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LTE系统的随机接入技术研究的综述报告
随机接入是移动通信系统中重要的一环，对于提高信道资源的利用率以及网络容量具有至关重要的作用。而LTE系统也不例外，其随机接入技术也成为了研究重点。本文将综述LTE系统的随机接入技术，包括RACH过程、Preamble选取、RA超时机制等方面的内容。
一、RACH过程
LTE系统的随机接入是通过RACH过程实现的，其中，UT通过Preamble与eNodeB进行通信。RACH过程主要包括UE发起随机接入请求、eNodeB接收随机接入请求和发送随机接入响应三个阶段。
UE发起随机接入请求时，需要先选择一个合适的Preamble进行发送，Preamble的选择会在下文中详细说明。当eNodeB接收到Preamble时，会根据Preamble进行信道检测，如果检测到正确的Preamble，eNodeB就会发送RandomAccessResponse（RAR）帧。RAR帧包含了一些信息，比如RA-Response信息以及ContentionResolutionIdentity（C-RNTI）等。RA-Response信息中包含了指示UE下一步需要进行哪些操作，C-RNTI用于标识UE，以便在ContensionResolution过程中进行识别。当UE接收到RAR帧后，就可以进行ContensionResolution，选择合适的时隙来进行接入，同时也需要使用C-RNTI进行标识。
二、Preamble选取
Preamble的选取是随机接入过程中非常重要的一环。因为如果选择的Preamble数量过少，会导致网络容量低下；而选择的Preamble数量过多，则会降低信道利用率。因此，在选择Preamble时，需要兼顾两者，使其在时间和频域上充分覆盖UE可能存在的空间位置和时期。
LTE系统中，Preamble是由Zadoff-Chu序列生成的。而在选择Preamble时，需要考虑到以下因素：
1.覆盖范围：为了覆盖更多的UE，应选择能够覆盖更大面积的Preamble。
2.冲突概率：为了降低冲突概率，应选择冲突概率小的Preamble。
3.功率分配：UE发送Preamble时，发射功率有限，为了增加正确接收的概率，应选择功率分配合理的Preamble。
4.多径环境：UE所处的多径环境对Preamble的选择也有影响，因此需要进行多径衰落预测，选择适合的Preamble。
三、RA超时机制
RA超时机制是随机接入过程中的重要环节之一，其目的是防止UE在接入过程中长时间占用系统资源。RA超时机制分为两个部分：InitialRA超时和ContentionRA超时。
1.InitialRA超时
在InitialRA超时中，UE等待RAResponse的时间由eNodeB配置。如果在规定的时间内没有收到RAResponse，则认为接入失败，UE需要再次选择Preamble并进行随机接入。InitialRA超时的长度应根据网络负载情况动态调整，以保证系统资源的有效利用。
2.ContentionRA超时
在ContensionRA中，UE等待ContensionResolution的时间由eNodeB配置。当多个UE使用同一个Preamble进行抢占时，会发生冲突。此时，eNodeB会发送指令，要求UE在Tc时隙内重新发送Preamble。如果在规定的时间内未收到eNodeB的指令，则认为接入成功。
四、总结
随机接入技术在LTE系统中发挥着十分重要的作用，是移动通信系统中提高信道资源利用率、增加网络容量不可或缺的一环。本文主要从RACH过程、Preamble选择以及RA超时机制三个方面进行了综述。需要注意的是，在进行实际操作中，我们需要对所选取的Preamble进行优化调整，以提高随机接入的成功率。