5G隨機(jī)接入流程
隨機(jī)接入流程主要用于初始系統(tǒng)接入、從空閑模式過渡到激活模式以及切換。它是高效蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。
NR的隨機(jī)接入解決方案重用LTE,但由于預(yù)期部署場景范圍更廣,以及精益設(shè)計(jì)要求的增加,因此對傳統(tǒng)流程進(jìn)行了一些更改。特別是,PRACH傳輸原理。
如果TRP可以識別對UE最佳的SS波束賦形,那么相同的波束賦形可以用于發(fā)送RAR和后續(xù)下行傳輸。當(dāng)RAR波束賦形不能基于PRACH接收的互易性時,這尤其有用。例如,關(guān)于互易性,應(yīng)進(jìn)一步考慮FDD和具有高干擾水平的場景。利用波束賦形的SS和最佳接收SS與PRACH前導(dǎo)碼或資源之間的關(guān)聯(lián),接收PRACH前導(dǎo)碼的TRP被告知UE處的最佳接收SS。
SS和PRACH資源之間的關(guān)聯(lián)如圖1所示。這里,在每個波束賦形SS和PRACH資源之間定義固定定時??梢栽谖锢韽V播信道(PBCH)上傳輸?shù)闹餍畔K(MIB)也被插入到每個SS之后。該MIB可替換地在與SS相同的OFDM符號中傳輸,但在不同的子載波上。在PRACH的接收中,TRP可以使用與發(fā)送SS時相同的波束賦形。通過在TRP的接收機(jī)中使用模擬波束賦形,可以針對每個PRACH資源評估一個波束賦形。一個缺點(diǎn)是上下行波束數(shù)之間的關(guān)聯(lián)。因此,圖1中的設(shè)置似乎暗示了TRP中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間天線設(shè)計(jì)關(guān)系的限制。此外,PRACH資源的數(shù)量的開銷以及SS傳輸之間的未使用時間間隔的開銷可能很大。通過圖1所示的定時,在PRACH資源之前最多可以傳輸四個SS,這意味著TDD系統(tǒng)中的波束數(shù)量受到限制。

圖2中定義了一個PRACH資源,該資源對于多個SS是通用的。與使用固定定時相比,PRACH資源的這種靈活定時指示具有更低的資源開銷,如圖1所示。從SS到PRACH資源的時間可以在MIB中指示?;蛘撸煌腟S用于不同的定時,使得SS內(nèi)檢測到的序列給出PRACH資源。該P(yáng)RACH配置可以被指定為相對于SS和PBCH的定時,并且可以作為MIB中的有效載荷和另一廣播系統(tǒng)信息的組合來給出。
通過定義SS、MIB和PRACH前導(dǎo)碼之間的關(guān)聯(lián),可以潛在地包括在UE中最佳接收的SS的指示。例如,每個MIB可以指示一組PRACH前導(dǎo),使得UE隨后從該組PRACH前導(dǎo)中隨機(jī)選擇一個PRACH前導(dǎo)。該集合可以定義為在解碼該MIB之前接收的MIB和其他廣播系統(tǒng)信息的組合。

通常,Cell ID由SS指示。如圖2所示,如果PRACH資源的指示在PBCH中的MIB內(nèi)完成,則相同的SS可用于該方法內(nèi)的所有波束。在這里,不同PBCH中的有效載荷以及因此MIB在波束之間也將不同。UE不必知道TRP使用的波束數(shù)。相反,UE在檢測到SS并且成功解碼MIB之后發(fā)送PRACH。這里,在PBCH中需要CRC(Cyclic Redundancy Check)。然后,在PBCH中不顯式指示波束,而僅在PRACH配置中隱式指示波束。
PRACH資源的動態(tài)指示使TRP的DTX成為可能。此外,在該方法中,監(jiān)視UE中的SS和PBCH所需的時間間隔短。
當(dāng)檢測PRACH前導(dǎo)時,對幾個波束賦形候選的評估可能是有益的。通過TRP中的模擬波束賦形,可以使用PRACH前導(dǎo)期間不同波束賦形之間的切換。