爭(zhēng)與非競(jìng)爭(zhēng)LTE初始隨機(jī)接入過(guò)程.UE選擇合適的小區(qū)進(jìn)行駐留以后,就可以發(fā)起初始的隨機(jī)接入過(guò)程了.LTE中,隨機(jī)接入是一個(gè)基本的功能,UE只有通過(guò)隨機(jī)接入過(guò)程,與系統(tǒng)的上行同步以后,才能夠被系統(tǒng)調(diào)度來(lái)進(jìn)行上行的傳輸.LTE中的隨機(jī)接入分為基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入和無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入兩種形式.初始的隨機(jī)接入過(guò)程,是一種基于競(jìng)爭(zhēng)的接入過(guò)程,可以分為四個(gè)步驟MSG1-4,(2):隨機(jī)接入響應(yīng)(MSG2)(3):MSG3發(fā)送(RRCConnectionRequest).(4):沖突解決消息.(MSG4)Msg3：上行，UE發(fā)出Msg3，里邊攜帶UE所謂MSG3,其實(shí)就是第三條消息,因?yàn)樵陔S機(jī)接入的過(guò)程中，這些消息的內(nèi)容不固定，有時(shí)候可能攜帶的是RRC連接請(qǐng)求，有時(shí)候可能會(huì)帶一些控制消息甚至業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，因此簡(jiǎn)稱為MSG3.第一步:隨機(jī)接入前導(dǎo)序列傳輸.LTE中,每個(gè)小區(qū)有64個(gè)隨機(jī)接入的前導(dǎo)序列,分別被用于基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入(如初始接入)和非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入(如切換時(shí)的接入).其中,用于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入的前導(dǎo)序列的數(shù)目個(gè)數(shù)為numberofRA-Preambles,在SIB2系統(tǒng)消息中廣播.radioResourceConfigCommon{rach-ConfigCommon{preambleInfo{numberOfRA-Preamblesn52powerRampingParameters{powerRampingStepdB4,preambleInitialReceivedTargetPowerdBm-104ra-SupervisionInfo{preambleTransMaxn10,ra-ResponseWindowSizesf10,mac-ContentionResolutionTimersf48maxHARQ-Msg3Tx4用于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)前導(dǎo)序列,又被分為GroupA和GroupB兩組.其中GroupA的數(shù)目由參數(shù)preamblesGroupA來(lái)決定,如果GroupA的數(shù)目和用于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)前導(dǎo)序列的總數(shù)的數(shù)目相等,就意味著GroupB不存在.GroupAGroupA和GroupB的主要區(qū)別在于將要在MSG3中傳輸?shù)男畔⒌拇笮?由參數(shù)參數(shù)messageSizeGroupA表示。在GroupB存在的情況下,如果所要傳輸?shù)男畔⒌拈L(zhǎng)度(加上的信息的長(zhǎng)度(加上MAC頭部,MAC控制單元等)大于messageSizeGroupA,并且并且UE能夠滿足發(fā)射功率的條件下,UE就會(huì)選擇GroupB中的前導(dǎo)序列.所謂所謂UE滿足發(fā)射功率指的是:deltaPreambleMsgdeltaPreambleMsg3–messagePowerOffsetGroupB(36.321)UEUE通過(guò)選擇GroupA或者GroupB里面的前導(dǎo)序列,可以隱式地通知eNodeBeNodeB其將要傳輸?shù)腗SG3的大小.eNodeB可以據(jù)此分配相應(yīng)的上行資源,從而避免了資源浪費(fèi).源,從而避免了資源浪費(fèi).eNodeB通過(guò)preambleinitialReceivedTargetPower通知UE其所期待接收到的前導(dǎo)序列功率,UE根據(jù)此目標(biāo)值和下行的路徑損耗,通過(guò)開(kāi)環(huán)功控來(lái)設(shè)置初始的前導(dǎo)序列發(fā)射功率.下行的路徑損耗,可以通過(guò)RSRP(ReferenceSignalReceivedPower)的平均來(lái)得到.這樣可以使得eNodeB接收到的前導(dǎo)序列功率與路徑損耗基本無(wú)關(guān),從而利于NodeB探測(cè)出在相同的時(shí)間-頻率資源上發(fā)送的接入前導(dǎo)序列.發(fā)送了接入前導(dǎo)序列以后,UE需要監(jiān)聽(tīng)PDCCH信道,是否存在ENODEB回復(fù)的RAR消息,(RandomAccessResponse),RAR的時(shí)間窗是從UE發(fā)送了前導(dǎo)序列的子幀+3個(gè)子幀開(kāi)始,長(zhǎng)度為Ra-ResponseWindowSize個(gè)子幀.如果在此時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到回復(fù)給自己的RAR,就認(rèn)為此次接入失敗.如果初始接入過(guò)程失敗，但是還沒(méi)有達(dá)到最大嘗試次數(shù)preambleTransMax，那么UE可以在上次發(fā)射功率的基礎(chǔ)上,功率提升powerRampingStep,來(lái)發(fā)送此次前導(dǎo),從而提高發(fā)送成功的機(jī)率.在LTE系統(tǒng)中,由于隨機(jī)前導(dǎo)序列一般與其他的上行傳輸是正交的,因此,相對(duì)于WCDMA系統(tǒng),初始前導(dǎo)序列的功率要求相對(duì)寬松一些,初始前導(dǎo)序列成功的可能性也高一些.當(dāng)eNB檢測(cè)到UE發(fā)送的前導(dǎo)序列，就會(huì)在DL-SCH上發(fā)送一個(gè)響應(yīng)，包含：檢測(cè)到的前導(dǎo)序列的索引號(hào)、用于上行同步的時(shí)間調(diào)整信息、初始的上行資源分配(用于發(fā)送隨后的MSG3),以及一個(gè)臨時(shí)C-RNTI,此臨時(shí)的C-RNTI將在步驟四(沖突解決)中決定是否轉(zhuǎn)換為永久的C-RNTI.UE需要在PDCCH上使用RA-RNTI(RandomAccessRNTI)來(lái)監(jiān)聽(tīng)RAR消息.t_id，發(fā)送前導(dǎo)的PRACH的第一個(gè)subf-id<=6),不過(guò)對(duì)于FDD系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，只有一個(gè)頻域位置，因此f_id永遠(yuǎn)為零.RA-RNTI與UE發(fā)送前導(dǎo)序列的時(shí)頻位置一一對(duì)應(yīng).UE和eNodeB可以分別計(jì)算出前導(dǎo)序列對(duì)應(yīng)的RA-RNTI值.UE監(jiān)聽(tīng)PDCCH信道以RA-RNTI表征的RAR消息,并解碼相應(yīng)的PDSCH信道,如果RAR中前導(dǎo)序列索引與UE自己發(fā)送的前導(dǎo)序列相同,那么UE就采用RAR中的上行時(shí)間調(diào)整信息,并啟動(dòng)相應(yīng)的沖突調(diào)整過(guò)程.在RAR消息中,還可能存在一個(gè)backoff指示,指示了UE重傳前導(dǎo)的等待時(shí)間范圍.如果UE在規(guī)定的時(shí)間范圍以內(nèi),沒(méi)有收到任何RAR消息,或者RAR消息中的前導(dǎo)序列索引與自己的不符,則認(rèn)為此次的前導(dǎo)接入失敗.UE需要推遲一段時(shí)間,才能進(jìn)行下一次的前導(dǎo)接入.推遲的時(shí)間范圍,就由backoffindictor來(lái)指示,UE可以在0到BackoffIndicator之間隨機(jī)取值.這樣的設(shè)計(jì)可以減少UE在相同時(shí)間再次發(fā)送前導(dǎo)序列的幾率.步驟三:MSG3發(fā)送(RRCConnectionRequest).UE接收到RAR消息,獲得上行的時(shí)間同步和上行資源.但此時(shí)并不能確序列是從公共資源中隨機(jī)選取的,因此,存在著不同的UE在相同的時(shí)間-頻率資源上發(fā)送相同的接入前導(dǎo)序列的可能性,這樣,他們就會(huì)通過(guò)相同的RA-RNTI接收到同樣的RAR.而且,UE也無(wú)從知道是否有其他的UE在使用相同的資源進(jìn)行隨機(jī)接入.為此UE需要通過(guò)隨后的MSG3和MSG4消息,來(lái)解決這樣的隨機(jī)接入沖突.MSG3是第一條基于上行調(diào)度,通過(guò)HARQ(HybridAutomaticRepeatrequest),在PUSCH上傳輸?shù)南?其最大重傳次數(shù)由maxHARQ-Msg3TX定義.在初始的隨機(jī)接入中,MSG3中傳輸?shù)氖荝RCConnectionRequest.如果不同的UE接收到相同的RAR消息,那么他們就會(huì)獲得相同的上行資源,同時(shí)發(fā)送Msg3消息,為了區(qū)分不同的UE,在MSG3中會(huì)攜帶一個(gè)UE特定的ID,用于區(qū)分不同的UE.在初始接入的情況下,這個(gè)ID可以是UE的S-TMSI(如果存在的話)或者隨機(jī)生成的一個(gè)40位的值(可以認(rèn)為,不同UE隨機(jī)生成相同的40位值的可能性非常小).UE在發(fā)完MSg3消息后就要立刻啟動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)消除定時(shí)器mac-ContentionResolutionTimer（而隨后每一次重傳消息3都要步驟四:沖突解決消息.如果在mac-ContentionResolutionTimer時(shí)間內(nèi),UE接收到eNodeB返回的ContentionResolution消息,并且其中攜帶的UEID與自己在Msg3中上報(bào)給eNodeB的相符,那么UE就認(rèn)為自己贏得了此次的隨機(jī)接入沖突,隨機(jī)接入成功.并將在RAR消息中得到的臨時(shí)C-RNTI置為自己的C-RNTI.否則的話,UE認(rèn)為此次接入失敗,并按照上面所述