W sieci 5G PRACH (Physical Random Access Channel) odgrywa zasadniczą rolę, umożliwiając sprzętowi użytkownika (UE) inicjowanie komunikacji ze stacją bazową (gNodeB) podczas ustanawiania połączenia lub uzyskiwania dostępu do sieci. PRACH jest częścią sygnalizacji łącza w dół w interfejsie radiowym, a jego głównym celem jest ułatwienie procedury dostępu swobodnego dla UE.
Oto kluczowe szczegóły dotyczące celu PRACH w 5G:
- Procedura losowego dostępu:
- Głównym celem PRACH jest obsługa procedury dostępu swobodnego, która jest mechanizmem, za pomocą którego UE inicjuje komunikację z siecią. Jest to niezbędne, gdy UE jest włączone, wchodzi w nowy obszar zasięgu lub musi ustanowić nowe połączenie.
- Żądania dostępu:
- UE używają PRACH do wysyłania żądań wstępnego dostępu do gNodeB. Żądania te obejmują ważne informacje, takie jak tożsamość UE, informacje o wyprzedzeniu taktowania i inne parametry wymagane przez gNodeB do przydzielenia zasobów dla transmisji łącza zwrotnego UE.
- Dostęp oparty na rywalizacji:
- PRACH jest częścią mechanizmu dostępu opartego na rywalizacji, co oznacza, że wiele UE w obszarze zasięgu może rywalizować o te same zasoby. UE losowo wybierają preambułę i transmitują ją w PRACH. Następnie gNodeB dekoduje preambuły i określa, którym UE przyznano dostęp.
- Transmisja preambuły:
- UE transmitują preambułę losowego dostępu w PRACH, aby ostrzec gNodeB o swojej obecności i zamiarze uzyskania dostępu do sieci. Preambuła służy jako krótki i charakterystyczny sygnał, który pomaga gNodeB identyfikować i rozróżniać próby dostępu z różnych UE.
- Przesunięcie czasu:
- Informacje o wyprzedzeniu taktowania zawarte w żądaniu dostępu PRACH pomagają gNodeB dostosować taktowanie transmisji UE. Ma to kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że przesyłany sygnał jest zgodny z taktowaniem komórki, szczególnie w scenariuszach, w których UE znajdują się w różnych odległościach od gNodeB.
- Początkowe wyszukiwanie komórek:
- Podczas początkowego procesu wyszukiwania komórek UE mogą nie posiadać dokładnych informacji o taktowaniu i częstotliwości sieci. PRACH umożliwia UE synchronizację z czasem komórki poprzez transmisję preambuły, ułatwiając późniejsze ustanowienie połączenia.
- Wsparcie dla różnych usług:
- PRACH został zaprojektowany do obsługi różnych usług i scenariuszy, w tym ulepszonego mobilnego Internetu szerokopasmowego (eMBB), komunikacji typu masowego maszynowego (mMTC) i ultraniezawodnej komunikacji o niskim opóźnieniu (URLLC). Jego elastyczność umożliwia użytkownikom UE o zróżnicowanych potrzebach komunikacyjnych efektywny dostęp do sieci.
- Alokacja zasobów:
- Po otrzymaniu żądania dostępu na PRACH, gNodeB przydziela zasoby dla późniejszej transmisji łącza zwrotnego UE. Ta alokacja zasobów umożliwia UE wysyłanie dodatkowych komunikatów sygnalizacyjnych i ustanawianie połączenia z siecią.
Podsumowując, PRACH w 5G służy jako krytyczny kanał dla UE do inicjowania komunikacji z siecią. Obsługuje procedurę dostępu swobodnego, umożliwiając UE rywalizację o zasoby i efektywne nawiązywanie połączeń, przyczyniając się do ogólnego dostępu i łączności w sieci 5G.