In LTE-netwerken (Long-Term Evolution) staat RA voor Random Access. Random Access is een fundamenteel mechanisme dat door gebruikersapparatuur (UE), zoals mobiele apparaten, wordt gebruikt om communicatie met het basisstation te initiëren, ook wel bekend als de geëvolueerde NodeB (eNB). RA speelt een cruciale rol bij het tot stand brengen van een verbinding tussen de UE en het netwerk, waardoor de UE toegang krijgt tot de netwerkbronnen en specifieke diensten kan aanvragen. Laten we de Random Access-procedure in LTE in detail verkennen:
1. Communicatie initiëren:
– UE Initialisatie:
- Wanneer een UE wordt ingeschakeld of een nieuw dekkingsgebied betreedt, moet deze communicatie tot stand brengen met het LTE-netwerk. De Random Access-procedure is het mechanisme waarmee de UE deze communicatie initieert.
– Geen specifieke bronnen:
- In tegenstelling tot gevestigde verbindingen waarbij speciale bronnen worden toegewezen, is de Random Access-procedure ontworpen voor situaties waarin de UE geen speciale bronnen heeft toegewezen voor communicatie.
2. Willekeurige toegangsprocedure:
– Toegangsverzoek:
- De UE initieert de Random Access-procedure door een toegangsverzoek naar de eNB te sturen. Dit verzoek bevat essentiële informatie, zoals de identiteit van de UE en de reden van de toegangspoging.
– Geschilresolutie:
- Aangezien meerdere UE’s tegelijkertijd kunnen proberen toegang te krijgen tot het netwerk, kan er een strijd ontstaan om bronnen. De eNB maakt gebruik van mechanismen voor geschillenbeslechting om dergelijke conflicten te beheren en op te lossen.
– Reactie van eNB:
- De eNB reageert op het toegangsverzoek van de UE door middelen toe te wijzen en de nodige instructies te geven voor verdere communicatie. Dit antwoord bevat details over de uplinkbronnen die aan de UE zijn toegewezen.
3. Random Access-kanaal (RACH):
– Fysiek laagkanaal:
- De Random Access-procedure maakt gebruik van het Random Access Channel (RACH) als het fysieke laagkanaal voor het verzenden van het toegangsverzoek van de UE naar de eNB.
– Preambule Verzending:
- De UE verzendt een preambule met willekeurige toegang naar de RACH om aan te geven dat hij van plan is toegang te krijgen tot het netwerk. De preambule dient als een unieke identificatie voor de UE binnen de cel.
– Meerdere preambules:
- LTE definieert meerdere preambules om een groot aantal UE’s te huisvesten. De UE selecteert willekeurig een preambule uit de beschikbare set tijdens de Random Access-procedure.
4. Geschilresolutie:
– Timing vooruit:
- Geschillenbeslechting omvat het coördineren van de timing van meerdere UE’s die proberen toegang te krijgen tot het netwerk. De eNB kan UE’s instrueren om hun transmissietiming aan te passen met behulp van een parameter die bekend staat als Timing Advance.
– Backoff-mechanisme:
- Er kan een uitstelmechanisme worden gebruikt om conflicten te beheersen. UE’s die conflicten ervaren, kunnen zich gedurende een willekeurige periode terugtrekken voordat ze opnieuw proberen toegang te krijgen, waardoor de kans op botsingen wordt verkleind.
5. Toegangsverlening en verdere communicatie:
– Toegangsverleningsbericht:
- Na succesvolle oplossing van geschillen stuurt de eNB een Access Grant-bericht naar de UE. Dit bericht bevat informatie over de toegewezen uplinkbronnen en aanvullende instructies voor verdere communicatie.
– UE-transmissie:
- De UE gebruikt de toegewezen bronnen om aanvullende informatie te verzenden, zoals het initiële verzoek tot het opzetten van een verbinding of andere besturingsberichten.
6. Gebruiksscenario’s en scenario’s:
– Celinvoer:
- Random Access wordt vaak gebruikt wanneer een UE een nieuwe cel binnengaat of inschakelt, waardoor de eerste verbinding met het netwerk tot stand wordt gebracht.
– Overdrachtsscenario’s:
- Random Access kan ook worden gebruikt in bepaalde overdrachtscenario’s, waarbij een UE van de ene cel naar de andere overgaat en het netwerk de communicatie moet herstellen.
Conclusie:
Concluderend is Random Access (RA) in LTE een cruciale procedure waarmee gebruikersapparatuur (UE) de communicatie met het basisstation (eNB) kan initiëren bij het betreden van een nieuwe cel of het inschakelen ervan. De procedure omvat de verzending van een toegangsverzoek door de UE, mechanismen voor geschillenbeslechting om gelijktijdige toegangspogingen te beheren, en de toewijzing van middelen door de eNB. Random Access speelt een cruciale rol bij het tot stand brengen van de initiële verbinding tussen de UE en het LTE-netwerk, waardoor daaropvolgende communicatie en toegang tot netwerkdiensten mogelijk wordt.