NR PRACH信道波形
NR PRACH是基于LTE PRACH格式0或格式4,頻率重復N次,N的值是可配置的,并且至少包括{1,2,…},PRACH集群在頻率上的放置應能夠滿足ETSI(European Telecommunications Standards Institute)對占用信道帶寬的規(guī)定。Preamble持續(xù)時間支持最多1ms,PRACH在一個或多個RB交織中傳輸,PRACH前導碼基于一個與PUSCH DFTS-OFDM符號長度相同的DFTS-OFDM符號重復。
基于非競爭的PRACH在NR中有以下主要用途
1.上行同步和定時調整
2. 上行功控
3.基于LAA的雙連接的前向兼容機制和過程
PRACH波形須考慮以下標準
帶寬占用:為了滿足在未授權頻譜中工作的帶寬占用要求,并與其他未授權信道的交織結構兼容,PRACH波形基于類似于PUSCH傳輸的RB 交織結構。
時域占用:為了獲得最大的信噪比或自由度,在無許可的頻譜中復用不同的用戶,PRACH傳輸盡可能長。為了實現來自其他用戶的SRS的定時提前和復用,在子幀中不使用最后一個或兩個OFDM符號。類似地,子幀的第一個OFDM符號不用于PRACH以使該子幀中的所有用戶能夠執(zhí)行LBT。
與來自相鄰RB傳輸的正交性:為了保持相鄰RB中PRACH傳輸和PUSCH傳輸之間的正交性,有以下解決方案:
在沒有循環(huán)前綴的所有OFDM符號上對每個PRACH音調重復調制符號。該PRACH波形與所有OFDM符號中的傳輸正交,除了波形中存在不連續(xù)性的第一個和最后一個OFDM符號。

或者在每個RB中刺穿第一個和最后一個tone以減少ICI的量,如圖2所示。

最后,每個OFDM符號中的波形是長度為113(假設一個用于PRACH的交織掃描)或239(假設兩個用于PRACH的交織掃描)或97(假設一個交織掃描,其中在交織掃描的每個RB中第一和最后tone被刪除)的ZC序列。
復用:gNB可以使用一個或多個循環(huán)移位(例如半個符號或第三個符號的)來復用來自多個UE的傳輸,而不需要PRACH之間的任何干擾。即使兩個不同的PRACH傳輸之間的功率差預計約為10dB或更高,也可以使用該方法。最后,如果需要,gNB可以使用不同的根序列來復用額外的用戶。
對于微站部署,網絡可以至少選擇規(guī)劃和配置PRACH頻率資源和序列以用于實際傳輸,以最小化來自連接到其他gNB的UE干擾。然而,考慮到SCells上傳輸的動態(tài)TDD性質,僅具有半靜態(tài)配置的時域資源將顯著降低來自UE側的PRACH傳輸的概率。從這個角度出發(fā),由UE以以下方式動態(tài)地導出時域資源:
1.UE監(jiān)視觸發(fā)PRACH傳輸的基于PDCCH命令的授權.
2.PRACH在PDCCH命令授予之后的下行傳輸突發(fā)中的第一個上行子幀中傳輸。
3.如果gNB長時間不能發(fā)送下行(基于UE定時器),則UE可以在某些指定的子幀中自主地發(fā)送PRACH。這些指定的子幀可以是由gNB配置的RRC,并且可以不經常出現,例如每20/40/80/160ms出現一次(type2 PRACH子幀)。
4.如果UE在其PRACH傳輸機會中不能清除LBT,則UE丟棄當前傳輸,等待來自gNB的另一PDCCH命令許可。
在UE發(fā)送PRACH之后,出現以下場景
1.gNB在指定的時間段內成功地接收PRACH并且成功地發(fā)送Msg 2。
2.gNB成功地接收PRACH,但是由于LBT不成功而不能在指定的時間段內發(fā)送Msg 2
3.gNB不接收來自UE的PRACH傳輸。在該場景中,gNB處存在關于來自UE的傳輸是否不成功或gNB處的接收是否被破壞或功率不足的模糊性。
為了解決上述情況,建議從當前Rel-13?增加隨機接入響應窗口的持續(xù)時間,以考慮LBT導致的信道接入的不確定性。在gNB不接收PRACH的兩種情形中,gNB在適當的時間再次發(fā)送PDCCH命令許可。
如果gNB為UE配置多個并置的 SCell,則gNB可以利用這一事實并向UE指示這些SCell是使用RRC配置并置的。然后,UE可以對gNB指示的所有小區(qū)應用相同的定時提前和功率控制。這減少了介質上的PRACH負載,并允許與使用介質的其他節(jié)點更好地共存。