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LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1 1 頁頁目錄目錄目錄目錄.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)語和常用符號.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).62.1.1PRACH配置索引（prach-ConfigurationIndex）.62.1.2零相關(guān)配置（zeroCorrelationZoneConfig）.142.1.3根序列索引（rootSequenceIndex）.182.1.4是否為高速狀態(tài)（hig

2、hSpeedFlag）.212.1.5頻率偏移（prach-FrequencyOffset）.222.2PRACH 信道的參數(shù)的配置方法.232.2.1PRACH信道參數(shù)的配置步驟.232.2.2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 PRACH 信道的參數(shù)的配置.243.1.1密度為1情況下PRACH相關(guān)參數(shù)配置.243.1.2密度為2情況下PRACH相關(guān)參數(shù)配置.263.2FORMAT 4 時 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.3

3、2LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 2 2 頁頁1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 LTE3.0 版本需要配置的 PRACH 信道的各參數(shù)進(jìn)行了說明和描述，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、測試人員等。1.4參考資料1.LTE 無線配置參數(shù)分析.

4、doc V1.12.LTE PRACH 密度需求分析.docV1.03.LTEUMTS 長期演進(jìn)理論與實(shí)踐馬霓、鄔鋼等譯4.3GPP TS 36.211 Physical Channels and Modulation 1.5縮寫術(shù)語和常用符號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LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 3 3 頁頁1、原理PRACH 前導(dǎo)

5、序列是由長度為 839 的 ZC（Zadoff-Chu）序列組成，每個前導(dǎo)序列對應(yīng)一個根序列 。協(xié)議 36.211 中規(guī)定在一個小區(qū)中有 64 個前導(dǎo)序列。一個根序列 通過多次的循環(huán)移位產(chǎn)生多個前導(dǎo)序列。如果一個根序列不能產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)序列，那么利用接下來的連續(xù)的根序列繼續(xù)產(chǎn)生前導(dǎo)序列，直到所有 64 個前導(dǎo)序列全部產(chǎn)生。根據(jù)隨機(jī)接入循環(huán)偏移 Ncs，可以得到生成 64 個前導(dǎo)序列所需的根序列 個數(shù)。因此為了減少信令開銷，每個小區(qū)都選擇連續(xù)的根序列 。當(dāng)知道第一個根序列 ，就可以知道其余的根序列 。那么在一個小區(qū)中只需要廣播第一個根序列的編號 Logical root sequence n

6、umber 即可。2、設(shè)計1）設(shè)計流程圖2）具體步驟PRACH 設(shè)計按照如下步驟設(shè)計： 步驟 1：確定高低速場景根據(jù)小區(qū)覆蓋區(qū)域的特征，確定該小區(qū)覆蓋場景是高速或低速場景。該屬性值影響 Ncs 的選擇。 步驟 2：確定 Preamble Format協(xié)議定義了 5 種 Preamble Format，不同的格式適合不同的小區(qū)半徑。根據(jù)小區(qū)的覆蓋半徑，選擇合適的 Preamble Format這里列舉不同 Preamble Format 對應(yīng)的小區(qū)最大覆蓋半徑。Preamble Format 小區(qū)最大半徑 (km)0 141 772 293 1074 1.4注 1：對應(yīng)協(xié)議 36.211 中的

7、Table 5.7.1-1: Random access preamble parameters. 步驟 3：確定 Ncs Configuration協(xié)議定義 16 種 Ncs 配置（針對 Preamble 格式 03）或 7 種 Ncs 配置（針對 Preamble 格式 4） 。不同配置下的 Ncs 取值不同，從而生成 64 個 Preamble 序列所需的根序列 的個數(shù)不同。同時高速和低速下的 Ncs 長度也不同。注 2：對應(yīng)協(xié)議 36.211 中的 Table 5.7.2-2 Cyclic shifts for preamble generation (preamble formats

8、 0-3)和表 Table 5.7.2-3 Cyclic shifts for preamble generation (preamble formats 4)。 步驟 4：確定根 的個數(shù)根據(jù) Preamble Format 對應(yīng)的前導(dǎo)序列長度和 Ncs Configuration，確定根 的個數(shù)。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 4 4 頁頁注 3：對應(yīng)協(xié)議 36.211 中的 Table 5.7.2-1: Random access preamble sequence length. 步驟:5：確定 Logical root sequence number根據(jù)協(xié)議 36.211 中的

9、Table 5.7.2-4 Root Zadoff-Chu sequence order for preamble formats 0 3 和 Table 5.7.2-5 Root Zadoff-Chu sequence order for preamble formats 4，隨機(jī)選擇 Logical root sequence number，但是要同時滿足以下兩項(xiàng)條件：1）不能與鄰區(qū)配置的第一個 Logical root sequence number 相同；2）與鄰區(qū)配置的第一個 Logical root sequence number 不同時，但要保證根據(jù) Ncs 配置確定的所需根序列

10、 個數(shù)的情況下，剩余的 Logical root sequence number 不同；3、Preamble 設(shè)計實(shí)例這里對三個小區(qū)（Cell A，Cell B，Cell C）的 Preamble 進(jìn)行設(shè)計，該三個小區(qū)互為鄰區(qū)。1）該三個小區(qū)的覆蓋場景為低速場景；2）Preamble format 選擇 format 0；3）Ncs Configuration 選擇 8， Ncs 長度等于 46；4）根序列數(shù)為 4。Preamble Format 為 0，Ncs Configuration 為 8，對應(yīng)根序列長度為 839，則一個根序列可以生成 18 個前導(dǎo)序列，其中 （向下取值） ，所以至少

11、需要 4 個根 才能產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)序列。5）Cell A 選擇 Logical root sequence number 為 766769，Cell B 選擇 770773，Cell C選擇 774777。 Ncs 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)系參見如下公式： （公式 1）其中，對于前導(dǎo)格式 0-3， ，對于前導(dǎo)格式 4， ；對于前導(dǎo)格式 0-3， ，對于前導(dǎo)格式 4， ；為最大多徑時延擴(kuò)展，是小區(qū)邊緣 UE 對抗多徑干擾的保護(hù)；為光速。原則上，Ncs 越大，小區(qū)半徑越大，以下是根據(jù)公式 1 計算獲得的前導(dǎo)格式 0-3 、前導(dǎo)格式 4，Ncs 數(shù)

12、值及其對應(yīng)的最大小區(qū)半徑(假設(shè) )關(guān)系表。表 5 前導(dǎo)格式 03 時 Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑zeroCorrelationZoneConfig Unrestricted set Restricted set 小區(qū)半徑 小區(qū)半徑0 0 119.1km 15 1.4km1 13 1.0 km 18 1.7 km2 15 1.3 km 22 2.3 km3 18 1.7 km 26 2.9 km4 22 2.3 km 32 3.8 km5 26 2.8 km 38 4.6 km6 32 3.7 km 46 5.8 km7 38 4.5 km 55 7.1 kmLTE PRACH 參數(shù)配置分析

13、第第 5 5 頁頁8 46 5.7 km 68 8.9 km9 59 7.5 km 82 10.9 km10 76 10 km 100 13.5 km11 93 12.4 km 128 17.5 km12 119 16.1 km 158 21.8 km13 167 23 km 202 28.1 km14 279 39 km 237 33.1 km15 419 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 Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑zeroCorrelationZoneConfig 小區(qū)半徑0 2 NA1 4 NA2 6

14、81m3 8 369m4 10 657m5 12 945m6 15 1376m注：最大擴(kuò)展時延 Tds 暫時按照 5us 考慮， 若后期有更合理的值，則再更新文檔。1.1.1.3 低速情況下產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)碼需要的根序列個數(shù) （公式 2）其中,K 表示根序列的個數(shù)；前導(dǎo)格式 0-3， ，對于前導(dǎo)格式 4， ；64 表示 64 個前導(dǎo)碼；根據(jù)公式 2，計算出低速（非限制集）情況下產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)碼需要的根序列數(shù)，如表 6。 表 6 Ncs 值和產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)需要的根序列數(shù) 配置 值(非限制集) 產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)非限制集需要的根序列個數(shù)0 0 641 13 12 15 23 18 24

15、22 25 26 26 32 37 38 38 46 49 59 510 76 611 93 8LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 6 6 頁頁12 119 1013 167 1314 279 2215 419 32表 10 Format 4 格式下的根序列zeroCorrelationZoneConfig 產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)非限制集需要的根序列個數(shù)0 2 11 4 12 6 13 8 14 10 15 12 16 15 2LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 7 7 頁頁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，都是小區(qū)級

16、參數(shù)分別是：PRACH 配置索引（prach-ConfigurationIndex）零相關(guān)配置（zeroCorrelationZoneConfig）根序列索引（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)編號參數(shù)編號取值范圍取值范圍物理單位物理單位調(diào)整步長調(diào)整步長0.63默認(rèn)值：51無無參數(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-ConfigurationInd

17、exeNodeB-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)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道- PRACH 配置索引不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明無用于指示小區(qū)的 PRACH 配置索引。該參數(shù)指示了 PRACH 的頻域資源索引、時域的無線幀、半幀、子幀的資源占用情況。該參數(shù)確定后，小區(qū) PRACH 的時、頻資源即可確定，同時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） ，其定義見下表（36.211 Table 5.7.1-4） 。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 8 8 頁頁UL/DL configuration

18、 (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)(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

19、)(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(0,0,0,0)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)(

20、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(0,0,0,1)(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

21、)(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)(1,0,0,0)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,

22、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)(1,0,0,0)(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)(

23、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)(0,0,1,1)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

24、)(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)(0,0,0,2)(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)

25、(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)(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,

26、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)(1,0,0,0)(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,

27、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)(1,0,1,1)LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 9 9 頁頁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,

28、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)(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)

29、(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)(1,0,1,0)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,

30、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)(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,

31、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)(0,0,1,0)(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

32、,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)(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

33、(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,*)(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

34、,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,*)(1,0,0,*)(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,*)(

35、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,*)(0,0,1,*)(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

36、(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,*)(2,0,0,*)(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,

37、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,*)(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

38、,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/AN/AN/AN/A60N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/ALTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1010 頁頁61N/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 pra

39、ch-FrequencyOffset 的基礎(chǔ)上指示同一時刻內(nèi)頻分的各個 PRACH 信道的頻RAf率位置；：指示 PRACH 信道的無線幀位置，0 為全部無線幀，1 為奇數(shù)無線幀，2 為2 , 1 , 0)0(RAt偶數(shù)無線幀；：指示 PRACH 信道在無線幀的前半幀或后半幀，0 為前半幀，1 為后半幀；1 , 0) 1 (RAt：指示 PRACH 信道在“5ms 半幀”內(nèi)的上子幀序號，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)接入信號是由CP（長度為TCP）、前導(dǎo)序列（長度為TSEQ）和GT (長度為)三個GTT部分組成，前導(dǎo)序列與PRACH時隙

40、長度的差為GT，用于對抗多徑干擾的保護(hù)，以抵消傳播時延。一般來說較長的序列，能獲得較好的覆蓋范圍，但較好的覆蓋范圍需要較長的CP和GT來抵消相應(yīng)的往返時延，即小區(qū)覆蓋范圍越大，傳輸時延越長，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)前綴長度、序列長度、以及GT長度如下表3。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1111 頁頁P(yáng)reamble 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)

41、前綴 CP 的長度； TGT為保護(hù)間隔；TRTT為最大往返時間。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 長度(Ts/)sGT 長度()DSTs()r km03168/103.132976/96.886.2514.53121024/684.3815840/515.6316.6777.3426240/203.136048/196.886.2529.53321024/684.3821984/715.6316.67100.164448/14.583288/9.37551.406具體可以敘述為：PreamblePreamble 格式格式 0 0：持

42、續(xù)1ms，序列長度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)場景。PreamblePreamble 格式格式 1 1：持續(xù) 2ms，序列長度 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，序列長度 1600us，適用于中型小區(qū)，最大小區(qū)半徑為29.53km。PreamblePreamble 格式格式 3 3：持續(xù) 3ms，序列長度 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、孤島等需要超長距離覆蓋的場景。Preamble 格式 4： T

43、DD模式專用的格式，持續(xù)時間157.292s（ 2個OFDM符號的突發(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)充覆蓋等場景。它是對半徑較小的小區(qū)的一種優(yōu)化，可以在不占用正常時隙資源的情況下，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。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1212 頁頁2.1.1.3 RACH 容量選擇這里用一個簡單的模型來估計有限的 PRACH 資源上的競爭隨機(jī)接入用戶的承載數(shù)量。設(shè)定在某時間間隔中需要進(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)

44、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，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，在這個簡單模型中記為一個新用戶的UEcollp接入，則任一用戶 A 選定資源集（共個資源）中某一資源時，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資源，其概率約為。即用戶 A 不1T m11NT mT m和其他用戶發(fā)生碰撞的概率為：時間間隔 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)碰撞概率對所支

45、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，檢測到碰撞后UEcollp就可以使用回退機(jī)制） ，一個 PRACH 資源（一個 1.08MHz 帶寬的時頻資源）中的64Preambles 均用于競爭隨機(jī)接入，則一個 PRACH 資源可以接入的用戶數(shù)64m 個。如果一個無線幀（10ms）內(nèi)有兩個 PRACH 資源（即64ln 1 0.010.6432N 密度為 2） ，則每秒鐘可以接入的用戶數(shù)為個。這就1002 64 ln 1128UEcollNp 是 LTE 中期望的典型 PRACH 負(fù)載能力。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1313 頁頁下面兩幅圖

46、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，其中第二幅圖是對第一幅圖在碰撞概率低于 1%時的縮放。途中橫坐標(biāo)表示 1s中內(nèi)發(fā)起 RACH 的總次數(shù)（競爭式） ，縱坐標(biāo)表示碰撞概率，64signatures 表示10ms 周期內(nèi)共有 64 個 preamble 可用，128signatures 表示共有 128 個 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preamble 可以支持 200 次/s 的競爭式隨機(jī)接入。0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%10305070901

47、1013015017019016 signatures32 signatures64 signatures128 signatures進(jìn)一步考慮將隨機(jī)接入?yún)^(qū)分為競爭式的和非競爭式兩種情況，為非競爭式隨機(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)競爭式隨即接入負(fù)載和非競爭式隨機(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。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1414 頁頁 10002000300040005000600070008000900010000aRACH load12.224.436.748.961.173.385.697.8110.

48、0122.2load for dedicated signatures9.719.429.238.948.658.368.177.887.597.2雖然預(yù)留會導(dǎo)致競爭式的preamble個數(shù)的減少，但是由于可以通過分配的方式避免碰撞，preamble的使用效率會得到提升。以7000個UE時非競爭隨機(jī)接入的負(fù)載是68.1 access/second為例，這個負(fù)載由以下三部分構(gòu)成：- Call establishment (RT): 1.9- Handover (RT): 8.8 - Handover (NRT): 58.3假設(shè)為了切換時能夠采用一個異步的方法，一個相同的preamble應(yīng)該在后續(xù)

49、連續(xù)5個時刻上被保留，而下行資源分配（下行數(shù)據(jù)到達(dá)）只是需要在1個隨機(jī)接入時刻上1個專用preamble即可。因此可以采用一個因子5修正切換時的非競爭隨機(jī)接入負(fù)載，從而得到總的非競爭式隨機(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 個專用 preamble每個隨機(jī)接入時刻的 preamble 需求到達(dá)滿足 Poisson 分布 能夠接受的專用 preamble 消耗完的概率是 0.5%滿足 1- P0 P1- Px UECell

50、36.211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)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道-零相關(guān)配置不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明無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CSNLTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1616 頁頁3（36.211 Table 5.7.2-2:） 、表 4（Table 5.7.2-3） ，對于前導(dǎo)格式 0-3，本參數(shù)的取值范圍為0-15，對于前導(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 2.1.4 節(jié)的“是

51、否為高速狀態(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).CSNzeroCorre

52、lationZoneConfig 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)系參見如下公式：rCSZCsDSRTT22NN NTTTrcc （公式 1）其中，對于前導(dǎo)格式 0-3，對于前導(dǎo)格式 4，；24576N 4096N 對于前導(dǎo)格式 0-3，對于前導(dǎo)格式 4，；839ZCN139ZCNLTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1717 頁頁為最大多徑時延擴(kuò)展，是小區(qū)邊緣 UE 對抗多徑干擾的保護(hù)；DST為光速。c

53、原則上，Ncs 越大，小區(qū)半徑越大，以下是根據(jù)公式 1 計算獲得的前導(dǎo)格式 0-3 、前導(dǎo)格式 4，Ncs 數(shù)值及其對應(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 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 km6

54、32 3.7 km465.8 km738 4.5 km557.1 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 Ncs 值與支持的最大小區(qū)半徑zeroCorrelationZoneConfigCSN小區(qū)半小區(qū)半徑徑LTE PRACH

55、 參數(shù)配置分析第第 1818 頁頁02 NA14 NA26 81m38 369m410 657m512 945m615 1376m注：最大擴(kuò)展時延 Tds 暫時按照 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 個前導(dǎo)碼需要的根序列個數(shù) （公式 2）其中,K 表示根序列的個數(shù)；前導(dǎo)格式 0-3，(根長)，對于前導(dǎo)格式 4，；839ZCN139ZCN64 表示 64 個前導(dǎo)碼；根據(jù)公式 2，計算出低速（非限制集）情況下產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)碼需要的根序列數(shù)，如表 6。 表 6 Ncs 值和產(chǎn)生 64 個前導(dǎo)需要的根序列數(shù) 配置配置值( (非限制集非限制集)

56、)產(chǎn)生產(chǎn)生 6464 個前導(dǎo)非限制集需要的根序列個數(shù)個前導(dǎo)非限制集需要的根序列個數(shù)00641131215231824222526263237383846495951076611938121191013167131427922CSNCSNK = 64/ Nzc/Ncs LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 1919 頁頁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 個前導(dǎo)非限制集需要的根序個前導(dǎo)非限制集需要的根序列個數(shù)列個數(shù)02 114 126 138 1410 1512 1615 22.1.2

57、.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根序列索引（rootSequenceIndex）2.1.3.1 參數(shù)基本信息參數(shù)編號參數(shù)編號取值范圍取值范圍物理單位物理單位調(diào)整步長調(diào)整步長0.837（format4 時 0137）默認(rèn)值：0無無參數(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)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道-根序列索引不同場景下的

58、差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明無小區(qū)可用的 64 個前導(dǎo)集合是由一個或多個根 Zadoff-Chu 序列（簡稱 ZC 序列）進(jìn)行循環(huán)移位產(chǎn)生的，小區(qū)使用的根序列的起始根序列的邏輯序號由本參數(shù)進(jìn)行配置，參見表9（36.211 的 Table 5.7.2-4） 、表 10（36.211 的 Table 5.7.2-5） ，在系統(tǒng)信息中進(jìn)行廣播。系統(tǒng)共使用 838 個 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）_maxcsNLTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 2020 頁頁NCS_maxUE

59、Cell36.211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)不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明在高速小區(qū)的場景下應(yīng)該取值為“TURE”對于高速移動環(huán)境下的 UE，由于多普勒效應(yīng)，會破壞 ZC 序列不同循環(huán)移位之間的正交性，這對這種環(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)時取值為 FALSE。LTE PRACH 參數(shù)配置分析第第 2323 頁頁2.1.5頻率偏移（prach-Frequency

60、Offset）2.1.5.1 參數(shù)的基本信息參數(shù)編號參數(shù)編號取值范圍取值范圍物理單位物理單位調(diào)整步長調(diào)整步長4.290.94無無參數(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)邏輯無線資源參數(shù)-物理隨機(jī)接入信道-頻率偏移不同場景下的差異化配置說明不同場景下的差異化配置說明無該參數(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