PRACH Preamble 碼和資源分配
RACH資源指的是發(fā)送RACH preamble碼的時(shí)頻資源,RACH SCS候選方案有:SCS = [1.25 2.5 5 7.5 10 15 20 30 60 120 240] kHz。對(duì)于多重/重復(fù)RACH前導(dǎo)傳輸,只考慮option 1、option 2和option 4
option 1:CP插入到連續(xù)多個(gè)/重復(fù)的RACH OFDM符號(hào)的開頭,省略RACH符號(hào)之間的CP/GT,GT保留在連續(xù)多個(gè)/重復(fù)的RACH符號(hào)的末尾
option 2/4:使用與CP相同/不同的RACH序列,GT保留在連續(xù)多個(gè)/重復(fù)的RACH序列的末尾
為了支持各種覆蓋和前向兼容性,支持CP/GT長(zhǎng)度的靈活性以及重復(fù)的RACH前導(dǎo)碼和RACH符號(hào)的數(shù)量。
在NR中,基于多波束的部署可用于初始接入流程。在這種情況下,可以使用不同的波束從TRP發(fā)送同步信號(hào),其中每個(gè)波束可以與不同的PRACH資源相關(guān)聯(lián)。基于同步信號(hào)檢測(cè)的UE可以為RA前導(dǎo)傳輸選擇適當(dāng)?shù)腜RACH資源。應(yīng)當(dāng)注意,由于ue在服務(wù)地理區(qū)域中的非均勻分布,選擇不同波束的概率可能不同。因此,在不同的PRACH資源中傳輸信號(hào)的概率可能不同。

圖1顯示了密集城市場(chǎng)景下宏TRP側(cè)的波束選擇概率??梢钥闯觯瑥腡RP的角度來(lái)看,與其他波束相比,UE可以更頻繁地選擇一些波束。結(jié)果,與與UE不太頻繁地選擇的波束相關(guān)聯(lián)的PRACH資源相比,與UE更頻繁地使用的這些波束相關(guān)聯(lián)的PRACH資源可能具有更高的碰撞概率和干擾水平。
為了在不同的PRACH資源之間提供負(fù)載均衡,每個(gè)波束可以與不同數(shù)量的PRACH資源相關(guān)聯(lián)。更具體地說(shuō),頻域和時(shí)域中的更多PRACH資源可被分配用于針對(duì)更多加載波束的相應(yīng)RA前導(dǎo)傳輸,以降低碰撞概率和干擾水平。分配的資源量可以通過(guò)廣播消息發(fā)信號(hào)給UE。除了對(duì)于檢測(cè)多個(gè)TRP波束的UE,功率偏移參數(shù)可用于每個(gè)發(fā)射的TRP波束,以確定UE側(cè)的最佳接收波束。
對(duì)于無(wú)法在TRP側(cè)保證Tx/Rx波束互易性的情況,TRP應(yīng)執(zhí)行波束掃描部署,以便接收PRACH流程。為此,PRACH傳輸應(yīng)支持重復(fù)結(jié)構(gòu)。PRACH資源重復(fù)的量可以通過(guò)廣播消息指示給UE。由于無(wú)法保證Tx/Rx波束互易性,因此應(yīng)通過(guò)Msg X傳輸向TRP指示所選波束,該傳輸應(yīng)包含與所選波束相關(guān)的參考信號(hào)資源的某些指示器。PRACH資源的持續(xù)時(shí)間粒度應(yīng)以整數(shù)個(gè)OFDM符號(hào)為單位,以提供無(wú)線資源的有效利用(例如沒(méi)有浪費(fèi)資源)和NR的未來(lái)擴(kuò)展的靈活性。
PRACH在LTE系統(tǒng)中持續(xù)分配。在SIB-2中廣播的PRACH配置索引指示SFN和子幀,以給出PRACH的確切位置。NR中也可以使用類似的方法。然而,在毫米波中,gNB依靠射頻波束賦形來(lái)實(shí)現(xiàn)理想的小區(qū)覆蓋,并且射頻波束(也稱為扇區(qū))的數(shù)量可能相當(dāng)大,例如128。因此,持續(xù)PRACH分配的資源量可能會(huì)顯著增加。
例如,如果RA時(shí)隙占用兩個(gè)符號(hào),而PRACH占用8個(gè)子帶,則UE可以在其中隨機(jī)選擇一個(gè)子帶來(lái)發(fā)送RA前導(dǎo)。為了覆蓋所有128個(gè)gNB波束,一個(gè)PRACH分配將占用128 x 2=256個(gè)短前導(dǎo)持續(xù)時(shí)間。如果短前導(dǎo)碼持續(xù)時(shí)間為4us,則一個(gè)PRACH分配可長(zhǎng)達(dá)1.024 ms。這將導(dǎo)致20%的開銷,PRACH周期為5ms。
為初始接入優(yōu)化PRACH資源分配可能很困難,因?yàn)間NB對(duì)ue知之甚少,并且可能需要掃描所有RF波束以覆蓋整個(gè)小區(qū)。然而,對(duì)于連接的UE,如果gNB知道UE的最佳(gNB)波束,則讓gNB僅使用最佳gNB波束而不是所有RF波束來(lái)動(dòng)態(tài)地調(diào)度PRACH可能更有效。gNB可以使用下行鏈路控制信號(hào)動(dòng)態(tài)地指示這種PRACH分配。圖2顯示了網(wǎng)絡(luò)對(duì)持久和動(dòng)態(tài)PRACH資源分配的說(shuō)明。

還應(yīng)注意的是,動(dòng)態(tài)PRACH分配不一定限于具有完全Tx/Rx互易性的gNB??梢灾С植糠只驘o(wú)gNB Tx/Rx互易的動(dòng)態(tài)PRACH分配。這是為了另外支持NR小區(qū)切換到與服務(wù)小區(qū)相比具有不同Tx/Rx互易條件的小區(qū)。圖3顯示了如何在各種gNB互易條件下將PDCCH與動(dòng)態(tài)PRACH資源關(guān)聯(lián)的示例。
