2步RACH流程中MSG A和MSG B內(nèi)容
對于2步和4步RACH之間的PRACH資源關(guān)系,協(xié)議有3個選項(xiàng):
Option 1:為2步和4步RACH配置單獨(dú)的RO
Option 2:2步和4步RACH共享RO但單獨(dú)的前導(dǎo)碼Option
Option 3:2步和4步RACH共享RO和共享前導(dǎo)碼
而且,SSB和RACH之間的波束關(guān)聯(lián)規(guī)則用于4步RACH,用于2步RACH
PUSCH的非波束關(guān)聯(lián)
MsgA
MsgA包括在PUSCH中攜帶的前導(dǎo)碼和有效載荷。UE選擇一個配對RACH時(shí)機(jī)和有效載荷時(shí)機(jī)用于msgA的傳輸。
對于IDLE和INACTIVE狀態(tài),msgA應(yīng)攜帶CCCH有效載荷。Rel-15中當(dāng)前允許兩種CCCH大?。?2位和56位)。
考慮到msgA需要承載CCCH有效載荷,顯然msgA有效載荷大小應(yīng)至少為56位。
2步RACH也適用于RRC_ CONNECTED狀態(tài)。在連接狀態(tài)的情況下,來自任何無線承載的數(shù)據(jù)可以包括在有效載荷中。因此,在連接狀態(tài)的情況下,msgA的有效載荷大小沒有實(shí)際上限,即在RRC_CONNECTED狀態(tài)下,更大的有效載荷大小高達(dá)1000位。
gNB可以基于2步和4步RACH之間的PRACH資源的關(guān)系來區(qū)分UE是從2步CBRA還是4步CBRA發(fā)起的RA類型。
對于Option 3,gNB將始終嘗試在每個PUSCH場合對有效載荷進(jìn)行解碼,并且當(dāng)成功檢測到前導(dǎo)碼時(shí),RAR窗口將受到顯著影響,這在延遲和能量效率方面是不合理的。
對于Option 2,gNB可以通過不同的前導(dǎo)碼索引來區(qū)分RA類型。例如,一組前導(dǎo)碼索引用于2步CBRA,另一組前前導(dǎo)碼索引用于4步CBRA。在Rel-15規(guī)范中,參數(shù)totalNumberOfRA前導(dǎo)碼限制了傳統(tǒng)CBRA和CFRA的可用前導(dǎo)碼索引,不包括用于其他目的(例如,SI請求)的前導(dǎo)碼,因此2步RACH UE不能使用[0~ TotalNuberOfRA-preamble-1]前導(dǎo)碼索引和用于其他目的的前導(dǎo),因?yàn)間NB中可能存在模糊問題。由于2步RACH的一些前導(dǎo)碼與64個可用前導(dǎo)碼分離,如果2步RAC的業(yè)務(wù)到達(dá)率與2步RACH的前導(dǎo)碼數(shù)量不匹配,則可能導(dǎo)致2步或4步RACH不同前導(dǎo)碼組之間的沖突概率差異,并可能對前導(dǎo)碼檢測率產(chǎn)生負(fù)面影響。
對于Option 1,gNB可以通過單獨(dú)的RO時(shí)間/頻率資源來區(qū)分RA類型。gNB為msgB PDCCH加擾生成不同的RA-RNTI是有益的,并且UE易于區(qū)分msgB或msg2。成本是RACH開銷的增加。更優(yōu)選Option 1。
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MsgB
msgB的內(nèi)容包括4步RACH的msg2和msg4的等效內(nèi)容。然后,對于msgB中的RAR內(nèi)容,可以考慮以下信息:
競爭解決ID
UL?Grant:用于上行傳輸?shù)馁Y源
DL?Grant:用于下行傳輸?shù)馁Y源
TA命令
回退指示
4步RACH的msg2和msg4中的其他可能內(nèi)容。
只有在檢測到msgA中的前導(dǎo)碼時(shí),才會發(fā)送MsgB。根據(jù)msgA中的有效載荷是否成功解碼,msgB的內(nèi)容可能不同。
1.?對于msgA前導(dǎo)碼和有效載荷都被成功檢測和解碼的情況,第二步的消息是用于2-step ?RACH競爭解決的msgB。RAR中的RAPID 是冗余的,因?yàn)榘谟行ж?fù)載中的競爭解決ID可以很好地實(shí)現(xiàn)競爭解決目的。在這種情況下,上行許可是可選的,并且如果在msgA中報(bào)告BSR,則UL許可可用于在RACH過程之后立即調(diào)度可能的上行數(shù)據(jù)分組。當(dāng)競爭解決ID不是C-RNTI時(shí),也需要在成功的RA響應(yīng)中攜帶C-RNTI??紤]到msgB的有限大小,不可能將來自不同UE的SRB/DRB的MAC SDU包括到一個msgB中,那么DL授權(quán)可以包括在成功的RA響應(yīng)中,以支持可能的后續(xù)DL PDSCH。
2.?對于成功檢測到前導(dǎo)碼但未成功解碼有效載荷的情況,可以考慮回退到4步RACH。第二步的消息內(nèi)容與傳統(tǒng)的msg2 RAR相同,包括RAPID和TC-RNTI。回退模式中的UL授權(quán)用于作為傳統(tǒng)4步RACH的msg3調(diào)度。
?
一旦在msgA中發(fā)送了前導(dǎo)碼和有效載荷,則UE應(yīng)當(dāng)在msgA響應(yīng)窗口內(nèi)監(jiān)視由RA-RNTI或C-RNTI或者其他可能類型的UE ID加擾的msgB的PDCCH。
如果在窗口內(nèi)沒有接收到相應(yīng)的響應(yīng),則UE應(yīng)假設(shè)msgA傳輸嘗試失敗,并在允許的情況下發(fā)起另一個msgA或msg1傳輸嘗試。
對于msgA響應(yīng)窗口,通常在RRC信令中配置 msgA response window的大小。
最好重復(fù)使用Rel-15 NR的ra-ResponseWindow的準(zhǔn)則,這有利于2步RACH和4步RACH過程之間的對齊。
重新使用Rel-15 NR的RA響應(yīng)范圍有兩個主要問題:
1) 2步CBRA的ra-ResponseWindow的起始點(diǎn)可能與4步RACH不同,這僅僅是因?yàn)閙sgA包含前導(dǎo)碼和數(shù)據(jù)部分,它們將在兩個連續(xù)時(shí)隙或更多時(shí)隙中進(jìn)行TDMed傳輸,前導(dǎo)碼和有效載荷之間存在間隙。在整個msgA傳輸之后啟動msgA響應(yīng)窗口是合理的。
2) 窗口大小是否需要擴(kuò)展尚不清楚,需要進(jìn)一步討論。至少對于NR-U的情況,看來RA響應(yīng)窗口將以高概率擴(kuò)展??紤]到需要支持兩步RACH的NR-U,在NR-U框架下商定的任何擴(kuò)展RAR窗口長度也可以在兩步RACH中重復(fù)使用(即使對于許可頻譜情況)??梢钥隙ǎ瑀a-ResponseWindow的擴(kuò)展將顯著影響ra-RNTI的生成。
在2步CBRA RACH過程中,在msgA中發(fā)送前導(dǎo)碼和有效載荷。然而,前導(dǎo)碼和有效載荷的接收機(jī)靈敏度是不同的。因此,gNB可能成功地檢測到前導(dǎo)碼,但未能檢測到有效載荷部分。在這種情況下,需要回退到4步RACH。
通過調(diào)度msg3返回到4步RACH:
當(dāng)gNB僅檢測到前導(dǎo)碼并錯過有效載荷時(shí),gNB可以在第二步向UE發(fā)送與傳統(tǒng)msg2相同的msgB內(nèi)容。UE將在第二步接收消息時(shí)采取與4步RACH過程中的msg2接收相同的行為。一旦UE接收到與msg2相同的msgB,則UE應(yīng)根據(jù)接收到的RAR中的UL?Grant來發(fā)送傳統(tǒng)msg3。
回退機(jī)制可以避免CBRA前導(dǎo)碼的重傳,并且至少保持與4步RA過程相同的延遲。

考慮到有效載荷未被解碼的情況不是大概率事件,通過調(diào)度msg3回退到4步RACH是容易且優(yōu)選的。
通過啟動msg1傳輸回退到4步RACH
可能msgA檢測失敗,msgA中的前導(dǎo)碼和PUSCH未成功檢測。在每次msgA傳輸失敗后,UE將根據(jù)預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)(例如,基于SS RSRP閾值)判斷和選擇RA類型,然后當(dāng)UE決定選擇4步RACH時(shí),可以通過啟動msg1傳輸回退到4步RACH。前導(dǎo)碼的重傳功率斜坡計(jì)數(shù)器可以由兩種RA類型共享。當(dāng)然,UE也可以在連續(xù)N次msgA檢測失敗之后故意選擇msg1傳輸。
MsgB用于2步RACH,而msg2用于傳統(tǒng)的4步RACH。從UE的角度來看,UE應(yīng)該區(qū)分對msgA/msg1的響應(yīng)消息是msgB還是msg2。對于僅支持4步RACH的傳統(tǒng)UE,如果RA-RNTI與執(zhí)行2步RACH UE的RA-RNTI相同,則可能會接收到msgB,這可能會導(dǎo)致初始接入過程中的一些異常行為。
為了區(qū)分兩步CBRA的msgB和四步CBRA中的msg2,可以考慮以下替代方案:
1.?用2步RA-RNTI對PDCCH進(jìn)行加擾,并將2步RA-RNTI設(shè)置為與傳統(tǒng)RA-RNTI不同的值范圍。由于四步CBRA RACH的RA-RNTI的值可以計(jì)算為““1 + s_id + 14 × t_id + 14 × 80 × f_id + 14 × 80 × 8 × ul_carrier_id。當(dāng)msgA和msg1的前導(dǎo)碼使用單獨(dú)的RO時(shí),自然會生成不同的RA-RNTI。此外,單獨(dú)的RO不是生成不同RA-RNTI的唯一方法,也不排除其他解決方案。
2.?通過msgA中攜帶的競爭解決ID對msgB的PDCCH進(jìn)行加擾。在成功檢測到前導(dǎo)碼索引但丟失了msgA中的有效載荷的情況下,該方案禁止回退到msg3傳輸?shù)目赡苄浴?/span>
3.?通過RAPID對msgB的PDCCH進(jìn)行加擾。對于兩步RACH,可以通過RAPID對msgB的PDCCH進(jìn)行加擾。該方案與傳統(tǒng)的RA-RNTI加擾方法有很大不同,同一RO對應(yīng)的RAR不能復(fù)用到同一下行消息中,應(yīng)仔細(xì)評估下行信令增加的開銷。
4.?用于2步RACH和4步RACH的單獨(dú)CORESET和search space。該方案更加復(fù)雜,如果兩種CORESET/search space發(fā)生沖突,則會產(chǎn)生歧義。因此需要進(jìn)一步研究。
5.?在一個PDSCH中復(fù)用的msgB或msg2的MAC層中的顯式/隱式指示。由于當(dāng)前RA響應(yīng)MAC PDU中的R位將被傳統(tǒng)UE忽略,傳統(tǒng)UE無法通過基于MAC PDU的指示符來區(qū)分2步RACH和4步RACH的RA響應(yīng),因此2步RACH和4步RACH的RA響應(yīng)不應(yīng)包括在一個MAC PDU內(nèi)。合理的假設(shè)是,2步RACH UE和4步RACH-UE共享相同的RO但不同的前導(dǎo)碼索引。UE只能嘗試根據(jù)MAC PDU中的RAPID字段來區(qū)分msgB或msg2 RAR。在圖2中,顯示了一個示例,當(dāng)msgB和msg2在一個PDSCH中復(fù)用時(shí),傳統(tǒng)UE將根據(jù)4步RACH RAR大小的內(nèi)容嘗試讀取每個MAC?subPDU。如果用于2步RACH和用于4步RACH的RAR大小不同,并且MAC PDU同時(shí)由用于2步RACH和4步RACH的subPDU組成,則當(dāng)用于4步RACH的MAC?subPDU不包含傳統(tǒng)UE的RAPID時(shí),傳統(tǒng)UE將繼續(xù)搜索用于2步RACH的MAC?subPDU,并且將與MAC?subPDU的內(nèi)部位置不匹配,并且可能誤讀subPDU內(nèi)容,因?yàn)閭鹘y(tǒng)UE不知道2步RACH RAR的大小,這將導(dǎo)致不可預(yù)測的錯誤和致命的UE行為。即使2步RACH和4步RACH的RA響應(yīng)在不同的MAC PDU中分離,傳統(tǒng)UE也會因?yàn)橄嗤腞A-RNTI而嘗試讀取2步RACH的RA響應(yīng),并且對于傳統(tǒng)UE不能完全避免上述誤讀。

基于上述分析,方案1更適合區(qū)分msgB和msg2。方案4可作為替代方案進(jìn)一步研究。
此外,如果新定義了MsgA ra-ResponceWidow的長度,并且該長度超過了msg1 ra-ResponseWidow,因此,也應(yīng)重新設(shè)計(jì)msgB的ra-RNTI。