1、，是长度序列长度为839（格式4为139）。高速模式下（限制集）循环位移非等间隔。高速模式下，原根序列和生成好的序列相关，峰值会出现三个，同步时需要合并三个窗口能量做估计。MAC层处理流程触发条件1、 RRC信令触发。包括切换，初始入网，idle醒来需要做随机接入。此时没有C-RNTI,msg3在CCCH中发送，在msg4中回携带msg3的内容作为UE标识让UE知道是否该msg4是针对自己的。2、 UE MAC层触发：此时已经有了C-RNTI，不是为了入网而是为了2种情况：a、UE自己发现好久没有调整ul timing了需要重新调整；b、没有SR资源但需要BSR3、 PDCCH DCI for
2、mart 1A触发：基站发现UE的ul timing老不对了,可能是“Timing Advance Command MAC Control Element”老调整不好了（该方式时相对值调整），基站复位一下UE的timing调整参数（随机接入的timing调整时绝对值调整，做完后应当复位一下相对值参数，以后用MAC控制元素相对值调整） 。基站通过1个特殊的DCI format 1a告知UE开始随机接入，该DCI并不分配下行带宽，只是指示随机接入。A、 RNTI用C-RNTI加扰；B、 字段“Localized/Distributed VRB assignment flag”设置为0C、 Reso
3、urce block assignment bits设置为全1D、 Preamble Index 6 bitsE、 PRACH Mask Index 4 bitsF、 剩下的bits全填0。按照是否竞争，又分Contention based和Non-contention based。非竞争的消息如果Preamble Index（码索引）填为全0则表示使用竞争的。如果Preamble Index不为0，但PRACH Mask Index（时频资源索引）为0也是可以的，说明码资源基站单独分配UE了，但时频资源UE还是要自己竞争（感觉这样做很无聊，一般实现应该是都一起分配了吧）。发送Preamble
4、准备先必须得到一些PRACH和RACH的配置参数，才能发起随机接入。1、 确定时频资源。prach-ConfigIndex2、 确定码资源。先从RACH_ROOT_SEQUENCE查表确定根序列，zeroCorrelationZoneConfig以及highSpeedFlag确定了循环位移，则可以从根序列确定64个preamble序列。把这64个序列取一部分（RRC配置numberOfRA-Preambles），取的这部分又分为2组（组A和组B），RRC配置了numberOfRA-Preambles，则组B大小为numberOfRA-Preambles - numberOfRA-Preambl
5、es。3、 确定功率资源。组B用来传大数据的msg3，但由于RB多了多功率有要求。计算组B传输的功率不能大于最大功率，用到参数deltaPreambleMsg3。4、 确定RAR响应窗口ra-ResponseWindowSize；5、 每次preamble不成功后重发增加的功率。powerRampingStep6、 Preamble最大重传此时。preambleTransMax7、 初始功率。preambleInitialReceivedTargetPower8、 Preamble功率偏移。DELTA_PREAMBLE9、 MSG3的HARQ重传次数。maxHARQ-Msg3Tx10、 发送组
6、B的preamble需要用到的功率参数messagePowerOffsetGroupB11、 等待msg4成功完成的定时器mac-ContentionResolutionTimer。参数得到后，清空msg3 buff，设置preamble传输次数为1（PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER=1），设置backoff参数为0，选择随机接入资源。注明：如果已经开始了随机接入，基站又指示开始新的一个，UE选哪个由UE厂家自己决定。RRC配置参数PRACH-Config field descriptionshighSpeedFlagParameter: High-speed-fla
7、g, see TS 36.211, 21, 5.7.2.TRUE corresponds to Restricted set and FALSE to Unrestricted set.产生序列时用，如果为高速，则用限制级的序列偏移。 prach-ConfigurationIndex, see TS 36.211 21, 5.7.1.确定时频位置时用，确定帧号、子帧号、时隙号，即确定时域位置。prach-FreqOffset prach-FrequencyOffset, see TS 36.211, 21, 5.7.1. For TDD the value range is dependent
8、 on the value of prach-ConfigIndex.确定时频位置时用，确定频域位置，相对顶部（或底部）多少个RB。rootSequenceIndex RACH_ROOT_SEQUENCE, see TS 36.211 21, 5.7.1.根序列逻辑索引，产生序列时用，zeroCorrelationZoneConfig NCS configuration, see TS 36.211, 21, 5.7.2: table 5.7.2-2 for preamble format 0.3 and TS 36.211, 21, 5.7.2: table 5.7.2-3 for prea
9、mble format 4.产生序列时用，觉得序列偏移。mac-ContentionResolutionTimerTimer for contention resolution in TS 36.321 6. Value in subframes. Value sf8 corresponds to 8 subframes, sf16 corresponds to 16 subframes and so on.Maximum number of Msg3 HARQ transmissions in TS 36.321 6, used for contention based random acc
10、ess. Value is an integer.MSG3的最大HARQ传输次数messagePowerOffsetGroupBThreshold for preamble selection in TS 36.321 6. Value in dB. Value minusinfinity corresponds to infinity. Value dB0 corresponds to 0 dB, dB5 corresponds to 5 dB and so on.用组B时，UE发送时功率需要大几个DBmessageSizeGroupAThreshold for preamble selec
11、tion in TS 36.321 6. Value in bits. Value b56 corresponds to 56 bits, b144 corresponds to 144 bits and so on.用组A时，MSG3的最大的消息大小。numberOfRA-PreamblesNumber of non-dedicated random access preambles in TS 36.321 6. Value is an integer. Value n4 corresponds to 4, n8 corresponds to 8 and so on.Preamble总共的
12、个数Power ramping factor in TS 36.321 6. Value in dB. Value dB0 corresponds to 0 dB, dB2 corresponds to 2 dB and so on.UE重发preamble时，每次功率增加的步长Initial preamble power in TS 36.321 6. Value in dBm. Value dBm-120 corresponds to -120 dBm, dBm-118 corresponds to -118 dBm and so on.基站期望的目标功率preamblesGroupACo
13、nfigProvides the configuration for preamble grouping in TS 36.321 6. If the field is not signalled, the size of the random access preambles group A 6 is equal to numberOfRA-Preambles.符合参数，包含sizeOfRA-PreamblesGroupA，messageSizeGroupA，messagePowerOffsetGroupB如果没有该参数数目只有组A没有组B，组A的大小和RA组大小一样。Maximum num
14、ber of preamble transmission in TS 36.321 6. Value is an integer. Value n3 corresponds to 3, n4 corresponds to 4 and so on.Preamble最大发送次数ra-ResponseWindowSizeDuration of the RA response window in TS 36.321 6. Value in subframes. Value sf2 corresponds to 2 subframes, sf3 corresponds to 3 subframes an
15、d so on.UE发送完preamble后，等待响应的窗口，如果窗口没有收到响应，认为基站没有收到。窗口为“发送完preamble的最后一个子帧+3”到“发送完preamble的最后一个子帧+3+ ra-ResponseWindowSize”ra-PRACH-MaskIndexExplicitly signalled PRACH Mask Index for RA Resource selection in TS 36.321 6.非竞争时用，表明时频位置。ra-PreambleIndexExplicitly signalled Random Access Preamble for RA R
16、esource selection in TS 36.321 6.非竞争时用，表明UE发的码序列索引。此外还要用到几个参数用来算功率与路损的，MAC和PHY用P-Max，终端最大发送功率，msg3发送功率的最大值。如果基站sib中配置了就用基站的，否则用36101中规定的23dbm（不像wimax每个终端的能力可以不一样，lte是基站告诉UE而不像wimax相反）。referenceSignalPower 基站RS发送功率，用来算路损，发送msg3betaOffset-CQI-Index：CQI在PUSCH中传输时，占的总资源比例，在基站指定的随机接入中如果上报CQI就会用到，既用来决定msg
17、3的CQI 占用的RE数，也会用来做msg3的功控。deltaMCS-Enabled :msg3功控时，是否需要针对不同调制方式做修正。资源选择步骤1：选取码资源RRC如果配置了指定的资源，则用RRC配置的，参数ra-PreambleIndex为码索引，ra-PRACH-MaskIndex为时频位置。当RRC配置了指定的资源（ra-PreambleIndex不全为0），则选择指定的资源。如果RRC没有配置指定的资源，则如果MSG3没有传输过： 如果组B存在，且需要传输的MSG3大于messageSizeGroupA，则看组B要求的功率是否满足，如果满足则随机选取组B的码发送。判断条件为：PCM
18、AX preambleInitialReceivedTargetPower deltaPreambleMsg3 messagePowerOffsetGroupB如果MSG3传输过，现在重传，则选取码组时，和上次一样。在组B或组A随机选一个。步骤2：选取时频资源协议容许指定码资源但不指定时频资源。但不容许指定时频资源但不知道码资源。A、 如果非竞争接入，PRACH Mask Index= ra-PreambleIndex,否则PRACH Mask Index=0B、参考参数prach-ConfigIndex与PRACH Mask Index, ra-PreambleIndex,选取时频资源 如果
19、指定了ra-PreambleIndexd（码资源）但没指定时频资源PRACH Mask Index，则随机选择一个时频资源。 如果码资源没有指定，则随机选择1个时频资源，再在该资源后面连续2帧再选2个资源，最后在这3个资源中几率均等的选取一个。功率选择PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + （PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER 1） * powerRampingStep;可见，发码的时候是不用协议中功控公式的，不需要估计路损等参数，指示从
20、目标功率开始从最小的一次次往上抬功率。RAR监听窗口UE第n帧发完RA后，在n+3到n+3+ ra-ResponseWindowSize监听基站的RAR响应。ra-ResponseWindowSize最大为10，如果更大会引起其他传输的误解。RAR消息类容RA-RNTIRAR对应的PDCCH中CRC用RA-RNTI加扰，RA-RNTI= 1 + t_id+10*f_id。t_id为子帧索引，f_id为子帧内的第几个时频资源。可见，UE只能解出自己发送preamble的时频资源的RAR。RAR消息头针对同一个RA-RNTI（时频资源），可能基站能解出多个码的preamble，也可能一个也解不出来
21、。基站应当针对所有解出的preamble回一个大RAR消息，该消息包含若干子RAR消息体（每个消息体对应1个RAPID子头，RAPID是preamble的码索引），每个消息体针对不同的preamble码回的。但backoff参数只有一个在MAC 子头中。基站必须在一个MAC包中回所有同一RA-RNTI的RAR，不然会扰乱UE的时序，后面会讲。RAR消息体Timing advance command：时频调整，绝对值调整，实际调整量为该IE*16个TsTemporary C-RNTI：临时分配的RNTI，传MSG3时用在传输信道加扰用。UL Grant如下：- Hopping flag 1 bi
22、t 是否跳频- Fixed size resource block assignment 10 bits 转换后可以得到RIV- Truncated modulation and coding scheme 4 bits 调制编码率，213中表Table 8.6.1-1的前16行- TPC command for scheduled PUSCH 3 bits 相对功率（实际发送MSG3时功控公式中参数为该值加上（PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER 1） * powerRampingStep）。见213表Table 6.2-1；- UL delay 1 bit 为0表示是
23、n+k个子帧传输MSG3，为1是表示n+k个子帧后再等下次机会传输MSG3。其中n是收到MSG2的当前帧，k查321表Table 5.1.1.1-1得到。- CSI request 1 bit 对于竞争的随机接入没有意义，否则表示CQI “Fixed size resource block assignment”转换如下：1、 如果带宽小于等于44RB，则“resource block assignment”最低位的b个bits当作DCI format 0中的RIV。其中b的长度为。2、 如果带宽大于44RB，先确定跳频比特长度hopping bits NUL_hop。如果使用了跳频，带宽大于
24、49RB的带宽NUL_hop=2，否则为1；如果没有用跳频，NUL_hop=0。设置，在“resource block assignment”中NUL_hop个bits后（从高位开始数），加入b个0。组成新的数据当作RIV。MAC处理1、 查表321表Table 7.2-1，设置backoff参数，2、 如果preamble的码索引就是终端发出的preamble，则a、 认为接收RAR成功b、 给PHY调整timingc、 设置功率到PHY preambleInitialReceivedTargetPower， （PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER 1） * power
25、RampingStep），用于msg3的功控。d、 设置msg3的带宽分配到PHY（需要解析一下，看是在mac解析还是在phy解析，见前面“消息体”描述）e、 如果基站指定了码索引ra-PreambleIndex，则认为随机接入完成了，否则: 保存Temporary C-RNTI，msg3要加扰用 如果是第一次收到rar，且msg3不是RRC消息（RRC消息在CCCH上传），则生成msg3时在MAC的控制元素中带上C-RNTI（此时只能是SR资源不可用或者时频太久没有调整，触发随机接入）3、 如果RAR消息头中没有UE自己的preamble索引RAPID，或者在监听窗口没有收到RAR消息，处理
26、一样（213里面说处理是不一样的，和MAC矛盾），MAC的处理见下。A、 发送此时加1. PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER+1B、 如果达到最大preamble发送次数，通知高层C、 如果MAC自己发起的随机接入（SR触发或时偏调整触发），则在0和backoff值中随机选取一个，等到时间结束在发preambleD、 重新选择资源发送preamble。下面说下物理层的描述，和MAC描述有冲突。1、 第N子帧收到了对应RA-RNTI的响应，且preamle index是自己，则说明nodeB收到了自己的发送请求，则调整timing保存Temporary C-RNTI, 准
27、备在N+6帧发送MSG3（TDD在第6帧开始的第一个上行子帧发送）；2、 第N子帧收到了对应RA-RNTI的响应，且preamle index不是自己。则说明自己发送的preamble基站没有收到，则在第N+5帧内调整功率重发preamble（见213 6.1.1）。和MAC层描述的退避矛盾。物理描述是有一定道理的，因为假设基站针对一个RA-RNTI在一条大消息中回所有的preamble码字的RAR 。如果没有本UE的但有别的UE的，说明其他UE已经检测出来了下面进行msg3和msg4流程了，不会再发码，因此本UE赶快发码也不会和别人冲突。但细想一下，有可能出现这种情况：比如有10个UE在同一
28、个时频位置发送了preamble（RA-RNTI相同），基站可能只检测出2个preamble（可能还检测错了），如果UE不退避直接发送，那么还有至少还有8个UE要发送很可能再次碰撞。因此这种情况建议还是按照MAC层规定退避。3、 过了RAR接收窗口还没收到对应RA-RNTI响应，则在第N+4帧内调整功率重发preamble（见213 6.1.1）。这里PHY描述有道理的，基站收到东西后不管有没有收到都应该回RAR，没有检测出来码但检测到信号了就只发个backoff。但RAR都没发说明UE功率太小了，赶快加大功率发了根本不需要退避。针对MAC和PHY描述不一致，实现建议：1、 eNodeB在针对
29、一个RA-RNTI回RAR时，把针对该RA-RNTI的所有preamble码字的RAR都在一条消息中带下来。只要检测到信号，都回RAR。2、 UE如果收到针对自己RA-RNTI的RAR，但如果没有针对自己preamlbe的响应，则退避。3、 UE如果在接收窗口没有收到任何针对自己RA-RNTI的RAR，则直接在N+4帧内重新发码，不需要退避了。上面描述都是321中说的，自己补充几点：1、timing值在RAR时是绝对值，而以后的MAC信息元素调整是相对值，随机接入完成后timing值应当复位。如果随机接入过程中（MSG4下来之前）收到了MAC信息元素的timing调整，厂家自己决定怎么做，可以忽略该调整；2、Temporary C-RNTI需要保存用来后续msg3加扰；
