Канал произвольного доступа (RACH) является передачей по восходящей линии связи, используемой UE для инициирования синхронизации с eNodeB.
Взаимосвязь между RACH, транспортным каналом, и PRACH, физическим каналом, как описано в [2], показана в следующей таблице.
Транспортный канал (TrCH) | Физический канал |
---|---|
RACH | PRACH |
Однако на самом деле не существует каких-либо процессов кодирования, которые происходят для кодирования транспортного канала RACH на вход PRACH. Кроме того, отсутствует логический канал, который преобразуется во вход транспортного канала RACH; RACH начинается на уровне MAC. RACH эффективно состоит из ряда параметров на уровне MAC, которые в конечном счете управляют тем, как и когда генерируется физический канал PRACH.
Передача PRACH (преамбула PRACH) является сигналом на основе OFDM, но она генерируется с использованием отличной структуры по сравнению с другой передачей по восходящей линии связи; наиболее примечательно, что он использует более узкое расстояние между поднесущими и поэтому не ортогональен PUSCH, PUCCH и SRS, поэтому эти каналы будут страдать от некоторой интерференции от PRACH. Однако интервал между поднесущими, используемый PRACH, является целым числом интервалов, используемых для других каналов, и поэтому PUSCH, PUCCH и SRS не влияют на PRACH.
Преамбула PRACH состоит из циклического префикса, полезной части последовательности и затем защитного периода, который является просто неиспользованным фрагментом времени до конца последнего подкадра, занятого PRACH.
Этот защитный период допускает неопределенность синхронизации из-за расстояния UE до eNodeB.
Поэтому размер защитного периода определяет радиус камеры, так как любая задержка распространения, превышающая защитное время, заставит преамбулу произвольного доступа перекрывать следующий субкадр в приемнике eNodeB.
Использование передачи OFDM с циклическим префиксом позволяет эффективному приемнику на основе частотной области в eNodeB выполнять обнаружение PRACH.
Существует пять форматов преамбулы PRACH, которые имеют разную длину для циклического префикса, полезной части символа и защитного периода.
Формат преамбулы | TCP | TSEQ | Период охраны |
---|---|---|---|
0 | 3,168× Ts | 24,576× Ts | 2,976× Ts |
1 | 21,024× Ts | 24,576× Ts | 15,840× Ts |
2 | 6,240× Ts | 2×24,576× Ts | 6,048× Ts |
3 | 21,024× Ts | 2×24,576× Ts | 21,984× Ts |
4 | 448× Ts | 4,096× Ts | 288× Ts |
Обратите внимание, что формат преамбулы 4 применим только для TDD в специальных подкадрах (подрамник 1 или 6) и со специальным строением субкадра, которая приводит к тому, что UpPTS с 2 символами длительностью, то есть PRACH формата преамбулы 4 находится в UpPTS. Форматы 2 и 3 имеют два повторения номинальной последовательности PRACH, которая обеспечивает большую общую энергию передачи и, следовательно, позволяет обнаруживать в более низких ОСШ. Кроме того, Формат 1 от 0 и Формат 3 от 2 имеют более длительный период защиты, позволяя увеличить размер камеры. Недостатком является то, что, когда время циклического префикса, время последовательности и период защиты суммируются, некоторые форматы требуют нескольких подкадров для передачи.
Формат преамбулы | Количество субкадров |
---|---|
0 | 1 |
1 | 2 |
2 | 2 |
3 | 3 |
4 | 1 |
Штраф за использование нескольких подкадров является снижением пропускной способности для нормальной передачи по восходящей линии связи.
Как уже упоминалось, PRACH использует более узкий интервал между поднесущими, который является нормальной передачей по восходящей линии связи, в частности 1250 Гц для форматов 0-3 и 7500 Гц для формата 4. Отношение нормального интервала между поднесущими восходящей линии связи к интервалу между поднесущими PRACH, K, K = 12 для форматов 0-3 и K = 2 для 4 формата.
PRACH спроектирован так, чтобы соответствовать той же полосе пропускания, что и 6 RB нормальной передачи по восходящей линии связи. Для примера 72 поднесущих с интервалом 15 000 Гц составляют 1,08 МГц. Это облегчает планирование пропусков в нормальной передаче по восходящей линии связи, чтобы обеспечить возможности PRACH.
Поэтому существуют 72 × K поднесущих для PRACH, в частности 864 для форматов 0-3 и 144 для 4 формата. Как будет объяснено в следующем подразделе, передача PRACH для форматов 0-3 использует 839 активных поднесущих, а для формата 4 использует 139 активных поднесущих; количество активных поднесущих обозначено NZC.
Как и в случае нормальной передачи SC-FDMA восходящей линии связи, существует сдвиг половинной поднесущей (7500 Гц), который для PRACH является сдвигом поднесущей K/2. Другое смещение поднесущей φ (7 для форматов 0-3 и 2 для формата 4) центрирует передачу PRACH в пределах полосы пропускания 1,08 МГц.
Формат преамбулы | φ + <reservedrangesplaceholder0>/2 | NZC | 72 K – NZC – φ – <reservedrangesplaceholder0>/2 |
---|---|---|---|
0–3 | 13 | 839 | 12 |
4 | 3 | 139 | 2 |
Фактическая передача PRACH является основанной на OFDM реконструкцией последовательности Задова-Чу во временном интервале. Модулятор OFDM используется для позиционирования Последовательности Задова-Чу в частотный диапазон (то есть для размещения 6RBs передачи PRACH в 6 последовательных RB, начиная с некоторого конкретного физического ресурсного блока, обозначенного как в стандарте). Если выход модулятора OFDM в временной интервал должен быть Последовательность Задова-Чу, вход модулятора OFDM должен быть Последовательностью Задова-Чу в частотный диапазон. Поэтому активные поднесущие, которые NZC в количестве, устанавливаются в значения NZC ДПФ -point NZC последовательности Zadoff-Chu.
Тесты соответствия для PRACH, как определено в разделе 8.4 [1], тестируют частоту ложных предупреждений и частоту обнаружения PRACH в различных окружениях. Для демонстрации того, как выполнить тест скорости ложного предупреждения PRACH, указанный в разделе 8.4.1, смотрите Тест соответствия вероятности ложного предупреждения PRACH. Для демонстрации того, как выполнить тест скорости обнаружения PRACH, указанный в разделе 8.4.2, смотрите Тест соответствия обнаружения PRACH.
[1] 3GPP TS 36.104. "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Base Station (BS) Radio Transmission and Reception ". 3rd Генерация Partnership Project; Группа технических спецификаций Радиосеть доступ. URL-адрес: https://www.3gpp.org.
[2] 3GPP TS 36.212. "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Мультиплексирование и канальное кодирование. "3rd Генерация Partnership Project; Группа технических спецификаций Радиосеть доступ. URL-адрес: https://www.3gpp.org.
ltePRACH
| ltePRACHDetect
| ltePRACHInfo
| zadoffChuSeq