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LTE PRACH培训1目录目录一：一：随机接入基本知识二：二：RACH检测流程2随机接入的作用随机接入的作用RACH检测是LTE 上行链路，随机接入过程eNB侧上行接收的部分，进行有无用户接入的判定以及接入延迟计算的操作，实现UE和网络的同步。通过RACH检测之后随机接入实现UE和网络的同步之后，进而分配资源（RNTI）和上行通信资源的分配。3随机接入的分类随机接入的分类LTE竞争模式的PRACH 使用所有UE都可以在任何时间都可以使用的随机序列进行接入，多用于初始接入LTE非竞争模式的PRACH 使用在一段时间内仅有一个UE可以使用的随机接入序列进行接入，用于小区间切换时4LTE竞争模式的竞争模式的PRACH5PREAMBLE构成构成RACH信号在时域上占据13个子帧，由CP+Preamble+GI构成；RACH信号在频域占据6个RB大小的资源，其RB位置由高层配置；一个RB由12个data subcarriers组成；一个data subcarrier可分为12个RACH subcarriers。6PREAMBLE格式格式LTE PRACH有5种格式：RACH format 04，FDD和TDD格式有统一的RACH format 03，RACH码长为839，子载波间隔1.25KHz，称为长RACH；RACH format 4为TDD特有格式，RACH码长为139，子载波间隔7.5KHz，称为短RACH。7PREAMBLE格式格式Preamble格式 CP长度序列长度03168Ts24576Ts121024Ts24576Ts26240Ts224576Ts321024Ts224576Ts4（只有TDD时）448Ts4096Ts8PRACH的格式的格式Format0Format19Format2Format3Format4(only for TDD)Frame structure type 2 and special subframe configurations with UpPTS lengths 4384*Ts and 5120*Ts only 10Nzc在不同格式下的长度在不同格式下的长度11Ncs配置配置 configuration value021426384105126157N/A8N/A9N/A10N/A11N/A12N/A13N/A14N/A15N/A12小区的覆盖半径同时取决于Ncs的配置和format格式，其具体数值等于Ncs配置搜索窗长度可支持的传输距离和format格式所支持的最大距离中的较小值。协议中定义的TA取值范围为0-1282，因此RACH可支持的理论半径为100km。13PRACH的发送时隙在FDD模式下，prach的发送时隙有效配置为59种，根据时隙配置即可确定prach发送的前导的格式、以及前导序列可以存在的时域位置（帧号、子帧号）；在TDD模式下，prach的发送时隙有效配置为58种，根据时隙配置仅能确定prach的发送格式以及发送密度，仍然需要结合上下行子帧配置来确定prach可占用的时域位置。141516根序列的产生第u个root sequence由下式定义：由该root sequence 以及系统配置的Ncs值确定root sequence 所能生成的循环移位序列，即RACH的序列码：针对中低速、高速小区，其Cv的计算方法不同，高速小区对循环移位有限制。17NodeB对PRACH的检测包括检测Preamble以及该preamble对应的定时偏差。处理流程主要包括频偏校正、降采样滤波器、PRACH信号检测模块几个主要模块。检测所需参数由DSP主控下发配置，在去CP之前根据所配置参数生成RACH本身的帧频以及子帧时序。1819RACH 接收端处理接收端处理去CP和GI后，进行频谱搬移降采样滤波器滤波1536点FFT转换到频域接收的信号与本地信号在频域点乘1536点IFFT得到时域相关值Preamble合并及天线合并送入峰值检测模块20RACH降采样滤波设计降采样滤波设计211536点点FFT操作操作22Uk=Vk=Zk=那么X(k)=Uk+Vk+Zk 其中K0，1，2.1535 231536点点FFT实现框图实现框图24RACH RACH 峰值检测峰值检测峰值检测峰值检测确定噪声功率门限值 Threshold A，估计噪声功率由估计的噪声功率及虚警概率目标（Pfa0.1%），确定检测门限值 Threshold B对每一个样点，天线合并后的能量与门限B比较，进行Preamble 检测25RACH RACH 高速小区多窗合并高速小区多窗合并高速小区多窗合并高速小区多窗合并多普勒频移和ZC序列的循环移位特性导致RACH检测的相关峰发生偏移，出现搜索窗的副本 需要对循环移位搜索窗、频移产生的副本搜索窗分别进行检测，如果没有检测到信号，还要对三个搜索窗合并后进行检测26UE循环移位产生举例27以简单的低速小区为例，Ncs configuration为13，那么839/167=5，一个根序列可以产生5个序列。待1个根序列的循环移位产生满，自动移至下一个根序列，直到所需的64个序列产生完毕。例中给出的配置需要使用13个根序列来产生。由上图可看出由于循环移位的不同，数据流的排放也是不相同的。但是对应的自相关峰位置却是固定的，一定会出现在发送序列的block0的起始位置。28ENB检测搜索窗划分所以，检测时的搜索窗号（preamble ID）定义即为那么在我们目前样机的测试当中，如果UE使用preamble ID为18来进行发送，eNB检测结果为19，那么就可定位是接受数据超前造成在搜索窗中检测到的峰值位置与搜索窗起始的相对距离就是UE与eNB的相对延时。29Q:若Ncs configuration为6非限制集，对应的物理数值为32，这种配置下产生64个序列需要多少个根序列？每个根序列产生多少个序列？如果preambleID为4的序列检测的结果是2，可能是什么原因造成这种错误？30谢谢！31