單/多波束部署下NR PRACH 前導(dǎo)碼
NR?RACH資源有用于發(fā)送RACH前導(dǎo)碼的時(shí)頻資源,可以通過系統(tǒng)廣播信息通知UE是否需要在RACH資源的子集內(nèi)發(fā)送一個(gè)或多個(gè)重復(fù)的前導(dǎo)碼,例如,在gNB沒有Tx/RX互易性的情況下,覆蓋gNB RX波束進(jìn)行掃描。
無論是否在多波束運(yùn)行,gNB上的Tx/Rx互易性是否可用,至少在空閑模式下的UE上考慮以下RACH流程:
1.?下行廣播信道/信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)合與RACH資源子集之間的關(guān)聯(lián)通過系統(tǒng)廣播信息通知給UE,或者UE已知;
2.?基于下行測(cè)量和相應(yīng)的關(guān)聯(lián),UE選擇RACH資源的子集
NR支持多種RACH前導(dǎo)碼格式,至少包括:
具有更長前導(dǎo)碼長度的RACH前導(dǎo)碼格式
前導(dǎo)碼長度較短的RACH前導(dǎo)碼格式
支持RACH資源中的多個(gè)重復(fù)RACH前導(dǎo)碼,根據(jù)頻率范圍,RACH前導(dǎo)碼的Numerology?可能有所不同。RACH前導(dǎo)碼的Numerology?可以與其他上行數(shù)據(jù)/控制信道的Numerology?不同或相同。
在NR中,初始接入流程同時(shí)考慮單波束操作和多波束操作。對(duì)于PRACH?前導(dǎo)碼設(shè)計(jì),還需要考慮單波束和多波束操作的通用框架。
在LTE中,定義了四種類型的PRACH前導(dǎo)碼(即格式0到3),以支持大范圍的覆蓋(高達(dá)100km)。每種格式由兩種類型的OFDM符號(hào)組成,如下所示:
Format 0,1:循環(huán)前綴+序列+保護(hù)期
Format 2,3:循環(huán)前綴+序列重復(fù)+保護(hù)期
對(duì)于Format 0和1,使用由循環(huán)前綴、序列和保護(hù)周期組成的OFDM符號(hào)。Format 2和格式3的OFDM符號(hào)的一個(gè)不同點(diǎn)是序列在OFDM符號(hào)內(nèi)重復(fù)。所有格式具有相同的序列長度(即24576 Ts),但CP和GP的長度根據(jù)PRACH前導(dǎo)碼格式確定。與LTE?PRACH前導(dǎo)碼類似,可以引入上述兩種OFDM符號(hào)來設(shè)計(jì)NR?RACH前導(dǎo)碼。下圖描述了NR的RACH前導(dǎo)碼類型的示例。

前導(dǎo)碼Type 1由單個(gè)或多個(gè)OFDM符號(hào)組成。另一方面,前導(dǎo)Type 2由單個(gè)OFDM符號(hào)和OFDM符號(hào)內(nèi)的多個(gè)重復(fù)序列組成。這兩種類型的RACH前導(dǎo)碼可根據(jù)用途和環(huán)境(例如覆蓋范圍擴(kuò)展、波束掃描、部署場(chǎng)景等)有選擇地使用。
接下來,將討論如何根據(jù)單波束和多波束操作使用RACH前導(dǎo)碼。表1總結(jié)了RACH前導(dǎo)碼使用情況的示例。

對(duì)于單波束操作,兩種類型的RACH前導(dǎo)碼可用于覆蓋增強(qiáng)和短/長覆蓋,類似于LTE PRACH前導(dǎo)。此外,對(duì)于多波束操作,根據(jù)波束互易條件,可以使用兩種類型的RACH前導(dǎo)。
在gNB和UE完全互易的情況下,可以假設(shè)發(fā)射波束和接收波束的波束對(duì)準(zhǔn)。對(duì)于這種情況,UE可以在多波束操作中發(fā)送與下行發(fā)送波束方向相關(guān)聯(lián)的單個(gè)RACH前導(dǎo)碼。
在gNB處而不是UE處的互易情況下,UE需要波束掃描其上行傳輸,以便TRP接收機(jī)確定來自UE的最佳接收方向,并向UE的最佳上行傳輸波束發(fā)送信號(hào)。對(duì)于上行波束掃描,需要多個(gè)OFDM符號(hào),因?yàn)樾诺捞匦詫⒏鶕?jù)波束變化而改變。因此,具有多個(gè)OFDM符號(hào)的Type 1 RACH前導(dǎo)對(duì)于上行波束掃描支持是優(yōu)選的。
在UE處而非gNB處的互易情況下,雖然UE能夠基于下行信號(hào)測(cè)量確定其上行鏈路發(fā)射波束方向,但TRP不能基于UE的下行信號(hào)測(cè)量確定其上行接收波束。為了TRP通過波束掃描確定接收波束方向,Type 2 RACH前導(dǎo)碼(即OFDM符號(hào)內(nèi)的重復(fù)序列)優(yōu)選用于TRP Rx波束掃描。所以:
前導(dǎo)碼類型1:由單個(gè)或多個(gè)OFDM符號(hào)組成。
前導(dǎo)碼類型2:由一個(gè)OFDM符號(hào)和一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)的多個(gè)重復(fù)序列組成。