UE的随机接入过程和上行同步建立过程有什么区别和联系

随机接入过程   TD—SCDMA系统中，UE必须首先完成上行同步过程才能进行随机接入过程。随机接入过程从空闲模式开始，可分为3个部分，下面介绍其具体过程。
  1．随机接入准备
  当UE处于空闲模式下，它将维持下行同步并读取小区广播信息。从该小区所用到的DwPTS，UE可以得到为随机接入而分配给UpPTs物理信道的8个SYNC_UL码的码集。一共有256个不同的SYNC_UL码序列，其序号除以8就是DwPTS中的SYNC_UL的序号。从小区广播信息中，UE可以知道码集中的哪个SYNC_UL将被使用，并且还可以知道F—RACH信道的详细情况(采用的码型、扩频因子、midamble码和时隙)及F-PACH信道的详细信息(采用的码型、扩频因子、midamble码和时隙)和其他与随机接入有关的信息。
    在BCH所含的信息中，还包括了SYNC_UL与F-PACH资源、F-PACH与P-RACH资源、P-RACH资源与(P／S)-CCPCH(承载FACH逻辑信道)资源的相互关系。因此，当UE发送SYNC_UL序列时，它就知道了接入时所使用的F—PACH资源、P—RACH资源和CCPCH资源。
2随机接入过程


    在UpPTS中紧随保护间隔之后的SYNC_UL序列仅用于上行同步，UE从它要接入的小区所采用的8个可能的SYNC_UL码中随机选择一个，并在UpPTS物理信道上将它发送到基站。然后UpPTS确定UpPTS的发射时问和功率(开环过程)，以便在UpPTS物理信道上发射选定的特征码。
    一旦NodeB检测到来自UE的UpPTS信息，那么它到达的时间和接收功率也就知道了。NodeB确定发射功率更新和定时调罄的指令，并在以后的4个子帧内通过F-PACH(在一个突发／子帧消息中)将它发送给UE。注意F-PACH中也包含用于UE进行交叉检测的特征码信息和相对帧号(接收到被确认的特征码之后的帧号)。当UE从选定的F-PAcH(与所选特征码对应的F-PACH)中收到上述控制信息时，表明Node B已经收到了UpPTS序列。然后,UE将调整发射时间和功率，并确保在接下来的两帧后，在对应于 F-PACH的P-RACH信道上发送RACH。在这一步，UE发送到Node B的RACH将具有较高的同步精度。
    之后，UE将会存对应于P-RACH的CCPCH的信道r上接收到来自网络的响应，指示UE发出的随机接入是否被接收，如果被接收，将在网络分配的UL及DL专用信道上通过FACH建立起上下行链路。
    在利用分配的资源发送信息之前，UE可以发送第2个UpPTS并等待来自F—PACH的响应，从而可得到下一步的发射功率和SS的更新指令。
  3．随机接入(冲突)处理
  在有可能发生碰撞的情况下，或在较差的传播环境中，Node B不发射F-PACH，也不能接收SYNC_UL，也就是说，在这种情况下，UE就得不到Node B的任何响应。因此UE必须通过新的测量，来调整发射时问和发射功率，并在经过一个随机延时后重新发射SYNC_UL。每次(重)发射，UE都将重新随机地选择SYNC_UL突发。

UE上行同步建立过程
    UE开机之后，它必须首先与小区建立下行同步。只有建立了下行同步，UE才能开始建立上行同步。
    尽管UE可以从Node B接收到下行同步信号，但到Node B的距离还是一个未知数，导致UE的上行发射不能同步到达Node B。因此为了减小对常规时隙的干扰，上行信道的首次发送在UpPTS这个特殊时隙进行，SYNC_UL突发的发射时刻可通过对接收到的DwPTS和/或P-CCPCH的功率估计来确定。在搜索窗内通过对SYNC_UL序列的检测， Node B可估计出接收功率和时间，然后向UE发送反馈信息,调整下次发射的发射功率和发射时间，以便建立上行同步。在以后的4个子帧内，Node B将向UE发射调整信息（用F-PACH里的一个单一子帧消息）。
    上行同步过程，通常用于系统的随机接入，也可以用于当系统失去上行同步时的再同步。
上行同步主要包括上行同步建立、上行同步保持、切换过程中的上行同步控制等过程：
1）上行同步建立
UE初次发送上行信号时不能准确估计UE与Node B之间的距离，发送定时的误差可能比较大，因此要求UE首先在特殊时隙UpPTS上开环发送UpPCH，以减小对业务时隙的干扰。因为不能准确知道环境衰落因子，利用路径损耗估计UE与NB之间的信号传输时延可能不够准确。考虑到小区半径通常不大（2～3km），可以以固定发送时间提前量（如对应1km的发送时间提前量）发送UpPCH，这样处理的定时偏差最多十几到二十几个码片，不会影响到其它业务时隙，也不影响NodeB对UpPCH的检测。UpPCH的发送定时是开环控制，到发送PRACH时，发送定时就是闭环控制，同步建立时的上行同步精度可以达到1/8chip。
2）上行同步保持
上行同步保持采用闭环同步控制。Node B利用每个UE的Midamble测量定时偏差，形成SS命令，并通过物理信道通知UE。UE根据SS命令调整发送定时。Node B对每个UE都规定一个信道估计窗口，保证UE的每个路径时延都落在该UE的信道估计窗口内。标准中规定的同步调整最小步长为1/8chip，因此，要求UE定时时钟频率大于8倍码片速率，Node B对定时偏差的检测精度达到1/8chip。这样，TD-SCDMA系统的上行同步精度就可以达到1/8chip。
3）切换过程中的上行同步控制
切换过程中可以采用开环同步控制，UE可以精确测量当前小区与目标小区之间的SYNC_DL信号的到达时间差，然后UE根据测量结果调整发送定时，保证切换后立即与目标小区内的其它UE保持同步。