LTE_PRACH配置參數(shù)分析

1、 LTELTE PRACHPRACH 參數(shù)參數(shù)配置分析配置分析 目錄目錄 目錄目錄.3 1引言引言.4 1.1編寫目的.4 1.2文檔組織.4 1.3預(yù)期讀者和閱讀建議.4 1.4參考資料.4 1.5縮寫術(shù)語和常用符號.4 2PRACH 信道的配置分析信道的配置分析 .6 2.1PRACH 信道的配置參數(shù).6 2.1.1PRACH配置索引（prach-ConfigurationIndex）.6 2.1.2零相關(guān)配置（zeroCorrelationZoneConfig）.14 2.1.3根序列索引（rootSequenceIndex）.18 2.1.4是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag）

2、.21 2.1.5頻率偏移（prach-FrequencyOffset）.22 2.2PRACH 信道的參數(shù)的配置方法.23 2.2.1PRACH信道參數(shù)的配置步驟.23 2.2.2鄰小區(qū)的PRACH信道的配置.23 3LTE 典型典型 PRACH 配置配置 .24 3.1FORMAT 0 時 PRACH 信道的參數(shù)的配置.24 3.1.1密度為1情況下PRACH相關(guān)參數(shù)配置.24 3.1.2密度為2情況下PRACH相關(guān)參數(shù)配置.26 3.2FORMAT 4 時 PRACH 信道的參數(shù)的配置.27 4高速模式下配置原則高速模式下配置原則.29 5附錄附錄.32 5.1南京規(guī)模實驗網(wǎng)站址分布圖.

3、32 1引言 1.1編寫目的 本文檔的編寫目的是分析 PRACH 信道的各參數(shù)的配置方法及各鄰區(qū)間如何進(jìn)行配置。 1.2文檔組織 本文首先對 LTE3.0 版本需要配置的 PRACH 信道的各參數(shù)進(jìn)行了說明和描述，根據(jù)網(wǎng) 絡(luò)規(guī)劃如何確定各參數(shù)的取值，并給出相鄰小區(qū)各參數(shù)的配置原則。本文在第 2 章的后半 部分給出了 PRACH 各參數(shù)的配置方法和步驟。第 3 章給出了高速模式下的零相關(guān)和根序 列的配置有一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系。 1.3預(yù)期讀者和閱讀建議 本文檔的預(yù)期讀者為 LTE 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)人員和 LTE 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員、測試人員等。 1.4參考資料 1.LTE 無線配置參數(shù)分析.doc V1.1 2.L

4、TE PRACH 密度需求分析.docV1.0 3.LTEUMTS 長期演進(jìn)理論與實踐馬霓、鄔鋼等譯 4.3GPP TS 36.211 Physical Channels and Modulation 1.5縮寫術(shù)語和常用符號 英文縮寫英文全稱中文全稱 CMCubic Metric立方量度 PAPRPeak-to-Average Power Ratio峰均值功率比 PRACHPhysical Random Access Channel物理隨機(jī)接入信道 RACHRandom Access Channel隨機(jī)接入信道 1、原理 PRACH 前導(dǎo)序列是由長度為 839 的 ZC（Zadoff-Chu

5、）序列組成，每個前導(dǎo)序列對應(yīng)一個 根序列 。協(xié)議 36.211 中規(guī)定在一個小區(qū)中有 64 個前導(dǎo)序列。 一個根序列 通過多次的循環(huán)移位產(chǎn)生多個前導(dǎo)序列。如果一個根序列不能產(chǎn)生 64 個前 導(dǎo)序列，那么利用接下來的連續(xù)的根序列繼續(xù)產(chǎn)生前導(dǎo)序列，直到所有 64 個前導(dǎo)序列全 部產(chǎn)生。 根據(jù)隨機(jī)接入循環(huán)偏移 Ncs，可以得到生成 64 個前導(dǎo)序列所需的根序列 個數(shù)。 因此為了減少信令開銷，每個小區(qū)都選擇連續(xù)的根序列 。當(dāng)知道第一個根序列 ，就可 以知道其余的根序列 。那么在一個小區(qū)中只需要廣播第一個根序列的編號 Logical root sequence number 即可。 2、設(shè)計 1）設(shè)計流

6、程圖 2）具體步驟 PRACH 設(shè)計按照如下步驟設(shè)計： 步驟 1：確定高低速場景 根據(jù)小區(qū)覆蓋區(qū)域的特征，確定該小區(qū)覆蓋場景是高速或低速場景。該屬性值影響 Ncs 的 選擇。 步驟 2：確定 Preamble Format 協(xié)議定義了 5 種 Preamble Format，不同的格式適合不同的小區(qū)半徑。根據(jù)小區(qū)的覆蓋半 徑，選擇合適的 Preamble Format 這里列舉不同 Preamble Format 對應(yīng)的小區(qū)最大覆蓋半徑。 Preamble Format 小區(qū)最大半徑 (km) 0 14 1 77 2 29 3 107 4 1.4 注 1：對應(yīng)協(xié)議 36.211 中的 Tabl

7、e 5.7.1-1: Random access preamble parameters. 步驟 3：確定 Ncs Configuration 協(xié)議定義 16 種 Ncs 配置（針對 Preamble 格式 03）或 7 種 Ncs 配置（針對 Preamble 格 式 4） 。不同配置下的 Ncs 取值不同，從而生成 64 個 Preamble 序列所需的根序列 的個 數(shù)不同。同時高速和低速下的 Ncs 長度也不同。 注 2：對應(yīng)協(xié)議 36.211 中的 Table 5.7.2-2 Cyclic shifts for preamble generation (preamble formats

8、 0-3)和表 Table 5.7.2-3 Cyclic shifts for preamble generation (preamble formats 4)。 步驟 4：確定根 的個數(shù) 根據(jù) Preamble Format 對應(yīng)的前導(dǎo)序列長度和 Ncs Configuration，確定根 的個數(shù)。 注 3：對應(yīng)協(xié)議 36.211 中的 Table 5.7.2-1: Random access preamble sequence length. 步驟:5：確定 Logical root sequence number 根據(jù)協(xié)議 36.211 中的 Table 5.7.2-4 Root Zad

9、off-Chu sequence order for preamble formats 0 3 和 Table 5.7.2-5 Root Zadoff-Chu sequence order for preamble formats 4， 隨機(jī)選擇 Logical root sequence number，但是要同時滿足以下兩項條件： 1）不能與鄰區(qū)配置的第一個 Logical root sequence number 相同； 2）與鄰區(qū)配置的第一個 Logical root sequence number 不同時，但要保證根據(jù) Ncs 配置確 定的所需根序列 個數(shù)的情況下，剩余的 Logica

10、l root sequence number 不同； 3、Preamble 設(shè)計實例 這里對三個小區(qū)（Cell A，Cell B，Cell C）的 Preamble 進(jìn)行設(shè)計，該三個小區(qū)互為鄰區(qū)。 1）該三個小區(qū)的覆蓋場景為低速場景； 2）Preamble format 選擇 format 0； 3）Ncs Configuration 選擇 8， Ncs 長度等于 46； 4）根序列數(shù)為 4。 Preamble Format 為 0，Ncs Configuration 為 8，對應(yīng)根序列長度為 839，則一個根序列可 以生成 18 個前導(dǎo)序列，其中 （向下取值） ，所以至少需要 4 個根 才能

11、產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)序 列。 5）Cell A 選擇 Logical root sequence number 為 766769，Cell B 選擇 770773，Cell C 選擇 774777。 Ncs 與小區(qū)半徑的關(guān)系 Ncs 與小區(qū)半徑相關(guān)，下面是 Ncs 和小區(qū)半徑 的關(guān)系參見如下公式： （公式 1） 其中，對于前導(dǎo)格式 0-3， ，對于前導(dǎo)格式 4， ； 對于前導(dǎo)格式 0-3， ，對于前導(dǎo)格式 4， ； 為最大多徑時延擴(kuò)展，是小區(qū)邊緣 UE 對抗多徑干擾的保護(hù)； 為光速。 原則上，Ncs 越大，小區(qū)半徑越大，以下是根據(jù)公式 1 計算獲得的前導(dǎo)格式 0-3 、前導(dǎo)格 式 4，Ncs 數(shù)

12、值及其對應(yīng)的最大小區(qū)半徑(假設(shè) )關(guān)系表。 表 5 前導(dǎo)格式 03 時 Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑 zeroCorrelationZoneConfig Unrestricted set Restricted set 小區(qū) 半徑 小區(qū)半徑 0 0 119.1km 15 1.4km 1 13 1.0 km 18 1.7 km 2 15 1.3 km 22 2.3 km 3 18 1.7 km 26 2.9 km 4 22 2.3 km 32 3.8 km 5 26 2.8 km 38 4.6 km 6 32 3.7 km 46 5.8 km 7 38 4.5 km 55 7.1 km 8 46

13、 5.7 km 68 8.9 km 9 59 7.5 km 82 10.9 km 10 76 10 km 100 13.5 km 11 93 12.4 km 128 17.5 km 12 119 16.1 km 158 21.8 km 13 167 23 km 202 28.1 km 14 279 39 km 237 33.1 km 15 419 59 km - - 前導(dǎo)格式 4Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑表（考慮 Tds = 5us） 表 6 前導(dǎo)格式 4 時 Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑 zeroCorrelationZoneConfig 小區(qū)半徑 0 2 NA 1 4 NA 2 6

14、81m 3 8 369m 4 10 657m 5 12 945m 6 15 1376m 注：最大擴(kuò)展時延 Tds 暫時按照 5us 考慮， 若后期有更合理的值，則再更新文檔。 1.1.1.3 低速情況下產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)碼需要的根序列個數(shù) （公式 2） 其中,K 表示根序列的個數(shù)； 前導(dǎo)格式 0-3， ，對于前導(dǎo)格式 4， ； 64 表示 64 個前導(dǎo)碼； 根據(jù)公式 2，計算出低速（非限制集）情況下產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)碼需要的根序列數(shù)，如表 6。 表 6 Ncs 值和產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)需要的根序列數(shù) 配置 值 (非限制集) 產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)非限制集需要的根序列個數(shù) 0 0 64 1 13 1

15、2 15 2 3 18 2 4 22 2 5 26 2 6 32 3 7 38 3 8 46 4 9 59 5 10 76 6 11 93 8 12 119 10 13 167 13 14 279 22 15 419 32 表 10 Format 4 格式下的根序列 zeroCorrelationZoneConfig 產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)非限制集需要的根序列個數(shù) 0 2 1 1 4 1 2 6 1 3 8 1 4 10 1 5 12 1 6 15 2 2PRACH 信道的配置分析 2.1PRACH 信道的配置參數(shù) LTE 中 PRACH 信道的配置參數(shù)主要有五個，都是小區(qū)級參數(shù)分別是： PRAC

16、H 配置索引（prach-ConfigurationIndex） 零相關(guān)配置（zeroCorrelationZoneConfig） 根序列索引（rootSequenceIndex） 是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag） 頻率偏移（prach-FrequencyOffset） 2.1.1PRACH 配置索引（prach-ConfigurationIndex） 2.1.1.1 參數(shù)基本信息 參數(shù)編號參數(shù)編號取值范圍取值范圍物理單位物理單位調(diào)整步長調(diào)整步長 0.63 默認(rèn)值：51無無 參數(shù)名稱參數(shù)名稱傳送途徑傳送途徑作用范圍作用范圍參數(shù)出處參數(shù)出處 prach-ConfigurationIn

17、dexeNodeB-UECell36.211 所屬網(wǎng)元及設(shè)置途徑所屬網(wǎng)元及設(shè)置途徑 小區(qū)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道- PRACH 配置索引 不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明 無 用于指示小區(qū)的 PRACH 配置索引。該參數(shù)指示了 PRACH 的頻域資源索引、時域的 無線幀、半幀、子幀的資源占用情況。該參數(shù)確定后，小區(qū) PRACH 的時、頻資源即可確 定，同時也確定了采用的前導(dǎo)格式（047 為前導(dǎo)格式 03，4757 為前導(dǎo)格式 4） ，其定義 見下表（36.211 Table 5.7.1-4） 。 UL/DL configuration (See Table 4.2

18、-2)PRACH configuration Index (See Table 5.7.1-3) 0123456 0(0,1,0,2)(0,1,0,1)(0,1,0,0)(0,1,0,2)(0,1,0,1)(0,1,0,0)(0,1,0,2) 1(0,2,0,2)(0,2,0,1)(0,2,0,0)(0,2,0,2)(0,2,0,1)(0,2,0,0)(0,2,0,2) 2(0,1,1,2)(0,1,1,1)(0,1,1,0)(0,1,0,1)(0,1,0,0)N/A(0,1,1,1) 3(0,0,0,2)(0,0,0,1)(0,0,0,0)(0,0,0,2)(0,0,0,1)(0,0,0,0

19、)(0,0,0,2) 4(0,0,1,2)(0,0,1,1)(0,0,1,0)(0,0,0,1)(0,0,0,0)N/A(0,0,1,1) 5(0,0,0,1)(0,0,0,0)N/A(0,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,1) 6(0,0,0,2) (0,0,1,2) (0,0,0,1) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (0,0,0,2) (0,0,1,1) 7(0,0,0,1) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) N

20、/A(0,0,0,0) (0,0,0,2) N/AN/A(0,0,0,1) (0,0,1,0) 8(0,0,0,0) (0,0,1,0) N/AN/A(0,0,0,0) (0,0,0,1) N/AN/A(0,0,0,0) (0,0,1,1) 9(0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0

21、) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,1) 10 (0,0,0,0) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,1,0) N/A(0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) N/A (0,0,0,0) (0,0,0,2) (0,0,1,0) 11N/A(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) N/AN/AN/AN/A (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) 12(0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,1

22、) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) 13(0,0,0,0) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,2) N/AN/A

23、(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,1) N/AN/A(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,1) 14(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) N/AN/A(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,0) N/AN/A(0,0,0,0) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) 15(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,1) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0

24、) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (2,0,0,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,1) (1,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (4,0,0,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) 16(0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1

25、,0) (0,0,1,1) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (2,0,1,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,0) (1,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (2,0,0,0) N/AN/A 17(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,

26、1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,0,0) N/A(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (1,0,0,0) (1,0,0,1) N/AN/AN/A 18(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (0,0,1,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (1,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (2,0,0,0) (2,0,1,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0

27、,0,0,2) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (1,0,0,2) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (2,0,0,0) (2,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (4,0,0,0) (5,0,0,0) (0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,0,2) 19N/A(0,0,0,0) (0,0,0,1) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,0,0) (1,0,1,0) N/AN/AN/AN/A(0,0,

28、0,0) (0,0,0,1) (0,0,0,2) (0,0,1,0) (0,0,1,1) (1,0,1,1) 20 / 30(0,1,0,1)(0,1,0,0)N/A(0,1,0,1)(0,1,0,0)N/A(0,1,0,1) 21 / 31(0,2,0,1)(0,2,0,0)N/A(0,2,0,1)(0,2,0,0)N/A(0,2,0,1) 22 / 32(0,1,1,1)(0,1,1,0)N/AN/AN/AN/A(0,1,1,0) 23 / 33(0,0,0,1)(0,0,0,0)N/A(0,0,0,1)(0,0,0,0)N/A(0,0,0,1) 24 / 34(0,0,1,1)(0,0,

29、1,0)N/AN/AN/AN/A(0,0,1,0) 25 / 35(0,0,0,1) (0,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) N/A(0,0,0,1) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) N/A(0,0,0,1) (0,0,1,0) 26 / 36(0,0,0,1) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) N/A (0,0,0,1) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) N/A (0,0,0,1) (0,0,1,0) (1,0,0

30、,1) 27 / 37(0,0,0,1) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (1,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) N/A (0,0,0,1) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (3,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) N/A (0,0,0,1) (0,0,1,0) (1,0,0,1) (1,0,1,0) 28 / 38(0,0,0,1) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (1,0,1,1) (2,0,0,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0

31、,0,0) (1,0,1,0) (2,0,0,0) N/A (0,0,0,1) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (3,0,0,1) (4,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (4,0,0,0) N/A (0,0,0,1) (0,0,1,0) (1,0,0,1) (1,0,1,0) (2,0,0,1) 29 /39(0,0,0,1) (0,0,1,1) (1,0,0,1) (1,0,1,1) (2,0,0,1) (2,0,1,1) (0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0) (2,0,0,0)

32、(2,0,1,0) N/A (0,0,0,1) (1,0,0,1) (2,0,0,1) (3,0,0,1) (4,0,0,1) (5,0,0,1) (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) (4,0,0,0) (5,0,0,0) N/A (0,0,0,1) (0,0,1,0) (1,0,0,1) (1,0,1,0) (2,0,0,1) (2,0,1,0) 40(0,1,0,0)N/AN/A(0,1,0,0)N/AN/A(0,1,0,0) 41(0,2,0,0)N/AN/A(0,2,0,0)N/AN/A(0,2,0,0) 42(0,1,1,0)N/AN/AN

33、/AN/AN/AN/A 43(0,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,0)N/AN/A(0,0,0,0) 44(0,0,1,0)N/AN/AN/AN/AN/AN/A 45(0,0,0,0) (0,0,1,0) N/AN/A(0,0,0,0) (1,0,0,0) N/AN/A(0,0,0,0) (1,0,0,0) 46(0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) N/AN/A (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) N/AN/A (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) 47(0,0,0,0) (0,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0

34、,1,0) N/AN/A (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) N/AN/A (0,0,0,0) (1,0,0,0) (2,0,0,0) (3,0,0,0) 48(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*)(0,1,0,*) 49(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*)(0,2,0,*) 50(0,1,1,*)(0,1,1,*)(0,1,1,*)N/AN/AN/A(0,1,1,*) 51(0,0,0,*)(0,0,0,*)

35、(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*)(0,0,0,*) 52(0,0,1,*)(0,0,1,*)(0,0,1,*)N/AN/AN/A(0,0,1,*) 53(0,0,0,*) (0,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) 54(0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (0

36、,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) 55(0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*)

37、(3,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) 56(0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*

38、) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) 57(0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (2,0,1,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (2,0,1

39、,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (2,0,1,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (5,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (5,0,0,*) (0,0,0,*) (1,0,0,*) (2,0,0,*) (3,0,0,*) (4,0,0,*) (5,0,0,*) (0,0,0,*) (0,0,1,*) (1,0,0,*) (1,0,1,*) (2,0,0,*) (2,0,1

40、,*) 58N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A 59N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A 60N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A 61N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A 62N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A 63N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A 表格中的含義如下：),( )2( RA ) 1 ( RA )0( RARA tttf ：在 prach-FrequencyOffset 的基礎(chǔ)上指示同一時刻內(nèi)頻分的各個 PRACH 信道的頻 RA f 率位置； ：指示 PRACH 信道的無線幀位置，0 為全部無線幀，1 為奇數(shù)無線幀，2 為2 , 1

41、, 0 )0( RA t 偶數(shù)無線幀； ：指示 PRACH 信道在無線幀的前半幀或后半幀，0 為前半幀，1 為后半幀；1 , 0 ) 1 ( RA t ：指示 PRACH 信道在“5ms 半幀”內(nèi)的上子幀序號，帶*表示在 UpPTS 上。 )2( RA t 2.1.1.2 前導(dǎo)碼格式與小區(qū)半徑的關(guān)系 隨機(jī)接入信號是由CP（長度為TCP）、前導(dǎo)序列（長度為TSEQ）和GT (長度為)三個 GT T 部分組成，前導(dǎo)序列與PRACH時隙長度的差為GT，用于對抗多徑干擾的保護(hù)，以抵消傳播時 延。一般來說較長的序列，能獲得較好的覆蓋范圍，但較好的覆蓋范圍需要較長的CP和GT 來抵消相應(yīng)的往返時延，即小區(qū)

42、覆蓋范圍越大，傳輸時延越長，需要的GT越大，為適應(yīng)不 同的覆蓋要求，36.211協(xié)議規(guī)定了五種格式的PRACH 循環(huán)前綴長度、序列長度、以及GT長 度如下表3。 Preamble 格式和小區(qū)覆蓋范圍的關(guān)系約束原則為：小區(qū)內(nèi)邊緣用戶的傳輸時延需 要在 GT 內(nèi)部，才能保證 PRACH 能正常接收，且不干擾其他的子幀。即需要滿足的關(guān)系 為 ， CPRTTDS TTT GT T RTT T 其中，TTCP 為循環(huán)前綴 CP 的長度； TGT為保護(hù)間隔； TRTT為最大往返時間。 根據(jù)以上關(guān)系，可以得到各種格式下所支持小區(qū)的最大半徑(考慮)如表 3： DS T 表 3 前導(dǎo)格式CP 長度(Ts/)sG

43、T 長度 () DS Ts()r km 03168/103.132976/96.886.2514.53 121024/684.3815840/515.6316.6777.34 26240/203.136048/196.886.2529.53 321024/684.3821984/715.6316.67100.16 4448/14.583288/9.37551.406 具體可以敘述為： PreamblePreamble 格式格式 0 0：持續(xù)1ms，序列長度800us，適用于小、中型的小區(qū)，最大小區(qū)半徑 14.53km，此格式看滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋的多數(shù)場景。 PreamblePreamble 格式格式

44、 1 1：持續(xù) 2ms，序列長度 800us，適用于大型的小區(qū)，最大小區(qū)半徑為 77.34km。 PreamblePreamble 格式格式 2 2：持續(xù) 2ms，序列長度 1600us，適用于中型小區(qū)，最大小區(qū)半徑為 29.53km。 PreamblePreamble 格式格式 3 3：持續(xù) 3ms，序列長度 1600us，適用于超大型小區(qū)，最大小區(qū)半徑為 100.16km；一般用于海面、孤島等需要超長距離覆蓋的場景。 Preamble 格式 4： TDD模式專用的格式，持續(xù)時間157.292s（ 2個OFDM符號的突發(fā)） ，適用于小型小區(qū)，小區(qū)半徑1.4km，一般應(yīng)用于短距離覆蓋，特別是密

45、集市區(qū)、室內(nèi)覆 蓋或熱點補(bǔ)充覆蓋等場景。它是對半徑較小的小區(qū)的一種優(yōu)化，可以在不占用正常時隙資 源的情況下，利用很小的資源承載PRACH信道，有助于提高系統(tǒng)上行吞吐量，某種程度上也 可以認(rèn)為有助于提高上行業(yè)務(wù)信道的覆蓋性能。 2.1.1.3 RACH 容量選擇 這里用一個簡單的模型來估計有限的 PRACH 資源上的競爭隨機(jī)接入用戶的承載數(shù)量。 設(shè)定在某時間間隔中需要進(jìn)行隨機(jī)接入用戶數(shù)為（用戶數(shù)足夠大，即用戶間），隨機(jī)TN 接入的資源數(shù)為（隨機(jī)接入的資源數(shù)由 PRACH 的密度決定。m 表示每 10ms 內(nèi)的T m preambles 碼數(shù) preambles），用戶等概率地選擇這些資源中的一個

46、，任一用戶 A 的碰撞概 率為。用戶發(fā)生碰撞后，重新進(jìn)行隨機(jī)接入時，在這個簡單模型中記為一個新用戶的 UE coll p 接入，則任一用戶 A 選定資源集（共個資源）中某一資源時，其它用戶不和該用戶發(fā)T m 生碰撞，即其它用戶都選擇其他個資源，其概率約為。即用戶 A 不1T m 1 1 N T m T m 和 其他用戶發(fā)生碰撞的概率為： 時間間隔 T 內(nèi)，隨機(jī)接入的用戶數(shù) N 表示為： 從上式可以看出，一定 PRACH 密度情況下，目標(biāo)碰撞概率對所支持的隨機(jī)接入的用 戶數(shù)需求起決定作用。設(shè)定用戶可以接受的碰撞概率=1%（在 LTE 中，檢測到碰撞后 UE coll p 就可以使用回退機(jī)制） ，

47、一個 PRACH 資源（一個 1.08MHz 帶寬的時頻資源）中的 64Preambles 均用于競爭隨機(jī)接入，則一個 PRACH 資源可以接入的用戶數(shù)64m 個。如果一個無線幀（10ms）內(nèi)有兩個 PRACH 資源（即64ln 1 0.010.6432N 密度為 2） ，則每秒鐘可以接入的用戶數(shù)為個。這就1002 64 ln 1128 UE coll Np 是 LTE 中期望的典型 PRACH 負(fù)載能力。 下面兩幅圖是 3GPP 相關(guān)提案中給出的不同 RACH 負(fù)載下的碰撞概率曲線， 其中第二幅圖是對第一幅圖在碰撞概率低于 1%時的縮放。途中橫坐標(biāo)表示 1s 中內(nèi)發(fā)起 RACH 的總次數(shù)（競

48、爭式） ，縱坐標(biāo)表示碰撞概率，64signatures 表示 10ms 周期內(nèi)共有 64 個 preamble 可用，128signatures 表示共有 128 個 preamble 可用。從第一幅圖可以看出如果目標(biāo)碰撞概率設(shè)為低于 1%，則每 10ms128 個 preamble 可以支持 200 次/s 的競爭式隨機(jī)接入。 0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 16 signatures 32 signatures 64 signatures 128 signa

49、tures 進(jìn)一步考慮將隨機(jī)接入?yún)^(qū)分為競爭式的和非競爭式兩種情況，為非競爭式隨機(jī)接入預(yù) 留preamble。提案R2-中給出在假設(shè)的話務(wù)模型下，小區(qū)競爭式隨即接入負(fù)載和非競爭式隨 機(jī)接入負(fù)載隨小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)UE數(shù)變化而變化的情況，如下圖所示。 10002000300040005000600070008000900010000 aRACH load12.224.436.748.961.173.385.697.8 110. 0122.2 load for dedicated signatures 9.719.429.238.948.658.368.177.887.597.2 雖然預(yù)留會導(dǎo)致競爭式的

50、preamble個數(shù)的減少，但是由于可以通過分配的方式避免碰 撞，preamble的使用效率會得到提升。以7000個UE時非競爭隨機(jī)接入的負(fù)載是68.1 access/second為例，這個負(fù)載由以下三部分構(gòu)成： - Call establishment (RT): 1.9 - Handover (RT): 8.8 - Handover (NRT): 58.3 假設(shè)為了切換時能夠采用一個異步的方法，一個相同的preamble應(yīng)該在后續(xù)連續(xù)5個時 刻上被保留，而下行資源分配（下行數(shù)據(jù)到達(dá)）只是需要在1個隨機(jī)接入時刻上1個專用 preamble即可。因此可以采用一個因子5修正切換時的非競爭隨機(jī)接入

51、負(fù)載，從而得到總的 非競爭式隨機(jī)接入負(fù)載為： access/second，或者 1.9337 （8. 8+58. 3）5 3.37/occasion（假設(shè)10ms inter-occasion period） 。進(jìn)一步假設(shè)： 平均需要分配 3.37 個專用 preamble 每個隨機(jī)接入時刻的 preamble 需求到達(dá)滿足 Poisson 分布 能夠接受的專用 preamble 消耗完的概率是 0.5% 滿足 1- P0 P1- Px UECell36.211 所屬網(wǎng)元及設(shè)置途徑所屬網(wǎng)元及設(shè)置途徑 小區(qū)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道-零相關(guān)配置 不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明 無 2）功能描述 該參數(shù)指示 PRACH 前導(dǎo)序列生成使用的循環(huán)移位配置的索引值，如下表 CS N 3（36.211 Table 5.7.2-