如果gNB沒有Tx/Rx互易性，gNB應(yīng)支持gNB Rx波束掃描，以找到最佳上行接收波束。但如果gNB具有Tx/Rx互易性，則不需要進行g(shù)NB Rx波束掃描。不同的需求可能導(dǎo)致不同的前導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計?；谶@兩種不同的情況，可以考慮有兩種可選的前導(dǎo)結(jié)構(gòu)來選擇GNB。

無互易的gNB：

當(dāng)gNB不能保證信道互易性時，需要重復(fù)多個相同的前置碼來支持gNB Rx波束掃描。如果重復(fù)的短前導(dǎo)碼相同，則當(dāng)它們被連續(xù)發(fā)送時，如果前一前導(dǎo)碼可以是下一前導(dǎo)碼（第一前導(dǎo)碼除外）的自然CP，則可以移除前導(dǎo)碼的CP。如果UE在前導(dǎo)碼之間切換Tx波束，則CP不能被移除，并且應(yīng)保持在切換波束的第一個前導(dǎo)碼之前。

一個RACH?block是相同UE Tx波束的持續(xù)時間。這意味著，如果gNB不能保證信道互易性，gNB可以在RACH塊時間內(nèi)多次切換接收波束。RACH塊定義對應(yīng)于DL-SS塊的定義，一個DL-SS塊可以映射到一個UE Tx波束或多個相同的Tx波束。多個RACH塊組成一個RACH?burst。

RACH前導(dǎo)碼還應(yīng)滿足擴展覆蓋的要求，因此一些設(shè)計原則（如LTE）可以在NR設(shè)計中重用。連續(xù)前導(dǎo)碼的組合可以保證網(wǎng)絡(luò)部署的大覆蓋。這意味著短前置碼的重復(fù)可以有助于gNB Rx波束掃描或覆蓋增強。

RACH塊中前導(dǎo)碼的可變CP長度可以區(qū)分不同的設(shè)計目標(biāo)。如果CP長度與基本短前導(dǎo)CP長度保持幾乎相同，則不同的重復(fù)次數(shù)可以隱含地指示UE gNB Rx波束的數(shù)目。如果CP長度與總前導(dǎo)碼組合的比例相等，則前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)用于覆蓋增強。

這里總結(jié)和推導(dǎo)一些前導(dǎo)結(jié)構(gòu)格式的典型示例，如圖1所示。

不同的格式表示不同數(shù)量的重復(fù)前導(dǎo)碼或不同的CP長度。格式索引從0到n。當(dāng)格式索引為0時，表示單波束操作的前導(dǎo)碼不重復(fù)。當(dāng)格式索引不為0時，表示前導(dǎo)將重復(fù)，例如圖1中的重復(fù)因子為2，4。一種格式的重復(fù)前導(dǎo)在第一個前導(dǎo)之前只有一個CP。多個前置碼用于gNB掃描接收波束，或用于擴大上行覆蓋范圍。例如，format1和format2用于gNB Rx波束掃描，format1a和format2a用于覆蓋增強。如何掃描gNB Rx波束的過程對UE是透明的。根據(jù)格式選擇，RACH塊的長度可以不同。

對于需要執(zhí)行前導(dǎo)碼的UE Tx波束掃描的沒有Rx/Tx互易性的UE，當(dāng)gNB波束掃描完成時，UE Tx波束可以在RACH突發(fā)之間切換。

同步信號可以是廣播信道/信號的候選，因為同步信號表示初始接入波束，并且下行波束可用于RACH Msg2/4傳輸。圖2是一個示例，顯示了SS塊和RACH組[3]之間的關(guān)聯(lián)：

在圖2中，假設(shè)沒有互易性的gNB有兩個Rx波束。因此，至少有2個重復(fù)的前導(dǎo)碼用于Rx波束掃描。有四個UE試圖接入網(wǎng)絡(luò)，并且它們的RACH?group可以是時間/頻率/前導(dǎo)碼域復(fù)用的。SS?block和RACH?group之間的關(guān)系可以定義為相對時間/頻率偏移和一組RACH前導(dǎo)碼。UE1和UE3將SS1檢測為最佳下行信號，UE2和UE4將SS2檢測為最佳下行信號。在圖2中，4個UE是頻率復(fù)用的。當(dāng)RACH負載相當(dāng)小時，UE也可以共享相同的時間/頻率資源，但通過使用不同的前導(dǎo)碼來區(qū)分。

SS塊和RACH組之間的關(guān)系（可定義為相對時間/頻率偏移和一組RACH前導(dǎo)碼）可幫助gNB獲得最佳下行Tx波束，即使gNB不支持Tx/Rx互易性，這意味著gNB在接收前導(dǎo)碼時也需要執(zhí)行時域波束掃描。沒有Tx/Rx互易性意味著無論哪個SS塊（下行Tx波束）具有最佳測量結(jié)果，SS塊都需要與相同的時域間隔相關(guān)聯(lián)，在此期間gNB執(zhí)行上行波束掃描。因此，時域不能僅用于指示最佳測量結(jié)果，即最佳下行Tx波束。相反，通過使用頻率或前導(dǎo)域來創(chuàng)建不相交的RACH組。通過使用頻域或前導(dǎo)碼域，可以通過檢測到的前導(dǎo)碼充分指示最佳測量結(jié)果。因此，特定前導(dǎo)碼格式的RACH組與SS塊之間的關(guān)聯(lián)是明確的，并且通過檢測RACH組可以容易地導(dǎo)出最佳下行Tx波束。

有互易gNB：

當(dāng)gNB具有良好的信道互易性時，這意味著gNB不需要對應(yīng)于一個UE Tx波束的Rx波束掃描，并且前導(dǎo)不需要重復(fù)，除了前導(dǎo)重復(fù)用于覆蓋增強之外。如果RACH突發(fā)可以包含多個連續(xù)的RACH塊，則UE可以切換Tx波束，或者下一個RACH塊可以切換到其他UE。為了保護不同Tx波束或不同UE之間的ISI，每個RACH塊應(yīng)保持其自己的CP。并且GT應(yīng)留在RACH塊的末尾，以避免對下一個潛在數(shù)據(jù)的干擾。除了RACH突發(fā)的結(jié)束之外，RACH突發(fā)中沒有冗余的GT。

圖3是preamble的典型示例格式。UE在時域上連續(xù)復(fù)用，CP可以保護ISI。這并不排除短前導(dǎo)碼可以在一個RACH塊中重復(fù)以增強覆蓋的可能性。

圖3中的RACH塊連續(xù)復(fù)用可以通過省略GP來減少傳輸開銷。

如果通過廣播信令指示下行廣播信道/信號和RACH組的一個或多個場合之間的關(guān)聯(lián)，則可以減少下行廣播信道/信號和RACH組之間的關(guān)聯(lián)指示信令的開銷。在圖3中，gNB只能指示可用RACH組的起始點，并且UE可以基于最佳接收SSB的時間索引隱式地獲得相對于可用組起始點的相對位置。

非連續(xù)RACH傳輸

NR支持非連續(xù)RACH傳輸可能是有益的，可能需要非連續(xù)RACH傳輸?shù)囊恍┑湫颓闆r：

• 前導(dǎo)碼長度超過RACH burst，尤其是在覆蓋增強場景中；

• 對于TDD模式，沒有足夠的連續(xù)上行鏈路符號用于一個RACH burst；

• RACH burst非常長，這會導(dǎo)致時延敏感服務(wù)的傳輸機會減少。

例如，如果TDD模式中的時隙只有1~2個上行符號，但RACH burst占用至少4個符號，則RACH burst可被劃分為兩個子RACH burst并不連續(xù)地發(fā)送。

當(dāng)TDD模式被認為是NR中的一種重要模式時，不連續(xù)傳輸是一種常見的情況?？梢钥吹絊SB和RACH burst的長度在一定時期內(nèi)是不相等且不可比較的。LTE中PSS的持續(xù)時間為每5ms一個OFDM符號，但包括CP和GT的RACH前導(dǎo)碼的長度至少為1ms。NR中的情況也可能相同。

在gNB互易的任何一種情況下，都應(yīng)支持RACH非連續(xù)傳輸。

圖4顯示了從圖2轉(zhuǎn)換而來的非連續(xù)傳輸。每個UE的重復(fù)短前導(dǎo)被劃分。由于前一個前導(dǎo)碼的保護不存在，分離的前導(dǎo)碼應(yīng)具有自己的CP。還應(yīng)添加GT以保護以下正常數(shù)據(jù)。