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.31引言引言.41.1編寫目的.41.2文檔組織.41.3預(yù)期讀者和閱讀建議.41.4參考資料.41.5縮寫術(shù)語(yǔ)和常用符號(hào).42PRACH 信道的配置分析信道的配置分析 .62.1PRACH 信道的配置參數(shù).6PRACH配置索引（prach-ConfigurationIndex）.6零相關(guān)配置（zeroCorrelationZoneConfig）.14根序列索引（rootSequenceIndex）.18是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag）.21頻率偏移（prach-FrequencyOffset）.22

2、2.2PRACH 信道的參數(shù)的配置方法.23PRACH信道參數(shù)的配置步驟.23鄰小區(qū)的PRACH信道的配置.233LTE 典型典型 PRACH 配置配置 .243.1FORMAT 0 時(shí) PRACH 信道的參數(shù)的配置.24密度為1情況下PRACH相關(guān)參數(shù)配置.24密度為2情況下PRACH相關(guān)參數(shù)配置.263.2FORMAT 4 時(shí) PRACH 信道的參數(shù)的配置.274高速模式下配置原則高速模式下配置原則.295附錄附錄.325.1南京規(guī)模實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站址分布圖.321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(duì) LTE

3、需要配置的 PRACH 信道的各參數(shù)進(jìn)行了說(shuō)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(cè)試人員等。1.4參考資料1.LTE 無(wú)線配置參數(shù)分析.doc V1.12.LTE PRACH 密度需求分析.docV1.03.LTEUMTS 長(zhǎng)期演進(jìn)理論與實(shí)踐馬霓、鄔鋼等譯4.3GPP TS 36.211 Physical Channels and

4、Modulation 1.5縮寫術(shù)語(yǔ)和常用符號(hào)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(gè)，都是小區(qū)級(jí)參數(shù)分別是：PRACH 配置索引（prach-ConfigurationIndex）零相關(guān)配置（zeroCorrelationZoneConfig）根序

5、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(hào)參數(shù)編號(hào)取值范圍取值范圍物理單位物理單位調(diào)整步長(zhǎng)調(diào)整步長(zhǎng)0.63默認(rèn)值：51無(wú)無(wú)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-ConfigurationIndexeNodeB-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(wú)線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道- PRACH 配置索引不同場(chǎng)景下的

6、差異化配置說(shuō)明不同場(chǎng)景下的差異化配置說(shuō)明無(wú)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(shí)域的無(wú)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(shí)、頻資源即可確定，同時(shí)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(jiàn)下表（36.211 Table -4） 。UL/DL configuration (See Table 4.2-2)PRACH configuration Index(See Table 5.7.1-3)01234560(0,1,0,2)(0,1,0,1)(0,1,0,0)(0,1,0,2)

7、(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)(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,

8、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/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

9、,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)(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,

10、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)(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,

11、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(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,

12、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)(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

13、,2)(0,0,1,0)(0,0,1,1)16(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)(1,0,1,1)(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/A17(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,2

14、)(0,0,0,0)(0,0,0,1)(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/A18(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)(0,0,0,2)(1,0,

15、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(0,0,0,0)(0,0,0,1)(0,0,0,2)(0,0,1,0)(0,0,1,1)

16、(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)(0,0,1,0)N/AN/AN/AN/A(0,0,1,0)25 / 35(0,0,0,1)(0,0,1,1)

17、(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)(1,0,0,1)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

18、,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)(1,0,0,0)(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)

19、(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)(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

20、,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/AN/AN/AN/A43(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/A45(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)(

21、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)(1,0,1,0)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,*)(

22、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,*)(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,

23、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,*)(0,0,0,*)(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

24、,1,*)(1,0,0,*)(1,0,1,*)(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,*)(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,

25、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,*)(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,*)(0,0,0

26、,*)(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,*)58N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A59N/AN/AN/AN/

27、AN/AN/AN/A60N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A61N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A62N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A63N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A表格中的含義如下：),()2(RA) 1 (RA)0(RARAtttf：在 prach-FrequencyOffset 的基礎(chǔ)上指示同一時(shí)刻內(nèi)頻分的各個(gè) PRACH 信道的頻RAf率位置；：指示 PRACH 信道的無(wú)線幀位置，0 為全部無(wú)線幀，1 為奇數(shù)無(wú)線幀，2 為2 , 1 , 0)0(RAt偶數(shù)無(wú)線幀；：指示 PRACH 信道在無(wú)線幀的前半幀或后半幀，0 為前半幀，1 為后半幀；1 ,

28、0) 1 (RAt：指示 PRACH 信道在“5ms 半幀”內(nèi)的上子幀序號(hào)，帶*表示在 UpPTS 上。)2(RAt2.1.1.2 前導(dǎo)碼格式與小區(qū)半徑的關(guān)系 隨機(jī)接入信號(hào)是由CP（長(zhǎng)度為TCP）、前導(dǎo)序列（長(zhǎng)度為TSEQ）和GT (長(zhǎng)度為)三個(gè)GTT部分組成，前導(dǎo)序列與PRACH時(shí)隙長(zhǎng)度的差為GT，用于對(duì)抗多徑干擾的保護(hù)，以抵消傳播時(shí)延。一般來(lái)說(shuō)較長(zhǎng)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(zhǎng)的CP和GT來(lái)抵消相應(yīng)的往返時(shí)延，即小區(qū)覆蓋范圍越大，傳輸時(shí)延越長(zhǎng)，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(zhǎng)度、序列長(zhǎng)度、以及GT長(zhǎng)度如下表

29、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(shí)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 ，CPRTTDSTTTGTTRTTT其中，TTCP 為循環(huán)前綴 CP 的長(zhǎng)度； TGT為保護(hù)間隔；TRTT為最大往返時(shí)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：DST表 3前導(dǎo)格式CP 長(zhǎng)度(Ts/)sGT 長(zhǎng)度()DSTs()r km03168/103.132976/96.886.2514.53121024/684.3815840/515.6316.6777.3426240/203.13

30、6048/196.886.2529.53321024/684.3821984/715.6316.67100.164448/14.583288/9.37551.406具體可以敘述為：PreamblePreamble 格式格式 0 0：持續(xù)1ms，序列長(zhǎng)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(chǎng)景。PreamblePreamble 格式格式 1 1：持續(xù) 2ms，序列長(zhǎng)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(zhǎng)度 1600us，適用于中型小區(qū)，最大小區(qū)半徑

31、為29.53km。PreamblePreamble 格式格式 3 3：持續(xù) 3ms，序列長(zhǎng)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(zhǎng)距離覆蓋的場(chǎng)景。Preamble 格式 4： TDD模式專用的格式，持續(xù)時(shí)間157.292s（ 2個(gè)OFDM符號(hào)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，特別是密集市區(qū)、室內(nèi)覆蓋或熱點(diǎn)補(bǔ)充覆蓋等場(chǎng)景。它是對(duì)半徑較小的小區(qū)的一種優(yōu)化，可以在不占用正常時(shí)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.

32、1.3 RACH 容量選擇這里用一個(gè)簡(jiǎn)單的模型來(lái)估計(jì)有限的 PRACH 資源上的競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入用戶的承載數(shù)量。設(shè)定在某時(shí)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 mpreambles 碼數(shù) preambles），用戶等概率地選擇這些資源中的一個(gè)，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(shí)，在這個(gè)簡(jiǎn)單模型中記為一個(gè)新用戶的UEcollp接入，則任一用戶 A 選定資源集（共個(gè)資源）中某一資源時(shí)，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(gè)資源，其概率約為

33、。即用戶 A 不1T m11NT mT m和其他用戶發(fā)生碰撞的概率為：時(shí)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(duì)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(cè)到碰撞后UEcollp就可以使用回退機(jī)制） ，一個(gè) PRACH 資源（一個(gè) 1.08MHz 帶寬的時(shí)頻資源）中的64Preambles 均用于競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入，則一個(gè) PRACH 資源可以接入的用戶數(shù)64m 個(gè)。如果一個(gè)無(wú)線幀（10ms）內(nèi)有兩個(gè) PRACH 資源（即64ln 1 0.010.6432N 密度為 2） ，則每秒鐘可

34、以接入的用戶數(shù)為個(gè)。這就1002 64 ln 1128UEcollNp 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(duì)第一幅圖在碰撞概率低于 1%時(shí)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(jìng)爭(zhēng)式） ，縱坐標(biāo)表示碰撞概率，64signatures 表示10ms 周期內(nèi)共有 64 個(gè) preamble 可用，128signatures 表示共有 128 個(gè) 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(gè)preamble 可以支持 200

35、 次/s 的競(jìng)爭(zhēng)式隨機(jī)接入。0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%103050709011013015017019016 signatures32 signatures64 signatures128 signatures進(jìn)一步考慮將隨機(jī)接入?yún)^(qū)分為競(jìng)爭(zhēng)式的和非競(jìng)爭(zhēng)式兩種情況，為非競(jìng)爭(zhēng)式隨機(jī)接入預(yù)留preamble。提案R2-070205中給出在假設(shè)的話務(wù)模型下，小區(qū)競(jìng)爭(zhēng)式隨即接入負(fù)載和非競(jìng)爭(zhēng)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。 10002000300040005000600070008000900010000aRACH l

36、oad12.224.436.748.961.173.385.697.8110.0122.2load for dedicated signatures9.719.429.238.948.658.368.177.887.597.2雖然預(yù)留會(huì)導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)式的preamble個(gè)數(shù)的減少，但是由于可以通過(guò)分配的方式避免碰撞，preamble的使用效率會(huì)得到提升。以7000個(gè)UE時(shí)非競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入的負(fù)載是68.1 access/second為例，這個(gè)負(fù)載由以下三部分構(gòu)成：- Call establishment (RT): 1.9- Handover (RT): 8.8 - Handover (NRT): 58

37、.3假設(shè)為了切換時(shí)能夠采用一個(gè)異步的方法，一個(gè)相同的preamble應(yīng)該在后續(xù)連續(xù)5個(gè)時(shí)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(gè)隨機(jī)接入時(shí)刻上1個(gè)專用preamble即可。因此可以采用一個(gè)因子5修正切換時(shí)的非競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入負(fù)載，從而得到總的非競(jìng)爭(zhēng)式隨機(jī)接入負(fù)載為： access/second，或者1.9337 （8. 8+58. 3）53.37/occasion（假設(shè)10ms inter-occasion period） 。進(jìn)一步假設(shè)：平均需要分配 3.37 個(gè)專用 preamble每個(gè)隨機(jī)接入時(shí)刻的 preamble 需求到達(dá)滿足 Poisson 分布 能夠接受的專用 prea

38、mble 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(wú)線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道-零相關(guān)配置不同場(chǎng)景下的差異化配置說(shuō)明不同場(chǎng)景下的差異化配置說(shuō)明無(wú)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CSN3（36.211 Table -2:） 、表 4（Table -3） ，對(duì)于前導(dǎo)格式 0-3，本參數(shù)的取值范圍為 0-15，對(duì)于前導(dǎo)格式 4，本參數(shù)的取值范圍為 0-6， “unrestricted set”或“restricted set”參數(shù)“是否為高速狀態(tài)”由節(jié)的“是否為高

39、速狀態(tài)（highSpeedFlag） ”指示。表表 3 for preamble generation (preamble formats 0-3).CSN valueCSNzeroCorrelationZoneConfigUnrestricted setRestricted set00151131821522318264223252638632467385584668959821076100119312812119158131672021427923715419-表表 4: for preamble generation (preamble format 4).CSNzeroCorrelat

40、ionZoneConfig valueCSN021426384105126157N/A8N/A9N/A10N/A11N/A12N/A13N/A14N/A15N/A2.1.2.2Ncs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(jiàn)如下公式：rCSZCsDSRTT22NN NTTTrcc （公式 1）其中，對(duì)于前導(dǎo)格式 0-3，對(duì)于前導(dǎo)格式 4，；24576N 4096N 對(duì)于前導(dǎo)格式 0-3，對(duì)于前導(dǎo)格式 4，；839ZCN139ZCN為最大多徑時(shí)延擴(kuò)展，是小區(qū)邊緣 UE 對(duì)抗多徑干擾的保護(hù)；DST為光速。c原則上，Ncs 越大，小區(qū)半徑越大，以下是根據(jù)公式 1 計(jì)

41、算獲得的前導(dǎo)格式 0-3 、前導(dǎo)格式 4，Ncs 數(shù)值及其對(duì)應(yīng)的最大小區(qū)半徑(假設(shè)DS5.21Tus)關(guān)系表。表 5 前導(dǎo)格式 03 時(shí) Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑Unrestricted setRestricted setzeroCorrelationZoneConfigCSN小區(qū)小區(qū)半徑半徑CSN小區(qū)小區(qū)半徑半徑00 119.1km15 1.4km113 1.0 km18 1.7 km215 1.3 km222.3 km318 1.7 km262.9 km422 2.3 km323.8 km526 2.8 km384.6 km632 3.7 km465.8 km738 4.5 km55

42、7.1 km846 5.7 km688.9 km959 7.5 km8210.9 km1076 10 km10013.5 km1193 12.4 km12817.5 km12119 16.1 km15821.8 km13167 23 km20228.1 km14279 39 km23733.1 km15419 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(shí) Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑zeroCorrelationZoneConfigCSN小區(qū)半小區(qū)半徑徑02 NA14 NA26 81m38 369m410 657m512 945

43、m615 1376m注：最大擴(kuò)展時(shí)延 Tds 暫時(shí)按照 5us 考慮， 若后期有更合理的值，則再更新文檔。2.1.2.3 低速情況下產(chǎn)生 64 個(gè)前導(dǎo)碼需要的根序列個(gè)數(shù) （公式 2）其中,K 表示根序列的個(gè)數(shù)；前導(dǎo)格式 0-3，對(duì)于前導(dǎo)格式 4，；839ZCN139ZCN64 表示 64 個(gè)前導(dǎo)碼；根據(jù)公式 2，計(jì)算出低速（非限制集）情況下產(chǎn)生 64 個(gè)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(gè)前導(dǎo)需要的根序列數(shù) 配置配置值( (非限制集非限制集) )產(chǎn)生產(chǎn)生 6464 個(gè)前導(dǎo)非限制集需要的根序列個(gè)數(shù)個(gè)前導(dǎo)非限制集需要的根序列個(gè)數(shù)0064113121523182422

44、2526263237383846495951076611938121191013167131427922CSNCSNK = 64/ Nzc/Ncs 1541932表表 10 Format 4 格式下的根序列格式下的根序列zeroCorrelationZoneConfigCSN產(chǎn)生產(chǎn)生 6464 個(gè)前導(dǎo)非限制集需要的根序個(gè)前導(dǎo)非限制集需要的根序列個(gè)數(shù)列個(gè)數(shù)02 114 126 138 1410 1512 1615 22.1.2.4 相鄰小區(qū)間零相關(guān)配置參數(shù)的配置原則半徑相同的小區(qū)可以 Ncs 相同，即“零相關(guān)配置（zeroCorrelationZoneConfig） ”參數(shù)配置相同。2.1.3根

45、序列索引（rootSequenceIndex）2.1.3.1 參數(shù)基本信息參數(shù)編號(hào)參數(shù)編號(hào)取值范圍取值范圍物理單位物理單位調(diào)整步長(zhǎng)調(diào)整步長(zhǎng)0.837（format4 時(shí) 0137）默認(rèn)值：0無(wú)無(wú)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rootSequenceIndexeNodeB-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(wú)線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道-根序列索引不同場(chǎng)景下的差異化配置說(shuō)明不同場(chǎng)景下的差異化配置說(shuō)明無(wú)小區(qū)可用的 64 個(gè)前導(dǎo)集合是由一個(gè)或多個(gè)根 Zadoff-Chu 序列（簡(jiǎn)稱 ZC 序列）進(jìn)行循環(huán)移位產(chǎn)生的，小區(qū)使用的根序列的

46、起始根序列的邏輯序號(hào)由本參數(shù)進(jìn)行配置，參見(jiàn)表9（36.211 的 Table -4） 、表 10（36.211 的） ，在系統(tǒng)信息中進(jìn)行廣播。系統(tǒng)共使用 838 個(gè) ZC 序列作為前導(dǎo)的物理根序列，協(xié)議中根據(jù)高速模式下各個(gè)物理根序列 u 所支持的最大的進(jìn)行了分組，使得同一組內(nèi)的 Ncs 滿足 NCS（g）_maxcsNNCS_maxUECell36.211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(wú)線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道-是否為高速狀態(tài)不同場(chǎng)景下的差異化配置說(shuō)明不同場(chǎng)景下的差異化配置說(shuō)明在高速小區(qū)的場(chǎng)景下應(yīng)該取值為“TURE”對(duì)于高速移動(dòng)環(huán)境下的 UE，由于多普勒效應(yīng)，會(huì)破壞 ZC 序

47、列不同循環(huán)移位之間的正交性，這對(duì)這種環(huán)境下按照特殊規(guī)則生成的循環(huán)移位。在高速小區(qū)的場(chǎng)景下，本參數(shù)取值為 TRUE，表示需要按照特殊規(guī)則生成循環(huán)移位。對(duì)應(yīng)于下表中的選擇限制集。TRUECSN代表限制集。當(dāng)不是高速小區(qū)時(shí)取值為 FALSE。2.1.5頻率偏移（prach-FrequencyOffset）2.1.5.1 參數(shù)的基本信息參數(shù)編號(hào)參數(shù)編號(hào)取值范圍取值范圍物理單位物理單位調(diào)整步長(zhǎng)調(diào)整步長(zhǎng)4.290.94無(wú)無(wú)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-FrequencyOffseteNodeB-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

48、輯無(wú)線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道-頻率偏移不同場(chǎng)景下的差異化配置說(shuō)明不同場(chǎng)景下的差異化配置說(shuō)明無(wú)該參數(shù)是指在普通上行子幀 PRACH（format 0、1、2、3）所在的第一個(gè)物理資源塊的索引，該參數(shù)的取值影響 PRACH 信道的頻域位置。由于 LTE 系統(tǒng)中 PUCCH 位于系統(tǒng)帶寬的兩側(cè)，當(dāng) “PRACH 配置索引”的取值在（48.57）的范圍內(nèi)（即 PRACH 配置在 UpPTS 子幀）時(shí)， “PRACH 頻率偏移”不需要配置。當(dāng) “PRACH 配置索引”的取值在（0.47）的范圍內(nèi)（即 PRACH 配置在普通上行子幀）時(shí)，需要滿足的條件：PUCCH 格式 2/2a/2b 的可用資源塊/

49、2+PUCCH 格式 1/1a/1b 的可用資源塊/2+” MSG3 單邊預(yù)留資源長(zhǎng)度”= PRACH 頻率偏移 MAC 配置參數(shù)-MSG3 單邊預(yù)留資源長(zhǎng)度。2.1.5.2 相鄰小區(qū)間頻率偏移參數(shù)的配置原則各相鄰小區(qū)之間可以通過(guò)配置不同的本參數(shù)，將 PRACH 的頻域位置錯(cuò)開(kāi)，但這樣會(huì)增加剩余 PRB 調(diào)度的復(fù)雜度，目前建議配置相同。2.2PRACH 信道的參數(shù)的配置方法2.2.1PRACH 信道參數(shù)的配置步驟1.根據(jù)規(guī)劃的小區(qū)半徑選擇前導(dǎo)格式；2.然后根據(jù)小區(qū)接入負(fù)載容量確定合適的 RACH 密度，根據(jù)相鄰小區(qū)綜合考慮時(shí)頻域分布，確定時(shí)頻位置，最終確定 “PRACH 配置索引”的取值。3.

50、確定小區(qū)是否為高速小區(qū)，確定“是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag） ”的配置。4.根據(jù)所選擇的前導(dǎo)格式、規(guī)劃的小區(qū)半徑和“是否為高速狀態(tài)（highSpeedFlag） ”來(lái)確定 Ncs 的大小。5.選擇根序列。注：高速低速情況下，需要根據(jù) Ncs 選擇根序列。低速情況下根序列配置和 Ncs 的配置沒(méi)有很直接的關(guān)系，即不同的 Ncs 可以對(duì)應(yīng)不同的根序列；注：相鄰小區(qū)注：相鄰小區(qū) PRACH 配置時(shí)需要考慮步驟配置時(shí)需要考慮步驟 6。6.根據(jù) Ncs 的大小計(jì)算出生成 64 個(gè)前導(dǎo)碼需要的根序列數(shù) N，即為本小區(qū)需要占用的根序列數(shù)，即第 5 步選則的根序列及隨后的 N-1 個(gè)根序列都屬于

51、本小區(qū)使用的根序列。2.2.2鄰小區(qū)的 PRACH 信道的配置防止相鄰小區(qū)之間相互干擾，相鄰小區(qū)之間 PRACH 信道的配置需要考慮的配置參數(shù)有：PRACH 配置索引（prach-ConfigurationIndex）及頻率偏移（prach-FrequencyOffset）相鄰小區(qū)間的 PRACH 信道的時(shí)域或頻域位置盡可能錯(cuò)開(kāi)。根序列索引（rootSequenceIndex）鄰小區(qū)在進(jìn)行根序列的配置時(shí)，應(yīng)該避開(kāi)其相鄰小區(qū)已占用的根序列。3LTE 典型 PRACH 配置按照如下網(wǎng)絡(luò)蜂窩分布考慮的 LTE PRACH 配置。各小區(qū)的蜂窩位置圖，如下圖 3。Cell-1Cell-2Cell-3Ce

52、ll-4Cell-6Cell-5Cell-10Cell-12Cell-11Cell-13Cell-15Cell-14Cell-19Cell-21Cell-20Cell-16Cell-18Cell-17Cell-8Cell-9Cell-7圖 3 小區(qū)蜂窩分布圖3.1Format 0 時(shí) PRACH 信道的參數(shù)的配置針對(duì)圖 3 中的蜂窩網(wǎng)絡(luò)分布，分別針對(duì) RACH 密度 1、密度 2 情況下，對(duì)各個(gè)小區(qū)進(jìn)行了PRACH 相關(guān)參數(shù)的建議配置，參見(jiàn)表 11、表 12。各小區(qū)按照半徑為 1km 考慮，PRACH 選擇Format 0 格式，零相關(guān)配置為 1 即 Ncs=13，一個(gè)根序列可以生成 64 個(gè)

53、前導(dǎo)碼，故小區(qū)之間配置根序列時(shí)，不需要空余一定的根序列索引。密度為 1 的 PRACH 相關(guān)參數(shù)配置3.1.1密度為 1 情況下 PRACH 相關(guān)參數(shù)配置表 11 Format 0 密度為 1 的 PRACH 相關(guān)參數(shù)的建議配置小區(qū)小區(qū) IDIDPCIPCI modmod 3 3圖示中圖示中小區(qū)顏小區(qū)顏色色小區(qū)半小區(qū)半徑（徑（m m）PRACHPRACH 配配置索引置索引零相關(guān)零相關(guān)配置配置根序列根序列索引索引是否為是否為高速狀態(tài)高速狀態(tài)頻率頻率偏移偏移Cell-10紅1000310FALSEOffset1Cell-21綠1000411FALSEOffset1Cell-32藍(lán)1000512FA

54、LSEOffset1Cell-40紅1000313FALSEOffset1Cell-51綠1000414FALSEOffset1Cell-62藍(lán)1000515FALSEOffset1Cell-70紅1000316FALSEOffset1Cell-81綠1000417FALSEOffset1Cell-92藍(lán)1000518FALSEOffset1Cell-100紅1000319FALSEOffset1Cell-111綠10004110FALSEOffset1Cell-122藍(lán)10005111FALSEOffset1Cell-130紅10003112FALSEOffset1Cell-141綠1000

55、4113FALSEOffset1Cell-152藍(lán)10005114FALSEOffset1Cell-160紅10003115FALSEOffset1Cell-171綠10004116FALSEOffset1Cell-182藍(lán)10005117FALSEOffset1Cell-190紅10003115FALSEOffset1Cell-201綠10004116FALSEOffset1Cell-212藍(lán)10005117FALSEOffset1注：offset1 取值滿足.1 中的頻率偏移的條件。圖 4 給出了 PRACH format 0 格式時(shí)，密度為 1 的 RACH 時(shí)、頻域分布。子幀配置為1#

56、0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms小區(qū)1PRACH配置索引為30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms小區(qū)2PRACH配置索引為40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8

57、 910ms10ms小區(qū)3PRACH配置索引為53.1.2密度為 2 情況下 PRACH 相關(guān)參數(shù)配置表 11 Format 0 密度為 1 的 PRACH 相關(guān)參數(shù)的建議配置小區(qū)小區(qū) IDIDPCIPCI modmod 3 3圖示中圖示中小區(qū)顏小區(qū)顏色色小區(qū)半小區(qū)半徑（徑（m m）PRACHPRACH 配配置索引置索引零相關(guān)零相關(guān)配置配置根序列根序列索引索引是否為是否為高速狀態(tài)高速狀態(tài)頻率頻率偏移偏移Cell-10紅1000610FALSEOffset1Cell-21綠1000711FALSEOffset1Cell-32藍(lán)1000612FALSEOffset2Cell-40紅1000613F

58、ALSEOffset1Cell-51綠1000714FALSEOffset1Cell-62藍(lán)1000615FALSEOffset2Cell-70紅1000616FALSEOffset1Cell-81綠1000717FALSEOffset1Cell-92藍(lán)1000618FALSEOffset2Cell-100紅1000619FALSEOffset1Cell-111綠10007110FALSEOffset1Cell-122藍(lán)10006111FALSEOffset2Cell-130紅10006112FALSEOffset1Cell-141綠10007113FALSEOffset1Cell-152藍(lán)1

59、0006114FALSEOffset2Cell-160紅10006115FALSEOffset1Cell-171綠10007116FALSEOffset1Cell-182藍(lán)10006117FALSEOffset2Cell-190紅10006115FALSEOffset1Cell-201綠10007116FALSEOffset1Cell-212藍(lán)10006117FALSEOffset2注：20M 帶寬情況下，當(dāng) 0offset150 時(shí)，offset2 = offset1+6。當(dāng) 50offset194 時(shí)，offset2 = offset1-6。注： 20M 帶寬情況下，offset2 = 1

60、00-offset1-6。圖 5 給出了 PRACH format 0 格式時(shí)，密度為 2 的 RACH 時(shí)域分布。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms小區(qū)1PRACH配置索引為60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910ms10ms小區(qū)2PRACH配置索引為70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2