随机接入
随机接入RA，Random Access，是指手机在成功读取SIB1后，即成功小区搜索后进行的过程。它的目的是手机请求“入伙”、实现上行同步、申请资源，建立RRC连接。
随机接入分为两种：基于竞争的和基于非竞争的。
基于竞争：RRC未连接
没有RRC连接，UE只能通过SIB1广播的RACH配置选择前导码。可能失败。对于这个SIB1广播的RACH格式（随机接入信道RA Chanel，前面加个P就是物理随机接入信道）：
（1）格式0：总长度是1ms,CP、随机接入前导、保护时间的长度分别是0.103ms、0.8ms、0.097ms，子载波间隔△ f R A △f^{RA}△f RA=1.25kHz，小区的最大覆盖半径是14.53km，PRACH 前导格式0与LTE前导格式0在时域上完全一致。格式0适合于普通半径的小区覆盖。例如，市区、农村和郊区等环境。
（2）格式1：总长度是3ms,CP、随机接入前导、保护时间的长度分别是0.684ms、2X0.8=1.6ms、0.716ms，子载波间隔△ f R A △f^{RA}△f RA=1.25kHz，小区的最大覆盖半径是107.34km。格式1的随机接入前导重复2次，在较低的SINR下有较好的接收质量，且CP和保护时间最大，因此适合于大的小区半径。例如，海面、沙漠等环境。
（3）格式2：总长度是3.5ms，CP、随机接入前导、保护时间的长度分别是0.153ms、4X0.8=3.2ms、0.147ms，子载波间隔△ f R A △f^{RA}△f RA
=1.25kHz，小区的最大覆盖半径是22.11km。格式2的随机接入前导重复4次，在低的SINR下也有相对较好的接收质量，因此适合于时延扩展小、信号传播损耗大等覆盖增强的场景。例如，深度覆盖等。
（4）格式3：总长度是1ms,CP、随机接入前导、保护时间的长度分别是0.103ms、4X0.2=0.8ms、0.097ms，子载波间隔△ f R A △f^{RA}△f RA=5kHz，小区的最大覆盖半径是14.53km。格式3的子载波间隔较大，对多普勒频移和相位噪声不敏感，因此适合于高速场景。
竞争随机接入的流程：
1. Msg1：发送随机接入前导码 (Preamble)
动作： 手机在 PRACH 信道上发送一个序列（就是你刚才问的 Format 3 之类的东西）。
目的： 告诉基站：“有人要接入！”同时基站通过收到信号的时间，计算出手机离自己有多远。
2. Msg2：随机接入响应 (RAR)
动作： 基站收到后，在下行 PDSCH 发送响应。
核心内容： TA (Timing Advance)。基站告诉手机：“你离我太远了，以后发信号记得提前 $X$ 微秒发，这样我才能准时收到。”
结果： 完成了上行同步。
3. Msg3：调度传输 (L2/L3 Message) + RRCSetupRequest
动作： 手机根据 Msg2 给的指令，发送正式的请求（如 RRC 建立请求）。
意义： 这是手机第一次真正带着自己的“身份证号”跟核心网打招呼。
4. Msg4：冲突解决 (Contention Resolution)+ RRCSetup
动作： 如果两个手机同时用同一个 Preamble “敲门”，基站会在这一步指定谁才是合法的赢家。
结果： 竞争结束，RRC 连接成功建立。
5. RRCSetupComplete
此时接入已完成，手机发确认信。
基于非竞争：RRC已连接（下层物理层、MAC层可以不用连接）：
就是基站和UE已经连接过了，他们之间仍然保持者RRC连接，那么基站就可给UE分配专用的前导码，当然是在某些时刻的，手机在这些时刻发送种专用的前导码就可以直接接入。
非竞争随机接入流程：
1. Msg0：基站分配专用前导码
- 在RRC还连接时，基站就给UE分配一个专用的前导码。叫RA Preamble assignment。
2. Msg1：UE发送前导码
- 就是竞争接入的第一步，发送前导码给基站。
3. Msg2：随机接入相应(RAR)
基站收到前导码以后直接发送随机接入相应接入成功.
4. RRCSetupRequest
动作： 手机根据 Msg2 给的指令，发送正式的请求（如 RRC 建立请求）。
意义： 这是手机第一次真正带着自己的“身份证号”跟核心网打招呼。
5. RRCSetup
6. RRCSetupComplete
此时接入已完成，手机发确认信。
==无论是基于竞争还是非竞争，UE在发送了RRCSetupRequest，并且开启T300计时等待RRCSetup。等待RRCSetup的途中，都可以持续测量周围小区信号，进行小区选择、小区重选。==