LTE rach 分析 - 1st Time Access
- Msg1 (Rach.indication) ：UE從RAPreamble 中隨機選擇preamble，計算RA-RNTI，在PRACH 上發出
- Msg2 (RAR grant): BS 計算出 UE發送Msg3所需要的資源，包括上行的rb，mcs等，包含在MAC RAR中，並使用RA-RNTI 在PDSCH 資源發出,並使用DCI 1A 描述(PDCCH common space發出)。BS分配給UE的temp_CRNTI也包含在RAR中。Msg2沒有harq ack。
- Msg3: UE使用temp_CRNTI發送 CCCH SDU (RRCConnectionRequest).
- Msg4: BS將UE 發來的48bit SDU copy 成UE Cont Res ID CE，以及RRC UE_SETUP SDU （如已經到Tx Queue）發送給UE. UE通過temp-CRNTI來接收。Msg4只能使用TM1 or TM2 傳輸。假如Msg4 harq feedback始終有錯，MAC發送OUT_SYNC消息給RRC，release UE. 假如Msg4 harq OK, BS將該UE的temp_CRNTI設置爲CRNTI。MAC層標誌UE爲接入狀態。Rach 結束
- RRC （上層(NAS)）消息互換
LTE rach 分析 – RACH due to TA expire or SR reaches max transmission (UE initiate)
· Msg1: UE檢測到TA expire 或者發送的SR達到最大次數仍未獲配上行資源，發送preamble
· Msg2: BS爲UE分配temp-CRNTI，發送RAR grant。此時，BS未知UE爲已接入UE
· Msg3: UE通過 分配的temp_CRNTI 發送C-RNTI MAC CE. BS收到後，得知爲已有UE，MAC層通知RRC該UE需要重配（因爲UE端，發起RACH時會做MAC reset，將SR, SRS，UL harq的資源釋放），RRC會發送RRCConnectionReconfiguration給UE進行重配
· Msg4: UL grant (DCI0) 此爲UE等待的Msg4。
· Dl data: RRCConnReconfig發送UE
· Ul data: UE發送 RRCConnReconfigComplete message（如已存在）或bsr CE給BS。DCI0對應的UL data 收到，UL Scheduler 通知RACH UL data收妥，RACH結束。
LTE rach 分析 – contention based PDCCH order RACH
- BS有RLC數據需要發送，檢測到UE UL link lost。發起pdcch order，DCI format 1A。如果沒有dedicated preamble 可選，e.g. NumberOfRAPreambles =64。Preamble_idx=0 (通知UE需要用contention based RACH)
- Msg1: UE發起contention based RACH.
- Msg2: BS爲UE分配temp-CRNTI，發送RAR grant。此時，BS未知UE爲Pdcch order RACH UE
- Msg3: UE通過 分配的temp_CRNTI 發送C-RNTI MAC CE. BS收到後，得知爲PDCCH order RACH. MAC層通知RRC該UE需要重配
- Dl data: BS將delayed RLC data和重配消息（如已存在）發送給UE. 當該數據harq OK，BS將UE配置成UL sync。PDCCH order RACH 結束。如該數據傳輸始終失敗，BS等待UE發起下一輪rach.
注：若BS在timeout時間內，未收到msg3；或者rach過程中某消息傳送出現問題，等待UE重新發起msg3次數達到RaPreambleTranMax次失敗會通知RRC, UE NON SYNC. RRC通知BS再次發起pdcch ordered rach 或其他。
LTE rach 分析 – Non-contention based PDCCH order RACH
- BS有RLC數據需要發送，檢測到UE UL link lost。發起pdcch order，DCI format 1A。如果有dedicated preamble 可選，e.g. NumberOfRAPreambles =32。Preamble_idx=Selected preamble i.e. 32 , Scramble Type = 1
- Msg1: UE使用配置的dedicated preamble發起RACH.
- Msg2: BS用RA-RNTI發送RAR grant （包含UE的CRNTI）。
- Ul data: UE通過 CRNTI 發送bsr 或其他. BS收到後，MAC層通知RRC該UE需要重配
- Dl data: BS將delayed RLC data和重配消息（如已存在）發送給UE. 當該數據harq OK，BS將UE配置成UL sync。PDCCH order RACH 結束。如該數據傳輸始終失敗，BS等待UE發起下一輪rach.
Note
- If NumberOfRAPreambles=64，即沒有dedicated preamble 可選，UE需要競爭接入
- 每個MAC PDU包含1-多個RAR PDU (一個RAR PDU target for 1 RA-RNTI)，一個RAR PDU包含多個MAC RAR，每個RAR包含UL Grant以及分配的temp-CRNTI
- Msg2-Msg3的時間爲至少6 sf之後的第一個UL sf
- PDCCH common space 用於傳輸SIB，paging，RAR