普通的四步隨機(jī)接入（RA：Random Access）過程已經(jīng)是諸如LTE的傳統(tǒng)系統(tǒng)的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)。前兩個消息的主要用途之一是獲得UE的UL時間對準(zhǔn)（TA：time alignment），并向UE提供Msg3的許可。

在多種情況下，支持RA過程中靈活的Msg3大小是有利的。Msg3的大小可以因不同的原因而變化，例如使用哪個UE標(biāo)識符。在RRC連接中使用C-RNTI，而在RRC不活動中使用RRC上下文標(biāo)識符。此外，當(dāng)UE處于RRC非活動狀態(tài)時，正在進(jìn)行允許UE與Msg3復(fù)用數(shù)據(jù)的工作。這意味著Msg3和數(shù)據(jù)的授權(quán)的大小可能需要非常大。出于效率原因，這要求UE具有某種方式來通知或向gNB指示可用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。沒有該指示，gNB不能給出合適的授權(quán)，這意味著UE不能用其Msg3復(fù)用數(shù)據(jù)，或者該授權(quán)太大以至于它將浪費(fèi)資源。如果沒有可以從前導(dǎo)碼傳輸導(dǎo)出的指示，則gNB將不能在所有情況下給出正確的授權(quán)大小。

有不同的潛在方法來指示前導(dǎo)碼中的更多信息。

在當(dāng)前LTE中，定義了64個不同的前導(dǎo)碼簽名。如果這將在NR中重復(fù)使用，則某些（組）前導(dǎo)碼可能意味著一定數(shù)量的數(shù)據(jù)可用于傳輸，即前導(dǎo)碼被劃分，其中每個分區(qū)指示特定數(shù)量的數(shù)據(jù)。具有大量可用數(shù)據(jù)的UE將通過從指定組中選擇前導(dǎo)碼來指示這一點。gNB然后將在接收到前導(dǎo)碼時使用該信息來設(shè)置授權(quán)大小。如果資源可用，則gNB可以將RAR（Msg2）中的授權(quán)設(shè)置得足夠大以適合所有可用數(shù)據(jù)。將當(dāng)前的64個前導(dǎo)碼簽名劃分為組不允許非常細(xì)粒度的劃分。一個明顯的改進(jìn)是增加可能的前導(dǎo)碼簽名的數(shù)量。這樣做的一個可能的缺點是，gNB可能難以處理大量可能的前導(dǎo)碼簽名。

用前導(dǎo)碼提供信息的第二種方法將是指定用于前導(dǎo)碼的傳輸?shù)哪承┵Y源（時間/頻率）意味著特定量的數(shù)據(jù)可用于傳輸，即對無線資源進(jìn)行分區(qū)，其中每個分區(qū)指示特定的數(shù)據(jù)量。如果需要高粒度，則必須使用大量無線資源。另一方面，如果為前導(dǎo)碼傳輸留出大量無線資源，則將存在過度供應(yīng)，從而浪費(fèi)資源。該方法的優(yōu)點在于，網(wǎng)絡(luò)可以以能夠平衡提供用于指示可用數(shù)據(jù)量的高粒度和預(yù)留用于前導(dǎo)碼傳輸?shù)馁Y源的需求的方式來配置資源量和分割。

作為第三種方法，可用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量可以在PRACH上的前導(dǎo)碼之后進(jìn)行編碼，即UE發(fā)送前導(dǎo)碼和數(shù)據(jù)量的指示。同樣在這里，可以定義一組特定的值，以使gNB能夠解碼數(shù)據(jù)量。

總之，如何用前導(dǎo)碼指示更多信息的選擇是gNB可以處理的可能前導(dǎo)碼簽名的數(shù)量與必須為前導(dǎo)碼傳輸預(yù)留的資源量之間的平衡。由于增加前導(dǎo)碼簽名的數(shù)量和增加資源的數(shù)量都會導(dǎo)致缺點，因此應(yīng)該研究如何將這些結(jié)合起來以提高粒度，同時對性能的影響最小。

與LTE相比，還可以增強(qiáng)隨機(jī)接入的其他方面。一種情況是UE在前同步碼傳輸之后沒有接收到RAR（Msg2）。在傳統(tǒng)LTE中，UE將進(jìn)行功率提升并重傳前導(dǎo)碼。這可能導(dǎo)致所謂的RACH風(fēng)暴，其中UE發(fā)送大量前導(dǎo)碼，導(dǎo)致干擾和RACH沖突。UE不接收RAR的原因可能不同，并且需要不同的解決方案。下面列出了當(dāng)UE中未檢測到RAR時的一些示例和可能的解決方案。

• 由于UE中的下行同步不良，可能無法檢測到RAR。在這種情況下，發(fā)送RAR的gNB檢測到前導(dǎo)碼，但UE未檢測到RAR。在這種情況下，UE應(yīng)該獲得下行同步。由于UE不知道下行同步的缺乏，所以當(dāng)UE沒有接收到RAR時，應(yīng)將下行同步過程的使用添加到RA過程中。例如，在沒有接收到RAR的n個前導(dǎo)碼重傳之后，UE在開始進(jìn)一步的前導(dǎo)碼傳輸之前獲得新的下行同步。

• 如果gNB未檢測到前導(dǎo)碼，則可能未發(fā)送RAR。檢測前導(dǎo)碼失敗可能由于各種原因而發(fā)生，例如

1.?不同前導(dǎo)碼之間的沖突

2.?高干擾

3.?上行已阻止

這兩種情況都將導(dǎo)致UE重新發(fā)送前導(dǎo)碼，并可能導(dǎo)致RACH風(fēng)暴。如果可以以更詳細(xì)的方式配置UE的重傳，則可以緩解該問題。例如，可以根據(jù)UE類型或數(shù)據(jù)優(yōu)先級（即RA的原因）以變化的頻率來進(jìn)行重傳?？紤]到退避周期，也可以進(jìn)行重傳。在某些情況下，使UE重新獲得下行同步也很重要。

另一方面是當(dāng)UE檢測到具有退避的RAR時。也就是說，在兩個或多個UE之間存在前導(dǎo)沖突。這通常發(fā)生在高負(fù)載的情況下，此時gNB需要減少RA的負(fù)載。在LTE中，回退命令所有UE（除了在RAR中也接收其前導(dǎo)碼的UE）在重傳前導(dǎo)碼之前回退隨機(jī)時間。該機(jī)制相當(dāng)粗糙，并且不能區(qū)分具有高優(yōu)先級或時間關(guān)鍵數(shù)據(jù)的UE或已經(jīng)執(zhí)行的RA嘗試的數(shù)量，例如，在其第三次嘗試中經(jīng)歷前導(dǎo)沖突的UE應(yīng)該比在其第一次嘗試中得到更短的回退。允許更詳細(xì)的退避方案將增加有效資源管理的可能性，但也應(yīng)考慮LTE中的機(jī)制，如接入類別限制。

在多種情況下，支持RA過程中靈活的Msg3大小是有利的。Msg3的大小可以因不同的原因而變化，例如使用哪個UE標(biāo)識符。在RRC連接中使用C-RNTI，而在RRC不活動中使用RRC上下文標(biāo)識符。此外，當(dāng)UE處于RRC非活動狀態(tài)時，正在進(jìn)行允許UE與Msg3復(fù)用數(shù)據(jù)的工作。這也可能意味著比普通Msg3更大的授權(quán)可能是有益的。前導(dǎo)碼傳輸支持傳送可用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

存在以下解決方案，以在預(yù)留的資源量和指示可用數(shù)據(jù)量所需的粒度之間找到平衡：

1.前導(dǎo)碼分區(qū)，其中特定前導(dǎo)碼意味著可用于傳輸?shù)奶囟〝?shù)量的數(shù)據(jù)。

2.用于前同步碼的傳輸?shù)哪承㏄RACH資源（時間/頻率）意味著特定量的數(shù)據(jù)可用于傳輸，即無線資源被劃分，其中每個劃分指示可用于傳輸?shù)奶囟ǚ秶臄?shù)據(jù)。

3.可用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量可以在PRACH上的前導(dǎo)碼之后進(jìn)行編碼，即UE發(fā)送前導(dǎo)碼和可用于傳輸數(shù)據(jù)量的指示。

在LTE中，諸如丟失的下行同步、不同前導(dǎo)碼之間的沖突、高干擾和阻塞的上行等幾種情況可能導(dǎo)致UE無法檢測RAR，并導(dǎo)致UE多次重新發(fā)送前導(dǎo)碼，從而導(dǎo)致RACH風(fēng)暴。應(yīng)支持配置UE重傳的更詳細(xì)方式。

有以下解決方案，以防止UE多次重新發(fā)送前導(dǎo)碼：

1.可以根據(jù)UE類型或數(shù)據(jù)優(yōu)先級（即RA的原因）以變化的頻率來進(jìn)行重傳。

2.可以考慮退避周期來進(jìn)行重傳。

3.在某些情況下，還可以考慮使UE重新獲得DL同步。

另一方面是當(dāng)UE檢測到具有退避的RAR時。LTE機(jī)制相當(dāng)粗糙，無法區(qū)分具有高優(yōu)先級或時間關(guān)鍵數(shù)據(jù)的UE或已經(jīng)執(zhí)行的RA嘗試的數(shù)量。與LTE相比，應(yīng)支持更細(xì)粒度的解決方案來處理RAR和回退。