隨機(jī)接入優(yōu)化鎖定本詞條由“科普中國”百科科學(xué)詞條編寫與應(yīng)用工作項(xiàng)目審核。本詞條以LTE為例介紹LTE技術(shù)中的隨機(jī)接入優(yōu)化。中文名隨機(jī)接入優(yōu)化外文名Randomaccessoptimization應(yīng)用學(xué)科通信目錄1概述2技術(shù)方案-RACH性能評估-PRACH優(yōu)化參數(shù)-UE信息的上報(bào)-PRACH配置信息的交互1.-對協(xié)議和接口的修改23OAM需求概述隨機(jī)接入信道的參數(shù)配置對RACH碰撞概率有很大影響。RACH碰撞概率是影響呼叫建立時(shí)延、上行非同步狀態(tài)下的數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)延和切換時(shí)延的重要因素，也會(huì)影響到呼叫建立成功率和切換成功率。由于需要專門為RACH保留上行資源單元，預(yù)留資源的數(shù)量會(huì)影響到LTE的網(wǎng)絡(luò)容量。隨機(jī)接入信道參數(shù)配置不合理也會(huì)導(dǎo)致前導(dǎo)檢測概率的下降和覆蓋范圍的縮小。因此，對于已經(jīng)部署的網(wǎng)絡(luò)，RACH參數(shù)優(yōu)化能夠帶來比較明顯的增益。并且，隨機(jī)信道參數(shù)的配置在很大程度上影響著終端用戶的用戶體驗(yàn)。因此，隨機(jī)信道的優(yōu)化是尤為重要的。隨機(jī)接入信道自優(yōu)化功能的主要目的如下。（1） 減少系統(tǒng)中所有終端的接入時(shí)延。減少接入時(shí)延可減少呼叫建立時(shí)延，減少上行非同步狀態(tài)造成的數(shù)據(jù)再續(xù)時(shí)延，減少切換時(shí)延，提高呼叫建立成功率，提高切換成功率。（2） 減少由RACH產(chǎn)生的上行干擾。（3） 減少RACH嘗試之間的干擾。SON中的隨機(jī)接入信道自優(yōu)化功能，能夠周期性地或持續(xù)不斷地對所有小區(qū)的隨機(jī)接入信道參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。對RACH性能和使用情況的測量工作由SON實(shí)體執(zhí)行。隨機(jī)接入信道自優(yōu)化功能監(jiān)視主要的條件，如RACH負(fù)荷的改變、上行干擾等，并且作出決定，并更

新一些適合的參數(shù)。根據(jù)鄰小區(qū)的RACH配置情況和UE上報(bào)的參數(shù)，eNB判斷是否需要優(yōu)化RACH配置參數(shù)及如何進(jìn)行優(yōu)化。RACH參數(shù)的設(shè)置需考慮多種因素，例如PUSCH造成的上行小區(qū)間干擾、RACH負(fù)荷（與呼叫到達(dá)率、切換率、跟蹤區(qū)更新、小區(qū)覆蓋范圍的業(yè)務(wù)類型和人口數(shù)量有關(guān)）、PUSCH負(fù)荷（PRACH的時(shí)頻資源分布在PUSCH范圍之內(nèi)，且周期重復(fù)）、分給小區(qū)的前導(dǎo)的容量、上下行覆蓋失衡。技術(shù)方案由于以上因素均受到網(wǎng)絡(luò)配置（如天線下傾角、發(fā)射功率設(shè)置和切換門限等）影響，網(wǎng)絡(luò)配置中的參數(shù)發(fā)生任何改變都會(huì)影響到最優(yōu)的RACH配置。例如，如果一個(gè)小區(qū)的天線下傾角改變了，那么附近小區(qū)的覆蓋范圍都會(huì)改變，相應(yīng)地會(huì)影響到每個(gè)小區(qū)的呼叫到達(dá)率和切換率。這會(huì)影響每個(gè)小區(qū)的RACH總量，包括每個(gè)前導(dǎo)的適用范圍。那么，運(yùn)營商就必須檢查每個(gè)小區(qū)的RACH性能和使用情況，并且檢測由配置參數(shù)的改變帶來的RACH問題。如有必要，還需對RACH配置參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。技術(shù)方案RACH性能評估當(dāng)UE需要與LTE網(wǎng)絡(luò)建立連接時(shí)，UE要選擇合適的小區(qū)并讀取該小區(qū)的系統(tǒng)信息。通過SIB2,UE可獲得前導(dǎo)序列格式和初始接入功率。UE隨機(jī)選取一個(gè)前導(dǎo)序列，并發(fā)起隨機(jī)接入過程。隨機(jī)接入過程的成功與否依賴于eNB是否能夠檢測到該前導(dǎo)序列。如果由于前導(dǎo)序列未被檢測到或存在隨機(jī)接入競爭而造成隨機(jī)接入失敗，那么UE會(huì)執(zhí)行功率爬升過程，并再次發(fā)起隨機(jī)接入過程，直至隨機(jī)接入成功，如圖8-27所示。rni-aoikiirni-aoikii-ILkUT1J圖8-27隨機(jī)接入過程接入成功率AP（m）可定義為UE在經(jīng)過一定次數(shù)（m=1,2,3...）的隨機(jī)接入嘗試后成功接入的概率，可用來衡量RACH性能。另外，接入時(shí)延也是評價(jià)RACH性能的要素，可定義為從發(fā)起隨機(jī)接入嘗試到接入成功的時(shí)延。與接入成功率相似，RACH性能可用ADP（0）來衡量，ADP（0）可定義為接入時(shí)延小于0的概率。應(yīng)使用AP或ADP，或同時(shí)使用這兩個(gè)指標(biāo)來衡量RACH性能的優(yōu)劣。AP或ADP的目標(biāo)值應(yīng)由運(yùn)營商選取與設(shè)置。PRACH優(yōu)化參數(shù)隨機(jī)接入信道自優(yōu)化功能會(huì)自動(dòng)配置與RACH性能相關(guān)的一些參數(shù)。但3GPP不對需要配置的參數(shù)范圍進(jìn)行強(qiáng)制要求。在具體實(shí)現(xiàn)中，廠家的實(shí)現(xiàn)方式不同，需要配置的參數(shù)也會(huì)有所不同。隨機(jī)接入信道自優(yōu)化功能可能會(huì)用到的配置參數(shù)如下。PRACH配置索引（prach-ConfigIndex）PRACH配置索引可用于估算AP(m)、ADP(S)和PUSCH負(fù)載。在RACH資源選擇的過程中，由PRACH的配置參數(shù)prach-ConfigIndexPRACHMaskIndex和物理層的時(shí)間要求來確定下一個(gè)可用于發(fā)送前導(dǎo)的上行子幀。PRACH傳輸功率控制參數(shù)(PRACHTransmissionPowerControlParameters)PRACH傳輸功率控制參數(shù)可用于估算AP(m)和/或ADP(S)及小區(qū)間上行干擾。另外，上行干擾的變化速度較快，隨機(jī)信道自優(yōu)化功能能夠快速響應(yīng)并根據(jù)干擾變化調(diào)整PRACH傳輸功率參數(shù)。RACH回退參數(shù)(RACHBackoffParameter)RACH回退參數(shù)可用于估算AP(m)和RACH瞬時(shí)負(fù)荷°UE發(fā)起隨機(jī)接入過程，當(dāng)競爭解決失敗時(shí),UE在0與RACH回退參數(shù)之間按照平均分布隨機(jī)選擇一個(gè)回退值。之后，UE按照選擇的回退值延遲下一次隨機(jī)接入的發(fā)送。RACH前導(dǎo)拆分(RACHPreambleSplit)LTE的隨機(jī)接入過程分為基于競爭的隨機(jī)接入和非競爭的隨機(jī)接入。每個(gè)LTE小區(qū)可使用的前導(dǎo)序列數(shù)為64，其中Ncf個(gè)前導(dǎo)序列用于非競爭的隨機(jī)接入，64-Ncf個(gè)前導(dǎo)序列用于基于競爭的隨機(jī)接入。當(dāng)UE向目標(biāo)小區(qū)切換時(shí)，小區(qū)會(huì)設(shè)置切換失敗定時(shí)器T304”，該定時(shí)器決定了UE切換使用的專用前導(dǎo)序列的鎖定時(shí)限。如果Ncf的數(shù)量過少或過多都會(huì)影響到隨機(jī)接入的性能。這就需要一種合理的RACH前導(dǎo)拆分方式。根序列索引(RootSequencelndex)RACH_ROOT_SEQUENCE由SIB2下發(fā)。RACH_ROOT_SEQUENCE是根Zadoff-Chu序列中的u值。根據(jù)u值求出根序列，再根據(jù)SIB2中的PRACHConfigurationIndex、zeroCorrelationZoneConfigHigh-speed-flag等信息來計(jì)算出循環(huán)移位序列。也就是說，根序列決定了前導(dǎo)序列的選擇。當(dāng)相鄰小區(qū)選擇了相同的時(shí)頻資源發(fā)送前導(dǎo)序列時(shí)，這種機(jī)制可在一定程度上避免隨機(jī)接入沖突，并且有助于計(jì)算RACH引起的上行干擾。UE信息的上報(bào)為了配置RACH參數(shù)(如傳輸功率控制參數(shù)等)，隨機(jī)接入信道自優(yōu)化功能需要對AP(m)或ADP(S)進(jìn)行估算。由于可能存在未被檢測到的前導(dǎo)序列(該前導(dǎo)序列會(huì)成為一個(gè)典型的噪聲)，僅僅使用接收到的前導(dǎo)序列數(shù)量和成功接入的。￡數(shù)量，不足以對AP(m)或ADP(S)進(jìn)行估算。因此，需要UE上報(bào)必要的信息來輔助估算AP和ADP。當(dāng)UE成功接入后，網(wǎng)絡(luò)側(cè)可發(fā)起UEinformationprocedure,從而獲得RACH優(yōu)化所需的參數(shù)。eUTRAN向UE發(fā)送UEInformationRequest消息。UE回復(fù)UEInformationResponse消息，上報(bào)兩個(gè)主要參數(shù)。numberOfPreamblesSent:整個(gè)隨機(jī)接入過程中發(fā)送前導(dǎo)序列的數(shù)量，即UE嘗試接入的次數(shù)。contentionDetected指示UE隨機(jī)接入過程中是否檢測到競爭。隨機(jī)接入信道自優(yōu)化功能可以根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)，調(diào)整PRACH傳輸功率控制參數(shù)或前導(dǎo)序列格式，從而達(dá)到目標(biāo)接入時(shí)延。增大PRACH傳輸功率，能夠提高eNB檢測到前導(dǎo)序列的概率，但是有可能增大對相鄰小區(qū)的上行干擾。UElnformationprocedure如圖8-28所示。FUTRAbSUE圖8-28UEFUTRAbSUE圖8-28UE信息傳送過程PRACH配置信息的交互隨機(jī)信道自優(yōu)化功能通過X2接口的eNB配置更新過程，在eNB之間交換PRACH配置更新信息。隨機(jī)接入信道自優(yōu)化功能根據(jù)鄰小區(qū)的RACH參數(shù)配置情況及UE上報(bào)的信息進(jìn)行RACH優(yōu)化。在圖8-29中，eNB1發(fā)起eNB配置更新過程：eNB1向eNB2發(fā)送ENBCONFIGURATIONUPDATE消息（攜帶PRACHConfiguration信元），其中包含eNB1最近更新的PRACH配置參數(shù)。eNB2收至1」ENBCONFIGURATIONUPDATE消息后，更新其存儲(chǔ)的eNB1的PRACH配置信息。配置信息成功更新之后，eNB2向eNB1發(fā)送ENBCONFIGURATIONUPDATEACKNOWLEDGE消息，通知eNB1已按照所請求的配置更新信息成功地進(jìn)行了更新。g,I eNB,■『XIIU；州TI1禮訴A「怛戶\『17汁 ,EiKii圖8-29eNB配置更新：成功操作在圖8-30中，如果eNB2不接受更新的配置參數(shù)，則回復(fù)ENBCONFIGURATIONUPDATEFAILURE消息，并攜帶失敗原因。如果ENBCONFIGURATIONUPDATEFAILURE消息包含TimeToWait信元，那么eNB1會(huì)等待所指示的時(shí)間后再次向該eNB2發(fā)起eNBConfigurationUpdate過程。如果eNB1發(fā)起eNBConfigurationUpdate過程之后，既沒有收到ENBCONFIGURATIONUPDATEACKNOWLEDGE消息，也沒有收到UENBCONFIGURATIONUPDATEFAILURE消息，那么eNB1會(huì)重新向該eNB2發(fā)起eNBConfigurationUpdate過程，并且再次發(fā)送的ENBCONFIGURATIONUPDATE消息與上次發(fā)送的消息完全一致。eNB. eNB,：knBCun kJPImTE圖8-30eNB配置更新：失敗操作對協(xié)議和接口的修改SON實(shí)體位于eNB中，UE的測量結(jié)果需上報(bào)給SON實(shí)體。TS36.331中增加了UE上報(bào)測量結(jié)果的過程。X2接口協(xié)議中的eNBConfigurationUpdateprocedures中增加了PRACHConfigurationlE，用來在eNB之間交