。随机接入的主要功能包括： （1）上行同步（TA）获取：当UE的物理层（L1）失去同步时，UE只能通过物理随机接入信道（PRACH）发送数据，以重新获得与eNB的上行时间对齐。 （2）上行资源申请（UL_GRANT）：UE通过随机接入过程请求上行链路传输的资源，以便能够发送数据。 2. 随机接入的种类 随机接入主要分为两类：基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入。 （1）基于竞争的随机接入：在多个UE在同一子帧使用相同PRACH资源发送相同前导序列时，eNB无法确定请求来自哪个UE。因此，每个UE需要发送一个与自身相关的唯一消息（MSG3），eNB通过回应（MSG4）确认接入成功UE的身份。这是通过竞争解决机制实现的，类似于GSM系统的SABM/UA帧握手。 （2）基于非竞争的随机接入：在这种情况下，eNB预先分配了专用的前导码，UE无需与其他UE竞争资源，通常用于特定服务或状态已知的情况。 2.1. 竞争随机接入的场景 竞争随机接入主要应用于以下场景： （1）初始接入：当UE处于RRC_IDLE状态，需要发起CONNECTION REQUEST时，由于eNB无法预知UE的活动，因此需要通过竞争接入来建立连接。 （2）RRC连接重建：如UE的RLC层上行重传达到最大次数，触发重建，eNB无法得知具体情况，需要竞争接入。 （3）上行失步：UE有上行数据需要发送，但检测到与eNB的上行同步状态为"非同步"，需通过竞争接入恢复同步。 （4）无SR资源：若UE有上行数据但没有可用的PUCCH资源发送调度请求（SR），且没有UL_GRANT用于发送BSR，只能通过竞争接入申请资源。 （5）非竞争接入失败：在非竞争接入过程中，如果eNB发现无非竞争资源可用，也会转向竞争接入，例如在定位过程之外。 随机接入过程涉及复杂的步骤和消息交互，包括前导码的选择和发送、随机接入响应、竞争解决以及接入确认等。这一过程确保了网络资源的有效分配和UE的顺畅接入，对于维持LTE-TDD网络的高效运行至关重要。