把自己學(xué)習(xí)LTE的相關(guān)知識點跟各位C友分享討論,不正確支出還請支出,多謝!
這次說說PRACH相關(guān)的:
一:PRACH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)
1、 PRACH配置索引(prach-ConfigurationIndex):

表1
表格中的四個數(shù)字含義如下:
第一個:在prach-FrequencyOffset的基礎(chǔ)上指示同一時刻內(nèi)頻分的各個PRACH信道的頻率位置;
第二個: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為偶數(shù)無線幀;
第三個: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;
第四個:指示PRACH信道在“5ms半幀”內(nèi)的上子幀序號,0表示第一個上行子幀,1表示第二個上行子幀,2表示第三個上行子幀帶*表示在UpPTS上;
之前考試有遇到問子幀配比為1/2的基站3個扇區(qū)的prach-ConfigurationIndex為多少,對應(yīng)子幀內(nèi)的子幀序號是多少?
答案是: TDD配置1的3扇區(qū)的prachConfigurationIndex分別為3/4/5,分別對應(yīng)3、8、2三個子幀
TDD配置2的3扇區(qū)的prachConfigurationIndex分別為3/4/4,分別對應(yīng)2、7、7三個子幀
怎么來的呢?
首先3/4/5和3/4/4怎么來的,這個是根據(jù)PRACH的密度,就是我一個無線幀配置幾個PRACH,我們現(xiàn)網(wǎng)配置Format0的情況下,一個無線幀配置1個,這個就是查表如下:

表2
那么接下來3/8/2和/2/7/7怎么來呢,例如子幀配置1的時候,首先我們的一個基站內(nèi)PRACH在一個無線幀內(nèi)的子幀的位置盡量錯開,我們回到第一個表1,幀配置1(DSUUD DSUUD)情況下,我們1小區(qū)選擇3,那么我們1小區(qū)的PRACH的位置3就是(0,0,0,1),所有無線幀的前半幀的第二個上行子幀。2小區(qū)的PRACH的位置4就是(0,0,1,1),即所有無線幀后半幀的第二個上行子幀,3小區(qū)的PRACH的位置5就是(0,0,0,0)即所有無線幀的前半幀的第一個上行指針,如下圖:
| 前半幀 | 后半幀半幀 |
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| 第1個上行子幀 | 第2個上行子幀 |
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| 第1個上行子幀 | 第2個上行子幀 |
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子幀編號 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
上下行子幀 | D | S | U | U | D | D | S | U | U | D |
1小區(qū)PRACH |
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| PRACH |
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2小區(qū)PRACH |
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| PRACH |
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3小區(qū)PRACH |
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| PRACH |
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表3
子幀配置的2的時候(DSUDD DSUDD),我們1小區(qū)選擇3,那么我們1小區(qū)的PRACH的位置3就是(0,0,0,0),所有無線幀的前半幀的第一個上行子幀。2小區(qū)的PRACH的位置4就是(0,0,1,0),即所有無線幀后半幀的第一個上行子幀,3小區(qū)的PRACH的位置4就是(0,0,1,0)即所有無線幀后半幀的第一個上行子幀,如下:
| 前半幀 | 后半幀半幀 |
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| 第1個上行子幀 |
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| 第1個上行子幀 |
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子幀編號 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
上下行子幀 | D | S | U | D | D | D | S | U | D | D |
1小區(qū)PRACH |
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| PRACH |
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2小區(qū)PRACH |
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| PRACH |
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3小區(qū)PRACH |
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| PRACH |
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表4
注意,這里沒有5是子幀配置為2的時候是沒有第二個上行子幀的。同時子幀配置為2的時候,也可以是3/4/3
2、零相關(guān)配置(zeroCorrelationZoneConfig)
首先我們需要認識兩個表(為了好看我就把Format0-3和Format4放到一起了,紅線前為Format0-3):

表5
我們還是舉例說下:
假設(shè)一個覆蓋半徑為30KM的小區(qū),請配置PrachCS,并計算出一個根序列能產(chǎn)生多少個Preamble?共需要多少個根序列?
首先覆蓋30KM,那么Format就不能是4(4只有1.4KM),查Format0-3的表,我們看Cell Range=30KM介于22.78KM和38.80KM之間,我們?nèi)〈笾?8.80KM,對應(yīng)PrachNCS為14,對應(yīng)的Munber of Cyclic Shift就是279(這里說明下,F(xiàn)romat0-3的ZC跟序列長度為839,F(xiàn)ormat4為139),那么一個跟序列產(chǎn)生的Preamble碼為839/279=3(向下取整),一個小區(qū)需要64個Preamble碼,那么就需要ZC跟序列64/3=22(向上取整)。
3、根序列索引(rootSequenceIndex)
假設(shè)我們覆蓋半徑為15KM的小區(qū),我三個小區(qū)的rootSequenceIndex配置分別為0/4/8,會有什么問題呢?
主要體現(xiàn)就是接通率差,主要原因就是,覆蓋15KM查表5我們可以看到對應(yīng)的rootSequenceIndex為10,也就是說我們?nèi)齻小區(qū)的rootSequenceIndex間隔要達到10,這是因為小于10時,每個小區(qū)由ZC跟序列循環(huán)產(chǎn)生的Preamble會有重疊。
4、是否為高速狀態(tài)(highSpeedFlag)
指示某個小區(qū)是否為高速小區(qū),如果一個小區(qū)是高速小區(qū),則循環(huán)位移序列使用高速集合。在高速情況下,由于多普勒頻偏和其他頻偏存在,使序列相關(guān)峰值出現(xiàn)旁瓣峰值變大,因此需要新的循環(huán)位移集合來限制,來保證其檢測性能。
5、頻率偏移(prach-FrequencyOffset)
這個參數(shù)主要是用來避免PUCCH和PRACH重疊,PUCCH是在上行子幀的兩邊最外側(cè),結(jié)構(gòu)如下:

表6
PUCCH占用PAB我們是可以算的,例如PUCCH占用10RB,上下各5個RB,那么我們的prach-FrequencyOffset這只的值就要大于5;prach-FrequencyOffset的取值范圍是0-93,是由于20M帶寬100個RB,PRACH本身占用6個RB。所以范圍100-4=94
這里注意室分的prach-FrequencyOffset現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置為0,是因為室分采用Format4格式,此時PRACH是在UPPTS上傳輸,而UPPTS上沒有PUCCH,所以PRACH不需要偏移。同時,上面TDD配置2的3扇區(qū)的prachConfigurationIndex分別為3/4/4,分別對應(yīng)2、7、7三個子幀的時候2/3小區(qū)的PRACH處于同樣的子幀(同時域),此時通過設(shè)置不同的prach-FrequencyOffset值,可以將2/3小區(qū)PRACH配置到不同頻域。
二,PRACH格式:

這里PRACH的格式4種,其中Fromat4只能在UPPTS上傳輸,這里實際中運用比較多就是室分拉遠,實際中有室分拉遠后,遠端RRU天線無法接入問題,主要原因就是室分默認用Fromat4只有1.4KM覆蓋距離遠端拉遠超過1.4到時無法接入,此時需要將Foramt改為0。相應(yīng)的其他參數(shù)也需要相應(yīng)調(diào)整。
三,RACH容量
這里用一個簡單的模型來估計有限的PRACH資源上的競爭隨機接入用戶的承載數(shù)量。設(shè)定在某時間
T(用戶數(shù)足夠大,即用戶間),隨機接入的資源數(shù)為T*m(隨機接入的資源數(shù)由PRACH的密度決定。m表示每10ms內(nèi)的preambles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,重新進行隨機接入時,在這個簡單模型中記為一個新用戶的接入,則任一用戶A選定資源集(共個T*m個資源)中某一資源時,其它用戶不和該用戶發(fā)生碰撞,即其它用戶都選擇其他T*m-1個資源,其概率約為
。即用戶A不和其他用戶發(fā)生碰撞的概率為:

時間間隔T內(nèi),隨機接入的用戶數(shù)N表示為:

從上式可以看出,一定PRACH密度情況下,目標(biāo)碰撞概率對所支持的隨機接入的用戶數(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,檢測到碰撞后就可以使用回退機制),一個PRACH資源(一個1.08MHz帶寬的時頻資源)中的64Preambles均用于競爭隨機接入m=64,則一個PRACH資源可以接入的用戶數(shù)N=64*ln(1-0.01)約等于0.6432個。如果一個無線幀(10ms)內(nèi)有兩個PRACH資源(即密度為2),則每秒鐘可以接入的用戶數(shù)為N=100*(2*64)*ln(1-0.01)約等于128個。這就是LTE中期望的典型PRACH負載能力。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的競爭式隨機接入。
今天利用上班空閑時間跟大家交流下,有不對請各位C友指出,后續(xù)還有PBCH、PUCCH、PDCCH、尋呼等。
欲知后事如何,請聽下回交流