836-5G随机接入流程.docx

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1、5G随机接入流程传统5G随机接入的四个步骤基于UE和gNB之间的四条消息（MSG）交互： MSG1：由UE根据随机接入配置和下行测量发送的一个或多个前导码。 MSG2：对gNB传输的MSGI前导的一个或多个响应,提供MSG3的进一步信息和调度。 MSG3:L2/L3消息 MSG4：竞争解决方案NR4步过程大体上遵循LTE4步随机接入过程的原理。为了支持不同的NR使用场景并确保前向兼容性，NR随机接入需要灵活且可配置。然而,为了避免压倒性的随机接入配置，需要仔细选择要灵活和可配置的方面。LTE中的随机接入配置可以作为NR中的随机接入配置的基线，并且如下所述修改一些方面。在LTE中，前导码格式和P

2、RACH子帧集由PRACH配置索引（0-63）共同指示。在NR中，前导码格式将包括几个方面，包括重复次数（例如，支持TRPRX波束扫描）和前导码numerology（例如子载波间隔）。结合广泛的PRACH子帧集，组合的数量可能过多。然而，典型的前导码格式可能严重依赖于载波频率，在更高的载波频率下，更高的重复次数和更高的子载波间隔更为普遍。因此，PRACH配置指数的含义可能与NR中的频率有关。MSGl前导码格式和资源配置（例如以PRAeH配置索引的形式）定义了用于MSGl传输的所有可用资源，至少用于所配置的UEo然而，UE可以被配置为基于与下行广播信道/信号的关联来选择那些资源的子集。RACHG

3、roUP定义如下: RACHgroup是以下各项的组合：1. RACH资源的子集2. PRACH前导码的子集。如果在最多一个RACHgroup中包含RACH资源和前导码的任何组合，则RACHgroup是不相交的。测量结果和RACHgroup之间的关联在随机接入配置中配置。以下项目符号列出了定义RACHgroup的参数示例以及测量结果与RACHgroup之间的关联：A.测量结果的数量1 .典型的“beam-level”RRM测量结果，如SSBRSRP或附加RS的RSRP,用于连接移动性。2 .可能没有必要明确配置测量结果的数量，例如SSBRSRP的数量。B. MSGlpreambleformat

4、1 .包括MSGl传输中多个/重复前导码的不同数量C. MSGl传输的时间和频率资源1. RACH传输时机被定义为可以在其上传输MSGl的时频资源。2. MSGl时间实例表示RACH传输场合的时间实例。换句话说，在同一MSGl时间实例上可能存在多个频率复用的RACH传输场合。D. RACHgroup周期，即重复相同RACH组的MSGl时间实例数之后。1 .One值(例如1)对应于在每个MSGl时间实例中重复的相同RACHgroup0这种配置在没有TRP波束对应的情况下非常有用，即测量结果与MSGI时间实例之间没有特定关联。2 .其他值对应于发生在MSGl时间实例子集中的RACHgroup,例如

5、，每16个MSGl时间实例，其例如在模拟波束赋形实现中具有TRP波束对应的情况下是有用的,例如，具有16个模拟波束，即，测量结果与MSGl时间实例的子集相关联。E.每个MSGl时间实例的RACIIgroup数1 .同一MSGl时间实例上的RACHgroup由频率或前导子集分隔。F.RACHgroup中前导码的数量例如，为了在LTE中指示MSG3传输资源大小，可以考虑在RAeHgrOUP中进一步细分前导码集。C列出的参数对应于LTE中的PRACH资源配置，因为它们定义了可用的RAeH资源。注意，基于UE特定的随机接入配置，其他RACH资源可用于其他UE。参数D和E定义RACH组的数量(N),其等

6、于每个MSGl时间实例的RACH组数量乘以具有不同RACH组的MSGl时间实例的数量，即N=EWoB.Preambleformat=multiple/repeatedpreamblesD. RACHgroupperiod=1(RACHgroupsrepeatineveryMSGltimeinstance)E. ThenumberofRACHgroupsperMSGltimeinstance=8RACHRACHIRACHIRACHRACHgroupHgroupIgroupIgroupHgroup11MSGltimeinstanceB.Preambleformat=singlepreambleD.

7、 RACHgroupperiod=4(RACKgroupsrepeatineveryfourthMSGltimeinstance)E. ThenumberofRACHgroupsperMSGltimeinstance=2国1：RACH组配置示意图。每种颜色对应一个不相交的RAeH组。在上图中，在MSGl时间实例内发送多个/重复的前导码（例如4）,并且在每个MSGl时间实例中重复相同的RACH组。上图可用于没有TRP波束对应的情况，其中UE可（至少部分地）通过选择前导码子集或频率来指示最佳下行TX波束。在下图中，在MSGl时间实例内发送单个前导码，并且在每4个MSGl时间实例中重复相同的RACH

8、组。下图可用于具有TRP波束对应的情况，其中UE可（至少部分地）通过选择MSGl时间实例指示最佳下行TX波束。对于波束对应和模拟/混合波束赋形的情况，应该可以将时间实例（例如，在SSB中）中的下行Rx与MSGl时间实例中的RACH组相关联。这在TRP波束对应的情况下非常有用，其中TRP可以在MSGl时间实例期间使用最佳上下行波束。设M表示已获得不同测量结果的单独时间实例的数量，例如，每个SSburstSet的SSB的数量，且设Q表示每个此类时间实例的测量结果的数量。换句话说，通常A=MXQo通过标记/编号测量结果和RACH组，可以定义A测量结果和N个RACH组之间的隐式定义的关联规则。如下图所

9、示，可以区分几种情况。M=4, Q=ID=4, E=ITimeM=2, Q=2D=2, E=ITime图2:如果D=M和E=Q,那么所有测量结果都可以与不相交的RACH组相关联，这样只有来自相同时间实例的测量结果与相同MSGl时间实例中的RACH组唯一关联。通过选择RACH组，可以充分传达最佳测量结果。可以充分利用模拟波束通信。图3:如果D=M且EQ,则所有测量结果都可以与不相交的RACH组相关联，从而只有来自相同时间实例的测量结果与相同MSGl时间实例中的RACH组相关联。然而，来自同一时间实例的多个测量结果必须与同一RACH组相关联。可以充分利用模拟波束通信。如果NA（此处N=2A=4）,

10、则最好的测量结果只能通过选择RACH组部分传达。注意，例如，如果在SSB期间发送具有多个天线端口的MRS,则每个SSB可能有多个测量结果。Time图4:如果DM且N=A（此处N=A=4）,则所有测量结果不能与不相交的RACH组相关联，因此只有来自同一时间实例的测量结果与同一MSGl时间实例中的RACH组相关联。相反,来自不同时间实例的测量结果需要与同一MSGl时间实例相关联，这意味着不可能完全利用模拟波束赋形对应关系。然而，通过选择RACH组（由于在同一MSGl时间实例中有许多前导码子集或频率资源），仍然可能完全传达最佳测量结果。M=4, Q=ID=LE=2图5:如果DM且NA（此处N=2且A

11、=4）,则所有测量结果不能与不相交的RACH组相关联，因此只有来自相同时间实例的测量结果与相同MSGl时间实例中的RACH组相关联。相反，来自不同时间实例的测量结果需要与同一MSGl时间实例相关联，这意味着不可能完全利用模拟波束赋形对应关系。此外，通过选择RACH组（由于RACH组太少），只能部分传达最佳测量结果。尽可能（取决于参数A、D、E、M、N、Q）,来自同一时间实例的测量值应与同一MSGI时间实例中的RACH组相关联。如果最佳测量结果的指标仅通过选择RACH组部分传达，则剩余部分可在MSG3中传达。对于这种情况下的MSG2传输，并且使用TRP波束对应，TRP可以基于检测到的接收到的MS

12、Gl来估计与RACH组相关联的多个下行Tx波束中对UE最好的一个。在没有波束对应的情况下，TRP可以在与RACH组相关联的下行Tx波束的一个或组合上发送MSG2o在空闲模式Ue的情况下，通过Sl获得随机接入配置，并且它对于所有空闲元素是公共的。假设需要随机接入配置来请求其他Sl的按需交付，则似乎适合将空闲Ue的公共随机接入配置包括在剩余最小SI中。对于空闲ue,测量结果的数量（八）对应于用于空闲RRM测量的RS的配置天线端口的数量。可以提供给SI中空闲ue的另一个参数是每个SSburstset的SSB的数量（M）O假设每个SSB有一个RS天线端口（Q=I）,则表示A=M*Q=M.NR中的连接模

13、式随机接入适用于LTE中的用例，例如切换、建立上行同步、调度请求等，但也可能适用于新的用例。模拟波束赋形和波束对应的空闲模式问题也适用于连接模式随机接入。因此，应将测量结果与RACH组之间具有关联性的相同框架应用于连接模式随机接入。这意味着还应支持在一个MSGl时间实例内具有多个RAeH组（通过不相交的前导码子集区分）的场景。在这种情况下，UE不是配置有单个（专用）前导码索引，而是配置有每个RAeH组的专用前导码索引。以图4为例，进一步假设单个频率资源用于MSG1。这意味着4个RACH组由前导码的4个子集创建。对于无竞争随机接入,UE被配置为每个RAeH组（即每个前导的子集）具有一个前导。对于

14、连接模式随机接入也采用关联框架，使得MSGl的波束赋形接收（在TRP波束互易的情况下）和最佳下行Tx波束指示也能够用于无竞争随机接入。MSGl基于所配置的关联和测量结果，UE选择RACH组，优选与最佳测量结果相关联的RACH组。所选择的RACH组定义UE应用于MSGl传输的RACH资源子集和RACH前导码子集。当UE需要发送MSGl时，它从所选择的RACH组中选择RACH资源和前导码。在LTE中，UE直到MSG2接收窗口结束后才重新传输MSG1。这具有减少不必要的MSGl传输的优点。然而，在NR中，存在应考虑在被监视的MSG2接收窗口结束之前重复MSGI传输的用例，例如，当需要低随机接入延迟和

15、高可靠性时，或者当需要对MSGl进行UETx波束扫描时。重复的MSGl传输意味着在接收到第一个MSGl的MSG2之前，即在被监视的MSG2接收窗口结束之前，传输另一个MSGL如图6所示。NoMSG2received图6:在先前传输的MSGl(即MSGltranSmiSSiOnl)的MSG2接收窗口结束之前的MSGl传输(即MSGltransmission2)示意图。对于使用专用随机接入配置的ue支持多个MSGl传输，上面讨论的多个MSGl传输不同于由广播系统信息通知的多个/重复前导传输的传输，在该传输期间UE使用相同的Tx波束。如上所述，UE基于具有最佳测量结果的RS(例如，SSBRSRP)选

16、择RACH组，其可对应于最佳下行TX波束。MSGl发射功率控制的功率控制应基于此测量结果。至少对于没有波束对应的ue,上行Tx波束扫描通常应在前导发射功率上升之前执行。在随机接入过程中尽早找到匹配的波束对，有利于节省UE功率，降低干扰功率水平。特别地，如果在被监视的MSG2接收窗口结束之前使用多个MSGI传输，则UE不应在这些传输期间增加TX功率。MSG21.TEMSG2可以作为NR中MSG2的基线。在LTE中，UE期望MSG2位于某个可配置的MSG2接收窗口(“RARwindow)内，这有助于例如不同的网络实现。在某些情况下，eNB可以快速响应，例如在MSGl之后3ms。在其他情况下，例如，对于具有非理想回程的多个TRP,eNB可以在更