Implementation of the Physical Random Access Channel in TDD-LTE using Software Defined Radio

Abstract

In Long Term Evolution (LTE) uplink transmission, a User Equipment (UE) must be time-synchronized before normal data transmission. So that a Physical Random Access Channel (PRACH) becomes a crucial factor for LTE access scheme since it is the base on which the Random Access Channel (RACH) is implemented. In this project, a PRACH module for TD-LTE base station system using software defined radio has been implemented. The System follows the release 8 of LTE-UMTS specifications. During the development, a scenario with simple uplink transmission between one UE and one eNodeB has be considered. The UE is able to generate one PRACH sequence and its baseband signal at a time. In the other hand, The eNodeB is able to generate the 64 PRACH sequences available per LTE-cell, process the baseband signal received from the UE and detect the PRACH sequence transmitted in approximately 1ms.

En Long Term Evolution (LTE), en la transmisión en enlace ascendiente, un equipo de usuario (UE) debe estar sincronizado en tiempo antes de la transmisión normal de datos. Por consiguiente, un Physical Random Access Channel (PRACH) se convierte en un factor crucial para el esquema de acceso LTE ya que es la base sobre la que se implementa el Random Access Channel (RACH). En este proyecto, se ha implementado el módulo PRACH para una estación base TD-LTE utilizando radio definida por software. El sistema sigue las especificaciones del LTE-UMTS, version 8. Durante el desarrollo, se ha considerado un escenario en el que tenemos una simple transmisión en enlace ascendiente entre un UE y un eNodeB. El UE es capaz de generar solo un PRACH sequence y su baseband signal cada vez. El eNodeB por el otro lado es capaz de generar los 64 PRACH sequences disponibles para cada LTE-cell, procesar el baseband signal recibido y encontrar en aproximadamente 1 ms el PRACH sequence transmitido.

En Long term Evolution, en la transmissió en enllaç ascendent, un equip d'usuari (UE) ha d'estar sincronitzat en temps abans de la transmissió normal de dades. Per conseqüent, un Physical Random Access Channel (PRACH) es torna un factor crucial per a l'esquema d'access LTE ja que es la base sobre la que s' implementa el Random Access Channel (RACH). En aquest project, s'ha implementat el mòdul PRACH per a una estació base TD-LTE utilitzant ràdio definida per software. El sistema segueix les especificacions del LTE-UMTS, versió 8. Durant el desenvolupament, s'ha considerat un escenari en el que tenim una simple transmissió en enllaç ascendent entre un UE y un eNodeB. UE és capaç de generar només un PRACH sequence i el seu baseband signal cada cop. L'eNodeB per la seva part es capaç de generar els 64 PRACH sequences disponibles per a cada LTE-cell, processar el baseband signal rebut i trobar en aproximadament 1 ms el PRACH sequence transmès.