LTEPRACH配置参数分析Word文档格式.docx
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本文在第2章的后半部分给出了PRACH各参数的配置方法和步骤。
第3章给出了高速模式下的零相关和根序列的配置有一定的关联关系。
预期读者和阅读建议
本文档的预期读者为LTE网络建设人员和LTE网络优化人员、测试人员等。
参考资料
1.《LTE无线配置参数分析.doc》V1.1
2.《LTEPRACH密度需求分析.doc》V1.0
3.《LTE——UMTS长期演进理论与实践》马霓、邬钢等译
4.3GPPTS36.211PhysicalChannelsandModulation
缩写术语和常用符号
英文缩写
英文全称
中文全称
CM
CubicMetric
立方量度
PAPR
Peak-to-AveragePowerRatio
峰均值功率比
PRACH
PhysicalRandomAccessChannel
物理随机接入信道
RACH
RandomAccessChannel
随机接入信道
1、原理
PRACH前导序列是由长度为839的ZC(Zadoff-Chu)序列组成,每个前导序列对应一个根序列μ。
协议36.211中规定在一个小区中有64个前导序列。
一个根序列μ通过多次的循环移位产生多个前导序列。
如果一个根序列不能产生64个前导序列,那么利用接下来的连续的根序列继续产生前导序列,直到所有64个前导序列全部产生。
根据随机接入循环偏移Ncs,可以得到生成64个前导序列所需的根序列μ个数。
因此为了减少信令开销,每个小区都选择连续的根序列μ。
当知道第一个根序列μ,就可以知道其余的根序列μ。
那么在一个小区中只需要广播第一个根序列的编号Logicalrootsequencenumber即可。
2、设计
1)设计流程图
2)具体步骤
PRACH设计按照如下步骤设计:
步骤1:
确定高低速场景
根据小区覆盖区域的特征,确定该小区覆盖场景是高速或低速场景。
该属性值影响Ncs的选择。
步骤2:
确定PreambleFormat
协议定义了5种PreambleFormat,不同的格式适合不同的小区半径。
根据小区的覆盖半径,选择合适的PreambleFormat
这里列举不同PreambleFormat对应的小区最大覆盖半径。
PreambleFormat
小区最大半径(km)
0
14
1
77
2
29
3
107
4
1.4
注1:
对应协议36.211中的Table5.7.1-1:
Randomaccesspreambleparameters.
步骤3:
确定NcsConfiguration
协议定义16种Ncs配置(针对Preamble格式0~3)或7种Ncs配置(针对Preamble格式4)。
不同配置下的Ncs取值不同,从而生成64个Preamble序列所需的根序列μ的个数不同。
同时高速和低速下的Ncs长度也不同。
注2:
对应协议36.211中的Table5.7.2-2Cyclicshiftsforpreamblegeneration(preambleformats0-3)和表Table5.7.2-3Cyclicshiftsforpreamblegeneration(preambleformats4)。
步骤4:
确定根μ的个数
根据PreambleFormat对应的前导序列长度和NcsConfiguration,确定根μ的个数。
注3:
对应协议36.211中的Table5.7.2-1:
Randomaccesspreamblesequencelength.
步骤:
5:
确定Logicalrootsequencenumber
根据协议36.211中的Table5.7.2-4RootZadoff-Chusequenceorderforpreambleformats0–3和Table5.7.2-5RootZadoff-Chusequenceorderforpreambleformats4,随机选择Logicalrootsequencenumber,但是要同时满足以下两项条件:
1)不能与邻区配置的第一个Logicalrootsequencenumber相同;
2)与邻区配置的第一个Logicalrootsequencenumber不同时,但要保证根据Ncs配置确定的所需根序列μ个数的情况下,剩余的Logicalrootsequencenumber不同;
3、Preamble设计实例
这里对三个小区(CellA,CellB,CellC)的Preamble进行设计,该三个小区互为邻区。
1)该三个小区的覆盖场景为低速场景;
2)Preambleformat选择format0;
3)NcsConfiguration选择8,Ncs长度等于46;
4)根序列数为4。
PreambleFormat为0,NcsConfiguration为8,对应根序列长度为839,则一个根序列可以生成18个前导序列,其中
(向下取值),所以至少需要4个根μ才能产生64个前导序列。
5)CellA选择Logicalrootsequencenumber为766~769,CellB选择770~773,CellC选择774~777。
Ncs与小区半径的关系
Ncs与小区半径相关,下面是Ncs和小区半径
的关系参见如下公式:
(公式1)
其中,对于前导格式0-3,
,对于前导格式4,
;
对于前导格式0-3,
为最大多径时延扩展,是小区边缘UE对抗多径干扰的保护;
为光速。
原则上,Ncs越大,小区半径越大,以下是根据公式1计算获得的前导格式0-3、前导格式4,Ncs数值及其对应的最大小区半径(假设
)关系表。
表5
前导格式0~3时Ncs值与支持的最大小区半径
zeroCorrelationZoneConfig
Unrestrictedset
Restrictedset
小区
半径
小区半径
0
119.1km
15
1.4km
13
1.0km
18
1.7km
15
1.3km
22
2.3km
18
1.7km
26
2.9km
2.3km
32
3.8km
5
2.8km
38
4.6km
6
3.7km
46
5.8km
7
4.5km
55
7.1km
8
5.7km
68
8.9km
9
59
7.5km
82
10.9km
10
76
10km
100
13.5km
11
93
12.4km
128
17.5km
12
119
16.1km
158
21.8km
13
167
23km
202
28.1km
14
279
39km
237
33.1km
15
419
59km
-
-
前导格式4Ncs值与支持的最大小区半径表2(考虑Tds=5us)
表6
前导格式4时Ncs值与支持的最大小区半径
2
NA
4
6
81m
8
369m
10
657m
12
945m
1376m
注:
最大扩展时延Tds暂时按照5us考虑,若后期有更合理的值,则再更新文档。
1.1.1.3
低速情况下产生64个前导码需要的根序列个数
(公式2)
其中,K表示根序列的个数;
前导格式0-3,
64表示64个前导码;
根据公式2,计算出低速(非限制集)情况下产生64个前导码需要的根序列数,如表6。
Ncs值和产生64个前导需要的根序列数
配置
值
(非限制集)
产生64个前导非限制集需要的根序列个数
64
1
2
3
4
59
5
76
6
8
119
10
167
13
22
32
表10Format4格式下的根序列
2PRACH信道的配置分析
PRACH信道的配置参数
LTE中PRACH信道的配置参数主要有五个,都是小区级参数分别是:
✧PRACH配置索引(prach-ConfigurationIndex)
✧零相关配置(zeroCorrelationZoneConfig)
✧根序列索引(rootSequenceIndex)
✧是否为高速状态(highSpeedFlag)
✧频率偏移(prach-FrequencyOffset)
PRACH配置索引(prach-ConfigurationIndex)
参数基本信息
参数编号
取值范围
物理单位
调整步长
0..63
默认值:
51
无
参数名称
传送途径
作用范围
参数出处
prach-ConfigurationIndex
eNodeB->
UE
Cell
36.211
所属网元及设置途径
小区逻辑无线资源参数->
物理随机接入信道->
PRACH配置索引
不同场景下的差异化配置说明
用于指示小区的PRACH配置索引。
该参数指示了PRACH的频域资源索引、时域的无线帧、半帧、子帧的资源占用情况。
该参数确定后,小区PRACH的时、频资源即可确定,同时也确定了采用的前导格式(0~47为前导格式0~3,47~57为前导格式4),其定义见下表(36.211Table5.7.1-4)。
PRACH
configurationIndex
(SeeTable5.7.1-3)
UL/DLconfiguration(SeeTable4.2-2)
1
2
3
4
5
6
(0,1,0,2)
(0,1,0,1)
(0,1,0,0)
(0,2,0,2)
(0,2,0,1)
(0,2,0,0)
(0,1,1,2)
(0,1,1,1)
(0,1,1,0)
N/A
(0,0,0,2)
(0,0,0,1)
(0,0,0,0)
(0,0,1,2)
(0,0,1,1)
(0,0,1,0)
(1,0,0,0)
7
8
9
(1,0,0,1)
(2,0,0,0)
10
(0,0,0,0)
(0,0,1,0)
(0,0,0,1)
(0,0,1,1)
(1,0,1,0)
11
12
(1,0,1,0)
(1,0,0,2)
(3,0,0,0)
13
14
15
(2,0,0,1)
(4,0,0,0)
16
(1,0,1,1)
(2,0,1,0)
17
(1,0,0,0)
18
(5,0,0,0)
19
20/30
21/31
22/32
23/33
(0,0,
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- LTEPRACH 配置 参数 分析