Процедура доступа UE к сети

 Процедура логического уровня L2

Процедура доступа UE к сети является процедурой логического уровня L2. Она проиллюстрирована рис. 1. Она начинается с посылки преамбулы по каналу PRACH. В отличие от сетей UMTS, где преамбула не является сообщением ортогональным по отношению к пользовательскому трафику, в E-UTRA приняты специальные меры для ортогонализации передачи преамбулы. По каналу системной информации сеть передает сообщение всем пользовательским терминалам о выделенном канальном ресурсе для передачи преамбул. Этот ресурс составляет 6 ресурсных блоков и определенное число временных слотов. На рис. 2 показан вариант для передачи преамбулы формата 0 длительностью в 1 субкадр (1 мс). 

 

     Рис.2 Выделение канального ресурса для передачи преамбулы 

При этом возникает проблема устранения межсимвольной интерференции, поскольку UE передает преамбулу с запаздыванием, обусловленным ее удалением от eNB. Ее решают следующим образом. Длина преамбулы составляет примерно 80% выделяемого временного ресурса, а в начале преамбулы передают СР, занимающий10% выделенного времени (рис. 3, соответствующий формату 0). В результате образуется защитный интервал порядка 10% выделенного времени, что позволяет обслуживать UE при их удалении до 15 км от eNB (суммарный пробег по трассе 30 км, что при скорости света 3×108м/с создает задержку в 0,1 мс).  

 

   Рис.3. Временные соотношения при  передаче преамбулы 

Преамбула представляет собой ZC-последовательность; ее длина и длина СР зависят от выбранного в сети формата преамбулы. Спецификациями LTE устанавлено 5 возможных форматов преамбул (табл. 1). 

 

Из табл.1 следует, что в формате 0 для передачи преамбулы выделяют 1 субкадр (напомним, что его длина составляет 30720Т s - 1мс). Передача преамбулы в форматах 1 и 2 занимает 2 субкадра, а в формате 3 – 3 субкадра. В формате 4 преамбулу передают в поле UpPTSподкадраS. Для формирования преамбул форматов 0-3 используют ZC-последовательности длиной 839 символов, для преамбул формата 4 длина ZC-последовательности составляет 139 символов. Всего в каждой соте UE случайным образом выбирает один из 64 возможных вариантов взаимно-ортогональных преамбул. За один кадр (10 мс) UE может отправить только одну преамбулу. 

eNB обнаруживает абонента, запрашивающего доступ, детектируя преамбулу. В ответном сообщении RAR (RandomAccessResponse) eNB подтверждает получение преамбулы, присваивает абоненту временный идентификатор и передает информацию о времени упреждения, что необходимо для синхронной работы в сетях с частотно-временным разделением каналов. 

Информацию о поступлении ответа от  eNBUE получает по каналу PDСCH. Его идентифицируют как RA-RNTI. Обратное сообщение RAR от eNB к UE, передаваемое по каналу PDSCH, состоит из заголовка (MAC header) и информационной части. Заголовок занимает один октет и содержит номер преамбулы (0…63), выбранной UE для запроса на подсоединение к сети. Структура MAC RAR приведена на рис. 4. 

 

   Рис.4. Структура MAC RAR 

Сообщение MAC RAR содержит информацию о выделяемом абонентской станции канальном ресурсе (UL Grant), временный идентификатор абонента (Temporary C-RNTI) и команду на установку таймера времени упреждения (Timing Advance Command). Величину Timing Advance передают в виде 11-битового числа TA в диапазоне 0…1282. Для вычисления Timing Advance в секундах надо переданное число TA умножить на 16s. Следовательно, диапазон возможных установок Timing Advance находится  в пределах 0≤ NTA ≤ 20512 Ts, что при Ts = 1/(15000×2048)c составляет 0…0,668 мс (это соответствует соте радиусом 100 км). Далее, в процессе обслуживания при перемещении UE сеть корректирует Timing Advance, отправляя сообщения TA для вычисления NTA,new по формуле 

NTA,new= NTA,old+ (ТА31)×16  

Яндекс.Метрика