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Analysis of a Priority Stack Random Access Protocol In W-CDMA Systems

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Academic year: 2021

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Texte intégral

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HAL Id: inria-00072730

https://hal.inria.fr/inria-00072730

Submitted on 24 May 2006

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Analysis of a Priority Stack Random Access Protocol In W-CDMA Systems

Khaldoun Al Agha, Philippe Jacquet, Nikita Vvedenskay

To cite this version:

Khaldoun Al Agha, Philippe Jacquet, Nikita Vvedenskay. Analysis of a Priority Stack Random Access Protocol In W-CDMA Systems. [Research Report] RR-3922, INRIA. 2000. �inria-00072730�

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ISSN 0249-6399 ISRN INRIA/RR--3922--FR+ENG

a p p o r t

d e r e c h e r c h e

THÈME 1

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET EN AUTOMATIQUE

Analysis of a Priority stack Random Access Protocol in W-CDMA Systems

Khaldoun Al Agha — Philippe Jacquet — Nikita Vvedenskaya

N° 3922

Avril 2000

(3)
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Unité de recherche INRIA Rocquencourt

Domaine de Voluceau, Rocquencourt, BP 105, 78153 Le Chesnay Cedex (France)

Téléphone : +33 1 39 63 55 11 — Télécopie : +33 1 39 63 53 30

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‚‡‹n,hšh—]‚}mpss…~e˜‚)–B‹aÆ(sr‰n˜‹ZšW‚}‰‡‹Z¤3¤µs¢es¤3ÄҋZ‰n‚‡mps,–p‰‡sr~€q$¸p¤µsx‚‡‰‡~Zšh|}qv£·|‡|²£µ‹ZšXŽšÄ`~Z˜.‚rŖp‰‡sr~Zq¹¸p¤µsr|n~€‰‡s|²sršW‚nÆ)£¥‚}m>|}h˜˜sr|‡|²£µ¢Zs

~€‚²‚}srqt–…‚‡|¹¸W„c‰™~€qt–p£µšp©\‚}mps"|²£µ©Zšh~Z¤Š–B‹aÆ(sr‰pšW‚}£µ¤‘‚‡mps¼‰‡sr˜.sr–…‚}£µ‹Zšº‹ZÄ&‚‡mps]~e˜ËWp£·|²£¥‚}£µ‹Zšº£µšh—…£·˜~a‚‡‹Z‰Ä҉‡‹Zq7‚}mps]¸h~Z|}s]|²‚‡~a‚‡£¥‹ešXÂ

½kmpsrš\šp‹¼~Z˜rËeh£µ|}£Ê‚‡£¥‹eš]£·|)‰‡sr˜.sr£¥¢esr—"~aÄł}sr‰ƒ~t˜.sr‰²‚™~€£µš"šNpq$¸sr‰)‹€Ä~€‚²‚‡sqt–…‚‡|rł‡mps‰‡~Zšh—…‹eq~Z˜r˜.sr|‡|&–p‰‡‹N˜sr—…h‰}s•Ä`~€£µ¤·|Â

lnmps¹qvsg|}|‡~€©es£µ|x—…£µ¢W£·—…sg—\£¥šW‚}‹¼‚†Æ(‹¼˜‹Zqt–‹ešpsšW‚™|Ð&—p~a‚™~–h~€‰}‚ƒ~€š—>˜.‹ZšW‚‡‰}‹e¤X–h~€‰}‚)‚}m~a‚•~Z‰}s|}sšW‚:£µšÁ–h~Z‰‡~Z¤¥¤µs¤X£µš\‚}mhsŽ)~€šh—

$˜‹Zqt–B‹Zšpsrše‚™|&‹€ÄX‚‡mpsx–hmW„…|}£µ˜r~€¤˜™mh~Zšpšps¤QÂ+lnmps˜.‹ZšW‚‡‰}‹e¤h–h~Z‰²‚)˜.‹ešh|²£·|²‚‡|(‹€Ä–p£µ¤µ‹€‚:|²„Nq$¸‹e¤µ|&~€šh—]£¥špÄҋZ‰‡qt~€‚}£µ‹Zš¼‹eš"—p~€‚‡~$‰‡~€‚}s

‚‡‰‡~Zšh|²qt£·|}|}£µ‹Zš-´`|}ss-/£µ©Zp‰‡s¹W¶Â):sršh˜.seÃh‚‡mps¹‰™~€šh—p‹Zq ~e˜˜sr|‡|)–p‰‡‹€‚}‹…˜‹Z¤˜r~€š>|²h–p–‹e‰²‚x¢æ~Z‰}£·~€¸h¤¥s¸p£¥‚}s$‰‡~€‚}seÂnlnmhs¹—p~a‚™~–h~Z‰²‚

ß*ß çohópp

(7)

Frame boundary Access Slot #1

Access Slot #i Access Slot #2

Access Slot #14

#0 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12 #13 #14

5120 chips radio frame: 10 ms radio frame: 10 ms

Random-access transmission

Random-access transmission

Random-access transmission Random-access transmission Offset of access slot #i

/£µ©Zp‰‡stuZÐ@¡)˜˜sr|‡|)|²¤µ‹€‚™|&ÄҋZ‰)‰™~€šh—p‹Zq~e˜˜.sg|}|&–p‰‡‹€‚‡‹…˜.‹Z¤QÂ

Preamble Preamble Preamble Message part

4096 chips 20 ms (one radio frame)

Preamble Preamble Preamble

4096 chips

Message part

10 ms (one radio frame)

/£µ©Zp‰‡sŸ…ЊÈW‚}‰‡h˜.‚}p‰‡s‹€Ä*‚}mps‰™~€šh—p‹Zqv¾~e˜˜sr|‡|Š‚‡‰‡~Zšh|²qt£·|}|}£µ‹ZšXÂ

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+*+

+*+ ,,-- ..//

I

Q

Data

Pilot symbols

Rate information

/£µ©Zp‰‡spÐ@”>sg|}|‡~€©esx–h~Z‰²‚gÂ

01010 01010

212 212

313 313 313

414 414

414 55555 6666

Collision Resolution Preamble

Access Preamble DPDCH

DPCCH

717 717 717 717 717 717 717

818 818 818 818 818 818 818

99999999999999999999999999999999999999::::::::::::::::::::::::::::::::::::::

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<1<1<1<1<1<1<1<1<1<1<1<1<1<1<1<1<1<1<

Message Part p

p 0

pi pj 1

0 or 8 slots

N*10 ms

/*£µ©Zh‰}s,¨hЊÈW‚‡‰}˜‚}h‰}s,‹€Ä‚}mhs$’(ˆ&’&‰‡~Zšh—…‹eq$¾~Z˜r˜.sg|}|‘‚}‰™~€šh|}qt£µ|‡|}£¥‹ešXÂ

˜r~€‰‡‰}£µsr|:‚}mps$‰‡~Zšh—…‹Zq~Z˜r˜.sg|}|ƒ‰}sgËehsr|²‚ƒ‹Z‰xh|²sr‰x–~Z˜™³Zs‚rƒlnmhs$|}–p‰}sg~Z—…£µšp©Ä`~e˜‚‡‹Z‰$´QÈ2/@¶:‹ZÄ@‚}mpsv—p~a‚™~¼–h~Z‰²‚x£µ|x¤¥£µqt£Ê‚‡sr—Á‚}‹È6/

=

Ÿf57hÃ3ugŸ=hÃ27€¨hÃpWŸ?>˜.‹e‰}‰‡sr|}–‹ešh—…£µšp©$‚}‹˜™mh~€šhšps¤¸p£¥‚:‰™~a‚}sg|n‹€Ä&u5…Ãpe¦pÃ67e¦pÃp~€š— u柀¦$³W¸h–h|)‰‡sr|}–sg˜‚}£µ¢Zsr¤¥„&µur¦(QÂ

ÝÒÞ*ßÝÅà

(8)

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¸h~e|²s&|†‚™~a‚‡£¥‹eš$~Z˜r˜.‹e‰‡—…£µšp©)‚‡‹:‚‡mps&˜s¤µ¤…|²sg~€‰™˜™m–p‰}‹…˜sr—…p‰‡s?&µugŸ*(QÂlnmpsšXÃZmps(‹e¸…‚‡~Z£¥š|£µš…ÄҋZ‰‡q~a‚‡£¥‹eš¹~€¸B‹Z…‚Æ)mh~a‚+‰™~€šh—…‹eqv¾~e˜˜.sg|}|

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~Z¤µ|}‹|²sr¤¥sg˜‚‡|&‚‡mps|}–p‰}sg~Z—…£µšp©$Ä`~Z˜.‚}‹Z‰´`£DÂsZµÅ‚‡mps˜™mh~€šhšps¤¸p£¥‚:‰™~a‚}s涑ÄҋZ‰n‚}mhsqvsg|}|‡~€©esx–~€‰}‚3&µugŸ*(QÂ

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–p‰‡sr~Zq¹¸p¤µs•–h~€‰}‚rÂ+ŽÄ‚‡mpsh|}s‰)—…‹Nsr|&šp‹Z‚:—…s.‚‡sr˜‚:~ZšW„¼~e˜ËWp£·|²£¥‚}£µ‹Zš"£¥š—…£µ˜r~a‚‡‹Z‰nÆ)£Ê‚‡m]‚‡mps|²sr¤¥sg˜‚‡sr—|²£µ©Zšh~€‚}p‰‡sZÃWmps,‰‡s.‚}‰™~€š|²qt£¥‚‡|

‚‡mps–p‰‡sr~€q$¸p¤µs$–h~Z‰²‚~e|,qvsršW‚}£µ‹Zšpsg—Ì~Z¸‹a¢es´D|²srs /*£µ©Zh‰}sŸZ¶.ÂtlnmhsšXÂ}mpsh|}s‰|}sš—p|•‚}mpstqtsr|‡|‡~€©Zsv–h~Z‰²‚Æ)£¥‚}mc‚}mps¼|‡~€qts

|}£¥©ešh~€¤–‹aÆ&s‰)‹ZÇmps¤·~Z|²‚:–p‰‡sr~€q$¸p¤µs–h~€‰}‚rÂ/*£µšh~Z¤¥¤µ„ZÃh‚}mps–hmW„…|}£µ˜r~€¤¤·~æ„Zsr‰)£¥šh—p£µ˜r~a‚}sg|:~}y:¡ƒ’&›qtsr|‡|}~Z©Zs•‚}‰™~€š|²qt£¥‚²‚}sg— ,‚}‹

‚‡mps|²sg˜.‹ešh—]¤·~æ„Zsr‰3&¥uæŸ(QÂ

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¡ƒšp‹€‚‡mps‰+~Z˜r˜.sr|‡|–p‰‡‹…˜.sg—…p‰‡sŠ˜~€¤µ¤µsr—¹’(‹Zqtqt‹Zšˆ@~e˜™³Zs.‚@’&ƒ~€šhšps¤B´Q’(ˆ&’&•¶‚‡mh~a‚*~Z–p–p¤µ£¥sg|~:˜‹Z¤µ¤¥£·|}£¥‹eš‰}sg|²‹e¤¥…‚‡£¥‹eš,¸W„•h|}£¥šh©ƒ~€š

£µšW‚}s‰‡qtsr—…£·~€‰‡„v–p‰}sg~€q$¸p¤¥sƒ¸sÄҋZ‰‡sx|}sšh—…£µšp©‚‡mps•qvsg|}|‡~€©es)–h~€‰}‚rÂ@¡x|(—…sr–p£·˜‚}sg—£µš/£¥©ep‰‡s:¨hÃ,h‰™|†‚gÃW|}s¢es‰™~€¤~e˜˜sr|‡|@–p‰‡sr~€q$¸p¤µsr|

~Z‰}sn‚‡‰‡~Zšh|²qt£¥‚²‚‡sr—vÄҋZ‰(˜.‹Zqt–pp‚}£µšp©‚}mhs:–‹aÆ&s‰‘¤¥sr¢Zs¤~€šh—v‚‡mpsš¼~˜‹Z¤µ¤¥£·|}£¥‹ešv‰‡sr|}‹Z¤µ…‚‡£¥‹eš$–p‰‡sr~Zq¹¸p¤µs)£·|‘|}sšW‚rÂ@lnmps)¸h~e|²sx|†‚™~a‚}£µ‹Zš

Æ)£µ¤¥¤)|}s¤µsr˜.‚v~>h|}s‰$ÄҋZ‰¹‚}mps"‚}‰™~€š|²qt£·|}|}£¥‹eš-‹€Ä:£¥‚‡|$qtsr|‡|}~Z©Zs¼–h~Z‰²‚g #n~Z|}£·˜~€¤µ¤µ„ZÃÆ)mpsš~>h|}s‰t—…s.‚‡sr˜‚™|$~Zšp‹€‚‡mps‰v|²£µ©Zš~a‚}h‰}s

‚‡mh~a‚:mps,‚‡‰‡~Zšh|}qv£¥‚²‚‡sr—Ãmps|²‚}‹Z–|&‚}mps‰™~€šh—p‹Zq~e˜˜.sg|}|n–h‰}‹…˜.sg—…p‰‡sZŠÈN‹Ãp‹Zšp¤µ„¼‚‡mpsh|}s‰)Æ)£¥‚}m\‚‡mps~Z—…sgËWh~a‚‡s,|}£µ©Zšh~€‚}p‰‡s˜~€š

|}p¸pqt£¥‚)‚}mpsqtsr|‡|‡~€©Zs,–h~Z‰²‚ &µugŸ(Â

C<DC V6NPNXV6ILK2IH[]I%G _K6SXV _JI%V _K QL[\[]NP^M^

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qtsr—p£¥pq q~Zšh~€©es‰:£·|:‚‡mps¹¸~Z|}s¹|†‚™~a‚‡£¥‹eš¶Â:Žš—…ssg—ÃB‚}mps$h|²sr‰x|}s.‚™|ƒmp£·|•|†‚™~Z˜™³¤¥sr¢Zs¤‚}‹¦¼~€šh— |†‚™~€‰}‚‡|)‚‡‰‡~Zšh|}qv£·|‡|²£µ‹Zš\‹€Ä@‚‡mps

–p‰‡sr~Zq¹¸p¤µs~a‚)‚‡mps¸Bs©Z£µšpšp£µšp©‹ZÄ*‚‡mpsšpsr~Z‰}sg|†‚:~e˜˜.sg|}|)|}¤µ‹€‚r #&~e|²£·˜~Z¤¥¤µ„ZÅ£¥ÄŠ~všps©W~a‚}£µ¢Zs~e˜™³Wšh‹aÆ)¤¥sg—…©ZqtsšW‚n£µ|ƒ—…‹ZšpseÃh~€¤µ¤Xh|}s‰™|

˜‹Zšh|}£µ—ps‰x‚}mh~€‚x‚‡mps‰‡s$£·|•~"˜‹Z¤µ¤¥£·|²£µ‹Z𠋀đ—…£¥ÉBsr‰}sršW‚•‰‡srËWpsg|†‚™|Â,½kmpsršÌ~˜.‹Z¤µ¤µ£µ|}£¥‹ešÁmh~Z–p–sršh|x¸s‚†Æ(srsšÌ~˜.sr‰²‚™~€£µšÁšNpq¹¸Bs‰•‹€Ä

h|}s‰™|rÃhsr~e˜™m\h|²sr‰:©Zsršps‰™~a‚‡sr|)‰™~€š—…‹Zqt¤µ„"~t¢a~€¤µps n´Ì£µ|x~|†‚™~Z˜™³]¤µs¢es¤—…p‰‡£¥šp©t‚‡mps¹šhs.N‚x|}¤¥‹Z‚rà £·|)‚‡mps

—…sr©Z‰‡ss‹ZÄ@‚}mps¹‚}‰‡ss–h‰}‹Z‚}‹…˜.‹e¤‹Z‰ƒ‚}mps$šNpq¹¸Bs‰•‹€ÄŠ|}–p¤¥£¥‚x¤µs¢es¤·|ÃB£µšÁ‹Zp‰•˜~e|²s Á´D|²srs &µur…Ãu¨hÃ\8 (Ҷ•¡5|²sr‰:‚}‰™~€š|²qt£¥‚‡|

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‰™~€šh—p‹ZqÓ~Z˜r˜.sg|}|rÂ*‘¤µ|}sZÅÆ)mpsrš"|}s¢es‰™~€¤Bh|²sr‰‡|(©Zsršps‰™~a‚‡sƒs…~e˜‚‡¤¥„v‚}mhs,|‡~€qts•¢a~€¤µps$*ÃN‚}mpsr‰}s•Æ)£µ¤¥¤¸Bsx‹ešh˜.s,~€©W~€£µš]~v˜.‹Z¤µ¤µ£µ|}£¥‹ešXÂ

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(9)

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Base station

Terminal

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(10)

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‚‡mps¹|}¤¥‹Z‚‡|nÆ)mpsrššh‹Zš\‹€Ä ,h‰™|†‚)–p‰‡£¥‹e‰}£¥‚†„¼–h~e˜™³Zs‚‡|&£µ|)‚}‰™~€šh|}qt£Ê‚}‚}sr—X‘lnmps–h~e˜™³Zs.‚™|n‹€Ä@|²sg˜.‹ešh—]–h‰}£µ‹Z‰‡£Ê‚†„©es.‚)‚‡mps~Z˜r˜.sr|‡|&‚}‹t‚‡mps

˜™mh~Zšpšpsr¤ ²¸s‚†Æ(srs𠂇mpst|²¤µ‹€‚™|ƒÆ)£¥‚}m',h‰‡|²‚x–h‰}£µ‹Z‰‡£Ê‚†„–h~e˜™³Zs.‚™|:‚‡‰‡~Zšh|}qv£·|‡|²£µ‹ZšXÃ3~€¤·|}‹¼h|}£¥šp©]‚}mps$Ä҉‡sst~Z˜˜sr|‡|ƒ|²‚‡~e˜™³~Z¤¥©e‹Z‰‡£Ê‚‡mpq

Æ)£¥‚}m¹|}–p¤¥£¥‚(¤µs¢es¤·|Â@lnmpsx‰}£µ©Z‹e‰}‹eh|@~€š~€¤µ„e‚‡£µ˜r~€¤£¥šN¢Zsg|†‚‡£¥©W~a‚‡£¥‹eš‹€Ä|}h˜™m]|}„N|²‚}srq%|²srsq|‘—…£+¼˜.p¤¥‚rŸBsr˜r~€h|}s:‚‡mpsx—p£µ|²‚}‰‡£¥¸h…‚}£µ‹Zš

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Références

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