W sieciach LTE (Long-Term Evolution) Preambuła Random Access Preamble (RAP) jest kluczowym elementem procedury Random Access, która umożliwia Sprzętowi Użytkownika (UE) inicjowanie komunikacji z Evolved NodeB (eNB). Procedura dostępu swobodnego ma fundamentalne znaczenie dla ustanowienia początkowego połączenia między UE a siecią LTE, szczególnie gdy UE wchodzi do nowej komórki lub włącza się. Preambuła dostępu swobodnego służy jako unikalny identyfikator, który pomaga eNB rozróżnić wiele UE próbujących uzyskać dostęp do sieci jednocześnie. Przyjrzyjmy się szczegółowo koncepcji preambuły dostępu swobodnego w LTE:
1. Rozpoczęcie procedury dostępu swobodnego:
– Zamiar:
- Procedura Random Access jest inicjowana, gdy UE musi nawiązać komunikację z siecią LTE. Może się to zdarzyć, gdy UE wejdzie do nowej komórki, włączy się lub ponownie nawiąże komunikację po okresie bezczynności.
– Brak dedykowanych zasobów:
- W przeciwieństwie do nawiązywanych połączeń, w przypadku których przydzielane są dedykowane zasoby, procedura Random Access jest przeznaczona do sytuacji, w których UE nie ma dedykowanych zasobów przypisanych do komunikacji.
2. Preambuła o swobodnym dostępie:
– Definicja:
- Preambuła dostępu swobodnego to krótka sekwencja symboli przesyłana przez UE podczas inicjowania procedury dostępu swobodnego. Służy jako unikalny identyfikator UE w komórce i jest używany przez eNB do rozróżniania różnych UE próbujących uzyskać dostęp do sieci.
– Transmisja preambuły:
- UE transmituje preambułę dostępu swobodnego na kanale dostępu swobodnego (RACH), który jest kanałem warstwy fizycznej używanym do przesyłania żądań dostępu z UE do eNB.
– Wybór z zestawu preambuł:
- LTE definiuje zestaw preambuł, aby pomieścić dużą liczbę UE. UE losowo wybiera preambułę z tego zestawu do przesłania, pomagając w rozdzieleniu obciążenia pomiędzy różne preambuły.
3. Identyfikacja i rozstrzyganie sporów:
– Identyfikacja preambuły:
- eNB identyfikuje UE na podstawie odebranej preambuły. Każda preambuła odpowiada konkretnemu UE lub grupie UE w komórce.
– Rozstrzygnięcie sporu:
- Ponieważ wiele UE może próbować uzyskać dostęp do sieci jednocześnie, może wystąpić rywalizacja o zasoby. eNB wykorzystuje mechanizmy rozstrzygania sporów w celu zarządzania i rozwiązywania takich konfliktów.
4. Przesunięcie czasu:
– Korekta opóźnień propagacji:
- eNB może polecić UE, aby dostosowało taktowanie transmisji przy użyciu parametru znanego jako wyprzedzenie synchronizacji. Pomaga to uwzględnić opóźnienia propagacji i zapewnia prawidłowe dopasowanie transmisji z różnych UE.
– Mechanizm wycofywania:
- Do zarządzania rywalizacją można zastosować mechanizm wycofywania. UE, które doświadczają rywalizacji, mogą się wycofać na losowy czas przed ponowną próbą dostępu, co zmniejsza prawdopodobieństwo kolizji.
5. Transmisja na kanale dostępu swobodnego (RACH):
– Kanał warstwy fizycznej:
- Kanał dostępu swobodnego (RACH) jest używany jako kanał warstwy fizycznej do przesyłania preambuły dostępu swobodnego z UE do eNB.
– Początkowe przyznanie dostępu:
- Po pomyślnym rozstrzygnięciu rywalizacji eNB przyznaje UE dostęp do sieci poprzez przyznanie początkowego przyznania dostępu. Dotacja ta obejmuje informacje o przydzielonych zasobach łącza zwrotnego oraz dodatkowe instrukcje dotyczące dalszej komunikacji.
6. Przypadki użycia i scenariusze:
– Wpis komórki:
- Dostęp losowy jest powszechnie używany, gdy UE wchodzi do nowej komórki lub włącza się, ustanawiając początkowe połączenie z siecią.
– Scenariusze przekazania:
- Dostęp swobodny może być również stosowany w niektórych scenariuszach przekazywania, gdy UE przechodzi z jednej komórki do drugiej, a sieć musi ponownie nawiązać komunikację.
Wniosek:
Podsumowując, Preambuła Random Access w LTE to krótka sekwencja symboli przesyłanych przez Sprzęt Użytkownika (UE) podczas inicjowania procedury Random Access. Służy jako unikalny identyfikator w kanale dostępu swobodnego (RACH) i umożliwia Evolved NodeB (eNB) rozróżnienie wielu UE próbujących jednocześnie uzyskać dostęp do sieci. Procedura Random Access ma kluczowe znaczenie dla ustanowienia początkowego połączenia między UE a siecią LTE, ułatwienia wejścia do komórki, procedur włączania i przekazywania. Mechanizmy rozstrzygania rywalizacji, w tym wykorzystanie preambuł i procedur rozstrzygania rywalizacji, zapewniają efektywne zarządzanie dostępem do zasobów sieci, umożliwiając sprawne i niezawodne nawiązanie komunikacji.