1.1 LTE概述介紹

LTE（Long Term Evolution）是在2004年底的時候，第3代合作伙伴計(jì)劃（3GPP）開始的關(guān)于通用移動通信系統(tǒng)（UMTS）技術(shù)的長期演進(jìn)項(xiàng)目。這個項(xiàng)目是以正交頻分復(fù)用（OFDM）為核心的技術(shù)，與其說是3G的演進(jìn)，不如說是“革命”，它與UMB、WiMAX以及IEEE的802.20等技術(shù)，由于已經(jīng)具有某些第4代通信技術(shù)的特征，甚至可以被看作“準(zhǔn)4G”技術(shù)^[1]。

3GPP啟動LTE主要是為了移動通信與寬帶無限接入技術(shù)的融合。其技術(shù)特點(diǎn)主要考慮到如下幾個總體目標(biāo)：

ü 降低每Bit成本。

ü 擴(kuò)展業(yè)務(wù)的提供能力，以更低的成本、更佳的用戶體驗(yàn)提供更多的業(yè)務(wù)。

ü 靈活使用現(xiàn)有的和新的頻段。

ü 簡化架構(gòu)，開放接口。

ü 實(shí)現(xiàn)合理的終端功耗。

同時為了實(shí)現(xiàn)LTE要求的高性能，系統(tǒng)架構(gòu)也不可避免的會發(fā)生改變。總結(jié)起來為了實(shí)現(xiàn)一個高數(shù)據(jù)率、低延時、為分組業(yè)務(wù)優(yōu)化的系統(tǒng)，需要完成以下工作^[1]。

ü 在空中接口物理層方面，支持靈活的傳輸帶寬，引入新的傳輸技術(shù)和先進(jìn)的多天線技術(shù)。

ü 在空中接口層2/層3方面，對信令設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

ü 在RAN架構(gòu)方面，確定優(yōu)化的RAN架構(gòu)和RAN網(wǎng)元之間的功能劃分。

ü 優(yōu)化RF設(shè)計(jì)

1.2 LTE系統(tǒng)中隨機(jī)接入過程概要介紹

隨機(jī)接入（Random Access）是UE在開始和網(wǎng)絡(luò)通信之前的接入過程。隨機(jī)接入過程可以被分為兩種類型：同步隨機(jī)接入（Synchronized Random Access）和非同步隨機(jī)接入（Non-synchronized Random Access）。當(dāng)UE已經(jīng)和系統(tǒng)取得上行同步時，UE的隨即接入過程稱為同步隨機(jī)接入。當(dāng)UE尚未和系統(tǒng)取得或丟失上行同步時，UE的隨機(jī)接入過程稱為非同步隨機(jī)接入。由于在進(jìn)行非同步隨機(jī)接入時，UE尚未取得精確的上行同步，因此非同步接入?yún)^(qū)別于同步接入的一個主要特點(diǎn)，就是要估計(jì)、調(diào)整UE上行發(fā)送時鐘，將同步誤差控制在CP長度以內(nèi)^[1]。

如前面所說隨機(jī)接入的過程可以被分為兩種：

ü 非同步隨機(jī)接入過程

ü 同步隨機(jī)接入過程

2 有關(guān)隨機(jī)接入相關(guān)提案及發(fā)展過程介紹和討論

2.1 隨機(jī)接入的目的

在上行鏈路中，Node B將負(fù)責(zé)快速完成對有數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的UE進(jìn)行資源調(diào)配。為了能夠保證上行鏈路的正交性，就需要對UE發(fā)送信號實(shí)現(xiàn)頻率和時間的同步，而頻率同步通常是UE通過下行信號探測和對本振鎖定來實(shí)現(xiàn)的，對于由Doppler等因素造成殘留頻偏通常不再做更細(xì)致的考慮。而在UE發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，Node B可以完成時間同步的測量并通過接收UE數(shù)據(jù)和發(fā)送同步時間提前量給予有效調(diào)整。這個提前量主要是用于調(diào)整相應(yīng)的上行傳輸同步，在上行同步工作完成即實(shí)現(xiàn)上行同步后，UE開始進(jìn)行上行調(diào)度請求，一旦該請求得到許可，UE根據(jù)調(diào)度情況便可以開始真正的上行數(shù)據(jù)傳輸了。

但是在UE剛剛開啟時，由于Node B通常無法獲取UE最近的上行信息，因此不能直接完成傳輸同步。因此這就需要Node B與UE之間通過一個過程（隨機(jī)接入Random Access）從而建立這種同步關(guān)系。當(dāng)然在上行同步建立完成之前，也需要一個保護(hù)時間段（Guard Time），正如WCDMA系統(tǒng)一樣。

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LTE-隨機(jī)接入技術(shù)研究.pdf