接著上一節(jié)《UE開機入網(wǎng)流程》我們繼續(xù)學習UE開機入網(wǎng)流程。UE開機入網(wǎng)的的最后一步是隨機接入，RACH隨機接入的流程圖如下：

圖1.隨機接入流程圖

如果UE成功探測到上行資源且在UL-SCH信道上分配到這些資源。圖1中的流程圖可以簡化為圖2.的隨機接入RRC信令流程：

圖2.隨機接入RRC信令流程圖

下面，我們對于這個過程進行逐個講解。

PRACH前導序列： 下圖描述了兩個UE向ENodeB發(fā)送前導的一個過程。由于UE-A更加靠近eNodeB，因此eNodeB接收UE-A的消息時延較小。

圖3.UE發(fā)送的前導

UE發(fā)送前導后，便開始監(jiān)控PDCCH的響應信號，該響應通過響應窗中的RA-RNTI標識。圖4是一個eNodeB發(fā)送的隨機接入響應窗，該響應窗中添加了UE的標識以區(qū)別不同的UE。

圖4.隨機接入響應窗

MAC調(diào)度授權(quán)：接到UE的隨機接入前導后，eNodeB通過DL-SCH發(fā)送隨機接入響應消息，消息內(nèi)容包括隨機接入前導指示RAPID，定時校準消息，初始上行授權(quán)和臨時C-RNTI分配。

圖5. MAC隨機接入響應

RRC連接請求：如果UE利用正確的RA-RNTI解碼了PDCCH，那么它就解碼相關(guān)的DL-SCH資源塊來檢查這個資源塊里是否包含了RAPID。如果包含，UE通過第一個子幀傳輸UL-SCH傳輸塊。如圖6.所示，UE解碼DL-SCH資源得到響應的RAPID。

圖6. UE解碼DL-SCH資源塊

如果UE無法得到RAPID或者沒有收到隨機接入響應消息，UE只有重新傳輸新的前導序列。

RRC連接建立：UE通過第一個UL-SCH消息向eNodeB發(fā)送標識來實現(xiàn)MAC競爭解決。然后，eNodeB在MAC頭添加UE標識，其他不同標識的UE意識到發(fā)生沖突后就重新發(fā)送一個新的前導，重新接入系統(tǒng)。

圖7. MAC競爭解決流程

RRC建立連接完成：UE完成RRC連接

除此之外我，我們簡單的總結(jié)一下和隨機接入相關(guān)的知識點。

（1）三個上行物理信道

圖8.上行物理信道

PRACH(Physical Random Access Channel)：物理隨機接入信道，用于承載隨機接入前導。PRACH 位置由上層信令定義；

PUCCH(Physical Uplink Control Channel)：物理上行控制信道 ，承載上行控制信息(UCI)，如下行傳輸?shù)?ACK/NACK 回應消息，和信道質(zhì)量指示 CQI (Channel QualityIndicator)報告。信道同時承載調(diào)度請求指示和 MIMO 碼字反饋消息；

PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)：物理上行共享信道，上行主要信道，用于承載上行共享傳輸信道 UL-SCH(Uplink Shared Channel)。該信道傳輸信令，用戶數(shù)據(jù)，和上行控制信息(UCI)。

（2）基于競爭的接入Vs不基于競爭接入

隨機接入的觸發(fā)條件有5種，分別是：

1. RRC_IDLE初始接入和TAU更新，從IDLE狀態(tài)到CONNECT狀態(tài)

2. 無線鏈路斷開時接入，即RRC重建過程

3. RRC_CONNECTED狀態(tài)下，切換時隨機接入

4. RRC_CONNECTED狀態(tài)下，收到上行數(shù)據(jù)，需要隨機接入，如“上行失步”

5. RRC_CONNECTED狀態(tài)下，收到下行數(shù)據(jù)，需要隨機接入，如“下行失步”

基于競爭的隨機接入方式：接入適用于以上的5中情況，需要注意的是對于c,d,e來說，在需要隨機接入的情況下，但有沒有響應的PRACH資源可以使用，也有可能才有基于競爭的接入方式。

基于非競爭的接入方式：即eNodeB會只是UE使用什么preambel序列，以及PRACH資源。因此在切換、下行失步的情況下可能使用非競爭的隨機接入。

完

2018年9月30