PRACH物理随机接入信道5种格式

随机接入信号是由CP（长度为TCP）、前导序列（长度为TSEQ）和GT (长度为 )三个部分组成，前导序列与PRACH时隙长度的差为GT，用于对抗多径干扰的保护，以抵消传播时延。一般来说较长的序列，能获得较好的覆盖范围，但较好的覆盖范围需要较长的CP和GT来抵消相应的往返时延，即小区覆盖范围越大，传输时延越长，需要的GT越大，为适应不同的覆盖要求，36.211协议规定了五种格式的PRACH 循环前缀长度、序列长度、以及GT长度如下表。
Preamble格式和小区覆盖范围的关系约束原则为： 小区内边缘用户的传输时延需要在GT内部，才能保证PRACH能正常接收，且不干扰其他的子帧。即需要满足的关系为 ，
其中，TTCP 为循环前缀CP的长度；
TGT为保护间隔；
TRTT为最大往返时间。
根据以上关系，可以得到各种格式下所支持小区的最大半径(考虑 )如表：

前导格式	CP长度(Ts/ )	GT长度	( )
0	3168/103.13	2976/96.88	6.25	14.53
1	21024/684.38	15840/515.63	16.67	77.34
2	6240/203.13	6048/196.88	6.25	29.53
3	21024/684.38	21984/715.63	16.67	100.16
4	448/14.583	288/9.375	5	1.406

具体可以叙述为：
Preamble 格式 0：持续1ms，序列长度800us，适用于小、中型的小区，最大小区半径14.53km，此格式看满足网络覆盖的多数场景。
Preamble 格式 1：持续2ms，序列长度800us，适用于大型的小区，最大小区半径为77.34km。
Preamble 格式 2：持续2ms，序列长度1600us，适用于中型小区，最大小区半径为29.53km。
Preamble 格式 3：持续3ms，序列长度1600us，适用于超大型小区，最大小区半径为100.16km；一般用于海面、孤岛等需要超长距离覆盖的场景。
Preamble 格式 4： TDD模式专用的格式，持续时间157.292μs（ 2个OFDM符号的突发），适用于小型小区，小区半径≤1.4km，一般应用于短距离覆盖，特别是密集市区、室内覆盖或热点补充覆盖等场景。它是对半径较小的小区的一种优化，可以在不占用正常时隙资源的情况下，利用很小的资源承载PRACH信道，有助于提高系统上行吞吐量，某种程度上也可以认为有助于提高上行业务信道的覆盖性能。