Rel-16已正式發(fā)布了2步完成隨機(jī)接入過程，但有一些同學(xué)問到過一些更細(xì)的問題，本文就借助HW公司的成果，再詳細(xì)介紹了該過程的信道結(jié)構(gòu)。

在Rel-15中，四步RACH中的msg3采用了qam64的MCS表，并且該表可以被2步RACH中的MsgA PUSCH重用。由于2步RACH主要用于較小的有效載荷，一些公司還建議將“qam64LowSE”的MCS表應(yīng)用于MsgA PUSCH。然而，由于'qam64LowSE'的MCS表對于UE能力是可選的，因此并非所有UE都能在初始接入期間支持它。因此，對于處于RRC_IDLE/INACTIVE狀態(tài)的UE，應(yīng)該應(yīng)用'qam64'的MCS表，并且0到7之間的值范圍對于56或72位的有效負(fù)載大小是足夠的，其僅支持QPSK。

對于處于RRC_CONNECTED的UE，gNB知道UE能力。因此，gNB可以配置要使用的MCS表“qam64”或“qam64LowSE”。由于無法獲得準(zhǔn)確的CSI，并且TA可能無法對齊，因此有效負(fù)載大小通常很小。因此，不需要大的MCS，其取值范圍可與4步RACH的Msg3相同，即0～15。

MsgA PUSCH的時域資源分配對于處于RRC_IDLE/INACTIVE的UE，MsgA PUSCH映射TypeA或B和SLIV包括在TDRA表中。對于處于RRC_IDLE/INACTIVE的UE，TDRA表應(yīng)為SIB1中的PUSCH-TimeDomainResourceAllocationList，否則應(yīng)使用TS 38.214中第6.1.2.1.1-2節(jié)中的默認(rèn)表。如果應(yīng)用TDRA表，則可以將表中沒有值0的參數(shù)K2應(yīng)用于MsgA PRACH和MsgA PUSCH之間的時間偏移，從而降低信令開銷。

對于處于RRC_CONNECTED的UE，可以引入一些靈活性，即TDRA參數(shù)msgAPUSCH-timeDomainOffset, startSymbolAndLengthMsgAPO, 和mappingTypeMsgAPUSCH可以單獨(dú)配置。如果未配置，則可以應(yīng)用現(xiàn)有的特定于小區(qū)的或UE特定的TDRA表。

對于給定PUSCH的資源大小，多個DMRS序列可以增加可用PRU的數(shù)量，從而降低PRU沖突的概率和平均時延，如圖1所示。為了支持多個DMRS序列，應(yīng)該指定如何確定DMRS序列。當(dāng)變換預(yù)編碼被禁用時，序列發(fā)生器應(yīng)初始化為

其中，應(yīng)配置scramblingID列表，并且DMRS序列的索引可由列表的順序確定。通過前導(dǎo)碼和PRU之間的映射，DMRS序列的索引可以進(jìn)一步與RO和前導(dǎo)碼索引相關(guān)聯(lián)。DMRS序列可配置的數(shù)有{1, 2, 4, 8}.

此外，多個DMRS序列的優(yōu)點(diǎn)與變換預(yù)編碼是啟用還是禁用無關(guān)。當(dāng)啟用變換預(yù)編碼時，序列組由生成，其中可以配置nPUSCH-Identity的列表，并且DMRS序列的索引可以由列表的順序確定。通過前導(dǎo)碼和PRU之間的映射，DMRS序列的索引可以進(jìn)一步與RO和前導(dǎo)碼索引相關(guān)聯(lián)。

DMRS端口配置

與Rel-15 配置的授權(quán)一樣，DMRS配置有多個高層參數(shù)：dmrs-Type, dmrs-AdditionalPosition, maxLength, 和antennaPort。對于兩步RACH，dmrs-Type 和dmrs-AdditionalPosition 的參數(shù)可以重用，maxLength可以用DMRS符號的個數(shù)來代替，DMRS符號的個數(shù)需要明確定義。通過上述參數(shù)，可以確定每個PO中DMRS端口的最大數(shù)量。但是，gNB可能并不總是為MsgA PUSCH配置所有DMRS端口。由于TA的未對齊，DMRS端口可能不再相互正交，因此gNB應(yīng)該能夠?yàn)槊總€PO配置一組DMRS端口。要確定DMRS端口集，至少可以考慮以下兩個選項(xiàng)來配置DMRS端口：

選項(xiàng)1：由DMRS端口位圖或預(yù)定義配置表索引顯式指示的DMRS端口列表。

選項(xiàng)2：隱式確定的DMRS端口列表，例如，按預(yù)定義順序的前N個DMRS端口。

已經(jīng)同意支持兩種PUSCH配置。如圖2所示，兩個PUSCH配置的時頻資源可能重疊，但DMRS端口不同。在這種情況下，DMRS端口的配置首選選項(xiàng)1。

跳頻

msgA的每個PO的時隙內(nèi)跳頻可以使用每個msgA配置來配置，跳頻模式基于Rel-15中的msg 3跳變模式。

MsgA PUSCH可以時隙內(nèi)跳頻。在跳頻之間是否有一個保護(hù)期是不確定的。

由于MsgA-PUSCH是異步傳輸，時隙內(nèi)跳頻會在具有不同往返時延的2步RACH ?UE之間引入額外的符號間干擾。如圖3（a）所示，當(dāng)UE1和UE2的往返延遲不同時，PUSCH傳輸可以有重疊。當(dāng)跳頻之間存在間隙時，PUSCH傳輸之間將沒有重疊，如圖3（b）所示。當(dāng)PUSCH傳輸中的一個不是用于2步RACH（即，具有跳頻的正常PUSCH傳輸）時，也可以發(fā)生重疊。

在時隙內(nèi)跳頻的不同PUSCH傳輸之間的重疊會導(dǎo)致較大的性能下降。如圖4所示，當(dāng)小區(qū)半徑增加時，PUSCH傳輸之間的潛在重疊將更大，并且時隙內(nèi)跳頻的性能甚至可能比不跳頻的性能更差。當(dāng)采用額外的保護(hù)period 時，可以大大提高系統(tǒng)的性能，實(shí)現(xiàn)跳頻分集增益。因此，應(yīng)該支持時隙內(nèi)跳頻的兩個跳頻之間的保護(hù)period 。

PO驗(yàn)證

目前僅當(dāng)滿足以下條件時，msgA PUSCH Rach occasion才被視為有效：

1.不與任何4步或2步RACH情況重疊（在時間和頻率上）；

2.不跨越時隙邊界

3.另外，如果UE被提供TDD-UL-DL-ConfigurationCommon，則如果滿足以下標(biāo)準(zhǔn)，則2步PUSCH場景被認(rèn)為是有效的

• 在UL符號內(nèi)

• 它不在PUSCH時隙中的SSB之前，并且在最后一個下行符號之后至少開始Ngap符號，并且在最后一個SSB傳輸符號之后至少開始Ngap符號

4.其他標(biāo)準(zhǔn)（MsgA的前導(dǎo)碼和數(shù)據(jù)之間的差距等）

在Rel-15中，網(wǎng)絡(luò)配置起始符號和長度，以確保時域分配不跨越時隙邊界。對于MsgA?PUSCH，除此之外，網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)確保保護(hù)period 不跨越時隙邊界。如圖5所示，分配給PO#3的PUSCH不跨越時隙邊界，但是PO#3的保護(hù)period 跨越時隙邊界。如果PO#3用于MsgA?PUSCH傳輸，由于異步傳輸，它可能會越過時隙邊界并與下一時隙的其他上下行傳輸發(fā)生沖突。

PRACH 和PUSCH之間的映射

對于SSB-to-RO關(guān)聯(lián)模式期和SSB-to-RO關(guān)聯(lián)period ，每個SSB的相關(guān)RO數(shù)目相同。對于每個SSB-RO關(guān)聯(lián)模式period ，RO的位置和前導(dǎo)碼的數(shù)目也是相同的。一些公司還認(rèn)為，在每個SSB-to-RO的關(guān)聯(lián)模式期間，Preamble的數(shù)量也將是相同的。因此，對于不同的SSB-RO關(guān)聯(lián)模式period ，Preamble和PRU之間的映射比率可能不同。

如圖6所示，SSBperiod 為20ms，每個SSBperiod 的前2個時隙中有4個SSB。FR1和未配對頻譜的PRACH配置指數(shù)為17，F(xiàn)DMed RO數(shù)為2。每個PRACH時隙配置一個PO，PRACH和PUSCH之間的時間偏移為一個時隙。未配置TDD-UL-DL-ConfigurationCommon。基于RO和PO驗(yàn)證，所有的RO都是有效的，每個偶數(shù)幀的slot0中的PO都是無效的。根據(jù)SSB-to-RO關(guān)聯(lián)period 和SSB-to-RO關(guān)聯(lián)模式period 的定義，兩者都是10ms。在這種情況下，有效PO的#是不同的，因此每個SSB-to-RO關(guān)聯(lián)period 或SSB-to-RO關(guān)聯(lián)模式period 的每個配置的映射比不是一個單一的值。

由于RO驗(yàn)證和PO驗(yàn)證是不耦合的，固定數(shù)量的有效前導(dǎo)碼不能保證有效PRU的數(shù)量也是固定的。

另一個例子如圖7所示，SSBperiod 為20ms，每個SSBperiod 的第一個時隙中有2個SSB。FR1和未配對譜的PRACH構(gòu)型指數(shù)為27。相對于每個PRACH時隙配置了1個PO，并且PRACH和PUSCH之間的時間偏移是1個時隙。有兩種不同的TDD模式，因此SSB-RO關(guān)聯(lián)period 為10ms，而SSB-RO關(guān)聯(lián)period 為20ms。注意奇數(shù)幀的slot9中的RO無效，因?yàn)樗荢SB-to-RO映射整數(shù)之后的孤立RO?？紤]到每個RO中有6個前導(dǎo)碼，每個PO中有4個PRU。對于alt1，映射比為2，第一個關(guān)聯(lián)period 的slot9中的前導(dǎo)碼映射到下一個關(guān)聯(lián)period 的slot6中的PRU，這將導(dǎo)致MsgA前導(dǎo)碼和PRU之間存在較大的時延。對于alt2，由于每個關(guān)聯(lián)period 的映射比率是不同的，所以在關(guān)聯(lián)period 之間沒有映射，并且時延要小得多。

關(guān)于不同SSB之間的公平性，這可能不是一個“真正的”問題。即使在不同的SSB-to-RO關(guān)聯(lián)期間具有不同的映射比率，每個SSB仍然可以獲得相同數(shù)量的MsgA資源。此外，考慮在RO和 TDD-UL-DL-ConfigurationCommon以外的TDD配置之前可能發(fā)生PO的潛在情況，無論如何都會有一些相關(guān)聯(lián)的前導(dǎo)碼或PRO不應(yīng)該被使用，并且不公平是一種普遍情況，不管Alt 1和Alt 2如何。

映射是在period A中的有效前導(dǎo)碼和period B中的有效PRU之間定義的。period A和period B是否相同有待討論。如果它們相同，則位于period A末尾的RO不會映射到任何PO，因?yàn)樵谕?/span>period A中RO之后沒有PO。如圖9所示，period A末尾的RO和period A前面的PO將不被映射，因此不被用于2步RACH MsgA傳輸。這是一個普遍的情況，因?yàn)閷τ谠S多PRACH配置，將有一個RO位于幀的末尾?？紤]到PO是通過與每個PRACH時隙相關(guān)的單個時間偏移來配置的，用于確定PRU的period B可以被定義為與period A相同的持續(xù)時間，并且起始點(diǎn)被單個時間偏移所移動。通過引入period B，如圖10所示，period A末尾的RO可以映射到下一個period A前面的PO。

關(guān)于period A的長度，如前面討論的以及圖7和圖8所示，如果period A是SSB-to-RO關(guān)聯(lián)模式周期，則一個SSB-to-RO關(guān)聯(lián)周期的最后RO可以映射到下一個SSB-to-RO關(guān)聯(lián)周期的PO，而如果period A是SSB-to-RO關(guān)聯(lián)周期，則最后RO將不被使用。其他示例如圖11和圖12所示。如果period A是連續(xù)PRACH時隙之間的間隔，則時隙4中的RO將不使用，因?yàn)閷?yīng)period B中的PO都無效。如果period A是PRACH配置周期，那么時隙4中的RO可以映射到時隙7中的PO。period A的長度可以控制MsgA PRACH和PUSCH之間的潛在時延，也可以限制RO和PO之間的映射。一般來說，period A的持續(xù)時間越長，潛在時延越大，而period A持續(xù)時間越短，反滲透利用率越低。為了實(shí)現(xiàn)各種情況下的統(tǒng)一設(shè)計(jì)，并考慮時延和資源利用率之間的折衷，period A可以考慮PRACH配置周期或SSB-to-RO關(guān)聯(lián)周期。

MsgA 傳輸其他問題

在Rel-15 NR中，無論UE是否具有有效TA，都假定用于PRACH傳輸?shù)亩〞r提前值Nta=0。這是因?yàn)間NB不知道UE是否有有效的TA，應(yīng)該假設(shè)TA大于0，如果UE可以調(diào)整TA進(jìn)行PRACH傳輸，那么實(shí)際TA和調(diào)整后的TA之間的相對TA可以小于0，然后gNB可能會錯誤地決定發(fā)送哪個前導(dǎo)碼，隨機(jī)訪問過程將失敗。對于2步RACH，同樣的情況仍然存在。如果假定PRACH傳輸?shù)腘ta=0，則相關(guān)PUSCH的TA應(yīng)與PRACH相同。在這種情況下，gNB可以根據(jù)PRACH的檢測來確定PUSCH的定時。

在Rel-15中，PRACH和PUSCH即使在短前導(dǎo)碼的情況下也不能在同一時隙中傳輸。允許PRACH和PUSCH在同一時隙中傳輸將引入對UE和gNB能力的額外要求，以及額外的復(fù)雜性。

如果PRACH和PUSCH在同一時隙中傳輸，則PUSCH的覆蓋范圍將減小。當(dāng)PUSCH的持續(xù)時間是一個時隙并且有效負(fù)載大小是72位時，PUSCH的覆蓋類似于短前導(dǎo)碼。當(dāng)PRACH和PUSCH在同一時隙時，PUSCH的持續(xù)時間變短，PUSCH的覆蓋范圍減小，導(dǎo)致PRACH和PUSCH的覆蓋不匹配。

此外，在當(dāng)前具有短前導(dǎo)碼的PRACH配置中，在一個時隙中將有多個連續(xù)的RO。如果PRACH和PUSCH在同一時隙中，則4步PRACH和2步PUSCH之間會有重疊，這對4步RACH的PRACH檢測和2步RACH的PUSCH解碼都有不利影響。這在2步RACH和4步RACH之間共享RO的情況下尤其成問題。

將PRACH和PUSCH放在同一個時隙中的唯一動機(jī)似乎是在NR-U的情況下，以節(jié)省一些可能的額外LBT時間。