终端在5G网络(SA)中接入过程解析.docx

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1、终端在5G网络(SA)中接入过程解析#5G#随机接入#竞争接入#非竞争接入终端(UE)在5G网络中的随机接入(RA)有两种:基于竞争的随机接入(CBRA-Contention-BasedRandomACCeSS)和基于非竞争的随机接入(CFRA-Contention-FreeRandomAccess)：UEgNBUERandomAccessPreamb1e(Mag1)RandomAccessPreamb1eAsstgnmentRandomAccmResponse(Msg2)RandomAccsPreamb1e(MSgI)Schedu1edPUSCHTransmission(Mg3)Random

2、AccessResponse(Msg2)ContentionFreeContenbonReso1ution(Msg4)ContentionBasedRAProcedure在基于竞争的随机接入(CBRA)过程中，终端(UE)与小区中其他UE从共享的前导池中随机选择RA前导(PreambIeS)码。如果多个UE选择/发送相同的前导码(PreambIe-MSg1),则这些UE得到的相同接入响应(RARMSg2)内容，并在相同的上行U1时间/频率资源上发送无线连接请求(RRCSetReqUeSt-MSg3),网络在下一步(RRCSeUIP-MSg4)解决竞争。本文讨论接入过程中具体信息。在基于非竞争(

3、CFRA)接入过程中，UE使用网络专门通过RRC信令或PDCCH信道提供给终端(UE)的专用前导(Preamb1e)码。终端接入(RA)无线网络的流程是根据来自gNB的PDCCH发送的命令，由UE的MAC实体或RRC发起。触发随机接入(RA)流程有许多原因,具体如下：RRCD1E初始接入(CBRA); RRC连接重建流程(CBRA); U1“失步”时，在RRJCoNNECTED期间D1数据到达(CBRA/CFRA); U1“失步”时，在RRC.CONNECTED期间U1数据到达(CBRA);- SRPUCCH无可用资源，在RRC_CONNECTED期间U1数据到达（CBRA）；SR故障（CBR

4、A）；- RRC同步重新配置（切换）时发出请求（CBRA或CFRA）；从RRCNACT1VE过渡（CBRA）；- 建立辅助TAG时间对齐（CBRA或CFRA）；- 请求所需系统信息（CBRA或CFRA）；- 波束故障恢复（CBRA或CFRA）1当网络为终端进行载波聚合（CA）配置时竞争性随机接入（CBRA）前三个步骤（1,2和3）始终出现在PCeI1上,而竞争解决方案（步骤4）可以由PCe11交叉调度。如果非竞争接入（CFRA）是在PCe11上启动，则CFRA的所有三个步骤（0,1和2）都发生在PCe11本身上。SCe11上的CFRA只能由gNB启动,以建立辅助TAG的时序提前:该过程由gNB

5、使用在辅助TAG的已激活SCeI1的调度小区上发送的PDeCH顺序（步骤0）启动,前导码传输（步骤1）发生在指示的SCeI1上,RAR（步骤2）发生在PCe11上。为在配置了辅助上行链路（SU1）的小区中进行随机接入,网络可以显示发信号通知使用哪个载波（NU1或SU1）o如发现RSRP低于广播阈值（RSpThreShOkiSSB-SU1）就在SU1载波上执行随机访问。接入（RA）流程启动后,所有上行链路传输都保留在所选载波（NU1或SU1）随机接入资源选择除了波束故障恢复,按需系统信息（S1请求）和其他CFRA情况外,随机接入资源的选择与4G（1TE）基本相似。CBRA中RA资源选择：在选择R

6、A前导码（Preamb1eS）之前,终端（UE）首先需选择同步块（SSB）。如果可用,则UE选择SS-RSRP高于Rsrp-Thresho1dSSB的SSB用于PRACH传输;否则UE选择任何SSB。然后UE从与所选择的SSB和所选择的RA前同步码组相关联的RA前同步码中以相等的概率随机地选择RA前同步码。波束失败恢复RA资源选择：在波束失败恢复（BFR）中,如果RRC提供BeamFai1UreReCoVeryConfig（如下图所示）则使用CFRA;否则使用CBRAoPKCH-MourcDd1catdBPR11sbci-UCHOICE(BFH-MB-Maourco11obra-Pramb1X

7、ndex8KQUKNCB(0SB-XndxrTMTKGKR(O.3)fBFR-CSXRe-Reeourceci-RSra-0ccasIon11etra-PreAmb1eIndexsequbncb(NZP-CSX-R-RorcXdrSEQUENCE(SI2BINTEGER(O.15)OPTIONA1,S1-RequestResources:ra-Proamb1eStartndxra-AsfiiationPerIodXndexra-ssb-Occas1onMask1nde当通过Msg3将CBRA用于SI请求时,gNB将在Msg4中确认该请求。重配置（同步）RA资源选择：对需同步的重配置（如切换）,

8、终端需要的接入（RA）配置由gNB提供的RACH-ConfigDediCated（如下所示）消息配置。Cfra字段为给定目标小区提供CFRA所需的参数。如果该字段不存在,则UE执行CBRA。KeconfIgurat1cnWithSync11CIIConfigConnnwUE-1dntItyt304racConfIgOedicatedup1inkSupp1MefitaryUpMnkOPTIONA1MaMCaBMMAMMItcmr-FriortsatImOrnoMMa.OrnONA1cm1OCC1OMraCCrMCN-Occaa1oaKQUMCSSKQUDKrc(KACaCont1gGMrIcDM

9、MATKD0Mti9hthQMToorUi9OMtta1Crom.twottour9eight,xtwa)OrnOMA1OrnOKMMSb-RMOQrC1iBtrb-Oecaa1onMkXMmnoxcs(scQuncsStQUtWCXSISK(1.MxR-SS-ftMrc)OFCTM-SM-Rwource.IvraGBW(0.15)M1ncirRMuroU1etrerp-Thrho1dCS1-MI1tot1WrOfAA-FrMBb1ea-V1)01WTTCO,11)I1OTTtOMA1-KQuncs),CrM-CSXBMMOarwtc1-Mra-Occaica14stra-PrMBb1Xnde

10、xsbqumcxCgX-M-Xadex,sbqudcs(sxc(1.mxxa-occbioMFrcs1M)OexrmeaXtfTeGDt(0.iJ)9对于CFRA,网络为UE配置了SSB或CSI-RS随机接入资源；如果配置的CFRA资源用于SSB,则UE在关联SSB中选择SS-RSRP高于rsrp-Thresho1dSSB的SSB,然后选择相应的RA资源；类似地,如果配置的CFRA资源用于CSI-RS,则UE在关联的CSI-RS中选择CSI-RSRP高于Fsrp-Thresho1dCS1-RS的CS1-RS,然后选择相应RA资源。PDCCH传递RA资源选择：寻址至IJC-RNTI的DCI格式1

11、_0（“频域资源分配”的所有字段均设置为1）表示所接收DC1用于PDCCH指令启动的RA程序。该DC1包含以下内容；-RA前导码索引-6bits;-U1/SU1指示灯-Ibit。如果UE在小区的ServingCe11Config中配置了SU1,则该字段指示小区中哪个U1载波发送PRACH,否则,该字段保留；-SS/PBCH索引-6bitSo如果“RA前导索引”的值不全为零,则该字段指示SS/PBCH,该SS/PBCH将用于确定PRACH传输的RACH时机;否则,保留该字段；Seqcdoce(Srvin9C11C0nfigCwnonMfT1-V*1uENUMERATEDtM50,IM1OOtM1

12、SO9B200tu500fIM11OOOrB2M0tM100001tCMOXCBIuCHYonf1gDdIdMCR-ContIgDedictdOEoNjUM-PRACH掩码索引-4bits.如果“RA前导索引”的值不全为零,则该字段指示与用于PRACH传输的,由“SS/PBCH索引”指示的SS/PBCH相关联的RACH时机;否则,保留该字段.与1TE类似,如果由PDCCH命令提供的RA前导索引不等于ObOOOOOO,UE对由PDCCH信道发送的SSB执行CFRA,否则(RAPreamb1eindex=ObOOOOOO),UE执行CBRAo注意:SCen上的RA流程仅应由ra-Preamb1e1ndex不同于ObOOOOOO的PDeCH指令(与1TE相同)启动。随机接入前导码传输该过程与4G(1TE)几乎相同，只是RA_RNTI的计算有些不同。RA.RNTI用于在PDCCH上对UE进行标识,在PDCCH上用于对PDSCH随机接入响应(RAR)进行解码。MAC实体计算用于BFR请求CFRA除外的RA_RNTI(在此情况C-RNTI用于RAR)oRA_RNTI计算公式如下：RA-RNTI=1+sJd+14tJd+1480fJd+14808u1carrierJd-Sjd是指定PRACH第一个OFDM符号的索引(0s_