LTE/NR用户接入过程笔记

接入过程流程相对比较多变，总的大类包含基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入。过程虽然多变，但是如果理解了接入过程中需要解决的问题，就能更好的理解不同流程中的差异点。

接入过程需要解决的主要问题如下：

1. 小区搜索。

包含频率同步/时间同步，帧定时，获取PCI等。此流程是通过解析同步信号PSS SSS获取的。核心是完成终端与基站的下行同步，可以开始接受系统消息。

2. 系统消息。

获取小区配置的带宽等基本信息，以及公共无线信道的配置情况。随机接入传说相关的参数，系统桢号，PHICH配置，PRACH资源等。PRACH资源对于接入至关重要，是在SIB2中的公共无线资源配置信息中携带的。

3. 随机接入。

典型的两大类随机接入过程如图1所示：

                                                                         图1：用户初始入网的竞争随机接入和切换过程中的非竞争随机接入

随机接入解决的两大核心问题是上行同步和C-RNTI的获取。同时通过随机接入能获得上行调度授权UL_GRANT。随机接入四个过程如下：

3.1 MSG1, 随机接入前导码preamble的发送。在prach信道发送，preamble传输的prach时频位置，对应RA-RNTI。基站通过接收preamble，估计上行定时。msg1的发射功率是在测量下行参考信号中获取的，作为基准功率，当需要重发preamble时，发射功率会不断递增，以提高基站的接受成功率。

3.2 MSG2, 随机接入响应。在DLSCH信道发送，RAR是在MAC层产生，一条MSG2消息可以同时对应多个UE的随机接入请求响应，不涉及上层的逻辑信道。使用RA-RNTI指示PDCCH。通过MSG1获取的上行定时，进行定时调整TA。同时带给终端TC-RNTI，TC-RNTI在后续根据终端的情况，可能采用，也可能不采用。此外，MSG3传输需要的ULSCH资源UL-GRANT也在MSG2中带给终端。TA和UL-GRANT都是在RAR的MAC-PDU中携带。注意此时的上行授权并不是DCI0。

3.3 MSG3, RRC连接建立请求。在ULSCH信道发送，SRB0 CCCH信道，采用TC-RNTI加扰，完成终端的识别。根据UE状态的不同和应用场景的不同，msg3也可能不同。但Msg3中都需要包含一个重要信息：每个UE唯一的标志。该标志将用于步骤四的冲突解决。对于处于RRC_CONNECTED态的UE来说，其唯一标志是C-RNTI。对于非RRC_CONNECTED态的UE来说，将使用一个来自核心网的唯一的UE标志（S-TMSI或一个随机数）作为其标志。此时eNodeB需要先与核心网通信，才能响应Msg3。

3.4 MSG4, RRC连接建立。在DLSCH信道发送，RRCConnectionSetup在SRB0 通过CCCH信道，采用TC-RNTI加扰发送。同时将MSG3发送的码流内容进行封装作为竞争解决标识采用MCE的方式发送给终端。

3.5 MSG5, RRC连接建立完成。在ULSCH信道发送，SRB1 DCCH信道，采用C-RNTI加扰。终端比较竞争解决标识和自身携带的MSG3内容，如果相同则竞争解决，TC-RNTI转为C-RNTI。

4. 场景区分

决定采用竞争的随机接入还是非竞争随机接入，取决于一是终端当前的状态，需要完成什么工作。二是终端是否可以获取非竞争的preamble码。

4.1 初始接入。终端什么内容都没有，所有流程都需要。

4.2 上行失步。需要重同步，因为是终端发起。所以msg1和msg2是必不可少的。msg3会携带ue原有的crnti给基站…

4.3 有上行数据需要发送，无SR资源。通过msg1和msg2获取上行授权。msg3会携带ue原有的crnti给基站…

4.4 切换。与目标站需要上行同步。crnti不变，原则上可以使用非竞争接入。源站可以将非竞争的preamble码通过RRCConnectionReconfiguration发给UE。也可以竞争接入…

4.5 下行数据到达，因为上行失步基站发起非竞争接入。基站通过DCI将非竞争preamble带给终端..

4.6 重建。需要重新同步，基站也不会主动发送非竞争的preamble码给终端，所以采用竞争的随机接入。其msg3是RRCConnectionReestablishmentRequest，会携带原crnti给基站..

问题：

1. 当相同premble码在相同prach时频资源发送时，具有相同的RA-RNTI，基站将采用相同的TC-RNTI答复相同的RAR。此时如何完成竞争解决？是否先接收到的MSG3作为基站接受的终端，后接收的放弃？MSG3是在分配的ULSCH资源上调度，不可能出现相同的时频资源发送。

参考文章：

LTE-TDD随机接入过程（6）-分场景描述竞争接入和非竞争接入的流程_阿米尔C的博客-CSDN博客_非竞争随机接入

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