随机接入过程

原因

随机接入过程产生的原因包括了：

（1）从RRC_IDLE状态接入；

（2）无线链路失败发起随机接入；

（3）切换过程需要随机接入；

（4）UE处于RRC_CONNECTED时有下行数据到达；

（5）UE处于RRC_CONNECTED时有上行数据到达。

随机接入过程可以由终端发起，也可以在“有下行数据到达”的时候由网络侧通过物理层控制信令触发。

类型

随机接入分为基于冲突的随机接入和基于非冲突的随机接入两种类型。其区别为针对两种流程其选择随机接入前缀的方式。前者为UE从基于冲突的随机接入前缀中依照一定算法由MAC随机选择一个随机前缀；后者是基站侧通过控制信令给UE指派非冲突的随机接入前缀。5种随机接入的原因中只有切换和有下行数据到达可以使用无竞争随机接入过程。

（1）基于非冲突的随机接入

1) eNB 通过下行专用信令给UE指派非冲突的随机接入前缀（non-contention Random Access Preamble ），这个前缀不在BCH上广播的集合中。

2) UE在RACH上发送指派的随机接入前缀。

3) eNB的MAC层产生随机接入响应，并在DL-SCH上发送

（2）基于冲突的随机接入

1) UE在随机接入信道（PRACH）上发送随机接入前缀。随机接入过程初始化由PDCCH命令或MAC子层发起。

2) eNB 在检测到随机接入序列之后，MAC层产生随机接入响应（RAR），并通过下行共享信道（PDSCH）发送。该消息至少包含所收到的preamble码的编号、上行发送的时间调整量（TA）、上行PUSCH调度信息和分配的临时C-RNTI。

3) UE根据随机接入响应中承载的调度信息和TA信息，进行上行数据（PUSCH）的发送；该消息包含了终端的唯一ID，即TMSI。UE的RRC层产生RRC Connection Request。

4) eNB接收到UE的上行消息，向接入成功的UE返回竞争解决消息；该消息中包含了接入成功的终端的唯一ID（C-RNTI）。RRC Contention Resolution 由eNB的RRC层产生。

被寻址的UE检测Msg4中是否包含自己的UE ID。若有，则回复ACK并认为随机接入成功；若无，则认为竞争失败，等待下一次接入。

参考资料

（1）3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范

（2）http://www.mscbsc.com/askpro/question90099