关于LTE随机接入的问题 - 通信技术你问我答 -
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&问答管理员： &&
待解决问题
关于LTE随机接入的问题&&
离问题结束还有0天0小时 &|&
提问时间： 08:27
我想问一下，在LTE非竞争随机接入中有没有可能因为受指示的终端用同样的前导在同样的PRACH资源上发送而产生碰撞呢？比如说网络同时发非竞争随机接入切换信令时带有的随机接入信息与发PDCCH order带有的随机接入信息相同，这样有没有可能造成两个非竞争随机接入终端的碰撞？谢谢各位~！
问题答案 (&24&条&)
1、用于竞争的随机接入的preamble与用于非竞争的随机接入的preamble分别属于不同的集合，因此二者不会有冲突；
2、用于非竞争的随机接入的preamble是由eNodeB分配，无论是handover还是PDCCH order所发下去的preamble index，都由eNodeB控制，eNodeB只要保证每次从非竞争的随机接入的preamble集合中，选择一个未被使用的preamble，就不会造成冲突。
楼上正解，系统消息里已经预留了非竞争PREAMLE ID
对的，在系统消息里广播了，这才是关键，否则UE也不可能知道哪些是预留的。
个人认为，在SIB2中广播的关于哪些preamble可用于基于竞争的随机接入，哪些preamble可用于基于非竞争的随机接入，更大程度是为了让UE知道，由UE自己选择preamble时（此时为基于竞争的随机接入），只能从那些留给基于竞争的随机接入的preamble中选取。
其实协议并没有规定eNodeB给UE分配的preamble不能从基于竞争的哪些preamble中选取。虽然eNodeB并不会这么做。如果你看36.321的5.1.2节，就可以看出，UE只是盲目地遵从eNodeB给它分配的preamble，才不会校验这些preamble是不是在那些预留给非竞争随机接入的preamble集合里的。（见协议中的下面这句话）
If ra-PreambleIndex (Random
Access Preamble)
and ra-PRACH-MaskIndex (PRACH
Mask Index) have been
explicitly
signalled and ra-PreambleIndex is not 000000:
the Random Access Preamble
and the PRACH
Mask Index
are those explicitly
signalled.
所以说，SIB2只是告诉UE关于preamble如何分类，具体如何保证那些用于非竞争的随机接入的preamble不冲突，还是取决于eNodeB的实现。
因此，我也就不赞同你的观点！
谢谢你的回答，我想问一下，如果说我们假设eNodeB在进行非竞争随机接入时给UE发送的都是专用前导，但是如果若干个非竞争随机接入过程同时进行，eNodeB有没有可能将相同的prach资源以及专用前导ID发送给不同的终端，这样造成碰撞？再进一步，如果没有碰撞，收到相同前导ID的终端都监听到了随机接入的响应，这样是不是还要进行竞争解决？这样不就违背了非竞争随机接入过程了么？（36.300）
谢谢你的回答，你说“eNodeB只要保证每次从非竞争的随机接入的preamble集合中，选择一个未被使用的preamble，就不会造成冲突。 ”那如果同时有多个非竞争随机接入过程需要受理，专用前导资源ID已经供大于求，有没有可能造成非竞争随机接入前导的碰撞？如果不碰撞，不同终端收到了相同的随机接入响应，之后该怎么做呢？
If ra-PreambleIndex (Random
Access Preamble)
and ra-PRACH-MaskIndex (PRACH
Mask Index) have been
explicitly
signalled and ra-PreambleIndex is not 000000:
the Random Access Preamble
and the PRACH
Mask Index
are those explicitly
signalled.”
这里面就体现了ra-PRACH-MaskIndex 的作用，只要eNB将此参数不要设置为0，这样的话UE即使第一次碰撞再重发随机接入前导的话就还是会使用之前分配的专用前导在被分配的PRACH资源上发送。
那我想再问以下前辈，“ra-PRACH-MaskIndex”是分给终端的非竞争随机接入PRACH资源，“prach-ConfigIndex”是通过广播消息告之终端的竞争随机接入的PRACH资源，参考36.211表5.7.1.2-5.7.1.4查到，但是ra-PRACH-MaskIndex怎么查其对应的PRACH资源呢？我在36.321上的Table 7.3-1，看到了那个对应的PRACH Mask Index的值，其中的“PRACH Resource Index 0”是不是又和36.211表5.7.1.2-5.7.1.4 PRACH
configuration Index对应呢？
嗯，我同意第一条观点，第二条观点我没怎么看懂，呵呵。
补充下，跟据3GPP协议规定，每个小区的前导为64 个，64 个前导中，随机接入前导组分为3组，随机前导A组，随机前导B组和专用前导组，对于非竞争的随机接入，使用专用前导组；对于竞争的随机接入，使用A组或B组（A、B两组都是用于竞争的随机接入，具体用哪组跟路径损耗和协议参数有关）。
如果发生碰撞，eNodeB 在MAC 层信令中选择携带一个BackOff 指示给UE，以避免UE 立即进行前导重发，降低随机接入碰撞概率，同时缓解eNodeB 的处理负载。这个Backoff取值有16种（有3种保留），每种对应于一个极限时间，手机收到这个backoff值以后，会在0--backoff这个时间范围里面随机取一个时间作为重发的时间间隔，所以，backoff这个值如果取得越大，那么，发生碰撞的概率就越小，反之亦然。
应该不可能，如果碰撞，ENB侧最多只能解调一个用户信息，或一个都解调不出来（这种概率大）
2个问题一起回答吧！
首先需要明确一个问题，冲突是如何产生的？
UE随机选择一个preamble用于随机接入，就可能导致多个UE在[color=Red]同一子帧[/color]内选择[color=Red]同一PRACH资源[/color]的[color=Red]同一个preamble[/color]，从而导致冲突的出现（此时多个UE使用相同的RA-RNTI和preamble，因此UE还不确定RAR是给自己的还是给别的UE的，所以UE才会发msg3，把自己的名号，即唯一的标志告诉eNodeB）。这就是为什么需要冲突解决的原因！
eNodeB不仅能够指定专用前导，还能指定专用前导在哪个PRACH资源上发送（ra-PRACH-MaskIndex ）。如果eNodeB给2个UE分配了相同的专用前导，但PRACH资源不同，则2个UE监听不同的RA-RNTI加扰的RAR，也不会造成冲突。
通常不会把相同的PRACH资源和专用前导ID分配给不同的终端。而且专用前导的个数通常不会太少。
基于非竞争的随机接入是由eNodeB触发的，eNodeB可以控制基于非竞争的随机接入的数目。如果前导资源ID已经供大于求，eNodeB就让UE发起基于竞争的随机接入。这也是每一种随机接入过程的触发事件都支持基于竞争的随机接入过程的原因（不确定是否还有其它原因）。如：Handover情况下，如果eNodeB有可用的非竞争preamble，则eNodeB可以让UE发起非竞争的随机接入；如果非竞争的preamble用完了，eNodeB就让UE发起基于竞争的随机接入。
个人理解，欢迎大家一起讨论！
附：有些流程在回复中没法讲得太细。关于随机接入过程，我写过一篇专题，在我的博客里，可供参考。如果有不对或不全的地方，欢迎大家指出，大家一起交流！
backoff是在RAR MAC PDU的subheader中发给UE的。UE会在一下几种情况使用backoff（使用方式如你所说）
1、在RAR时间窗内没有接收到使用对应RA-RNTI加扰的RAR；
2、接收到了对应RA-RNTI加扰的RAR，但RAR中的所带的preamble与UE所发的preamble不一致；
3、冲突解决失败。
所以，backoff与是否发生碰撞没有关系。对于第三种情况，也是因为碰撞已经发生，在解决碰撞的时候，发现eNodeB站在了另一个UE那边，那只能先平复一段时间（backoff的作用），然后重新发起随机接入了。。
我明白了，非常感谢，我会再把你的博文好好看看，有问题一起讨论，麻烦你再帮我回答一个问题：“ra-PRACH-MaskIndex”是分给终端的非竞争随机接入PRACH资源，“prach-ConfigIndex”是通过广播消息告之终端的竞争随机接入的PRACH资源，参考36.211表5.7.1.2-5.7.1.4查到，但是ra-PRACH-MaskIndex怎么查其对应的PRACH资源呢？我在36.321上的Table 7.3-1，看到了那个对应的PRACH Mask Index的值，其中的“PRACH Resource Index 0”是不是又和36.211表5.7.1.2-5.7.1.4 PRACH configuration Index对应呢？
你说的非常好，但是你说的是eNB基于非竞争模式给UE分配preamble，我指的是UE自己选择preamble进行随机接入，例如初始接入过程中的随机接入，这时候UE就要从SIB2中知道哪些preamble是基础竞争的，哪些不是的。
“ra-PRACH-MaskIndex是分给终端的[color=Red]非[/color]竞争随机接入PRACH资源”这种说法是不对的，你看看36.321的5.1.2节，里面有介绍UE在发送preamble时，如何选择PRACH资源。
其它问题我没办法一下子说清楚，有点复杂。但我的博客里有介绍，这里我就不一一说明了。
不好意思！我误解了你的意思！
大家多交流！:lol
我个人理解是这样的：随机接入过程应该是包含多次前导发送过程，比如第一次发送前导，和另一个用户碰撞了，那么，UE在规定的时间窗内未曾收到RAR或者收到的RAR中premble不一致，那么，会在0--backoff这个时间内再次发送前导且会加大功率发送，所以，backoff这个参数是跟随机接入有关的！个人理解，呵呵
哦，对了 ，我把竞争和碰撞搞错了
哈哈，通过讨论，收获不好啊，今天，谢谢各位高手啊~！:lol:kiss:
接入里面的这个T_RNTI的意思是不是临时性的用于区分UE的呀？而这个C_RNTI是不是也是区分UE的？他们什么关系呢？
这个让我想到了GPRS里面的TLLI（貌似也是用于区分手机的）和P-TIMSI，不知道是不是差不多？
不好意思，昨天把您的意思理解错了，今天仔细看了看，终于明白您提的问题了。
你说的情况个人认为是有可能的，但是，我想，所谓的非竞争随机接入过程指的应该是在专用pre足够的情况下才不会出现竞争的，所以，如果出现你说的场景，可能是全网出现大规模拥塞或者切换异常频繁的情况下，才有可能导致专用的pre不够，可能会出现您说的碰撞的可能。
其次，我知道华为的设备（因为华为设备我了解比较多点，所以拿来举例子），有个功能叫做RACH优化，可以尽可能的降低你说的那种“碰撞”，具体功能我给你转载如下：
RACH 优化功能通过统计专用前导的分配、随机前导的检测和PUSCH 负载等情况，自适应调整前导分组
和PRACH 配置：
 如果eNodeB 收到的随机前导数量较少并且当前PUSCH 高负载，则减少每个无线帧中的PRACH 资源
 如果eNodeB 收到的随机前导数量较多并且当前PUSCH 非高负载，则增加每个无线帧中的PRACH 资
 如果专用前导数量充裕且eNodeB 收到的随机前导数量较多，则减少专用前导的数量。
 如果专用前导数量短缺，则增加专用前导的数量。
如果前导分组或PRACH 配置发生变化，eNodeB 通过系统消息SIB2 将新的配置信息广播到UE，UE 将
使用新的PRACH 配置，使小区的随机接入性能得到优化。
RACH 资源调整功能通过参数RachAlgoSwitch 子开关RachAdjSwitch 设置。
具体你说的那种碰撞会不会发生，因为现在用户不多，所以，无从考证
从上面各位的讨论中学到了很多知识:)
我要回答：&
回答字数在10000字以内第三章&LTE&MAC协议解读&---&随机接入过程
3.4 MAC 过程
3.4.1 随机接入过程
3.4.1.1 概述
随机接入是蜂窝系统一个最基本的功能，它使终端与网络建立连接成为可能，诚如其名，这样的接入的发起以及采用的资源具有随机性，当然接入成功也具有随机性，那么在什么情况下需要发起随机接入的过程呢？随机的接入场景如下：
基于竞争模式的随机接入：
RRC_IDLE状态下的初始接入；
无线链路出错以后的初始接入；
RRC_CONNECTED状态下，当有上行数据传输时，例如在上行失步后“non-synchronised”，或者没有PUCCH资源用于发送调度请求消息，也就是说在这个时候除了通过随机接入的方式外，没有其它途径告诉eNB，UE存在上行数据需要发送
基于非竞争模式的随机接入：
RRC_CONNECTED状态下，当下行有数据传输时，这时上行失步“non-synchronised”，因为数据的传输除了接收外，还需要确认，如果上行失步的话，eNB无法保证能够收到UE的确认信息，因为这时下行还是同步的，因此可以通过下行消息告诉UE发起随机接入需要使用的资源，比如前导序列以及发送时机等，因为这些资源都是双方已知的，因此不需要通过竞争的方式接入系统；
切换过程中的随机接入，在切换的过程中，目标eNB可以通过服务eNB来告诉UE它可以使用的资源；
是否基于竞争在于在当时终端能否监听到eNB传递的下行控制信道，以便获得特定的资源用于传输上行前导，当然这个判断是由eNB作出的，而不是UE自己来决定的。
随机接入过程初始化
随机接入过程可以由PDCCH
order或者MAC子层自己来触发，如果UE收到一个发给它的PDCCH传输含有一个PDCCH
order，那么它就会发起一个随机接入过程，PDCCH
order或者是RRC消息会指示ra-PreambleIndex与ra-PRACH-MaskIndex信息以告诉UE它可以使用的前导序列以及发送机会。
在发起随机接入过程之前，下面的信息必须已经具备了：
用于发送随机接入前导的PRACH资源以及准备好了，由prach-ConfigIndex指示；
有可用的随机接入前导，在MAC层有可能设置两组随机接入前导:Group B与Group
A，分布用于指示发送的MSG3的大小，Group B的前导序列个数由下面的参数推导可得
Group B前导序列个数
= numberOfRA-Preambles -
sizeOfRA-PreamblesGroupA
在SIB2里面定义的PRACH的无线资源里面会提供上面的两个参数，从上面可以知道如果Group
A的前导序列跟总的随机接入前导序列相等，那么UE就知道不存在Group B的前导序列，Group A与Group
B的前导序列编号如下：
sizeOfRA-PreamblesGroupA &
1]以及[sizeOfRA-PreamblesGroupA numberOfRA-Preambles &
UE选择Group A还是选择Group
B就看是否有这个需要以及满足一定的条件，比如UE希望在发送MSG3里面携带VoIP的包，那么自然需要的资源就要大一些，那么当eNB收到UE发送的前导序列属于Group
B时，它就会分配多一点资源给UE来发送MSG3
如果存在Group B的前导序列，那么由于Group
B对于的MSG3消息比较大，因此必须满足一些额外的要求，
messagePowerOffsetGroupB与messageSizeGroupA, 配置的UE发射功率
PCMAX ，前导序列与MSG
3的功率偏移量，这些值跟当前的UE功率情况决定了最终选择GroupA还是B的前导序列
获得了接收随机接入响应的窗口大小参数ra-ResponseWindowSize，UE会在这个窗口期监听eNB是否给它回了响应，这个响应有eNB分配给UE的资源用于发送MSG3的。因此这个窗口大小就是UE等待的时间了，如果没有收到响应，那么UE就认为它发的前导没有被eNB收到，那么就要开始后面的处理了；
功率提升步长powerRampingStep.假如在前面发起的接入过程失败了，但是还没有达到最大尝试次数，那么UE就会提升功率发送下一次前导以提供发送成功的机会；
可以尝试发送的次数preambleTransMax，一般超过这个次数就认为UE无法接入了，至少可以认为这次的接入是失败的，会报告给上层协议层；
eNB期待接收到的前导序列目标功率preambleInitialReceivedTargetPower，这个值太高了，会造成干扰，太低了可能无法收到前导序列；
前导序列格式对应的功率偏移量，我们知道有5种前导序列，每一种格式都对应一个基准选择发射功率；
HARQ重传最大次数maxHARQ-Msg3Tx.
竞争消除定时器mac-ContentionResolutionTimer.
注：在某一时刻只能有一个随机接入过程，如果这个UE在处于一个随机接入过程，但是同时又收到新的随机接入的请求，这取决于UE的实现，是继续当前的过程，还是取消当前过程，然后根据新的请求发起一个新的过程
3.4.1.3初始随机接入
这里我们对这种最初需要使用的接入模式进行详细的介绍，这个过程一般分成四步，如前一页图所示：<img STYLE="text-align: margin: 0px auto 10 display:" ALT="" src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/bmiddle/5eba1ad1g815de" NAME="" BORDER="0"
TITLE="第三章&LTE&MAC协议解读&---&随机接入过程" />
图3.4.1-1竞争随机接入过程
、在发送上行接入前导序列之前，终端应该已经和系统下行同步好了，下行同步意味着UE获得了帧同步以及系统广播消息，但是上行并没有同步。通过前导序列，让eNB知道存在一个终端试图跟基站建立连接；
根据确认的前导分配相应的资源用于发送消息3（MSG3）；
eNB通过时隙调整确保上行同步，也就是发送time-advance消息实现；同时分配上行资源，这些内容就是由随机接入响应消息携带；
步骤三、在已经分配的资源上发送用户ID，以及相应的UL-SCH信息用于发送用户ID以及RRC连接请求之类的等基本信息，也就是所谓的消息3了（MSG3），具体内容跟用户所处的状态相关；
步骤四、通过DL-SCH发送冲突解决消息到终端。
只有第一步是纯粹的物理层过层，后面三个步骤跟普通的数据传输过程没有区别，看MAC协议经常看到MSG3或者MSG4等等，因为在随机接入的过程中，这些消息的内容不是固定，有时候可能携带的是RRC连接请求，有时候可能会带一些控制消息甚至业务数据包，因此简称为消息3之类，其意思就是第三条消息。
步骤一、发送随机接入前导
随机接入资源
预留的资源带宽为6个RB，那么对于LTE支持的所有带宽都是可以满足的，这样可以非常方便的实现系统扩展，在物理层设计都会基于这样的考虑的，比如同步信道以及物理广播信道都是如此。
考虑到在发送前导序列时，上行并没有同步，需要防止对其他非接入资源的干扰，因此前导的序列长度大约0.9ms，留下0.1ms作为保护时间，前导序列基于Zadoff&Chu
(ZC)，通过特定的移位获得，这种序列有一些很好的特性，比如具有很好的自相关性，恒定幅度等，具体的前导序列设计与检测原理看本系列的物理信道设计部分，使用什么样的前导，终端通过广播消息获得，然后从某一范围的序列随机选取一前导序列。
随机接入响应
当eNB检测到这个前导序列，则在DL-SCH上发送一个响应，包含：该序列索引号、时间调整信息、资源调度信息（也就是分配给该用户的上行资源）以及临时RNTI，用于接下来的交互过程中让UE监听相应的PDCCH信道
所有发送前导序列的终端则使用一个预留给随机接入响应使用的ID(RA-RNTI
)监听来L1/L2控制信道用于解码DL-SCH，从而获得上面的的信息：
&&&&&&&&&&&&
RA-RNTI =1 + t_id + 10*f_id
t_id， 指定PRACH的第一个subframe索引号 (0 &= t_id
f_id，在这个subframe里的PRACH索引，也就是频域位置索引，不过对于FDD系统来说，只有一个频域位置，因此f_id永远为零，但是对于TDD就不一样了，由于本文不涉及TDD系统，因此不再延伸来讲。
监听时间从发送前导后的三个子帧开始，并持续ra-ResponseWindowSize
个子帧数，该窗口大小通过读取系统广播消息（SIB2）获得，在前面有说明。这个值最大可设为10，因为大于10的话，有可能造成误解，因为在下一个无线帧里也有发生随机接入的机会，因此为了防止这种情况，这个窗口最大设为10，大家可以去查看36.331里面这个参数范围就知道，具体原理如下图所示：
& &&&&&&&&&&&&&&&&&&
图3.4.1-3随机接入响应监听示意图
红色为发送RA的地方，绿色部分为UE最大可监听随机接入响应的窗口范围，点格子是窗口之外的地方。
如果在同一时间，多个终端选择同一个前导，这些终端都可能获得这些信息，那么就会导致冲突，而冲突的解决消除需要在后面两个步骤里面来消除，接收响应的过程如下：
当终端成功接收RA响应，终端调节上行发送时间，保存从这个响应里面获得临时C-RNTI用于随后的通信，知道获得最终的C-RNTI，最后发送前导序列的功率信息；
如果没有成功接收到响应；
计数器PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER 加一
如果计数器等于PREAMBLE_TRANS_MAX + 1，以及达到最大发送次数了:
向上层报告随机接入出错了。
如果RA前导是由MAC选择的，那么
从0到backoff时间之间随机选择一个值，然后延迟上面所选择值的时间，重新开始一个RA过程。
否则，重选RA资源，例如功率，前导，相应的PRACH，发起新的随机接入过程。
为了避免完全翻译协议，中间一些过程省略了，具体过程请大家看协议。
步骤三、终端识别
通过前面两步，终端已经获得上行同步，以及随后通信的必要信息，但是要能够实现上行数据传输，则必须获得唯一的C-RNTI，根据不同的用户状态，这个过程会有不同的消息交互；
如果需要消除竞争，那么还有可能发送竞争消除ID以备在第四步的时候用做竞争消除确认操作。因为多个UE可能选择了相同的前导序列，因此在第二步他们获得的资源是一样的，那么发送消息3时，就会在相同的地方选择相同的方式发送，那么自然就会有冲突，这就相当于大家都要竞争接入了。也许大家会问，大家使用相同的资源发送，不是会冲突么，为什么还要做竞争消除呢？那是因为虽然有冲突，但是eNB还是有可能解出某个UE发送的MSG3，那么通过第四步的竞争消除消息，就可以让这个UE成功接入了。例如某一个UE离基站比较远，信号比较弱，而另外一个UE里基站近，信号比较强，较远的UE可能造成的干扰并不是很大，那么eNB还是可以解出较近的那个UE的消息3了。
另外在消息3，还会携带竞争消除ID，这个ID是唯一的，不会跟其他UE重复的，因此最好就是这个UE
IMSI之类的。提前说一下，在消息4里面会把这个ID带上，发给UE，那么UE自然知道它已经成功接入了。
步骤四、竞争消除
我们知道消息3是有可能冲突的，在发完消息后就要立刻启动竞争消除定时器（而随后每一次重传消息3都要重启这个定时器）。对于初始接入来说，如果在第三步上行消息包含CCCH
SDU(例如RRC连接请求消息)，而收到下行PDCCH发送给临时C-RNTI：
PDU解码成功：
停止竞争消除定时器，如果MAC
PDU包含UE竞争消除ID的控制消息单元并且这个ID跟上行发送的竞争消除ID匹配，则认为竞争消除成功，并对这个MAC PDU
解复用并提取里面的内容，把临时C-RNTI设置为C-RNTI，同时丢弃临时C-RNTI，然后确认随机接入成功；
丢弃临时C-RNTI，UE会认为随机接入失败并丢弃这个MAC PDU；
如果竞争消除定时器超时，则认为接入失败；
失败后，会按照后退机制重新开始随机接入过程知道尝试次数超过门限值，那是则会向上层报告接入失败。
注：值得注意的是，消息四是没有重传机制的，我们设想一下，如果消息四采用重传，由于这个时候竞争没有消除，那么如果有些UE解码成功，有些解码失败；或者有些收到有些没有收到，那么就会出现同时ACK/NACK的情况；虽然消息三也会出现类似的情况，但是由于会确认信息的是eNB，它一次只会回一种确认信息，因此不会影响后面的处理。
3.4.1.4 后退机制
在系统处于过载的情况下，例如它无法再分配更多的MSG3使用的资源等等，这个时候它自然希望一些UE能够晚一点发，我们也注意到了在接收随机接入响应的时候以及RAR消息格式里面有一个backoff的东西，这就是后退机制的参数了，如果监听RAR消息的UE发现有一个backoff指示，那么它就会把这个值保存起来，在随后需要重新做随机接入的时候，可以随机从0到backoff值里的选一个值作为推迟发前导序列的时间。
在通信系统里面我们碰到很多的后退机制，比如WiMAX系统的截断二进制后退机制，那么这两者的区别是什么呢？LTE系统里，后退的范围是由基站确定的，基站可以根据系统当前的负载情况来选择一个恰当的值；而在WiMAX里面由UE自己确定，当UE发现没有收到基站响应，就会按照二的指数增加后退窗口的长度，然后在这个窗口里面随机选一个时延来发送前导序列。两者各有优劣。下表是backoff取值情况：
3.4.1-1: Backoff 参数值.
Backoff 参数值(ms)
站在发送RAR消息的时候，根据负载情况选择backoff值的一个索引发给UE。
由于协议的撰写，每一步都需要考虑所有的情况，因此里面存在大量的if…else，这造成了阅读上的不便，在这里，我建议大家，把不同场景从里面抽取出来。例如随机接入，那么我们可以先分别出那些是描述初始接入，那些事描述非竞争接入的，比如非竞争接入，我们自然不需要查看竞争消除部分的内容了。
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分两种，基于竞争和非竞争的，可从这两个方面下手分析，具体分别应用在什么场景，有什么不同，具体的优势和缺点是什么，有那些具体参数可调等等。 仅供思路参考
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有相关的中文书籍有很好的介绍，可以去查查
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这个问题大了，够讲好半天的。
读系统信息
发Preamble ...
收Random Access Response
发RrcConnectionRequest
收RrcConnectionSetup -- message 3.&&如果基于竞争的随机接入，此时验证
发RrcConnectionSetupComplete
收RrcConnectionReconfiguration
发RrcConnectionReconfigurationComplete
&这是高人嗄&
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从通俗的通信角度理解LTE中UE和eNB之间的通信流程：
Cell search
ENB一直处于开机状态，UE无论开机还是mobility，都通过小区搜索（cell search）实现时、频同步，同时获得cell PHY ID。然后读PBCH，得到系统帧号和带宽信息，以及PHICH的配置等系统消息，具体步骤如下：
a) 一般来说应该UE先对可能存在小区的频率范围内测量小区信号强度RSSI，据此找到一个可能存在小区的中心频点；
b) 然后在这个中心频点周围收PSS和SSS，这两个信号和系统带宽没有限制，配置是固定的，而且信号本身以5ms为周期重复，并且是ZC序列，具有很强的相关性，因此可以直接检测并接收到，据此可以得到小区Id，同时得到小区定时的5ms边界；
c)5ms边界得到后，根据PBCH的时频位置，使用滑窗方法盲检测，一旦发现crc校验结果正确，则说明当前滑动窗就是10ms的帧边界，并且可以根据PBCH的内容得到系统帧号和带宽信息，以及PHICH的配置；
d)至此，UE实现了和eNB的定时同步。
当获取了PBCH信息后，要获得更多的无线信道参数等还要接受其余的SIB信息，这些信息在PDSCH上发送：
a) 接收PCFICH，此时该信道的时频资源就是固定已知的了，可以接收并解析得到PDCCH的symbol数目；
b) 接收PHICH，根据PBCH中指示的配置信息接收PHICH；
c) 在控制区域内，除去PCFICH和PHICH的其他CCE上，搜索PDCCH并做译码；
d) 检测PDCCH的CRC中的RNTI，如果为SI-RNTI，则说明后面的PDSCH是一个SIB，于是接收PDSCH，译码后将SIB上报给高层协议栈；
e)不断接收SIB，HLS会判断接收的系统消息是否足够，如果足够则停止接收SIB
至此，小区搜索过程才差不多结束。
TS36.300-860 p23
基于竞争的随机接入
TS36.213 section 6 p15
TS36.300 10.1.5 p49
1. Send preamble sequence
physical non-synchronization random access procedure
physical channel: PRACH
message: preamble sequence
UE在PRACH上给ENB发送preamble序列
2. ENB给UE回复响应消息
Address to RA-RNTI on PDCCH
Random access response grant
Physical channel: PDSCH
ENB向UE传输的信息至少包括以下内容：RA-preamble identifier, Timing Alignment information, initial UL grant and assignment of Temporary C-RNTI 。
理解：RA-preamble identifier指UE 发送的preamble的标志符，通过这个标识符，手机知道有发给这个preamble的信息，而RA-RNTI用于给在某一时频位置发送preamble的手机用于监听RAR消息用的
Timing Alignment information是时间提前量信息，因为空间的无线传输存在延迟，ENB计算出这个延迟量并告诉UE，以确定下一次发送数据的实际时间。
UL-grant: 授权UE在上行链路上传输信息，有这个信息UE才能进行下一步的RRC连接请求。其中会给出UL-SCH可以传输的transport block的大小，最小为56bits，MCS等信息，具体的UL grant在物理层协议213里给出。
期间可能存在冲突，同一PRACH资源上多个UE发生同一个preamble，这是需要竞争消除，UE在MSG3上发生竞争消除ID，基站接收到MSG3后，把竞争消除ID缓存起来，然后携带在MSG4里，发送到temparary C-RNTI，这样当对应的UE收到后，检查到对应的ID属于自己的，那么竞争就消除了。
3. RRC连接请求（UE—& ENB）RRC connection request
在进行RRC连接请求以前先完成一些基本的配置：
& apply the default physical channel configuration
& apply the default semi-persistent scheduling configuration
& apply the default MAC main configuration
& apply the CCCH configuration
& apply the timeAlignmentTimerCommon included in SystemInformationBlockType2;
& start timer T300;
& initiate transmission of the RRCConnectionRequest message in accordance with
RRC layer产生RRC connection request并通过CCCH传输
CCCH -& UL-SCH -& PDSCH
获取UE-identity，要么由上层提供(S-TMSI), 要么是random value。如果UE向当前小区的TA（跟踪区）注册了上层就可以提供S-TMSI
把estabilshmentclause设置的与上层一致
4. RRC连接应答（ENB—&UE）RRC connection setup
UE接收ENB发送的radioResourceConfiguration等信息，建立相关的连接，进入RRC connetction状态。
Action about physical layer:
Addressed to the Temporary C-RNTI on PDCCH
如果UE检测到RA success,但是还没有C-RNTI，就把temporary C-RNTI升为C-RNTI，否则丢弃。如果UE检测到RA success,而且已经有C-RNTI，继续使用原来的C-RNTI。
5. RRC connection setup complete（UE—& ENB）
RRC连接建立完成，UE向ENB表示接收到了连接的应答信息，应该是为了保证连接的可靠性的。
如果UE未成功接收到RRC connection setup消息，ENB应该会重发。不然RRC connection setup complete就没有存在必要。
&讲述非常详细&
经验123 分贝0 家园币215 在线时间：129 小时最后登录：帖子：精华：0注册时间：UID：382076
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大赞 很详细原帖由 qiqiang 于
18:27 发表
从通俗的通信角度理解LTE中UE和eNB之间的通信流程：
Cell search
ENB一直处于开机状态，UE无论开机还是mobility，都通过小区搜索（cell search）实现时、频同步，同时获得cell PHY ID。然后读PBCH，得到系统帧号 ...
经验14958 分贝0 家园币178104 在线时间：400 小时最后登录：帖子：精华：24注册时间：UID：22504
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4楼、5楼牛人
呵呵～～～
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一般来说应该UE先对可能存在小区的频率范围内测量小区信号强度RSSI，据此找到一个可能存在小区的中心频点
这么说小区的中心频率是不固定的？可能的中心频点应该是有固定吧！要不3万多个ARFCN，一个一个找也太多了
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初学者。路过学习。很有帮助。谢谢
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lucius_yu 发表于
这个问题大了，够讲好半天的。
这是高人嗄
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