Bij draadloze 5G-communicatie is PRACH (Physical Random Access Channel) een cruciaal onderdeel van de radio-interface waarmee gebruikersapparatuur (UE) communicatie tot stand kan brengen met het basisstation, ook bekend als de gNodeB. PRACH fungeert als toegangspunt voor UE’s tot het netwerk, waardoor ze bronnen kunnen aanvragen voor uplink-transmissie en initiële toegangsprocedures kunnen initiëren.
Belangrijke aspecten van PRACH in 5G zijn onder meer:
- Initiatie van toegangsprocedure:
- PRACH is betrokken bij het initiëren van de willekeurige toegangsprocedure, het proces waarmee een UE het eerste contact met het netwerk tot stand brengt. Dit is van cruciaal belang voor apparaten die voor het eerst verbinding maken met het netwerk of een verbinding herstellen nadat ze inactief zijn geweest.
- Uplink-bronverzoek:
- UE’s gebruiken de PRACH om een preambule, een korte signaalreeks, naar de gNodeB te sturen, waarmee hun aanwezigheid wordt aangegeven en om uplinkbronnen wordt verzocht voor verdere communicatie. Deze initiële toegang is essentieel voor UE’s om hun bestaan aan het netwerk over te brengen en om de nodige bronnen te verkrijgen voor daaropvolgende transmissies.
- Meerdere preambules:
- PRACH ondersteunt de verzending van meerdere preambules, die elk overeenkomen met een specifieke UE. Het gebruik van meerdere preambules maakt gelijktijdige toegangspogingen door verschillende EU’s mogelijk, waardoor de enorme connectiviteitsdoelen van 5G-netwerken worden ondersteund.
- Preambule-indeling:
- De preambule die op PRACH wordt verzonden, heeft een specifiek formaat, inclusief parameters zoals frequentielocatie, tijdsduur en de structuur van de reeks. Het formaat is gestandaardiseerd om compatibiliteit en efficiënte detectie door de gNodeB te garanderen.
- Timing vooruit:
- Timing Advance is een cruciaal concept met betrekking tot PRACH. Het omvat het aanpassen van de timing van de preambule-transmissie om rekening te houden met de variërende afstanden tussen UE’s en de gNodeB. Een goede timing zorgt ervoor dat de preambules van verschillende UE’s met de juiste timingrelatie bij de gNodeB aankomen.
- Geschilresolutie:
- PRACH maakt gebruik van een op conflicten gebaseerde aanpak, waarbij meerdere UE’s tegelijkertijd kunnen proberen toegang te krijgen tot het netwerk. Geschillen worden opgelost via daaropvolgende procedures, zoals het oplossen van geschillen en het toewijzen van middelen voor voortdurende communicatie.
- Configuratie van willekeurig toegangskanaal:
- Netwerkoperatoren configureren PRACH-parameters om de prestaties te optimaliseren. Dit omvat het instellen van het aantal beschikbare preambules, hun spatiëring en andere parameters op basis van de kenmerken van de netwerkimplementatie.
- PRACH-synchronisatiesignalen:
- PRACH wordt gesynchroniseerd met synchronisatiesignalen om UE’s te helpen bij het identificeren van de timing- en frequentieparameters voor het verzenden van hun preambules. Deze synchronisatiesignalen bieden essentiële informatie voor UE’s om hun toegangspogingen op het netwerk af te stemmen.
- Dynamische toegangscontrole:
- PRACH ondersteunt dynamische toegangscontrole, waardoor UE’s hun toegangspogingen kunnen aanpassen op basis van netwerkomstandigheden, belasting en andere factoren. Deze flexibiliteit draagt bij aan het efficiënt gebruik van radiobronnen in 5G-netwerken.
- Ondersteuning voor verschillende services:
- PRACH is ontworpen om diverse diensten en gebruiksscenario’s in 5G te ondersteunen, waaronder verbeterde mobiele breedband (eMBB), massieve machine-type communicatie (mMTC) en ultrabetrouwbare communicatie met lage latentie (URLLC).
Samenvattend is PRACH in 5G een cruciaal onderdeel dat het initiëren van communicatie tussen EU’s en het netwerk vergemakkelijkt. Het stelt UE’s in staat bronnen op te vragen, toegangsprocedures te initiëren en de eerste verbinding met de gNodeB tot stand te brengen, wat bijdraagt aan het dynamische en efficiënte karakter van draadloze 5G-netwerken.