易趣学习

2020年3月随机接入场景● RRC_INACTIVE状态下发送;

●增加Scell为了时间对齐;

●其他系统消息请求；

●波束赋性恢复失败RACH信道

目的

1.在UE和gNB之间完成上行同步

2.获取Message3消息资源

当NR在波束形成模式下工作时，UE需要检测并选择用于

RACH处理的最佳波束。这种波束选择过程是LTE-RACH和

NR-RACH过程的根本区别。

支持两个不同长度的随机访问前导序列。

长序列长度839采用1.25和5kHz的辅载

波间隔，短序列长度139采用15、30、

60和120kHz的辅载波间隔。长序列支

持无集和类型A和类型B的集，

而短序列仅支持无集。

多个PRACH前导码格式由一个或多个

PRACH-OFDM符号、不同的循环前缀

和保护时间定义。在系统信息中向UE提

供要使用的PRACH前导码配置。

UE基于最新估计的路径损耗和功率递增

计数器计算前导码的重发的PRACH发射

功率。

系统信息为UE提供用于确定SSB和

RACH资源之间的关联的信息。用于

RACH资源关联的SSB选择的RSRP阈值

可由网络配置。

Preamble 码

NR 中也定义了个Preamble 码，由CP 和Sequence 组成。

•长前置码基于序列长度L=839

•长前置码的子载波间隔可以是1.25 Khz 或5 Khz

•用于长前置码的Numerology 不同于任何其他NR 传输

•长前置码的起源部分来自LTE 所用的前置码 •长前置码只能用于低于6Ghz 的FR1频段 •

长前导码名称格式有四种不同的格式：0、1、2和3

•前导码格式是小区随机访问配置的一部分，每个小区仅限于一个前导码格式

•NR 前导码格式0和1与LTE 前导码格式0和2相同

•

1.25khz 数字的长前导占用频域中的6个资源块，而5khz 数字的前导占用24个资源块

长Preamble 格式

K 被定义为，与Tc/Ts 有关

☐短前置码的SCS与正常NR的SCS

对齐。

☐短前置码使用子载波间隔：

在低于6GHZ的情况下，15Khz或

Khz（FR1）；在较高NR频带（FR2）

中工作时为60khz或120khz。

☐不管前导码的数字是多少，一个

短的前导码占用12个频域资源块

☐一般来说，短的前导码比长的前

导码短，并且通常只跨几个

OFDM符号

☐短前置码格式的设计使得每个

OFDM符号的最后部分充当下一

个OFDM符号的CP，并且前置

OFDM符号的长度等于数据

OFDM符号的长度

☐短预编码在一个RACH时隙内，

可以在频域和时域中存在多个

RACH场合（RO）。

☐5G NR支持“A”和“B”格式的

混合，以支持A1/B1、A2/B2和

A3/B3等附加格式。

☐短前导码格式A和B是相同的，只是B格式的循环前缀稍短。

☐前导码格式B2和B3总是与相应的A格式（A2和A3）结合使用☐短的预编码是针对小型/普通单元和室内部署场景而设计的

☐短前导码允许gNB接收机使用相同的快速傅立叶变换（FFT）进行数据和随机访问前导码检测。

☐这些前导码是每个PRACH前导码由多个较短的OFDM符号组成的，使得它们对时变信道和频率误差具有更强的鲁棒性。

☐短前导码支持PRACH接收期间的模拟波束扫描，以便在gNB处用不同的波束接收相同的前导码Preamble格式（举例）

0.1032+0.8006+0.0969=1.0007

0.0188+0.0667*4=0.2856

频域序列生成Parch配置索引分FR1和FR2，协议定了256种（0--255）时域序列生成

子帧4或9

现网配置

slot0 slot1

符号编号0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

时隙内符号0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

影响RO 的因素(Ncs)

在PRACH 时隙中RO 有效：PRACH 时隙不在SSB 之前，在SSB 符号之后也要相隔Ngap 个符号。

对于有效RO 的时隙的一组符号和有效RO 之前的Ngap 符号，如果接收将与来自该组符号的任何符号重叠，则UE 不在该时隙中接收PDCCH 、PDSCH 或CSI-RS 。UE 不期望时隙的符号集被tdd-UL-DL- ConfigurationCommon 或tdd-UL-DL-ConfigurationDedicated 指示为下行链路。

Ncs

zeroCorrelationZoneConfig

value

for unrestricted set

0 0 1 2 2 4 3 6 4 8 5 10 6 12 7 13 8 15 9 17 10 19 11 23 12 27 13 34 14 46 15

69

CS

N

CS

N {}

3,2,1,0∈μ for preamble formats with Δf RA =15⋅2μ kHz where

RO 介绍

LTE 中，SIB2只指定了一个RO ，但在NR 中，由于波束赋性的引入，同步信号（SSB ）与不同的波束相关联，UE 选择某一波束并使用该波束发送PRACH 。为了让NW 知道哪个波束UE 已经选择，3GPP 定义SSB 和RACH 时机（RO ）之间的特定映射。 SSB 和RO 直接的映射通过RRC 的两个参数来定义：msg1-FDM 和ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB msg-FDM 指示在频域上有多少个RO (相同的时域). ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB 指示多少个SSB 能映射到一个RO ，多少个Preamble 索引能映射到一个SSB

首先，在一个RO 中，按照索引递增顺序编号；

第二，在频率复用的RO ，频率资源索引按递增

顺序编号；

第三，在一个PRACH 时隙内，时间复用的RO

中，时间资源索引递增顺序编号；

第四， PRACH 时隙递增顺序排列。 总体映射原则

msg1-FDM = 1 ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB = 1

ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB = 8

msg1-FDM = 2

ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB =1

msg1-FDM = ？

ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB =？短reamble对应的Ncs及接入流程PRACH 配置的参数

•PRACH Preamble Format

•Time Resources

•Frequency Resources

在PRACH Preamble序列集中获得根序列和循环

移位参数

•index to logical root sequence table

•Cyclic Shift(Ncs)

•Set Type (unrestricted, restricted set A or

restricted set B)Msg1

UE用RA-RNTI的PRACH Preamble进行发送，RA-RNTI通过下面这个公式进行计算RA-RNTI= 1 + s_id + 14 × t_id + 14 × 80 × f_id + 14 × 80 × 8 × ul_carrier_id ,s_id : 指定的PRACH信道第一个OFDM符号索引(0 <= s_id < 14)

,t_id : 在系统帧中指定的PRACH信道上，第一个时隙OFDM符号索引(0 <= t_id < 80) ,f_id : 频域上指定PRACH 上的索引(0 <= s_id < 8)

,ul_carrier_id : Msg1 发送使用的上行载波标识 (0 = normal carrier, 1 = SUL carrier)

频域资源通过msg1-FDM and msg1-FrequencyStart两个参数发送；

时域资源通过prach-ConfigurationIndexMAC PDU Msg2

gNB发送一个DCI加扰，其RA-RNTI值按Mag1方

式计算。

UE尝试在RAR窗口期间用相应的RA-RNTI检测

PDCCH（DCI）。（在ra ResponseWindow中，

UE在搜索空间中查找DCI：Type1 PDCCH

Common search space）

用于调度RAR PDSCH的DCI格式是带有RA RNTI

的DCI format1_0。

Msg2 PDSCH的资源分配类型将是资源分配

Type1

PDSCH的频域资源分配由携带RA RNTI 的DCI格

式1_0指定。

PDSCH的时域资源分配由携带RA RNTI and

PDSCH ConfigCommon的DCI 1_0指定

RAR窗口由SIB消息中的RAR WindowLength IE

配置

如果UE成功解码PDCCH，它将解码携带RAR数据

的PDSCH。

解码RAR后，UE检查RAR中的RAPID是否与分配

给UE的RAPID匹配。

该PDCCH和PDSCH应以与SIB1相同的子载波间隔和

循环前缀来承载。

Msg3(PUSCH) UE需要探测预编码是否准备？

UE需确定SCS

UE在服务小区的PUSCH上发送

Msg4（冲突解决PDCCH/PDSCH）

1、启动冲突定时器；

2、监控PDCCH的解码

3、如果PDCCH解码成功

解码携带MAC CE的PDSCH

C-RNTI = TC-RNTI

4、终止冲突定时器；

5、随机接入成功。

UE接入成功后，反

馈一个ACK。也就

是MSG5ENDC-随机接入

主要流程和SA的类似，最主要的区别有：

•UE接受所有的初始接入和随机接入信息不是通过MIB/SIB消息，而是通

过 LTE RRC Connection Reconfiguration

•Msg4不需要PDSCH（携带竞争解决MAC-CE）。PUSCH的UL授权

（DCI/PDCCH）作为一种CR（Contention Resolution）功能。

“具有UE竞争解决标识的PDSCH”状态“在PUSCH传输Msg3的响应中，当UE没有被提供C-RNTI时，UE尝试检测具有相应的TC-RNTI的PDCCH调度的PDSCH，该PDSCH包含UE竞争解决标识。”=>这意味着用于ENDC的CBRA 不需要携带CR MAC CE 的PDSCH，因为C-RNTI已经通过

SpCellConfig.reconfigationwithsync中的newUE标识提供给了UE。

冲突解决要不是基于Spcell的携带C-RNTI的PDCCH，要不是基于在下行共享信道中的UE冲突解决标识

一旦Msg3被发送，MAC entity执行如下步骤：

如果接收到来自较低层的PDCCH传输的接收通知：

如果C-RNTI MAC CE包含在Msg3中：

如果随机访问过程是由MAC子层本身或RRC子层发起的，并且PDCCH传输被寻址到C-RNTI并且包含新传输的UL授权；

认为此争用解决方案成功；

作业：

Ncs 越大 Zadoff-Chu sequence 的shift 幅度越大 生成RA preamble 的数目越少 RA collision 的机会越少 gNB 越能接受来自远距离UE 的RAP 随机接入分为哪两种模式？ Preamble 码有多少种Format （长短相加）？ FR1下，TDD 模式定义了多少种Prach 索引配置？

Ncs 设置越大，有哪些影响？ 本文中随机接入有几种场景？ 10种 竞争和非竞争 13种 256下载本文