Nas redes LTE (Long-Term Evolution), RA significa Random Access. O Acesso Aleatório é um mecanismo fundamental utilizado pelos Equipamentos do Usuário (UE), como dispositivos móveis, para iniciar a comunicação com a estação base, também conhecido como NodeB evoluído (eNB). A RA desempenha um papel crucial no estabelecimento de uma ligação entre o UE e a rede, permitindo ao UE aceder aos recursos da rede e solicitar serviços específicos. Vamos explorar detalhadamente o procedimento de acesso aleatório em LTE:
1. Iniciando comunicação:
– Inicialização do UE:
- Quando um UE é ligado ou entra em uma nova área de cobertura, ele precisa estabelecer comunicação com a rede LTE. O procedimento de Acesso Aleatório é o mecanismo pelo qual o UE inicia esta comunicação.
– Sem recursos dedicados:
- Ao contrário das conexões estabelecidas onde são alocados recursos dedicados, o procedimento de Acesso Aleatório é projetado para situações em que o UE não possui recursos dedicados atribuídos para comunicação.
2. Procedimento de acesso aleatório:
– Solicitação de acesso:
- O UE inicia o procedimento de Acesso Aleatório enviando uma Solicitação de Acesso ao eNB. Este pedido contém informações essenciais, como a identidade do UE e o motivo da tentativa de acesso.
– Resolução de Contenções:
- Uma vez que vários UEs podem tentar aceder à rede simultaneamente, poderá haver contenção de recursos. O eNB emprega mecanismos de resolução de conflitos para gerir e resolver tais conflitos.
– Resposta do eNB:
- O eNB responde ao Pedido de Acesso do UE alocando recursos e fornecendo as instruções necessárias para comunicação posterior. Esta resposta inclui detalhes sobre os recursos de uplink atribuídos ao UE.
3. Canal de acesso aleatório (RACH):
– Canal da Camada Física:
- O procedimento de Acesso Aleatório utiliza o Canal de Acesso Aleatório (RACH) como canal da camada física para transmitir a Solicitação de Acesso do UE para o eNB.
– Transmissão do Preâmbulo:
- O UE envia um preâmbulo de acesso aleatório no RACH para indicar sua intenção de acessar a rede. O preâmbulo serve como um identificador exclusivo para o UE dentro da célula.
– Vários preâmbulos:
- LTE define múltiplos preâmbulos para acomodar um grande número de UEs. O UE seleciona um preâmbulo aleatoriamente do conjunto disponível durante o procedimento de acesso aleatório.
4. Resolução de contenções:
– Avanço de tempo:
- A resolução de conflitos envolve a coordenação do tempo de múltiplos UEs que tentam acessar a rede. O eNB pode instruir os UEs a ajustar o seu tempo de transmissão usando um parâmetro conhecido como Timing Advance.
– Mecanismo de recuo:
- Um mecanismo de retirada pode ser empregado para gerenciar a contenção. Os UEs que enfrentam contenção podem recuar por um período aleatório antes de tentar acessar novamente, reduzindo a probabilidade de colisões.
5. Concessão de acesso e comunicação adicional:
– Mensagem de concessão de acesso:
- Após uma resolução de contenção bem-sucedida, o eNB envia uma mensagem de concessão de acesso ao UE. Esta mensagem inclui informações sobre os recursos de uplink alocados e instruções adicionais para comunicação posterior.
– Transmissão UE:
- O UE utiliza os recursos alocados para transmitir informações adicionais, como a solicitação inicial de configuração de conexão ou outras mensagens de controle.
6. Casos de uso e cenários:
– Entrada de célula:
- O acesso aleatório é comumente usado quando um UE entra em uma nova célula ou liga, estabelecendo a conexão inicial com a rede.
– Cenários de transferência:
- O acesso aleatório também pode ser usado em determinados cenários de transferência, onde um UE faz a transição de uma célula para outra e a rede precisa restabelecer a comunicação.
Conclusão:
Concluindo, o Acesso Aleatório (RA) em LTE é um procedimento crítico que permite que o Equipamento do Usuário (UE) inicie a comunicação com a estação base (eNB) ao entrar em uma nova célula ou ao ligá-la. O procedimento envolve a transmissão de um Pedido de Acesso pelo UE, mecanismos de resolução de contenções para gerir tentativas de acesso simultâneas e a atribuição de recursos pelo eNB. O Acesso Aleatório desempenha um papel fundamental no estabelecimento da ligação inicial entre o UE e a rede LTE, permitindo a comunicação subsequente e o acesso aos serviços da rede.