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发表于 2014-12-9 14:26:15 |显示全部楼层
刚看到,准备关注、

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  下士

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发表于 2014-12-9 15:29:00 |显示全部楼层
感谢楼主,东西太好了,我先收藏一下!

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  四级通信军士

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2012-12-9
发表于 2014-12-9 15:35:24 |显示全部楼层
短小精悍,值得一看!  我读研的时候也是研究协议的,现在建设4G。

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2013-12-19
发表于 2014-12-9 19:07:43 |显示全部楼层
先顶楼主!

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发表于 2014-12-9 20:41:35 |显示全部楼层
本帖最后由 Helloamy2014 于 2014-12-14 17:33 编辑

随机接入.jpg


我的4G之路-大妈们教你的随机接入原理

话说,随机接入这个事情,我之前用一句话说过,即人品决定。我总以为,若干年前我已经非常理解了,殊不知在要用的时候,已经完全忘记了,就好像从来没有存在我脑海中一样。瀑布汗啊,看来俺已经老眼昏花了。所以我觉得还是写一遍为好。

首先要明白,随机接入的目的是获取同步,和网络建立联系。要理解该流程,其实可以用我们现实生活中的一个例子:

假设彼时,互联网金融尚未开启,大家都还只能在去银行排队购买基金。话说,基金理财业务大妈们都玩腻了!
若大妈们都一窝蜂想去发财,银行一看,哎呀,额的神阿,我的门都被挤垮了!银行想出来个办法,让大家守守规矩,排个队吧。

首先,假设银行安排了每天服务,每次有6个队列。大妈们进门后先去取个号,假如该号是个0-63之间的随机数。大妈们选择排在某天的某个队列对应的窗口去申请服务(可能有多个用户,但每个用户随机编号不同)。此时该窗口会将业务接受情况在大厅贴出一张布告。(若接受了0用户,1用户,但不接受2用户)对于0,1用户来说,先站在那里,去查这个布告(假设同一天,还有3,4用户去另一个窗口申请服务,则查的是另外一个布告)。
0和1号大妈一查,有自己大名在上边,就乐呵呵去走后续流程了(通常6天之后)。而2号大妈则郁闷地等几天,若还是没有回应,则再间隔几天之后再去重新取随机数,悲催地再去走一遍流程。

6天之后,成功被接受业务的两位大妈用户兴冲冲去基金窗口正式购买基金,还得做个身份证验证,即用户将自己的身份证提交上去,银行返回消息中携带了你的身份证号,你就知道你业务办理成功了。

对应到LTE的随机接入:
----------------------------------------------------------

银行提供的服务队列,即对应某天的某个队列:Prach资源
用户取到的号,随机数:前导码
用户选择排在某天的每个队列对应的窗口去申请服务:发送msg1
窗口发出的布告:回应msg2
某天某队列对应不同布告:RA-RNTI,由Prach发送的时频位置决定;
对于0,1用户来说,在告示上找到了自己的名字,6天之后走后续流程:发送msg3
用户2:重新选取前导码,再次进行随机接入
后续流程中再次身份验证:冲突解决过程
----------------------------------------------------------

怎么样?大妈们已经教清楚了哈。
那接下来,就是协议描述了,就比较细节了,要是有细节描述不当,大家给指出来:



竞争随机接入
此时没有指明前导码,UE只能自己随机选,则很可能存在碰撞的风险,因此成为竞争随机接入。有如下情况:
1)RRC连接建立请求、RRC重建请求
2)切换时重配置完成
3)上行数据到达,但上行处于失步
4)下行数据到达时未提供前导码
可以认为前3种情况都是由于MAC层触发的,因为有数据要传,比方说RRC连接建立请求消息,而第4种情况是由于PDCCH order触发。对于2)和4)而言,通常是先进行非竞争的随机接入,即先分Preamble码,若分配失败,再进行竞争随机接入。

流程如下:

1) msg1:
UE选择前导码组,再随机选择一个前导码,从Prach发送上去。Prach资源从第一个可用的Prach子帧开始的3子帧中随机选择一个。

2) msg2:
UE在随机接入响应窗口中(间隔2ms,长度为2-10ms)监听是否有自己的随机接入响应(通过比对Preamble 标识)。
2.1)
Nodeb使用PDCCH调度msg2,并通过RA-RNTI进行寻址,其中RA-RNTI和承载Prach的时频位置有关。
2.2)
msg2参数中携带的信息:backoff参数、preamble码、时间提前量、为msg3分配的资源,临时crnti。
2.3)
若msg2接收失败,则按照原有流程,再随机选择一个前导码,回退一个随机数,延迟几天后(Backoff),加大功率再发送一次,直到达到最大次数(对于PDCCH order触发不受backoff的限制)。

3)msg3:
若在msg2中收到了自己发送前导的响应,则认为随机过程成功了,保存临时CRNTI,打包一个msg3:
对于CCCH场景即(RRC连接建立和重建):传CCCH消息+NAS 标识
其他场景,即DCCH场景:传CRNTI MAC CE。
msg3发送时间通常为收到msg2后6ms的一个上行子帧。

4)msg4:
冲突解决,即在竞争窗口中等待接收msg4。
对于CCCH场景即(RRC连接建立和重建):当ue收到后,和自己发送上去的NAS ID相比较,如果相同,则认为冲突已经解决,此时临时CRNTI变为真正的CRNTI;
其他场景,即DCCH场景:UE已经上报CRNTI的情况,只要检测到CRNTI加扰的msg4,就认为成功了。

To be continued : 非竞争接入。

点评

xjLwxa  不能接收请求重发重传即可?  发表于 2018-2-27 11:00
已有 1 人评分家园币 收起 理由
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  四级通信军士

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2014-11-11
发表于 2014-12-9 20:45:12 |显示全部楼层
因楼主的手机进水了,所以这一周就没有手机可用。微信公共帐号无法更新,请大家包涵!
但最近我在读的两本书是,《我的互联网方法论》和《精益创业》,争取尽快放上去阅读感想。

点评

我来普度众生  看了好多相关专业行业领先人员出的书啊~  详情 回复 发表于 2016-4-12 16:20

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2014-4-15
发表于 2014-12-9 23:42:26 来自手机 |显示全部楼层
直接上理论也可以吧,不用比喻。都是有基础的人

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家园11年度杰出网友 家园12年度杰出网友

发表于 2014-12-10 02:55:10 |显示全部楼层
Helloamy2014 发表于 2014-12-8 20:57
这个书是你自己写的吗?

我秘书写的,哈哈

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  下士

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发表于 2014-12-10 09:45:24 |显示全部楼层
已经关注。

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2012-3-29
发表于 2014-12-10 17:10:22 |显示全部楼层
看的有点乱,要好好捋一捋。

点评

Helloamy2014  同意,看来不能太晚写。 今天重新整理了一下,竟然发现不少错字,  详情 回复 发表于 2014-12-14 17:36

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  四级通信军士

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2014-11-11
发表于 2014-12-14 16:47:15 |显示全部楼层
本帖最后由 Helloamy2014 于 2014-12-14 17:35 编辑

我的4G之路-非竞争随机接入以及问题补遗

大家好,前一断时间,一直没有更新.现在接着写。

可能有些同学已经注意到了,我在写一个知识点的时候会尽量用一个现实生活中的例子来进行说明。其实,很多深奥的东西,都是可以从生活中找到类比之处。看来,搞通信的妹纸们,生活不易啊,除了要懂技术,还得懂生活啊

对于竞争的随机接入,我想应该道理已经说清楚了。但其实,你要是看协议,感觉还是挺乱的,因为协议是把竞争、非竞争,CCCH和DCCH的场景统统搅成一锅粥,混成一起写(不得不佩服协议那帮人的理解力。对我而言,他们真的就是通信行业律师的角色)。
那样写固然是没有问题的,但需要我们自己去进行分类。上头也有同学提到了,即便我看了无数遍,归纳之后,其实还有点乱。我想对于这个,其实没有秘诀,只能大家多去看几遍。而且尤其不要误解为,PDCCH order触发的就一定是非竞争接入,一切都要以是否提供Preamble为准。

对于非竞争的接入,其实就很好理解了。还是拿银行业务为例,这次就是你欠了银行的账,银行天天追你要债,自然巴望着你来,赶紧给你一个特殊通道,告知你也不用竞争了,直接来吧,两步骤就搞定。而且若非竞争接入失败,还可以进行竞争接入。下次尝试就赶紧接入吧,也不用像竞争用户一样,失败了还得backoff推迟几天。

The end。

以下是华丽分割线,整理了一些问题,送给一些还想再问的好奇宝宝(以后也许会陆续再增加问答,毕竟随机接入这块在当时设计的时候真的真的真的是很复杂):
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.第三四步骤中,冲突解决过程的目的:
A:若多个UE选择同样一个前导码,为区分不同的UE,采用NAS ID进行用户区分

2.上行要发送数据时,同步情况下咋办?
A:同步情况不同随机接入,直接发送SR即可。

3.为啥msg1和msg2要采用前导码,而不直接采用NAS ID?
A:NAS ID占据的空间太大。


4.对于有些场景分配一个临时CRNTI也最终被丢弃,是否是一种浪费?
A:确实是有些情况不需要重新分配CRNTI,比如DCCH的场景,但是若是要区分该场景,就需要在msg1中说明随机接入的原因,这样也会很复杂,且开销大。
在msg2中分配的临时CRNTI首先可以将RA-RANT尽早释放,其次还可以用于msg3消息的加扰。


点评

xjLwxa  你怎么知道看你文章的人都是通信妹子啊?  发表于 2018-2-27 11:06

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  四级通信军士

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2014-11-11
发表于 2014-12-14 17:36:42 |显示全部楼层
sunas3 发表于 2014-12-10 17:10
看的有点乱,要好好捋一捋。

同意,看来不能太晚写。
今天重新整理了一下,竟然发现不少错字,

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2014-12-12
发表于 2014-12-15 17:36:42 |显示全部楼层
写的蛮赞的,顺便发现个小错误:“假设我们网络中有32个用户,其电话号码分别为000000-000032”...

点评

Helloamy2014  楼主眼花了,,, 我还记得我当时掰着手指头算了一下的。。。。 太感谢了!我修改一下  详情 回复 发表于 2014-12-15 21:55

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  四级通信军士

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2014-11-11
发表于 2014-12-15 21:55:16 |显示全部楼层
mw508 发表于 2014-12-15 17:36
写的蛮赞的,顺便发现个小错误:“假设我们网络中有32个用户,其电话号码分别为000000-000032”...

楼主眼花了,,,
我还记得我当时掰着手指头算了一下的。。。。
太感谢了!我修改一下

点评

happyjiaju  请问lz应该在哪找专利看?  详情 回复 发表于 2014-12-20 20:37

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  一级通信军士

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2014-9-9
发表于 2014-12-16 16:15:42 |显示全部楼层
很不错的教程,给你一个赞

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2014-3-10
发表于 2014-12-17 11:08:56 |显示全部楼层
Helloamy2014 发表于 2014-12-8 20:58
北京的同学,没有人想要我的这本书吗?

因为要搬家,很多书都要送出去了

露珠,书送出去了吗?

点评

Helloamy2014  你在北京吗? 要是在北京,直接加我微信吧,我周末就可以给你  详情 回复 发表于 2014-12-25 19:07

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  下士

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2007-11-23
发表于 2014-12-17 19:23:57 |显示全部楼层
赞!如果加些协议框图就更好了

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  新兵

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2014-12-19
发表于 2014-12-19 14:57:31 |显示全部楼层
入门学习

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2014-10-13
发表于 2014-12-19 15:52:13 |显示全部楼层
Helloamy2014 发表于 2014-11-14 21:53
我的4G之路-谈总体架构   

首先从直观上理解一下整个LTE系统的数据传输架构。先从有线网络说起。当进行 ...

很好,对我们这种盲人的理解很有帮助

军衔等级:

  三级通信军士

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2014-10-13
发表于 2014-12-19 16:41:08 |显示全部楼层
Helloamy2014 发表于 2014-11-27 21:42
我的4G之路-如果你想寻呼都教授(一)

这段看的头大,看来的逼迫自己仔细的反复的看这段说明

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