5G RACH統一流程

當gNB上的Tx/Rx互易性至少可用於多波束操作時，至少在空閒模式下的UE可以基於檢測到的RACH前導碼獲得UE的下行Tx波束，並且還將應用於Msg2，Msg2中的UL grant可指示Msg3的傳輸定時，對於具有和不具有Tx/Rx互易性的情況，應採用公共隨機接入流程；當Tx/Rx互易性不可用時，至少對於處於空閒模式的UE，是否或如何向gNB報告下行Tx波束？透過RACH preamble/資源、Msg3？

測量結果與RACH

Group之間的關係

RACH Group包含若干對{RACH resource， preamble}，圖1顯示了三種不同顏色的RACH Group。在圖1（a）中，由於時間多路複用，不相交的RACH Group使用不同（不相交）的RACH資源子集，但使用相同的前導碼子集。在圖1（b）中，由於頻率複用，不相交的RACH Group使用不同（不相交）的RACH資源子集，但使用相同的前導碼子集。在圖1（c）中，不相交的RACH Group使用相同的RACH資源子集，但不同的不相交前導碼子集。在所有情況下（a）-（c），不存在包含在多個RACH Group中的RACH資源和前導碼的組合。因此，RACH Group是不相交的。

RACH Group概念在關於各種RACH用例的討論中也可能有用，其中保留了“special preamble”。如果在所有RACH資源中沒有預留前導碼，那麼考慮“special preamble group”可能更合適。

對於在gNB處可用Tx/Rx互易性的情況，可以基於檢測到的前導來獲得UE的下行Tx波束。換句話說，透過UE對RACH資源子集的選擇，將最佳測量結果的索引（而不是結果本身）通知gNB，例如，最佳下行Tx波束的索引。

對於在gNB不可用Tx/Rx互易性的情況，應進一步考慮是否或如何向gNB報告最佳下行Tx波束。因此，RACH框架應能夠涵蓋所有級別的傳送/接收互易性。此外，關聯框架還應該包含連線模式隨機接入（注意，到目前為止的協議只處理空閒模式）。

下面討論典型的單波束隨機接入以及連線模式隨機接入情況。在關聯和選擇中包括前導碼子集的一個目的是允許也透過前導碼子集指示最佳測量結果，而不僅僅是透過RACH資源的子集。另一個目的是引入適合不同UE狀態甚至不同UE的靈活的前導碼子集。此外，LTE支援這種靈活性，其中符合空閒UE條件的前導碼子集可以在所有64個前導碼之間調整為僅4個前導碼。在連線模式下的無競爭隨機接入中，將特定前導分配給UE，即符合該UE條件的前導子集是單個前導。

圖2說明了下行通道/訊號與不相交的RACH Group之間的關聯以及基於最佳測量結果的RACH Group選擇。只要不相交的RACH Group（N）的數目等於不同的測量結果（N），UE就可以透過RACH Group選擇向gNB指示最佳測量結果。換句話說，如果RACH Group的數量等於SSB/beam的數量，則UE可以完全傳送最佳SSB/beam，即使gNB不支援Tx/Rx互易性並且所有SSB與RACH資源的相同子集相關聯。

圖3說明了一個多波束示例，其中gNB不支援Tx/Rx互易性，這意味著gNB在接收前置碼時也需要執行時域波束掃描。這意味著，無論哪個SSB（下行Tx波束）具有最佳測量結果，SSB都需要與相同的時域間隔相關聯，在此期間gNB執行上行波束掃描。因此，時域不能用於指示最佳測量結果，即最佳下行Tx波束。相反，透過使用頻率或前導域來建立不相交的RACH Group。透過使用頻域，擴充套件了RACH資源的數量。透過使用前導碼域，減少了與每個SSB相關聯的前導碼子集。只要測量結果（SSB）N的數量小於或等於不相交的RACH Group的數量（=F*P，其中F是頻域中RACH資源的不相交子集的數量，P是前導碼的不相交子集的數量），則可以透過檢測到的前導碼完全指示最佳測量結果。

當Tx/Rx互易性在gNB處可用時的情況更容易，因為每個SSB可與RACH資源的不相交子集（在時域中）相關聯。因此，不需要使用頻域或前導域來提供最佳下行Tx波束指示。

在單波束情況下，存在單個SSB/波束，因此無需指示最佳下行Tx波束。然而，gNB可以選擇將單個SSB與多個時域RACH資源相關聯，並指示重複，以便提供覆蓋或效能增強。

連線模式UE不一定使用與空閒UE相同的用於移動性的訊號集，即SSB/burst/burst set中的小區級下行訊號。相反，連線模式UE可以使用UE專門配置的RS，稱之為beam RS（BRS），其例如可以表示小區內的窄波束、波束組或單個trp。如果在連線模式RACH過程中也可以使用用於最佳測量結果（例如，最佳窄波束，最佳TRP）的通訊模式，則可以實現更高效的過程（例如，較低的UE發射功率、更好的前導碼檢測效能、MSG2-4的更高頻譜效率等）。因此，上述關聯和RACH組選擇框架也應用於連線模式UE。

在某些情況下，例如，對於許多DL-Tx波束，建立足夠多的不相交RACH組來支援透過選擇RACH組來完全指示最佳DL-Tx波束可能是不可行的。在這種情況下，可透過選擇RACH組實現最佳DL TX波束的部分指示，同時在MSG3中完成指示。在部分指示的一個示例中，多個（而不是單個）測量結果與同一RACH組相關聯。gNB仍然可以使用部分指示來改進RACH前導碼檢測和RAR傳輸效能。

UE側的不同Tx/Rx互易

作為一般原則，用於RACH前導傳輸的UE Tx波束選擇應由UE決定，即對網路透明。

例如，UE可以使用其支援的任何Tx/Rx互易級別來基於下行訊號選擇UE Tx波束。一些UE不支援Tx/Rx互易性，並且可能必須對前置碼執行UE Tx波束掃描。前導碼的UE Tx波束掃描應取決於UE實現，但應考慮對前導碼傳輸量或速率的一些固定或可配置限制，以保持PRACH負載處於控制之下。多個前導碼傳輸應該在所選的RACH組中。

網路可通知UE應執行重複的前導傳輸。對於那些情況，如果UE在所配置的重複期間不改變UE Tx波束，例如，以實現gNB中前導碼的相干組合，則可能是有益的。

在gNB和UE都不支援互易性的最壞情況下，雙方都需要執行波束掃描。在這種情況下，gNB可以在重複的前導傳輸期間執行波束掃描，其中UE被通知，並且在UE不改變其UE Tx波束期間執行波束掃描。另一方面，UE將不得不在這種重複的前導傳輸之間改變其UE Tx波束。

圖4–圖7顯示了不同gNB和UE互易性級別的波束掃描。由於匹配了UE Tx和gNB Rx波束，“star”表示成功的前導檢測。UE可以在“star”之後終止前導傳輸，因為它接收到隨機接入響應。