1、TD-SCDMA小區(qū)隨機(jī)接入過程的研究1.隨機(jī)接入準(zhǔn)備當(dāng)UE處于空閑模式下，它將維持下行同步并讀取小區(qū)播送信息。從該小區(qū)所用到的DwPTS,UE可以得到為隨機(jī)接入而分配給UpPTS物理信道的8個(gè)SYNC-UL碼的碼集，一共有256個(gè)不同的SYNC-UL碼序列，其序號(hào)除以8就是DwPTS中的SYNC-DL的序號(hào)。從小區(qū)播送信息中UE可以知道P-RACH信道的詳細(xì)情況采用的碼、擴(kuò)頻因子、midamble碼和時(shí)隙、F-PACH信道的詳細(xì)信息采用的碼、擴(kuò)頻因子、midamble碼和時(shí)隙以及其它與隨機(jī)接入有關(guān)的信息。在BCH所含的信息中，還包括了SYNC-UL與F-PACH資源、F-PACH與P-RAC

2、H資源、P-RACH資源與（P/S）-CCPCH承載FAC例輯信道資源的相互關(guān)系。因此，當(dāng)UE發(fā)送SYNC-UL序列時(shí)，它就知道了接入時(shí)所使用的F-PACH資源，P-RACH資源和CCPCH®源。在UE端，物理隨機(jī)接入流程根據(jù)MAC子層的請(qǐng)求來啟動(dòng)的。在物理隨機(jī)接入過程啟動(dòng)之前，層1通過原語CPHY-TrCH-Config-REQRRRC層接收下面的信息（這些信息都是網(wǎng)絡(luò)端通過SIB5或者SIB6告訴UE的）：現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)只開了SIB5:?簽名signatures和F-PACH的關(guān)聯(lián)關(guān)系、F-PACH和P-RACH以及P-RACH和S-CCPCH的關(guān)系，其中包括每一個(gè)物理信道的參數(shù)值；?

3、與F-PACH相關(guān)的RACH消息的長度L,可以配置為1、2或者4個(gè)子幀，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為5ms、10ms或者20ms；?每個(gè)接入業(yè)務(wù)等級(jí)ASC3可用的UpPCH子信道；?P-RACH消息的傳輸格式參數(shù)集；?UpPCH中的最大發(fā)送次數(shù)"M"?等待網(wǎng)絡(luò)對(duì)發(fā)送簽名確認(rèn)的最大子幀個(gè)數(shù)”WT；圍為（14）幀，層1支持的最大的值為4個(gè)子幀；?初始簽名功率"SignatureInitialPower"?功率躍升步長PowerRampStep上面的參數(shù)在每次物理隨機(jī)接入流程啟動(dòng)之前由上層進(jìn)展更新。每次物理隨機(jī)接入流程啟動(dòng)的時(shí)候，層1從MAC層接收到下面的信息：?P-RACH

4、消息的傳輸格式；?用于指定的隨機(jī)接入流程的ASC包括定時(shí)和功率電平指示；注意：為了提供RACH8用的不同的優(yōu)先級(jí)，物理RACH資源也就是接入時(shí)隙和同步碼可以分為不同的接入效勞類別ASCL可以有超過一個(gè)ASC或者所有的ASCs被指定為同樣的接入時(shí)隙或者同步碼。因此，根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，為了確定隨機(jī)接入過程的物理信道資源，必須先確定ASC。確定方法：1 .由AC得至ijASC-初始接入2 .由MAC選才?ASC-由UEMAC&iAASC,然后告訴UE的物理層?需要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸塊集。2. 隨機(jī)接入過程在UpPTS中緊隨保護(hù)時(shí)隙之后的SYNC-UL序列僅用于上行同步，UE從它要接入的小區(qū)所采用的8

5、個(gè)可能的SYNC-UL碼中隨機(jī)選擇一個(gè)，并在UpPTS物理信道上將它發(fā)送到基站。然后UE確定UpPTS的發(fā)射時(shí)間和功率開環(huán)過程,以便在UpPTSt!理信道上發(fā)射選定的特征碼。一旦Node-B檢測(cè)到來自UE的UpPTS信息，那么它到達(dá)的時(shí)間和接收功率也就知道了。Node-B確定發(fā)射功率更新和定時(shí)調(diào)整的指令，并在以后的4個(gè)子幀通過F-PACH在一個(gè)突發(fā)/子幀消息將它發(fā)送給UE。一旦當(dāng)UE從選定的F-PACH與所選特征碼對(duì)應(yīng)的F-PACH中收到上述控制信息時(shí)，說明Node-B已經(jīng)收到了UpPTS序列。然后，UE將調(diào)整發(fā)射時(shí)間和功率，并確保在接下來的兩幀后，在對(duì)應(yīng)于F-PACH的PPACHB道上發(fā)送R

6、ACH在這一步，UE發(fā)送到Node-B的RACH將具有較高的同步精度。之后，UE將會(huì)在對(duì)應(yīng)于FACH的S-CCPCH的信道上接收到來自網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)，指示UE發(fā)出的隨機(jī)接入是否被接收，如果被接收，將在網(wǎng)絡(luò)分配的UL及DL專用信道上通過FACH建立起上下行鏈路。在利用分配的資源發(fā)送信息之前，UE可以發(fā)送第二個(gè)UpPTS并等待來自F-PACH的響應(yīng)，從而可得到下一步的發(fā)射功率和SS的更新指令。接下來，基站在FACH信道上傳送帶有信道分配信息的消息，基站和UE問進(jìn)展信令及業(yè)務(wù)信息的交互。UENodIeB1.SYNC-ULh2.FPACHI發(fā)(PC,SS)3.PRACH(RRC接4.CCPCH（RR選接建

7、立響應(yīng)）15.DCCH（RR選接證實(shí)）圖1隨機(jī)接入過程2.1 UE發(fā)送SYNC-UL隨機(jī)接入過程始于UE在UpPCH信道上發(fā)送上行同步碼SYNC-ULUE首先將簽名重發(fā)計(jì)數(shù)器設(shè)為M,將信號(hào)發(fā)射功率設(shè)置為Signature_Initial_Power如果要求的信號(hào)發(fā)射功率超過了最大允許值，把信號(hào)發(fā)射功率設(shè)置為最大允許功率，然后從小區(qū)允許使用的上行同步碼里面隨機(jī)地選取一個(gè)，發(fā)送SYNC-UL1. SYNC-UL碼的選擇從小區(qū)允許使用的上行同步碼中隨機(jī)地選擇一個(gè)，選取時(shí)應(yīng)滿足概率一致分布的原那么。2. SYNC-UL碼功率確實(shí)定PUpPCH=LPCCPCH+PRxUpPCHdes+（i-1）*Pwr

8、ramp3. SYNC-UL發(fā)送時(shí)機(jī)UpPCH®用開環(huán)上行同步控制，UE使用接收到的P-CCPCH和DwPCH功率來估計(jì)基于路徑損耗的傳播延遲tp。UpPCH根據(jù)接收到的DwPCH時(shí)間向Node-B提前發(fā)射。UpPCH開場(chǎng)發(fā)射的時(shí)間TTX-UpPCH如下：TTX-UpPCH=TRX-DwPCH-2tp+12*16TC精度為1/8碼片。TTX-UpPCH®根據(jù)UE的定時(shí)UpPCH發(fā)射開場(chǎng)時(shí)間。TRX-DwPCH是根據(jù)UE定時(shí)接收到的DwPCH的開場(chǎng)時(shí)間。2tp是UpPCH的定時(shí)提前，可以根據(jù)路徑損耗來進(jìn)展近似地估算，但規(guī)里并沒有給出具體的估算算法。2.2 接收F-PACH突發(fā)

9、UE發(fā)出SYNC-UL后，將從下一子幀開場(chǎng)在F-PACH物理信道上等待接收F-PACH突發(fā)。Node-B使用快速接入信道F-PACK承載一個(gè)單獨(dú)的突發(fā)用于對(duì)檢測(cè)到的簽名進(jìn)展確認(rèn)，包括向UE進(jìn)展定時(shí)和功率電平的調(diào)整指示。最長等待時(shí)間WT由系統(tǒng)信息播送。如果在預(yù)期時(shí)間沒有檢測(cè)到有效應(yīng)答：UE將提升簽名發(fā)射功率P0=PowerRampStepdB簽名重發(fā)計(jì)數(shù)器減1,如果計(jì)數(shù)器小于等于0,那么向MAC子層報(bào)告一次隨機(jī)接入失敗。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，每個(gè)小區(qū)可以配置多個(gè)F-PACH其具體的數(shù)目由系統(tǒng)信息播送。在這種情況下，UE應(yīng)監(jiān)聽的下行F-PACH按下式確定：F-PACHi=SYNC-ULjmod

10、N（j=1,2；8）式中：F-PACHiUE應(yīng)監(jiān)聽的下行F-PACH信道號(hào)。SYNC-UL：UE在UpPTS時(shí)隙發(fā)送時(shí)所選擇的小區(qū)上行同步碼編號(hào)，圍為18。N:效勞小區(qū)配置的F-PACH信道數(shù)目。F-PACH突發(fā)有32位信息比特。具體信息如下列圖所示:InformationfieldLength(inbits)SignatureReferenceNumber簽名參考號(hào)3(MSB)RelativeSub-FrameNumber相對(duì)子幀號(hào)2ReceivedstartingpositionoftheUpPCH(UpPCHPOS)收至UUpPCH的開場(chǎng)位置11TransmitPowerLevelCom

11、mandforRACHmessage在P-RACH上的傳輸功率命令7Reservedbits(defaultvalue:0)9(LSB)1）簽名參考序號(hào)簽名參考號(hào)就是UE發(fā)送的SYNC-UL在小區(qū)碼組中的編號(hào)。UE使用這個(gè)信息來確認(rèn)是否對(duì)F-PACH消息進(jìn)展接收。簽名參考序號(hào)用3個(gè)比特進(jìn)展編碼，圍為0-7,位序列000對(duì)應(yīng)小區(qū)的第一個(gè)簽名參考號(hào)，位序列（111）對(duì)應(yīng)小區(qū)的第8個(gè)簽名參考號(hào)。2）相對(duì)子幀序號(hào)UE收至IF-PACH突發(fā)時(shí)的子幀號(hào)與發(fā)送SYNC-UL時(shí)的子幀號(hào)之差，UE使用這個(gè)信息來確認(rèn)對(duì)F-PACH消息的接收。相對(duì)子幀序號(hào)的圍是0-3,編碼如下：位序列(00)說明有一個(gè)子幀的偏差；

12、位序列為(11)說明4個(gè)子幀的偏差。3)接收到的UpPCH(UpPCHPOS)開場(chǎng)位置該字段表示NODE-B在SYNC-UL檢測(cè)窗檢測(cè)至IJ的SYNC-UL位置。時(shí)間基準(zhǔn)為DwPTS的完畢點(diǎn)，精度為1/8chip.該字段直接指示了UE在以后對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展發(fā)送的定時(shí)調(diào)整。Node-B根據(jù)下面的等式進(jìn)展計(jì)算：UpPCHPOS=UpPTSRxpath-UpPTSTSUpPTSRxpath在Node-B上接收至心勺SYNC-UL的時(shí)亥黑UpPTSTS根據(jù)Node-B的部定時(shí)，在DwPCH完畢前的兩個(gè)符號(hào)的時(shí)間。在接入到網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，UE使用這個(gè)信息調(diào)整自己的定時(shí)信息。UpPCHPOS勺取值圍0-2047,編

13、碼如下：位(00,;。)表示接收的開場(chǎng)位置為0碼片；;位(11,/門)表示接收的開場(chǎng)位置為2047*1/8碼片。4)在RACHL1的發(fā)射功率命令(TPLC)該值不是絕對(duì)功率命令，它是NODE-B的一個(gè)期望接收功率。UE在P-RACH上發(fā)送時(shí)，應(yīng)按下面給出的開環(huán)功率計(jì)算公式重新計(jì)算發(fā)送功率，也就是說，盡管NODE-B根據(jù)接收功率對(duì)UE進(jìn)展了調(diào)整，但UE在P-RACH上的發(fā)送仍屬于開環(huán)功率控制疇，同樣需要按下式重新計(jì)算發(fā)送功率：PueLTPL_DwPTS(1)L0TPLC2.3 UE在P-RACH上發(fā)消息UE在調(diào)整了發(fā)送功率及定時(shí)后，將在選定的P-RACH信道上發(fā)送層3消息“RRCCONNECTI

14、ONREQUEST0消息中包含了UE的識(shí)別信息和可靠的測(cè)量信息，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，一條F-PACH物理信道可對(duì)應(yīng)多條P-RACH14。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系一方面取決于P-RACH所用的擴(kuò)頻因子，另外一方面也取決于系統(tǒng)配置。兩者的映射關(guān)系如下式所示：'SFNmodLiNPRACH式中：SFN：系統(tǒng)子幀號(hào)。Li:第一F-PACH信道對(duì)應(yīng)的P-RACH數(shù)目。這一對(duì)應(yīng)關(guān)系由系統(tǒng)信息播送。NP-RACHUE發(fā)送層3消息時(shí)應(yīng)使用的P-RACH信道編號(hào)。2.4 RACH專輸控制過程UE側(cè)UEMAC!過原語CMAC-Config-REQARRC接收下面的RACH®射控制參數(shù)：?ASC參數(shù)集，

15、包括每個(gè)ASC、P-RACH分段標(biāo)識(shí)和連續(xù)值PiI=0,NumASC;?最大的同步試探個(gè)數(shù)Mmax。當(dāng)有數(shù)據(jù)要發(fā)送的時(shí)候，MAC從ASCs里面選擇ASC,ASC里面包括P-RACH分段和相關(guān)的持續(xù)值Pi的標(biāo)識(shí)。根據(jù)持續(xù)值Pi,MAC決定在當(dāng)前的發(fā)射時(shí)間間隔是否啟動(dòng)L1P-RACH流程。如果發(fā)射允許，通過發(fā)送原語PHY-ACCESS-REQ6動(dòng)P-RACH發(fā)射流程通過發(fā)送SYNC-UL/F-PAChff歹開場(chǎng)。然后MAC通過原語PHY-ACCESS-CN耿L1等待接入信息。如果不允許發(fā)送，將在下一個(gè)發(fā)送時(shí)間間隙執(zhí)行一個(gè)新的持續(xù)檢查程序，該持續(xù)檢查程序被重復(fù)執(zhí)行直到發(fā)送被允許。如果F-PACH確認(rèn)

16、同步脈沖，物理層采用原語PHY-ACCESS-CN晌MAC通知接入信息，接入信息中帶參數(shù)“readyfordatatransmission",那么MAC采用PHY-DATA-REQ®語請(qǐng)求數(shù)據(jù)傳輸。如果在一個(gè)功率躍遷循環(huán)里面，在最大的允許發(fā)送次數(shù)里面沒有在F-PACH上收到對(duì)同步突發(fā)確實(shí)認(rèn)，PHY會(huì)通過原語PHY-ACCESS-CNI&訴MAC層“沒有在F-PACH上收到響應(yīng)。如果沒有超過允許的最步試探Mmax,那么MAC在下個(gè)發(fā)射時(shí)間間隔里面開場(chǎng)一個(gè)新的持續(xù)測(cè)試系列，然后重復(fù)PHY-ACCESS-REQ流程。定時(shí)器T2確保兩個(gè)連續(xù)的持續(xù)測(cè)試至少間隔一個(gè)TTI。如果最大的同步試探次數(shù)超過，MAC放棄RACH流程。通過原語CMAC-STATUS-Ind或者M(jìn)AC-STATUS-Ind向上層指示MAC流程完成失敗。2.5 UE在CCPCHk接收消息UE在P-RACH信道發(fā)送出“RRC連接請(qǐng)求消息后，將在配置的S-CCPCH物理信道承載的傳輸信道為FACH上接收所有的數(shù)據(jù)塊，以查找是否有屬于自己的“RRCCONNECTIONSETUP息。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，一個(gè)小區(qū)可以配置多條S