课程视频Coming Soon前面三个小节我们分别系统讨论了随机接入前导码Preamble在时域特性、频域特性以及码域序列特性这三个维度上的基本原理。这些特性并不仅仅是抽象的理论知识——在运营商实际进行小区配置、小区规划的工作中恰恰需要综合运用这三方面的知识才能做出合理、高效的资源配置决策。具体来说小区规划需要同时考虑小区内的频域、时域资源整体状况小区内用户的接入情况小区配置的TDD上下行时隙配比对于以TDD为主的5G网络而言Preamble作为上行信道需要考虑其占用几个上行时隙以及Preamble在频域上占用多少个载波、与小区所配置的子载波间隔μ和载波带宽之间的密切关系。这些内容我们在前面的小节中已经分别做了介绍。本节将聚焦于一个此前尚未展开、但对小区规划极为关键的具体维度——小区覆盖半径看看在这个维度上Preamble的码域属性究竟扮演着怎样的角色又是如何与时域格式的选择相互关联的。一、时域格式选择与小区覆盖半径的权衡在正式讨论码域相关问题之前我们先从时域的角度切入。回顾我们此前展示过的完整Preamble格式示意图——无论是长格式Format 0~3还是短格式Format A/B/C每一种格式都对应着特定的符号时长配置。这一时长配置首先要从时延的角度满足小区覆盖半径的基本要求位于小区最远端的终端在发起随机接入时其信号到达基站的传播时延必须能够被该格式所对应的CP循环前缀与GT保护时间长度所覆盖这是格式选择与小区覆盖半径之间最直接、最基础的关联。在此基础上5G之所以要设计并衍生出如此庞杂的时域格式库背后蕴含着工程上的“客观辩证法”——不同的格式设计本质上是在“覆盖能力”与“接入时延”这两个相互竞争的目标之间做出的不同取舍。图7.3.2.4.4-1 长格式/短格式时域符号配置与最大支持覆盖半径的关系示意原讲义配图设计方向代表格式优势劣势长符号与时域重复长格式2/3、短格式的多次重复组合在时间域上连续重复发送相同符号基站接收端可通过“时域积聚”获得极佳的时间分集Time Diversity增益即便单次符号因环境恶劣解码失败基站仍能通过多次重叠组合成功解调接收灵敏度大幅提升因而能够支持更大的小区覆盖半径高可靠性是以“重度消耗系统时域资源”为代价的某些格式一次性消耗2个甚至3个上行子帧毫秒级别对于上行资源本就极度局限的TDD系统而言开销相当昂贵极短符号短格式中1~2个符号的组合主要面向5G的超可靠低时延通信URLLC场景在极短的上下行调度周期中仅切出两三个符号供接入使用大幅压低系统接入时延GP和CP极短导致其支持的覆盖半径非常有限通常只有一两公里以内且由于缺乏时域分集增益对空间信道环境的抗噪能力相对较弱由此可见覆盖半径与接入时延这两个目标是相互制约的想要覆盖更远往往需要用更长的时域资源去换取更强的分集增益想要时延更低则不得不牺牲一部分覆盖能力。运营商在实际小区规划中需要依据具体场景是广域覆盖的宏站还是聚焦低时延业务的场景在这份格式清单中选出最匹配自身需求的时域配置。二、码域视角下的小区规划根序列资源池除了时域格式的选择之外本节所要重点讨论的主要是与频域上子载波分布密切相关的“码”本身的属性——这正是我们此前所介绍的码域序列特性在小区规划场景下的具体应用。我们在此前小节中已经介绍过长格式序列长度839拥有838个可用根序列编号0~837短格式序列长度139拥有138个可用根序列。序列长度越长根序列的资源池就越丰富序列长度越短根序列的资源池则相对有限。以我们更常用的短格式139为例标准规范中给出了这一长度对应的完整根序列表——这张表格实际上定义了两组关键信息其一是索引号iindex即根序列在表中的排列顺序编号从0开始其二是根序列自身的取值uroot sequence的生成参数直接代入ZC序列生成公式后即可得到具体的序列。图7.3.2.4.4-2 3GPP规范中短格式L139根序列索引i与取值u对照表节选原讲义配图图7.3.2.4.4-3 根序列索引与取值对照表节选·续原讲义配图需要特别注意的是索引号i与取值u二者之间并非简单的一一对应递增关系——表格中索引号i是按照0、1、2、3……的顺序规则排列的但每个索引号所对应的具体u值却呈现出一种看似不规则的跳跃排列方式例如索引0对应u1索引1对应u138索引2对应u2索引3对应u137以此类推。这种排列顺序是标准制定者依据ZC序列相关特性的数学规律预先设计好的工程实践中只需要按照规范表格直接查表使用即可不必深究其排列规律背后的具体数学原理。三、一个小区需要多少个根序列循环移位NCS的作用了解了根序列资源池之后接下来的核心问题是一个小区内究竟应当选用多少个根序列才能凑够标准规定的64个前导码要回答这个问题需要先理解循环移位参数NCS在其中所扮演的角色。一个小区内同一时刻可能有多个手机需要发起随机接入由于手机与手机之间彼此互不通信、也无法提前与基站协商分配某个专属的前导码因此基站只能预先划定一个前导码的可选范围让所有手机在这个范围内自行随机选择。为了尽量降低多个手机随机选到同一个前导码的冲突概率这个可选范围即前导码总数不能太小但与此同时前导码资源本身有限相邻小区之间为了避免互相干扰所使用的根序列也不能重复因此单个小区所占用的资源也不能太多。综合实际网络的运行经验目前5G网络普遍采用每个小区默认配置64个前导码这一数值实践证明它既能满足现网用户接入量、覆盖范围的需求也能兼顾资源利用率、保障相邻小区间有足够富余的资源可用。问题在于一个根序列究竟能够衍生出多少个可用的前导码这里就要引入循环移位参数NCS对应表格中的Zero Correlation Zone Config简称ZC索引给定一个根序列例如u138可以在该序列的139个符号所构成的“环形”结构上选取不同的循环起点从而派生出多个彼此不同的前导码。若循环移位的最小间隔即NCS所定义的符号间隔过小两个由同一根派生出的前导码之间其相位差就会过于接近一旦两个用户因传播距离不同而产生的时延差恰好抵消了这个相位差接收端就可能将两个原本不同的前导码误判为同一个前导码造成冲突混淆——而NCS参数正是为了在“派生前导码数量”与“抗时延混叠能力”之间取得平衡而设置的。给定NCS的取值后一个根序列所能派生出的前导码数量可以通过以下公式计算单根可派生前导码数 ⌊ L_RA N_CS ⌋ 向下取整而一个小区所需要的根序列总数则可以进一步通过以下公式计算小区所需根序列数 ⌈ 64 单根可派生前导码数 ⌉ 向上取整图7.3.2.4.4-4 3GPP规范中ZC索引Zero Correlation Zone Config与NCS取值对照表原讲义配图实例计算PrachIndex157场景结合原讲义给出的一个具体实例假设某小区采用PRACH配置索引PrachIndex为157对应的短格式B4长度139其ZC索引取值为6查表可知此时NCS12。据此计算单根可派生前导码数 floor(139 / 12) 11 个小区所需根序列数 ceil(64 / 11) 6 个起始根序列索引 startRootSeqIdx 0也就是说在这一配置下该小区需要使用连续的6个根序列即可凑齐64个前导码。若相邻小区为了避免根序列重复冲突可以将起始根序列索引配置为不同的偏移值例如startRootSeqIdx10从而与前一个小区所使用的根序列范围完全错开。图7.3.2.4.4-5 64个前导码在6个根序列间的编号分配示意原讲义配图从图中可以清楚看到64个前导码具体的编号分配方式第一个根序列u1派生出编号1~11的前导码第二个根序列u138派生出编号12~22的前导码第三个根序列u2派生出编号23~33的前导码以此类推直至第六个根序列累计凑够64个前导码。这种“按根序列顺序连续编号”的分配方式使得基站与终端都能够依据一个简单确定的规则唯一确定每一个前导码编号所对应的具体根序列与循环移位取值。四、NCS取值与小区覆盖半径的对应关系读者可能会产生疑问Preamble序列本身分布在频域为什么改变NCS这样一个看似频域/码域范畴的参数配置反而会影响到小区半径这一时域/空间范畴的概念这一现象的数学根源在于ZC序列所具有的循环移位不变性如果两个ZC序列在频域上存在相同的相位时延即循环移位量相同那么它们在时域上同样会呈现出相同的相位时延或者说相位差。换言之由于ZC序列本身的周期性频域上的相位时延可以直接、等价地映射到时域上的相位差。正因如此NCS这一参数——本质上定义的是频域循环移位的最小间隔——才能够直接转化为对时域时延容忍范围的约束进而决定了小区所能支持的最大覆盖半径。3GPP规范本身并没有直接给出NCS取值与小区覆盖半径之间精确的数值对照关系但业界依据相关的换算规则已经推算出了具有实践指导意义的典型取值参考ZC索引NCS取值支持的最大小区覆盖半径近似00特殊情况不做进一步细分相当于一个根只对应一个前导码12约71米覆盖范围极小约6~910约300359米适合密集城区微站约10~121213约1公里左右属于较通用的配置约13~15141512公里以上适合偏远、广域覆盖场景从这份对照关系中可以清楚看到一条规律NCS取值越小意味着同一根序列内相邻前导码之间的循环移位间隔越小、相关性越强因此能够容忍的时延差就越小对应支持的小区覆盖半径也就越小反之NCS取值越大能够容忍的时延差越大小区覆盖半径也就可以做得更大。运营商在实际网络规划中正是依据目标小区的覆盖半径需求反向查表选定合适的ZC索引与NCS取值。图7.3.2.4.4-6 PRACH时域CP/GT长度与小区最大支持覆盖半径关系示意原讲义配图知识拓展时域与码域两种覆盖限制机制的分工至此读者可能已经注意到小区覆盖半径实际上同时受到两套独立机制的约束——一是时域上CP与GT长度所决定的最大可容忍传播时延对应格式Case的选择二是码域上NCS参数所决定的、同一根序列内前导码之间可分辨的最大时延差。这两套机制虽然都与“覆盖半径”相关但分别作用于不同的层面前者约束的是“信号能否被正确接收、不发生符号间干扰”这一基础前提后者约束的则是“多个由同一根派生出的前导码能否被接收端正确区分、不发生相互混淆”这一更精细的问题。在实际小区规划中二者需要协同配置——既要保证CP/GT长度足够覆盖最远终端的传播时延也要保证NCS取值与之相匹配二者共同决定了一个小区实际能够可靠支持的覆盖半径上限。五、真实网络配置案例从信令截图解读根序列选取为了将上述理论与实际工程实践相互印证下面结合一个从真实网络测试中截取的信令配置案例具体说明如何解读一个小区实际使用的根序列配置。沿用前面PrachIndex157ZC索引6NCS12的配置场景根据计算该小区需要6个根序列floor(139/12)11个前导码/根ceil(64/11)6个根。在实际的手机侧信令跟踪中可以观察到终端所选取的具体前导码信息其中包含一个关键字段uRoot有时在测试工具如QXDM中记为RootSeqIdx/RSI——需要特别注意的是这里的uRoot指的是根序列取值u本身而非根序列在表格中的排列索引号i二者虽然一一对应但数值并不相等不能混淆。图7.3.2.4.4-7 真实网络信令截图中的根序列uRoot与前导码编号RAID配置示例原讲义配图假设截图中显示uRoot2对照前面根序列分配表可知u2正是该小区6个根序列中的第三个对应前导码编号23~33这一区间。截图中进一步显示所选取的前导码编号RAID32——对照分配表32正好落在“第三个根序列编号23~33”这一区间内且是该根序列所派生的11个前导码中的第10个二者完全吻合验证了前面推导的正确性。截图中还会显示一个循环移位相关的参数CS取值如120——这一数值代表所选前导码相对于其所在根序列起始位置总共循环移位了多少个符号。由于该配置下NCS12即每个循环移位单位为12个符号120÷1210恰好说明这是该根序列内第10个循环移位单位所对应的前导码与前面“第10个前导码”这一结论再次相互印证。通过这样一个真实案例我们完整地验证了本节所介绍的根序列计算方法、编号分配规则与实际网络配置之间是完全一致的。六、本节小结本节围绕“小区规划中针对Preamble的考虑”这一主题系统整合了前面几个小节所介绍的时域、频域、码域特性重点讨论了以下内容时域格式选择上长符号/时域重复格式与极短符号格式之间在覆盖半径与接入时延这两个目标之间的权衡关系码域视角下长格式838个、短格式138个根序列资源池的基本情况以及根序列表中索引号与取值之间的非线性对应关系一个小区如何依据NCS取值通过floor(L_RA/NCS)与ceil(64/单根前导码数)两个公式计算出所需的根序列数量并结合PrachIndex157的实例做了完整演算NCS取值与小区覆盖半径之间的对应关系及其背后ZC序列循环移位不变性这一数学原理最后结合真实网络信令截图验证了uRoot、RAID、CS等关键参数与理论计算结果的一致性。掌握本节内容后读者应当能够独立完成一个基本的小区级Preamble资源规划依据小区目标覆盖半径选定合适的时域格式与NCS取值计算出所需的根序列数量并为相邻小区合理分配不重叠的根序列范围从而在保障接入可靠性的同时最大化整体网络资源的利用效率。下一小节“7.3.2.5 竞争性随机接入和非竞争性随机接入”我们将转换视角讨论随机接入过程本身在“是否存在资源竞争”这一维度上的两种不同模式。
7.3.2.4.4 小区规划中针对Preamble的考虑
课程视频Coming Soon前面三个小节我们分别系统讨论了随机接入前导码Preamble在时域特性、频域特性以及码域序列特性这三个维度上的基本原理。这些特性并不仅仅是抽象的理论知识——在运营商实际进行小区配置、小区规划的工作中恰恰需要综合运用这三方面的知识才能做出合理、高效的资源配置决策。具体来说小区规划需要同时考虑小区内的频域、时域资源整体状况小区内用户的接入情况小区配置的TDD上下行时隙配比对于以TDD为主的5G网络而言Preamble作为上行信道需要考虑其占用几个上行时隙以及Preamble在频域上占用多少个载波、与小区所配置的子载波间隔μ和载波带宽之间的密切关系。这些内容我们在前面的小节中已经分别做了介绍。本节将聚焦于一个此前尚未展开、但对小区规划极为关键的具体维度——小区覆盖半径看看在这个维度上Preamble的码域属性究竟扮演着怎样的角色又是如何与时域格式的选择相互关联的。一、时域格式选择与小区覆盖半径的权衡在正式讨论码域相关问题之前我们先从时域的角度切入。回顾我们此前展示过的完整Preamble格式示意图——无论是长格式Format 0~3还是短格式Format A/B/C每一种格式都对应着特定的符号时长配置。这一时长配置首先要从时延的角度满足小区覆盖半径的基本要求位于小区最远端的终端在发起随机接入时其信号到达基站的传播时延必须能够被该格式所对应的CP循环前缀与GT保护时间长度所覆盖这是格式选择与小区覆盖半径之间最直接、最基础的关联。在此基础上5G之所以要设计并衍生出如此庞杂的时域格式库背后蕴含着工程上的“客观辩证法”——不同的格式设计本质上是在“覆盖能力”与“接入时延”这两个相互竞争的目标之间做出的不同取舍。图7.3.2.4.4-1 长格式/短格式时域符号配置与最大支持覆盖半径的关系示意原讲义配图设计方向代表格式优势劣势长符号与时域重复长格式2/3、短格式的多次重复组合在时间域上连续重复发送相同符号基站接收端可通过“时域积聚”获得极佳的时间分集Time Diversity增益即便单次符号因环境恶劣解码失败基站仍能通过多次重叠组合成功解调接收灵敏度大幅提升因而能够支持更大的小区覆盖半径高可靠性是以“重度消耗系统时域资源”为代价的某些格式一次性消耗2个甚至3个上行子帧毫秒级别对于上行资源本就极度局限的TDD系统而言开销相当昂贵极短符号短格式中1~2个符号的组合主要面向5G的超可靠低时延通信URLLC场景在极短的上下行调度周期中仅切出两三个符号供接入使用大幅压低系统接入时延GP和CP极短导致其支持的覆盖半径非常有限通常只有一两公里以内且由于缺乏时域分集增益对空间信道环境的抗噪能力相对较弱由此可见覆盖半径与接入时延这两个目标是相互制约的想要覆盖更远往往需要用更长的时域资源去换取更强的分集增益想要时延更低则不得不牺牲一部分覆盖能力。运营商在实际小区规划中需要依据具体场景是广域覆盖的宏站还是聚焦低时延业务的场景在这份格式清单中选出最匹配自身需求的时域配置。二、码域视角下的小区规划根序列资源池除了时域格式的选择之外本节所要重点讨论的主要是与频域上子载波分布密切相关的“码”本身的属性——这正是我们此前所介绍的码域序列特性在小区规划场景下的具体应用。我们在此前小节中已经介绍过长格式序列长度839拥有838个可用根序列编号0~837短格式序列长度139拥有138个可用根序列。序列长度越长根序列的资源池就越丰富序列长度越短根序列的资源池则相对有限。以我们更常用的短格式139为例标准规范中给出了这一长度对应的完整根序列表——这张表格实际上定义了两组关键信息其一是索引号iindex即根序列在表中的排列顺序编号从0开始其二是根序列自身的取值uroot sequence的生成参数直接代入ZC序列生成公式后即可得到具体的序列。图7.3.2.4.4-2 3GPP规范中短格式L139根序列索引i与取值u对照表节选原讲义配图图7.3.2.4.4-3 根序列索引与取值对照表节选·续原讲义配图需要特别注意的是索引号i与取值u二者之间并非简单的一一对应递增关系——表格中索引号i是按照0、1、2、3……的顺序规则排列的但每个索引号所对应的具体u值却呈现出一种看似不规则的跳跃排列方式例如索引0对应u1索引1对应u138索引2对应u2索引3对应u137以此类推。这种排列顺序是标准制定者依据ZC序列相关特性的数学规律预先设计好的工程实践中只需要按照规范表格直接查表使用即可不必深究其排列规律背后的具体数学原理。三、一个小区需要多少个根序列循环移位NCS的作用了解了根序列资源池之后接下来的核心问题是一个小区内究竟应当选用多少个根序列才能凑够标准规定的64个前导码要回答这个问题需要先理解循环移位参数NCS在其中所扮演的角色。一个小区内同一时刻可能有多个手机需要发起随机接入由于手机与手机之间彼此互不通信、也无法提前与基站协商分配某个专属的前导码因此基站只能预先划定一个前导码的可选范围让所有手机在这个范围内自行随机选择。为了尽量降低多个手机随机选到同一个前导码的冲突概率这个可选范围即前导码总数不能太小但与此同时前导码资源本身有限相邻小区之间为了避免互相干扰所使用的根序列也不能重复因此单个小区所占用的资源也不能太多。综合实际网络的运行经验目前5G网络普遍采用每个小区默认配置64个前导码这一数值实践证明它既能满足现网用户接入量、覆盖范围的需求也能兼顾资源利用率、保障相邻小区间有足够富余的资源可用。问题在于一个根序列究竟能够衍生出多少个可用的前导码这里就要引入循环移位参数NCS对应表格中的Zero Correlation Zone Config简称ZC索引给定一个根序列例如u138可以在该序列的139个符号所构成的“环形”结构上选取不同的循环起点从而派生出多个彼此不同的前导码。若循环移位的最小间隔即NCS所定义的符号间隔过小两个由同一根派生出的前导码之间其相位差就会过于接近一旦两个用户因传播距离不同而产生的时延差恰好抵消了这个相位差接收端就可能将两个原本不同的前导码误判为同一个前导码造成冲突混淆——而NCS参数正是为了在“派生前导码数量”与“抗时延混叠能力”之间取得平衡而设置的。给定NCS的取值后一个根序列所能派生出的前导码数量可以通过以下公式计算单根可派生前导码数 ⌊ L_RA N_CS ⌋ 向下取整而一个小区所需要的根序列总数则可以进一步通过以下公式计算小区所需根序列数 ⌈ 64 单根可派生前导码数 ⌉ 向上取整图7.3.2.4.4-4 3GPP规范中ZC索引Zero Correlation Zone Config与NCS取值对照表原讲义配图实例计算PrachIndex157场景结合原讲义给出的一个具体实例假设某小区采用PRACH配置索引PrachIndex为157对应的短格式B4长度139其ZC索引取值为6查表可知此时NCS12。据此计算单根可派生前导码数 floor(139 / 12) 11 个小区所需根序列数 ceil(64 / 11) 6 个起始根序列索引 startRootSeqIdx 0也就是说在这一配置下该小区需要使用连续的6个根序列即可凑齐64个前导码。若相邻小区为了避免根序列重复冲突可以将起始根序列索引配置为不同的偏移值例如startRootSeqIdx10从而与前一个小区所使用的根序列范围完全错开。图7.3.2.4.4-5 64个前导码在6个根序列间的编号分配示意原讲义配图从图中可以清楚看到64个前导码具体的编号分配方式第一个根序列u1派生出编号1~11的前导码第二个根序列u138派生出编号12~22的前导码第三个根序列u2派生出编号23~33的前导码以此类推直至第六个根序列累计凑够64个前导码。这种“按根序列顺序连续编号”的分配方式使得基站与终端都能够依据一个简单确定的规则唯一确定每一个前导码编号所对应的具体根序列与循环移位取值。四、NCS取值与小区覆盖半径的对应关系读者可能会产生疑问Preamble序列本身分布在频域为什么改变NCS这样一个看似频域/码域范畴的参数配置反而会影响到小区半径这一时域/空间范畴的概念这一现象的数学根源在于ZC序列所具有的循环移位不变性如果两个ZC序列在频域上存在相同的相位时延即循环移位量相同那么它们在时域上同样会呈现出相同的相位时延或者说相位差。换言之由于ZC序列本身的周期性频域上的相位时延可以直接、等价地映射到时域上的相位差。正因如此NCS这一参数——本质上定义的是频域循环移位的最小间隔——才能够直接转化为对时域时延容忍范围的约束进而决定了小区所能支持的最大覆盖半径。3GPP规范本身并没有直接给出NCS取值与小区覆盖半径之间精确的数值对照关系但业界依据相关的换算规则已经推算出了具有实践指导意义的典型取值参考ZC索引NCS取值支持的最大小区覆盖半径近似00特殊情况不做进一步细分相当于一个根只对应一个前导码12约71米覆盖范围极小约6~910约300359米适合密集城区微站约10~121213约1公里左右属于较通用的配置约13~15141512公里以上适合偏远、广域覆盖场景从这份对照关系中可以清楚看到一条规律NCS取值越小意味着同一根序列内相邻前导码之间的循环移位间隔越小、相关性越强因此能够容忍的时延差就越小对应支持的小区覆盖半径也就越小反之NCS取值越大能够容忍的时延差越大小区覆盖半径也就可以做得更大。运营商在实际网络规划中正是依据目标小区的覆盖半径需求反向查表选定合适的ZC索引与NCS取值。图7.3.2.4.4-6 PRACH时域CP/GT长度与小区最大支持覆盖半径关系示意原讲义配图知识拓展时域与码域两种覆盖限制机制的分工至此读者可能已经注意到小区覆盖半径实际上同时受到两套独立机制的约束——一是时域上CP与GT长度所决定的最大可容忍传播时延对应格式Case的选择二是码域上NCS参数所决定的、同一根序列内前导码之间可分辨的最大时延差。这两套机制虽然都与“覆盖半径”相关但分别作用于不同的层面前者约束的是“信号能否被正确接收、不发生符号间干扰”这一基础前提后者约束的则是“多个由同一根派生出的前导码能否被接收端正确区分、不发生相互混淆”这一更精细的问题。在实际小区规划中二者需要协同配置——既要保证CP/GT长度足够覆盖最远终端的传播时延也要保证NCS取值与之相匹配二者共同决定了一个小区实际能够可靠支持的覆盖半径上限。五、真实网络配置案例从信令截图解读根序列选取为了将上述理论与实际工程实践相互印证下面结合一个从真实网络测试中截取的信令配置案例具体说明如何解读一个小区实际使用的根序列配置。沿用前面PrachIndex157ZC索引6NCS12的配置场景根据计算该小区需要6个根序列floor(139/12)11个前导码/根ceil(64/11)6个根。在实际的手机侧信令跟踪中可以观察到终端所选取的具体前导码信息其中包含一个关键字段uRoot有时在测试工具如QXDM中记为RootSeqIdx/RSI——需要特别注意的是这里的uRoot指的是根序列取值u本身而非根序列在表格中的排列索引号i二者虽然一一对应但数值并不相等不能混淆。图7.3.2.4.4-7 真实网络信令截图中的根序列uRoot与前导码编号RAID配置示例原讲义配图假设截图中显示uRoot2对照前面根序列分配表可知u2正是该小区6个根序列中的第三个对应前导码编号23~33这一区间。截图中进一步显示所选取的前导码编号RAID32——对照分配表32正好落在“第三个根序列编号23~33”这一区间内且是该根序列所派生的11个前导码中的第10个二者完全吻合验证了前面推导的正确性。截图中还会显示一个循环移位相关的参数CS取值如120——这一数值代表所选前导码相对于其所在根序列起始位置总共循环移位了多少个符号。由于该配置下NCS12即每个循环移位单位为12个符号120÷1210恰好说明这是该根序列内第10个循环移位单位所对应的前导码与前面“第10个前导码”这一结论再次相互印证。通过这样一个真实案例我们完整地验证了本节所介绍的根序列计算方法、编号分配规则与实际网络配置之间是完全一致的。六、本节小结本节围绕“小区规划中针对Preamble的考虑”这一主题系统整合了前面几个小节所介绍的时域、频域、码域特性重点讨论了以下内容时域格式选择上长符号/时域重复格式与极短符号格式之间在覆盖半径与接入时延这两个目标之间的权衡关系码域视角下长格式838个、短格式138个根序列资源池的基本情况以及根序列表中索引号与取值之间的非线性对应关系一个小区如何依据NCS取值通过floor(L_RA/NCS)与ceil(64/单根前导码数)两个公式计算出所需的根序列数量并结合PrachIndex157的实例做了完整演算NCS取值与小区覆盖半径之间的对应关系及其背后ZC序列循环移位不变性这一数学原理最后结合真实网络信令截图验证了uRoot、RAID、CS等关键参数与理论计算结果的一致性。掌握本节内容后读者应当能够独立完成一个基本的小区级Preamble资源规划依据小区目标覆盖半径选定合适的时域格式与NCS取值计算出所需的根序列数量并为相邻小区合理分配不重叠的根序列范围从而在保障接入可靠性的同时最大化整体网络资源的利用效率。下一小节“7.3.2.5 竞争性随机接入和非竞争性随机接入”我们将转换视角讨论随机接入过程本身在“是否存在资源竞争”这一维度上的两种不同模式。
