LTE RACH Check Point

最新推荐文章于 2024-01-28 14:46:51 发布
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分类专栏： LTE TDD Log
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chengwei02/article/details/17954925
本文详细解析了LTE网络中随机接入信道(RACH)的工作流程和技术细节，包括RACH过程中的关键参数配置、消息交互、功率控制等，并通过具体日志实例展示了RACH流程的成功案例。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

若要获取更多的RACH信息打印，还需要额外选上LOG_CAT_LTE_EPHY_RACH_PROC
 

名称

LOG打印及其解释

RACH发起的原因/类型

Log实例：

18877 13:33:55.507929140 347067 T&V CPU_B 0x1d02438NS_eAS_LTE_L2_MAC Debug LAS_MAC_UL: START RA PROCEDURE type=2cause=1 Backoff: is_active=0 val=0 ms

 

解释：

  • type:  0= NO_RA;1 = CBRA(C-RNTI based); 2 = CBRA(CCCH based); 3 = NonCBRA
  • cause: 0 = none;1 = intial;   2 = NoPUCCH; 3 = DSRTransMax; 4 = PDCCHorder; 5 = HO;  6 = Re-establ;7 = TATexpiry;

RACH需要的参数

（配置物理层时）

Log实例：

PRACH_CfgIndex = 3 = 0x0003,

PRACH_FrequencyCfg = 4 = 0x0004,

rootSequenceIdx = 0 = 0x0000,

zeroCorZoneCfg = 4 = 0x0004,

highSpeedFlag = ' ' = 0 = 0x00,

 

解释：

  • PRACH_CfgIndex指示一个无线帧中PRACH资源（详见TP36.2115.7.1，PRACHConfiguration Index），同时它决定了preambleformat
  • PRACH_FrequencyCfg指示物理资源块偏移

RACH需要的参数

（请求发送时）

Log实例：

activationSystemTTI = 2321 = 0x0911,

responseWindowSize = ' ' = 7 = 0x07,

cfgSet = ' ' = 1 = 0x01,

E_NodeB_TargetPower = ' ' = -104 = 0x98,

preambleNumber = ' ' = 21 = 0x15,

PRACH_Mask = ' ' = 0 = 0x00,

 

解释：

  • ResponseWindowSize指示RAR的接收窗大小，7：10子帧；6：9子帧，以此类推
  • preambleNumber指示preamble索引（详见：TP36.2115.7.2），在RAR中对应RARPID；需要与PRACHConfiguration Index区别，一个是信道资源，相当于车；一个是前导码，相当于货

Preamble的发送

Log实例：

NS_ePHY_LTE_PSS Debug  TP111:0x200 0 2333(PRACH_START)

NS_ePHY_LTE_PSS Debug  TP2:1544 2 -88 0 327670 0 2353 (PL: 96.5 dB PRACH: -5.5 dBm  no TPC! : -- MPR: 0.0dB A-MPR: 0.0 dB)

NS_ePHY_LTE_PSS Debug  TP111:0x400 02334(PRACH_END)

 

解释：

  • TP111:0x2000 2333指示preamble发送的时机，子帧3
  • TP2:15442 -88指示preamble发送的路损、功率，2表示PRACH
  • TP111:0x4000 2334指示preamble发送结束后的第一个子帧，子帧4

RAR的接收

Log实例：

NS_ePHY_LTE_PSS Debug  [0]:TP265:0x06d200020x738d4100 0x00000000 A:2 CBS:31 PL:1422 PS:0 AS:11852 ES:0 DST:0TTI:2674   ###   DCI_1C   RA-RNTI   2

NS_ePHY_LTE_PSS Debug  [0]:TP58:0 255 2 0 1255 0 1 0 2674 (NDI_CW0: 1, NDI_CW1: 255, HARQ#: 0, Total BLER:0.00 %)

NS_eAS_LTE_L2 Debug LOG_SIG_RECEIVE_RRT: LHAM_MAC_Ctrl_port --EPHY_LTE__PHY_CONNECTED_SHORT_DELAY_DATA_IND -->MAC_UL_cap, CurrentState::RACH HandlingState::RACH,Content:data

NS_eAS_LTE_L2_MAC Info LAS_MAC_UL: Received RAR::4E 00 60 01 4C 1001

NS_eAS_LTE_L2_MAC Info LAS_MAC_UL: RAR success! RAR content: TA 6UL grant=0x0000014c Temp C-RNTI=0x1001 UL delay=0RA_Short_DL_systemTTI=2674

 

解释：

  • TP265指示由RA-RNTI加扰的PDCCH收到
  • TP58:1指示PDSCH解码正常
  • SHORT_DELAY指示PHY传给MAC
  • ReceivedRAR指示MAC层解码正常

 

失败log：

NS_eAS_LTE_L2_MAC Info LAS_MAC_UL: RA Response window expired!RAR_pending=0

 表示UE没有检测到RAR

  • 网络是否收到preamble，是否发出RAR，什么时机发的，是否超窗了
  • 没有RA-RNTI加扰的PDCCH打印，也就是说没有TP265，检查一下TP37指示的CFI值，关于CFI值的含义，见TP36.211 Table6.7-1，与网络侧比对是否一致
  • Log的打印顺序为TP0，TP37，TP265

 

 



一个成功RACH的关键点：

粗体：表示TTI，即子帧号

颜色：表示当前子帧

颜色：表示RACH配置参数

颜色：表示RRC信令

颜色：表示RACH的类型及原因

颜色：表示发送参数

颜色：表示上行

颜色：表示上行功控

颜色：表示下行

颜色：表示上行HARQ

--------------------------------------------------------------------------【Log片段】------------------------------------------------------------------------------

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3407

ePHY_LTE_IF Debug        ePHY_LTE_PHY_Connected_PRACH_Parameters_t:struct: PRACH_Parameters = {

ePHY_LTE_IF Debug         ePHY_LTE_PHY_Connected_PRACH_CfgIndex_t: uint16: PRACH_CfgIndex = 53 =0x0035,

ePHY_LTE_IF Debug          ePHY_LTE_PHY_Connected_PRACH_FrequencyCfg_t:uint16: PRACH_FrequencyCfg = 0 = 0x0000,

ePHY_LTE_IF Debug         ePHY_LTE_PHY_Connected_RootSequenceIdx_t: uint16: rootSequenceIdx = 0 =0x0000,

ePHY_LTE_IF Debug          ePHY_LTE_PHY_Connected_ZeroCorZoneCfg_t:uint16: zeroCorZoneCfg = 4 = 0x0004,

ePHY_LTE_IF Debug         ePHY_LTE_PHY_Connected_HighSpeedFlag_e: uint8: highSpeedFlag = ' ' = 0 =0x00,

ePHY_LTE_IF Debug        },

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3407

eAS_LTE_RRC_MsgMgr InfoSEND <RRC CONNECTION REQUEST> SRB0

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3431

eAS_LTE_L2_MAC DebugLAS_MAC_UL: START RA PROCEDURE type=2 cause=1 Backoff: is_active=0 val=0 ms

ePHY_LTE_IFDebug    structePHY_LTE_PHY_Connected_PRACH_Cfg_Req_t: configuration = {

ePHY_LTE_IFDebug      ePHY_LTE_SystemTTI_t: uint16:activationSystemTTI = 3429 = 0x0d65,

ePHY_LTE_IFDebug     ePHY_LTE_PHY_Connected_ResponseWindowSize_e: uint8: responseWindowSize =' ' = 7 = 0x07,

ePHY_LTE_IFDebug     ePHY_LTE_PHY_Connected_SelectedCfgSet_e: uint8: cfgSet = ' ' = 1 = 0x01,

ePHY_LTE_IFDebug      sint8: E_NodeB_TargetPower = '' = -120 = 0x88,

ePHY_LTE_IFDebug      ePHY_LTE_PHY_Connected_PreambleIndex_t:uint8: preambleNumber = ' ' = 27 = 0x1b,

ePHY_LTE_IFDebug     ePHY_LTE_PHY_Connected_PRACH_Mask_t: uint8: PRACH_Mask = ' ' = 0 = 0x00,

ePHY_LTE_IFDebug    },

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3434

ePHY_LTE_PSSDebug  TP111:0x200 03436 (PRACH_START)

ePHY_LTE_PSSDebug  TP2:1386 2-406 0 32767 0 03436 (PL:86.6 dB PRACH:-25.4dBm  no TPC! : -- MPR: 0.0 dB A-MPR: 0.0dB)

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3435

ePHY_LTE_PSSDebug  TP111:0x400 03437 (PRACH_END)

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3444

ePHY_LTE_PSSDebug  [0]:TP265:0x02b20007 0x64029a250x00001195 A:3 CBS:45 PL:2052 PS:0 AS:17106 ES:0 DST:0 TTI:3444    ###    DCI_1A   RA-RNTI    7

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3446

eAS_LTE_L2_MAC InfoLAS_MAC_UL: Received RAR::82 5B 00 02 C1 3C FF F2 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0000 00 00 00 00 00 00 00 00 00

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3450

ePHY_LTE_PSSDebug  TP111:0x10001 03452 (PUSCH_DATA + SRS_RESERVED)

ePHY_LTE_PSSDebug  TP2:1386 0 -134 1 128 0 0 3452(PL: 86.6 dB PUSCH: -8.4 dBm  f(i): 8.0dB MPR: 0.0 dB A-MPR: 0.0 dB)

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3459

ePHY_LTE_PSSDebug  TP96:13458

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3464

ePHY_LTE_PSSDebug  [0]:TP265:0x03b1fff2 0xa4229a250x0000065b A:3 CBS:45 PL:2047 PS:0 AS:17061 ES:0 DST:0 TTI:3464    ###    DCI_1A   Temp C-RNTI    65522

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3466

eAS_LTE_L2_MAC DebugLAS_MAC_UL: Received Msg4::3C 20 12 1F 40 10 00 00 00 14 60 12 9B 3E 86 03 B579 72 CB 36 18 32 4C E0 A4 6C 00 

ePHY_LTE_IF Debug LOG_SIG: Sending EPHY_MAILBOX_MSG:ePHY_LTE_PHY_Connected_Service_DL_HARQ_Cfg_Req_t: struct: DL_HARQ_Cfg_Req_p = { // 配置Msg4的ACK

ePHY_LTE_PSSDebug  TP111:0x10010 03468 (PUCCH_1A + SRS_RESERVED)        <-------------表示ACK+SR

ePHY_LTE_PSSDebug  TP2:1386 1 -358 2 128 0 0 3468(PL: 86.6 dB PUCCH: -22.4 dBm  g(i): 8.0dB MPR: 0.0 dB A-MPR: 0.0 dB)

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3467

eAS_LTE_RRC_MsgMgr InfoRECV <RRC CONNECTION SETUP (CCCH)>

ePHY_LTE_PSSDebug  TP59:0x0000000d (PUCCH)8<-------表示ACK/NACK

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3474

eAS_LTE_RRC_MsgMgr InfoSEND <RRC CONNECTION SETUP COMPLETE> SRB1

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3479

ePHY_LTE_PSSDebug  [0]:TP265:0x03b0fff2 0x030681100x00001d2b A:3 CBS:45 PL:2034 PS:0 AS:16953 ES:0 DST:4 TTI:3479    ###    DCI_0   C-RNTI    65522

ePHY_LTE_PSS Debug  TP0:3481

ePHY_LTE_PSSDebug  TP111:0x10001 03483 (PUSCH_DATA + SRS_RESERVED)

ePHY_LTE_PSS Debug  TP2:1386 0 -269 1 112 0 0 3483 (PL: 86.6 dBPUSCH: -16.8 dBm  f(i): 7.0 dB MPR: 0.0dB A-MPR: 0.0 dB)
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以下内容来自sharetechnote LTE学习-RACH一级目录RACH的作用RACH过程发生的时间 一级目录 RACH（Random Access Channel）即随机接入信道，是一种上行传输信道。这是当启动UE时从UE发送到eNB的第一个消息。尽管它们使用的名称稍有不同，但在所有蜂窝技术(CDMA、GSM、WCDMA、LTE)中，都有一个特定的信号执行相同的功能。 从eNB的角度来看，它似乎是以几乎随机的方式(比如,在随机时间,随机频率上进行随机识别),因为它不知道一个用户何时会打开手机(实际上也
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1-LTE Basic Procedure：Initialization Sequence : From Power-On to PRACH以下步骤列出从上电到初始PRACH的每个步骤。虽然它看起来很简单，但每一个步骤可能是UE内发生的最复杂的过程之一。更困难的是，都没有明确规定在3GPP规范了这些步骤，大部分均达到UE实现。此外，如果你的移动设备验证/验证工程师，你将有一个很大的困难，因为没有那么
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首先对于TDD与FDD模式，随机接入处理流程一致。参考36.300 10.1.5触发随机接入的场景有如下六种： 1、ue由RRC_IDLE态发起初始接入流程 2、RRC Connection Re-establishment RRC链接重建立过程触发随机接入，便于ue在RRC无线链路建立失败后重新发起随机接入。 3、小区切换Handover发起随机接入 4、RRC_CONNECTED，RRC链接态下行数据到达随机接入（UL上行失步） 5、RRC_CONNECTED，RRC链接态上行数据到达随...
5G_RACH（一）
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Msg2 由几个关键信息组成，例如用于定时调整的timing advance（TA） 命令、与 UE 发送的前导码匹配的 RAPID（随机存取前导码 ID）、 以及 UE 的初始上行链路补助金。Msg1（前导码传输）：UE从一组预定义的前导码中选择一个随机访问前导码。在大多数通信中（尤其是数字通信，无论是有线还是无线），最重要的先决条件是在接收方和发射方之间建立定时同步。正如我上面提到的，LTE 和 NR 中的整体协议序列几乎相同，但两者之间存在一些差异，如下所述。这是开机时UE发给eNB的第一条消息。
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参考：sharetechnote RACHRACH随机接入信道(4)PRACH参数和物理意义prach-ConfigIndexzeroCorrelationZoneConfig 和 Highspeedflagprach-FreqOffsetrootSequenceIndex RACH随机接入信道(4) PRACH参数和物理意义 prach-ConfigIndex 该参数决定了preamble format的类型，以及在哪个系统帧和子帧,UE可以传输PRACH Preamble。 zeroCorrelat
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配置限制集后，在循环移位集合的计算上，会变得复杂一些。2 当Ncs =0时，就是不循环移位，按规定一个小区需要64个preamble，如果不循环移位，那 839/64 ＝13 只能用于13个小区，接下来有第14个小区的话，就要复用preamble 就会有干扰。到 R17将5G NR的频段范围从52.6GHz扩展到了71GHz，增加了FR2-2频段，FR2-2可以支持scs 120/480/960khz，进而numerologies就多了u=5,6的情况，然后就出现了L_RA=571和1151。
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参考文献 （1）3GPP TS 36.211 V9.1.0 (2010-03) Physical Channels and Modulation （2）3GPP TS 36.331 V9.18.0 (2014-06) Radio Resource Control (RRC) （3）http://www.sharetechnote.com/
LTE RACH
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03-19
<think>好的，我现在需要处理用户关于LTE中RACH随机接入信道工作机制的问题。首先，我要回顾一下自己已有的知识，并检查提供的引用内容，确保回答准确。 用户的问题集中在RACH的工作原理和实现流程，所以我需要先明确RACH的基本概念和作用。根据引用[1]和[2]，RACH是用于UE与网络同步的关键信道，特别是在上行时间同步的情况下。接下来，用户需要知道详细的工作机制，可能包括步骤、竞争与非竞争的区别，以及相关参数。 引用[5]提到了基于竞争的随机接入流程和切换过程中的随机接入，这可能涉及到流程的不同类型。需要区分这两种情况，并详细说明步骤。例如，基于竞争的流程可能包括前导码发送、随机接入响应、调度传输和冲突解决等步骤。而非竞争的可能用于切换等场景，使用专用前导码。 另外，引用[4]提到了实际网络中的例子，可能需要结合这些例子来说明流程中的具体参数，如前导码格式、时间窗口配置等。同时，引用[3]虽然链接不可见，但可能涉及PRACH的结构和物理层细节，如子载波间隔、前导码序列生成方式。 在组织回答时，需要结构清晰，分步骤解释流程，并适当使用技术术语，同时保持中文表达。还要注意用户提到的格式要求，比如数学表达式用$...$，独立公式用$$...$$，但根据问题内容，可能涉及的数学公式较少，不过如果有前导码序列生成的公式，可能需要用LaTeX表达。 最后，生成的相关问题要围绕RACH的机制展开，比如优化方法、参数配置影响、与其他流程的关联，以及5G中的变化等。确保问题有针对性，帮助用户进一步学习。 现在需要检查引用是否正确，比如引用[5]提到切换过程中的随机接入使用非竞争方式，而引用[1]和[2]提供基本定义。确保每个引用标识对应正确的来源，并在回答中自然插入，如步骤中的某个点需要支持时添加引用。 可能还需要注意术语的一致性，例如PRACH是物理信道，而RACH是逻辑信道，直接映射到PRACH（引用[2]），在解释时需准确区分。同时，前导码的发送和响应机制需要详细说明，包括时间窗口和功率控制的重要性（引用[4]的例子可能有实际参数）。 总结回答结构：概述RACH的作用，详细步骤分竞争和非竞争，实现细节包括参数配置，最后相关问题。确保每个部分都有引用支持，并正确标注。</think>### LTE RACH随机接入信道工作机制详解 #### 一、RACH核心作用 LTE中，随机接入信道（RACH）是用户设备（UE）与基站（eNB）建立上行同步的核心机制[^1]。其核心功能包括： 1. 初始化上行时间同步 2. 申请上行资源 3. 完成竞争冲突解决 4. 支持切换等关键流程 #### 二、工作流程（基于竞争） $$PREAMBLE\_FORMAT = \begin{cases} 0 & \text{1.08ms长度} \\ 1 & \text{2.16ms长度} \end{cases}$$ （典型前导码格式配置） 1. **前导码选择与发送** - UE从64个可用前导码中选择随机索引（0-63） - 通过PRACH物理信道发送选定前导码[^2] - 功率逐步提升（功率爬坡机制） 2. **随机接入响应（RAR）** - eNB检测前导码后发送RAR消息 - 包含时间提前量（TA）、临时C-RNTI等关键参数 - 响应窗口典型值为2-10ms[^4] 3. **调度传输** ```python # 示例：L2 PDU构造（伪代码） def build_msg3(): ue_id = generate_temp_crnti() buffer_status = get_bsr() return encapsulate_rlc(ue_id, buffer_status) ``` - UE使用分配的UL Grant发送调度信息 - 包含唯一UE标识（如S-TMSI） 4. **冲突解决** - eNB通过MAC CE反馈确认 - 检测到冲突时触发退避机制 #### 三、非竞争接入流程 用于切换等确定性场景： 1. eNB分配专用前导码（索引64-127） 2. UE直接使用指定前导码发起接入 3. 无冲突解决阶段（确定性响应）[^5] #### 四、关键实现参数 | 参数项 | 典型配置 | 物理层影响 | |----------------|--------------------|-------------------| | 前导码格式 | Format 0/1/2/3 | 覆盖半径与移动速度 | | PRACH配置周期 | 10/20/40ms | 接入容量密度 | | 频域资源块 | 6RB(1.08MHz) | 干扰控制 | #### 五、优化设计要点 - **前导码检测算法**：基于ZC序列的互相关特性$r_{xu}(\tau) = \sum_{n=0}^{N-1} x[n]u^*[n-\tau]$[^3] - **动态资源分配**：根据负载调整PRACH周期 - **功率控制策略**：开环功控公式$P_{PRACH} = P_0 + \alpha \cdot PL + \Delta_{preamble}$
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