TDSCDMA小区随机接入过程的研究.docx

TD-SCDMA小区随机接入过程的研究
随机接入准备
当UE处于空闲模式下，它将维持下行同步并读取小区广播信息。从该小区所用到的DwPTS，UE可以得到为随机接入而分配给UpPTS物理信道的8个SYNC-UL码的码集，一共有256个不同的SYNC-UL码序列，其序号除以8就是DwPTS中的SYNC-DL的序号。从小区广播信息中UE可以知道P-RACH信道的详细情况（采用的码、扩频因子、midamble码和时隙）、F-PACH信道的详细信息（采用的码、扩频因子、midamble码和时隙）以及其它与随机接入有关的信息。
在BCH所含的信息中，还包括了SYNC-UL与F-PACH资源、F-PACH与P-RACH资源、P-RACH资源与(P/S)-CCPCH（承载FACH逻辑信道）资源的相互关系。因此，当UE发送SYNC-UL序列时，它就知道了接入时所使用的F-PACH资源，P-RACH资源和CCPCH资源。
在UE端，物理随机接入流程根据MAC子层的请求来启动的。在物理随机接入过程启动之前，层1通过原语CPHY-TrCH-Config-REQ从RRC层接收下面的信息(这些信息都是网络端通过SIB5或者SIB6告诉UE的)：现在网络只开了SIB5：
签名（signatures）和F-PACH的关联关系、F-PACH和P-RACH以及P-RACH和S-CCPCH的关系，其中包括每一个物理信道的参数值；
与F-PACH相关的RACH消息的长度L，可以配置为1、2或者4个子帧，对应的时间为5ms、10ms或者20ms；
每个接入业务等级（ASC）可用的UpPCH子信道；
P-RACH消息的传输格式参数集；
UpPCH中的最大发送次数"M"；
等待网络对发送签名确认的最大子帧个数"WT"，范围为(1~4)帧，层1支持的最大的值为4个子帧；
初始签名功率"SignatureInitialPower"；
功率跃升步长PowerRampStep。
上面的参数在每次物理随机接入流程启动之前由上层进行更新。

每次物理随机接入流程启动的时候，层1从MAC层接收到下面的信息：
P-RACH消息的传输格式；
用于指定的随机接入流程的ASC包括定时和功率电平指示；
注意：为了提供RACH使用的不同的优先级，物理RACH资源（也就是接入时隙和同步码）可以分为不同的接入服务类别（ASC）。可以有超过一个ASC或者所有的ASCs被指定为同样的接入时隙或者同步码。因此，根据对应关系，为了确定随机接入过程的物理信道资源，必须先确定ASC。确定方法：
由AC得到ASC---初始接入
由MAC选择ASC---由UEMAC选择ASC，然后告诉UE的物理层
需要发送的数据（传输块集）。

随机接入过程
在UpPTS中紧随保护时隙之后的SYNC-UL序列仅用于上行同步，UE从它要接入的小区所采用的8个可能的SYNC-UL码中随机选择一个，并在UpPTS物理信道上将它发送到基站。然后UE确定UpPTS的发射时间和功率（开环过程），以便在UpPTS物理信道上发射选定的特征码。
一旦Node-B检测到来自UE的UpPTS信息，那么它到达的时间和接收功率也就知道了。Node-B确定发射功率更新和定时调整的指令，并在以后的4个子帧内通过F-PACH（在一个突发/子帧消息）将它发送给UE。
一旦当UE从选定的F-PACH（与所选特征码对应的F-PACH）中收到上述控制信息时，表明Node-B已经收到了UpPTS序列。然后，UE将调整发射时间和功率，并确保在接下来的两帧后，在对应于F-PACH的PPACH信道上发送RACH。在这一步，UE发送到Node-B的RACH将具有较高的同步精度。
之后，UE将会在对应于FACH的S-CCPCH的信道上接收到来自网络的响应，指示UE发出的随机接入是否被接收，如果被接收，将在网络分配的UL及DL专用信道上通过FACH建立起上下行链路。
在利用分配的资源发送信息之前，UE可以发送第二个UpPTS并等待来自F-PACH的响应，从而可得到下一步的发射功率和SS的更新指令。
接下来，基站在FACH信道上传送带有信道分配信息的消息，基站和UE间进行信令及业务信息的交互。

图SEQ图\*ARABIC1随机接入过程
UE发送SYNC-UL
随机接入过程始于UE在UpPCH信道上发送上行同步码SYNC-UL。UE首先将签名重发计数器设为M，将信号发射功率设置为Signature_Initial_Power，如果要求的信号发射功率超过了最大允许值，把信号发射功率设置为最大允许功率，然后从小区允许使用的上行同步码里面随机地选取一个，发送SYNC-UL。
SYNC-UL码的选择
从小区允许使用的上行同步码中随机地选择一个，选取时应满足概率一致分布的原则。
SYNC