LTE rach 分析

LTE rach 分析 - 1^st Time Access

• Msg1 (Rach.indication) ：UE从RAPreamble 中随机选择preamble，计算RA-RNTI，在PRACH 上发出
• Msg2 (RAR grant): BS 计算出 UE发送Msg3所需要的资源，包括上行的rb，mcs等，包含在MAC RAR中，并使用RA-RNTI 在PDSCH 资源发出,并使用DCI 1A 描述(PDCCH common space发出)。BS分配给UE的temp_CRNTI也包含在RAR中。Msg2没有harq ack。
• Msg3: UE使用temp_CRNTI发送 CCCH SDU (RRCConnectionRequest).
• Msg4: BS将UE 发来的48bit SDU copy 成UE Cont Res ID CE，以及RRC UE_SETUP SDU （如已经到Tx Queue）发送给UE. UE通过temp-CRNTI来接收。Msg4只能使用TM1 or TM2 传输。假如Msg4 harq feedback始终有错，MAC发送OUT_SYNC消息给RRC，release UE. 假如Msg4 harq OK, BS将该UE的temp_CRNTI设置为CRNTI。MAC层标志UE为接入状态。Rach 结束
• RRC （上层(NAS)）消息互换

LTE rach 分析 – RACH due to TA expire or SR reaches max transmission (UE initiate)

·        Msg1: UE检测到TA expire 或者发送的SR达到最大次数仍未获配上行资源，发送preamble

·        Msg2: BS为UE分配temp-CRNTI，发送RAR grant。此时，BS未知UE为已接入UE

·        Msg3: UE通过 分配的temp_CRNTI 发送C-RNTI MAC CE. BS收到后，得知为已有UE，MAC层通知RRC该UE需要重配（因为UE端，发起RACH时会做MAC reset，将SR, SRS，UL harq的资源释放），RRC会发送RRCConnectionReconfiguration给UE进行重配

·        Msg4:  UL grant (DCI0) 此为UE等待的Msg4。

·        Dl data: RRCConnReconfig发送UE

·        Ul data: UE发送 RRCConnReconfigComplete message（如已存在）或bsr CE给BS。DCI0对应的UL data 收到，UL Scheduler 通知RACH UL data收妥，RACH结束。

LTE rach 分析 – contention based PDCCH order RACH

• BS有RLC数据需要发送，检测到UE UL link lost。发起pdcch order，DCI format 1A。如果没有dedicated preamble 可选，e.g. NumberOfRAPreambles =64。Preamble_idx=0 (通知UE需要用contention based RACH)
• Msg1: UE发起contention based RACH.
• Msg2: BS为UE分配temp-CRNTI，发送RAR grant。此时，BS未知UE为Pdcch order RACH UE
• Msg3: UE通过 分配的temp_CRNTI 发送C-RNTI MAC CE. BS收到后，得知为PDCCH order RACH. MAC层通知RRC该UE需要重配
• Dl data: BS将delayed RLC data和重配消息（如已存在）发送给UE. 当该数据harq OK，BS将UE配置成UL sync。PDCCH order RACH 结束。如该数据传输始终失败，BS等待UE发起下一轮rach.

注：若BS在timeout时间内，未收到msg3；或者rach过程中某消息传送出现问题，等待UE重新发起msg3次数达到RaPreambleTranMax次失败会通知RRC, UE NON SYNC. RRC通知BS再次发起pdcch ordered rach 或其他。

LTE rach 分析 – Non-contention based PDCCH order RACH

• BS有RLC数据需要发送，检测到UE UL link lost。发起pdcch order，DCI format 1A。如果有dedicated preamble 可选，e.g. NumberOfRAPreambles =32。Preamble_idx=Selected preamble i.e. 32 , Scramble Type = 1
• Msg1: UE使用配置的dedicated preamble发起RACH.
• Msg2: BS用RA-RNTI发送RAR grant （包含UE的CRNTI）。
• Ul data: UE通过 CRNTI 发送bsr 或其他. BS收到后，MAC层通知RRC该UE需要重配
• Dl data: BS将delayed RLC data和重配消息（如已存在）发送给UE. 当该数据harq OK，BS将UE配置成UL sync。PDCCH order RACH 结束。如该数据传输始终失败，BS等待UE发起下一轮rach.

Note

• If NumberOfRAPreambles=64，即没有dedicated preamble 可选，UE需要竞争接入
• 每个MAC PDU包含1-多个RAR PDU (一个RAR PDU target for 1 RA-RNTI)，一个RAR PDU包含多个MAC RAR，每个RAR包含UL Grant以及分配的temp-CRNTI
• Msg2-Msg3的时间为至少6 sf之后的第一个UL sf
• PDCCH common space 用于传输SIB，paging，RAR

最后

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