1、1、原理PRACH前導序列是由長度為839的ZC（Zadoff-Chu）序列組成，每個PRACH前導序列對應一個根序列。協議36.211中規定在一個小區中有64個前導序列一個小區中有64個前導序列（839個ZC序列組成），這64個前導序列跟64個根序列（意味著也有64個）。一個根序列通過多次的循環移位產生多個前導序列。如果一個根序列不能產生64個前導序列，那么利用接下來的連續的根序列繼續產生前導序列，直到所有64個前導序列全部產生。根據隨機接入循環偏移Ncs，可以得到生成64個前導序列所需的根序列個數。因此為了減少信令開銷，每個小區都選擇連續的根序列。當知道第一個根序列，就可以知道其余的根序列

2、。那么在一個小區中只需要廣播第一個根序列的編號Logical root sequence number即可。2、設計1）設計流程圖2）具體步驟PRACH設計按照如下步驟設計：l        步驟1：確定高低速場景根據小區覆蓋區域的特征，確定該小區覆蓋場景是高速或低速場景。該屬性值影響Ncs的選擇。l        步驟2：確定Preamble Format協議定義了5種Preamble Format，不同的格式適合不同的小區半徑。根據小區的覆蓋半徑，選擇合適的Preamble Format這里列舉不同Preamb

3、le Format對應的小區最大覆蓋半徑。Preamble Format        小區最大半徑 (km)0        141        772        293        1074        1.4注1：對應協議36.211中的Table 5.7.1-1: Random access preamble parameters.Tabl

4、e 5.7.1-1: Random access preamble parameters.Preamble format01234(frame structure type 2 only)l        步驟3：確定Ncs Configuration計算方法：839(zc)/18=46 64/46=2(向上取整) 18（Cyclic Shifts） 46是一個root可以產生的preamble,一個cell需呀64個praemble,所以用64/46=2，需要2個root（在Ncs為3的時候）協議定義16種Ncs配置（針對Preamble格式03）或7

5、種Ncs配置（針對Preamble格式4）。不同配置下的Ncs取值不同，從而生成64個Preamble序列所需的根序列的個數不同。同時高速和低速下的Ncs長度也不同。注2：對應協議36.211中的Table 5.7.2-2 Cyclic shifts for preamble generation (preamble formats 0-3)和表Table 5.7.2-3 Cyclic shifts for preamble generation (preamble formats 4)。Table 5.7.2-2: Cyclic shifts for preamble generation

6、(preamble formats 0-3). configuration valueUnrestricted setRestricted set00151131821522318264223252638632467385584668959821076100119312812119158131672021427923715419-Table 5.7.2-3: Cyclic shifts for preamble generation (preamble format 4). configuration value02142638410512615l      &#

7、160; 步驟4：確定根的個數根據Preamble Format對應的前導序列長度和Ncs Configuration，確定根的個數。注3：對應協議36.211中的Table 5.7.2-1: Random access preamble sequence length.l        步驟:5：確定Logical root sequence number根據協議36.211中的Table 5.7.2-4 Root Zadoff-Chu sequence order for preamble formats 0 3和Table 5.7.2-5 Root

8、 Zadoff-Chu sequence order for preamble formats 4，隨機選擇Logical root sequence number，但是要同時滿足以下兩項條件：1）不能與鄰區配置的第一個Logical root sequence number相同；2）與鄰區配置的第一個Logical root sequence number不同時，但要保證根據Ncs配置確定的所需根序列個數的情況下，剩余的Logical root sequence number不同；3、Preamble設計實例這里對三個小區（Cell A，Cell B，Cell C）的Preamble進行設計

9、，該三個小區互為鄰區。1）該三個小區的覆蓋場景為低速場景；2）Preamble format選擇format 0；3）Ncs Configuration選擇8，Ncs長度等于46；4）根序列數為4。Preamble Format為0，Ncs Configuration為8，對應根序列長度為839，則一個根序列可以生成18個前導序列，其中  （向下取值），所以至少需要4個根才能產生64個前導序列。5）Cell A選擇Logical root sequence number為766769，Cell B選擇770773，Cell C選擇774777。4、附錄以下內容選自協議36.

10、211中的5.7 Physical random access channel1）Random access preamble parameters.協議定義了4種preamble格式，不同的格式適合不同的小區半徑。Table 5.7.1-1: Random access preamble parameters.Preamble format         0         1         2  &

11、#160;      3         4(frame structure type 2 only)         2）Preamble sequence generationThe random access preambles are generated from Zadoff-Chu sequences with zero correlation zone, generated from one or several root

12、 Zadoff-Chu sequences. The network configures the set of preamble sequences the UE is allowed to use.There are 64 preambles available in each cell. The set of 64 preamble sequences in a cell is found by including first, in the order of increasing cyclic shift, all the available cyclic shifts of a ro

13、ot Zadoff-Chu sequence with the logical index RACH_ROOT_SEQUENCE, where RACH_ROOT_SEQUENCE is broadcasted as part of the System Information. Additional preamble sequences, in case 64 preambles cannot be generated from a single root Zadoff-Chu sequence, are obtained from the root sequences with the c

14、onsecutive logical indexes until all the 64 sequences are found. The logical root sequence order is cyclic: the logical index 0 is consecutive to 837.3）Random access preamble sequence lengthTable 5.7.2-1: Random access preamble sequence length.Preamble format         0

15、3        8394        1394）Cyclic shifts   for preamble generationTable 5.7.2-2: Cyclic shifts for preamble generation (preamble formats 0-3).  configuration  value        Unrestricted set      &#

16、160; Restricted set0        0        151        13        182        15        223        18        264        22 

17、      325        26        386        32        467        38        558        46        689        59&#

18、160;       8210        76        10011        93        12812        119        15813        167        20214    &#

19、160;   279        23715        419        -Table 5.7.2-3: Cyclic shifts for preamble generation (preamble format 4).  configuration  value0        21        42    &#

20、160;   63        84        105        126        155）Root Zadoff-Chu sequence order for preamble formats 0 3.Table 5.7.2-4: Root Zadoff-Chu sequence order for preamble formats 0 3.Logical root sequence number 

21、      Physical root sequence number  (in increasing order of the corresponding logical sequence number)023        129, 710, 140, 699, 120, 719, 210, 629, 168, 671, 84, 755, 105, 734, 93, 746, 70, 769, 60, 7792, 837, 1, 8382429        5

22、6, 783, 112, 727, 148, 6913035        80, 759, 42, 797, 40, 7993641        35, 804, 73, 766, 146, 6934251        31, 808, 28, 811, 30, 809, 27, 812, 29, 8105263        24, 815, 48, 791, 68, 771, 74, 765, 178, 661, 136, 7

23、036475        86, 753, 78, 761, 43, 796, 39, 800, 20, 819, 21, 8187689        95, 744, 202, 637, 190, 649, 181, 658, 137, 702, 125, 714, 151, 68890115        217, 622, 128, 711, 142, 697, 122, 717, 203, 636, 118, 721, 110, 729, 89, 750, 103

24、, 736, 61, 778, 55, 784, 15, 824, 14, 825116135        12, 827, 23, 816, 34, 805, 37, 802, 46, 793, 207, 632, 179, 660, 145, 694, 130, 709, 223, 616136167        228, 611, 227, 612, 132, 707, 133, 706, 143, 696, 135, 704, 161, 678, 201, 638, 173, 666, 106, 733

25、, 83, 756, 91, 748, 66, 773, 53, 786, 10, 829, 9, 830168203        7, 832, 8, 831, 16, 823, 47, 792, 64, 775, 57, 782, 104, 735, 101, 738, 108, 731, 208, 631, 184, 655, 197, 642, 191, 648, 121, 718, 141, 698, 149, 690, 216, 623, 218, 621204263        152, 687,

26、 144, 695, 134, 705, 138, 701, 199, 640, 162, 677, 176, 663, 119, 720, 158, 681, 164, 675, 174, 665, 171, 668, 170, 669, 87, 752, 169, 670, 88, 751, 107, 732, 81, 758, 82, 757, 100, 739, 98, 741, 71, 768, 59, 780, 65, 774, 50, 789, 49, 790, 26, 813, 17, 822, 13, 826, 6, 833264327     

27、   5, 834, 33, 806, 51, 788, 75, 764, 99, 740, 96, 743, 97, 742, 166, 673, 172, 667, 175, 664, 187, 652, 163, 676, 185, 654, 200, 639, 114, 725, 189, 650, 115, 724, 194, 645, 195, 644, 192, 647, 182, 657, 157, 682, 156, 683, 211, 628, 154, 685, 123, 716, 139, 700, 212, 627, 153, 686, 213, 626,

28、215, 624, 150, 689328383        225, 614, 224, 615, 221, 618, 220, 619, 127, 712, 147, 692, 124, 715, 193, 646, 205, 634, 206, 633, 116, 723, 160, 679, 186, 653, 167, 672, 79, 760, 85, 754, 77, 762, 92, 747, 58, 781, 62, 777, 69, 770, 54, 785, 36, 803, 32, 807, 25, 814, 18, 821,

29、11, 828, 4, 835384455        3, 836, 19, 820, 22, 817, 41, 798, 38, 801, 44, 795, 52, 787, 45, 794, 63, 776, 67, 772, 72767, 76, 763, 94, 745, 102, 737, 90, 749, 109, 730, 165, 674, 111, 728, 209, 630, 204, 635, 117, 722, 188, 651, 159, 680, 198, 641, 113, 726, 183, 656, 180, 659

30、, 177, 662, 196, 643, 155, 684, 214, 625, 126, 713, 131, 708, 219, 620, 222, 617, 226, 613456513        230, 609, 232, 607, 262, 577, 252, 587, 418, 421, 416, 423, 413, 426, 411, 428, 376, 463, 395, 444, 283, 556, 285, 554, 379, 460, 390, 449, 363, 476, 384, 455, 388, 451, 386, 4

31、53, 361, 478, 387, 452, 360, 479, 310, 529, 354, 485, 328, 511, 315, 524, 337, 502, 349, 490, 335, 504, 324, 515514561        323, 516, 320, 519, 334, 505, 359, 480, 295, 544, 385, 454, 292, 547, 291, 548, 381, 458, 399, 440, 380, 459, 397, 442, 369, 470, 377, 462, 410, 429, 407,

32、 432, 281, 558, 414, 425, 247, 592, 277, 562, 271, 568, 272, 567, 264, 575, 259, 580562629        237, 602, 239, 600, 244, 595, 243, 596, 275, 564, 278, 561, 250, 589, 246, 593, 417, 422, 248, 591, 394, 445, 393, 446, 370, 469, 365, 474, 300, 539, 299, 540, 364, 475, 362, 477, 29

33、8, 541, 312, 527, 313, 526, 314, 525, 353, 486, 352, 487, 343, 496, 327, 512, 350, 489, 326, 513, 319, 520, 332, 507, 333, 506, 348, 491, 347, 492, 322, 517630659        330, 509, 338, 501, 341, 498, 340, 499, 342, 497, 301, 538, 366, 473, 401, 438, 371, 468, 408, 431, 375, 464,

34、249, 590, 269, 570, 238, 601, 234, 605660707        257, 582, 273, 566, 255, 584, 254, 585, 245, 594, 251, 588, 412, 427, 372, 467, 282, 557, 403, 436, 396, 443, 392, 447, 391, 448, 382, 457, 389, 450, 294, 545, 297, 542, 311, 528, 344, 495, 345, 494, 318, 521, 331, 508, 325, 514

35、, 321, 518708729        346, 493, 339, 500, 351, 488, 306, 533, 289, 550, 400, 439, 378, 461, 374, 465, 415, 424, 270, 569, 241, 598730751        231, 608, 260, 579, 268, 571, 276, 563, 409, 430, 398, 441, 290, 549, 304, 535, 308, 531, 358, 481, 316, 523752765

36、        293, 546, 288, 551, 284, 555, 368, 471, 253, 586, 256, 583, 263, 576766777        242, 597, 274, 565, 402, 437, 383, 456, 357, 482, 329, 510778789        317, 522, 307, 532, 286, 553, 287, 552, 266, 573, 261, 578790795   

37、    236, 603, 303, 536, 356, 483796803        355, 484, 405, 434, 404, 435, 406, 433804809        235, 604, 267, 572, 302, 537810815        309, 530, 265, 574, 233, 606816819        367, 472, 296, 543820837

38、0;       336, 503, 305, 534, 373, 466, 280, 559, 279, 560, 419, 420, 240, 599, 258, 581, 229, 610Table 5.7.2-5: Root Zadoff-Chu sequence order for preamble format 4.Logical root sequence number        Physical root sequence number  (in increasing order of

39、 the corresponding logical sequence number)0 19        1        138        2        137        3        136        4        135   

40、     5        134        6        133        7        132        8        131        9        130   

41、     10        12920 39        11        128        12        127        13        126        14        125

42、60;       15        124        16        123        17        122        18        121        19        1

43、20        20        11940 59        21        118        22        117        23        116        24     

44、;   115        25        114        26        113        27        112        28        111        29   

45、    110        30        10960 79        31        108        32        107        33        106        34

46、0;       105        35        104        36        103        37        102        38        101        3

47、9        100        40        9980 99        41        98        42        97        43        96      &#

48、160; 44        95        45        94        46        93        47        92        48        91      &#

49、160; 49        90        50        89100 119        51        88        52        87        53        86    &#

50、160;   54        85        55        84        56        83        57        82        58        81    &#

51、160;   59        80        60        79120 137        61        78        62        77        63        76  &#

52、160;     64        75        65        74        66        73        67        72        68        71  &#

53、160;     69        70        -        -LTE 中PRACH信道的配置參數主要有五個，都是小區級參數分別是：²  RACH配置索引（prach-ConfigurationIndex）²  零相關配置（zeroCorrelationZoneConfig）²  根序列索引（rootSequenceIndex）²  是否為高速狀態（highSpe

54、edFlag）²  頻率偏移（prach-FrequencyOffset）1.1.1   零相關配置（zeroCorrelationZoneConfig）1.1.1.1  參數基本信息參數編號        取值范圍        物理單位        調整步長        0.15默認值：4        無   

55、;     無參數名稱        傳送途徑        作用范圍        參數出處zeroCorrelationZoneConfig        eNodeB->UE        Cell        36.211所屬網元及設置途徑小區邏輯無線資源參數->物理隨機接入信道->零相關配置不同場景下的差異化

56、配置說明無2）功能描述  該參數指示PRACH前導序列生成使用的循環移位配置的索引值，如下表3（36.211 Table 5.7.2-2:）、表4（Table 5.7.2-3），對于前導格式0-3，本參數的取值范圍為0-15，對于前導格式4，本參數的取值范圍為0-6， “unrestricted set”或“restricted set”參數“是否為高速狀態”由2.1.4節的“是否為高速狀態（highSpeedFlag）”指示。表3   for preamble generation (preamble formats 0-3).zeroCorrelat

57、ionZoneConfig          value        Unrestricted set        Restricted set0        0        151        13        182        15

58、0;       223        18        264        22        325        26        386        32        467        3

59、8        558        46        689        59        8210        76        10011        93        12812     

60、;   119        15813        167        20214        279        23715        419        -表4:   for preamble generation (preamble format 4).zeroCor

61、relationZoneConfig          value0        21        42        63        84        105        126        157      &#

62、160; N/A8        N/A9        N/A10        N/A11        N/A12        N/A13        N/A14        N/A15        N/A1.1.1.2  Ncs與小區半徑的關系

63、Ncs與小區半徑相關，下面是Ncs和小區半徑  的關系參見如下公式：              （公式1）其中，對于前導格式0-3，  ，對于前導格式4，  ；對于前導格式0-3，  ，對于前導格式4，  ；為最大多徑時延擴展，是小區邊緣UE對抗多徑干擾的保護；為光速。原則上，Ncs越大，小區半徑越大，以下是根據公式1計算獲得的前導格式0-3 、前導格式4，Ncs數值及其對應的最大小區半徑(假設&

64、#160; )關系表。表5  前導格式03 時Ncs值與支持的最大小區半徑zeroCorrelationZoneConfig        Unrestricted set        Restricted set                 小區半徑                

65、 小區半徑0        0          119.1km        15         1.4km1        13          1.0 km        18         1.7 km2  

66、0;     15          1.3 km        22        2.3 km3        18          1.7 km        26        2.9 km4        2

67、2          2.3 km        32        3.8 km5        26          2.8 km        38        4.6 km6        32   

68、;       3.7 km        46        5.8 km7        38          4.5 km        55        7.1 km8        46        &#

69、160; 5.7 km        68        8.9 km9        59         7.5 km        82        10.9 km10        76         10 km       

70、100        13.5 km11        93          12.4 km        128        17.5 km12        119         16.1 km        158   

71、60;   21.8 km13        167         23 km        202        28.1 km14        279          39 km        237        33.1 km15

72、60;       419          59 km        -        -前導格式4Ncs值與支持的最大小區半徑表（考慮Tds = 5us）表6  前導格式4時Ncs值與支持的最大小區半徑zeroCorrelationZoneConfig                 小區半徑0        2          NA1        4          NA2