RACH（Random Access Channel）即隨機接入信道，是一種上行傳輸信道。RACH在整個小區內進行接收，常用於PAGING回答和MS主叫/登錄的接入等。
基本介紹
- 中文名：隨機接入信道
- 外文名：RACH（Random Access Channel）
- 特性：帶有碰撞冒險，使用開環功率控制
- 類型：上行傳輸信道
整體結構,初始化,傳輸,前綴部分,訊息部分,傳送信道,
整體結構
初始化
初始化過程就是一個隨機接入的過程。
在任何情況下，如移動台需要同網路建立通信，都需通過RACH(隨機接入信道)向網路傳送一個報文來向系統申請一條信令信道，網路將根據信道請求需要來決定所分配的信道類型。這個在RACH 上傳送的報文被稱做“信道申請”（CHANNEL REQUEST），它其中的有用信令訊息只有8bit，其中有3bit 用來提供接入網路原因的最少指示(3 個比特)，如緊急呼叫、位置更新、回響尋呼或是主叫請求等，在網路擁塞的情況下，系統可根據這一粗略的指示來分別對待不同接入目的的信道申請(哪些類型的呼叫可接入網路、哪些類型的呼叫將被拒絕)，並為它們選擇分配最佳類型的信道。
另外5bit是移動台隨機選擇的鑑別符，它並不用來向網路提供信息，其目的是使網路能區別不同MS所發起的請求，網路此後將向移動台傳送的“立即指配命令”(含有所分配信道的信息)中會再將該鑑別符發還給移動台，移動台通過網路返回的鑑別符和本身所傳送的鑑別符相比較來判斷該信息是否是網路傳送給自己的。但它只有5bit，最多只能同時區分32 個MS，不保證兩個同時發起呼叫的MS 的隨機鑑別符一定不同。要進一步區別同時發起請求的MS，還要根據Um 接口上的應答訊息。信道請求訊息只在BSS 內部進行處理。
傳輸
隨機接入信道的傳輸是基於帶有快速捕獲指示的時隙ALOHA方式。UE可以在一個預先定義的時間偏置開始傳輸，表示為接入時隙。每兩幀有15個接入時隙，間隔為5120碼片。接入時隙上的定時信息和捕獲指示如7.3所示。圖3顯示了接入時隙的數量和它們之間的相互間隔。當前小區中哪個接入時隙的信息可用，是由高層信息給出的。
圖3: RACH接入時隙數量和間隔
圖3: RACH接入時隙數量和間隔圖3: RACH接入時隙數量和間隔
隨機接入發射的結構如圖4所示。隨機接入發射包括一個或多個長為4096碼片的前綴和一個長為10ms或20ms的訊息部分。
圖4: 隨機接入發射的結構
前綴部分
隨機接入的前綴部分長度為4096chips,是對長度為16chips的一個特徵碼(signature)的256次重複。總共有16個不同的特徵碼，具體參見[4]。
訊息部分
圖5顯示了隨機接入的訊息部分的結構。10ms的訊息被分作15個時隙，每個時隙的長度為Tslot=2560chips。每個時隙包括兩部分，一個是數據部分，RACH傳輸信道映射到這部分；另一個是控制部分，用來傳送層1控制信息。數據和控制部分是並行發射傳輸的。一個10ms訊息部分由一個無線幀組成，而一個20ms的訊息部分是由兩個連續的10ms無線幀組成。訊息部分的長度可以由使用的特徵碼和/或接入時隙決定，這是由高層配置的。
數據部分包括10*2^k個比特，其中k=0,1,2,3。對訊息數據部分來說分別對應著擴頻因子為256，128，64和32。
控制部分包括8個已知的導頻比特，用來支持用於相干檢測的信道估計，以及2個TFCI比特，對訊息控制部分來說這對應於擴頻因子為256。導頻比特模式如表8所示。在隨機接入訊息中TFCI比特的總數為15*2=30比特。TFCI值對應於當前隨機接入訊息的一個特定的傳輸格式。在PRACH訊息部分長度為20ms的情況下，TFCI將在第2個無線幀中重複。
圖5：隨機接入訊息部分的結構
圖5：隨機接入訊息部分的結構圖5：隨機接入訊息部分的結構
表6: 隨機接入訊息的數據欄位
時隙格式#i | 信道比特速率(kbps) | 信道符號速率(ksps) | SF | 比特/幀 | 比特/時隙 | Ndata |
0 | 15 | 15 | 256 | 150 | 10 | 10 |
1 | 30 | 30 | 128 | 300 | 20 | 20 |
2 | 60 | 60 | 64 | 600 | 40 | 40 |
3 | 120 | 120 | 32 | 1200 | 80 | 80 |
表7: 隨機接入訊息的控制欄位
表 8: 用於RACH訊息部分的導頻比特模式，其中Npilot = 8
Npilot= 8 | ||||||||
Bit # | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Slot #0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 | 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 | 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 | 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 | 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 | 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 | 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 |
