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TD-LTE中的PRACH资源规划 康兰兰，卢昶，冯幸，夏龙根 （中国移动通信集团广东有限公司佛山分公司，广东 528000） 摘 要 随机接入性能的好坏对于高速数据通信业务的质量起着至关重要的作用，TD-LTE中如何进行随机接入参数 规划从而提高边缘地区随机接入成功率是一个值得研究的问题。本文首先简要介绍了基于竞争随机接入过程 的基本步骤，从中说明PRACH资源的重要参数，随后详细介绍了各个参数及配置原则，并结合规划思路说 明试验网PRACH参数的规划情况及建议。 关键词 PRACH配置索引；高速状态指示；零相关配置；根序列索引；频率偏移 中图分类号 TN929.5 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2012）10-0042-06 LTE 是 3GPP 在“移动宽带化”趋势下研发的“准 4G” 无 线 通 信 标 准 制 式， 该 技 术 是 一 个 高 速 率、 低 时 延和基于分组的移动通信系统提出了 20MHz 带宽上达 到 瞬 时 峰 值 下 行 100Mbit/s 和 上 行 50Mbit/s 的 要 求。 随机接入过程是移动通信系统中的重要的环节，是用户 进行初始连接、切换、连接重建、从空闲模式转换到连 接模式时重新恢复上行同步以及 UL SCH 资源请求的 唯一策略，接入信道的性能将直接影响整个系统的运行 和业务质量。在这样的背景下，本文将主要研究物理随 机接入信道（PRACH）资源的规划。 物 理 随 机 接 入 信 道 承 担 着 用 户 设 备 （UE） 接 入 网 络、 申 请 网 络 资 源、 定 时 同 步、 越 区 切 换 等 重 要 任 务。TDD-LTE 系 统具有灵活的时隙配比配置，其上下行子 帧 配 置 方 式 就 有 7 种， 随 机 接 入 资 源 也 从 见 PRACH 资源的合理规划至关重要。 1 随机接入过程简述 随机接入过程的实现方式分为基于竞争的随机接入 和基于非竞争的随机接入，过程如图 1 所示。在 LTE 系 统 中 有 以 下 5 种 情 况 可 以 触 发 随 机 接 入 过 程，（1） 在 RRC_IDLE 状 态 时， 发 起 的 初 始 接 入 ；（2） 在 RRC_ CONNECTED 状态时，发起的连接重建处理 ；（3）小区切 原来的一维变成时频二维资源的复用，可 图1 基于竞争的随机接入过程（左）基于非竞争的随机接入过程（右） 收稿日期 ：2012-09-10  换过程中的随机接入 ；（4）在 RRC_CONNECTED ??态时， 下行数据到达，但上行处于未同步状态时发起的随机接入 ； （5）在 RRC_CONNECTED 状态时，上行数据到达，但上 行处于未同步状态或没有为调度请求分配 PUCCH 资源时 发起的随机接入 ；其中（3）和（4）可采用基于非竞争的 随机接入过程，其它均只能为基于竞争的随机接入方式。 随 机 接 入 前 导 序 列 由 UE 随 机 选 择， 就 存 在 多 于 一个 UE 同时传输同一前导序列的可能性，所以需要一 个解决竞争的过程。这就是基于竞争的随机接入方式。 eNodeB 给 UE 分配一个专用的前导序列来避免竞争的 发生，这就是非竞争的随机接入方式。本节主要描述的 是基于竞争的随机接入过程 ： 第 1 步 ：LTE 采 用 具 有 时 / 频 恒 幅、 零 自 相 关 且 互相关性良好的 Zadoff-Chu 序列作为随机接入的参考 序列。根据规划配置结果和系统消息 SIB2 通知的前导 序列，UE 从中等概率随机选择一个作为本次发送 ；第 2 步 ：Node B 检 测 到 随 机 接 入 序 列 后， 通 过 下 行 共 享 信道 PDSCH 发送随机接入响应。该消息至少包含所收 到的 Preamble 码的编号、上行发送的时间调整量（TA）、 上 行 PUSCH 调 度 信 息 和 分 配 的 临 时 C-RNTI ； 第 3 步 ：UE 根据随机接入响应中承载的调度信息和 TA 信 息， 进 行 上 行 数 据（PUSCH） 发 送。 该 消 息 包 含 了 终 端 的 唯 一 ID， 如 TMSI ；第 4 步 ：Node B 接 收 UE 的 上行消息，向接入成功的 UE 返回竞争解决消息。该消 息中包含了接入成功终端的唯一 ID。 其 中 第 1 步 和 第 2 步 是 随 机 接 入 在 物 理 层 的 主 要 内 容。 在 第 1 步 中，UE 的 物 理 层 根 据 高 层 所 指 示 的 PRACH 配 置 索 引（prach-ConfigIndex）、 高 速 状 态 指示（highSpeedFlag）、零相关配置（zeroCorrelation ZoneCon