5G 随机接入流程
RACH的第一步是如何获取mag1传输的RACH资源？
RACH过程可以通过诸如初始接入、切换、RRC重建、TA调整等触发器来启动，并且UE可以处于RRC_IDLE或RRC_CONNECTED (RRC_INACTIVE/RRC_ACTIVE)状态。延迟和可靠性要求以及UE获取用于启动RACH过程的信息的能力可能随触发器而变化。例如，当为初始接入触发RACH过程时，UE只能确定由小区特定信令指示的资源，例如公共搜索空间中的广播信道/信号和PDCCH。并且，如果诸如切换或TA调整之类的事件在RRC_CONNECTED 状态下触发RACH过程，则UE可以接收特定于UE的动态信令，例如特定于UE的PDCCH。
此外，NR系统应支持PRACH资源的动态配置，以提高资源灵活性，尤其是在考虑动态TDD时。例如，如图1所示，橙色资源以静态或半静态方式配置，以保证由处于RRC_IDLE状态的UE触发的RACH过程的基本要求，而蓝色部分可以为处于RRC_CONNECTED 状态的UE动态配置。
此外，对于动态TDD操作，即使PRACH资源是静态/半静态配置的，在某些情况下，它可能会变得不可用，例如，当必须将相应的时隙动态分配为DL以传输DL URLLC数据时，如图2所示。在这种情况下，如果UE仍然在资源上发送前导码，则无价值的传输可能导致增加的接入延迟以及对其他UE接收DL数据的干扰。为了避免无用但有害的前导码传输，gNB应当协助ue通过小区特定的控制信令（例如公共搜索空间中的PDCCH）来确定PRACH资源的可用性。并且UE应当监视控制信令并在可用资源上发送前导码。
多numerology情况下的RACH配置
考虑到多numerology情况，指示用于启动RACH过程的信息的控制信令可以在每个numerology上或仅在参考numerology上传输，而PRACH资源可以不仅在参考numerology上而且在其他numerology上配置，以保证容量并缓解随机接入中的冲突。因此，图3给出了PRACH配置的几个示例案例。
Case 1：每个numerology上的控制信号分别表示每个numerology上的PRACH资源。
Case 2：参考numerology上的控制信号隐式/显式地指示每个numerology上的PRACH资源。
Case 3：参考numerology的控制信令隐式/显式地指示每个numerology上的静态/半静态PRACH资源，而每个numerology上的控制信令分别指示动态资源。
Case 4：参考numerology上的控制信令隐式/显式地指示每个numerology上的静态PRACH资源，而每个numerology上的控制信令分别指示半静态/动态资源。
RAR传输
至于RAR传递，可以基于检测到的RACH前导码/资源和相应的关联来获得msg2（RAR）的DL-Tx波束，而不管在gNB上是否存在Tx/Rx互易性，至少对于多波束部署。也就是说，UE应该通过RACH前导码/资源和相应的关联来指示msg2在gNB处的DL-Tx波束，尤其是对于无Tx/Rx互惠情况。
此外，为了实现较低的开销，与同一Rx波束上的RACH资源相关联的多个DL-Tx波束可以共享一个或多个RACH资源。基于这样的假设，msg2（RAR）交付有三种选择。
Option 1（图4）：
1.RAR窗口的定时与DL Tx波束相关。与不同DL-Tx波束相关联的RAR窗口彼此独立。
2.RA-RNTI取决于PRACH的位置。
通过Option #1，每个UE只需要在相应的RAR窗口内监视和接收其指示的DL-Tx波束上传输的RAR。然而，由于Tx波束与RAR窗口的定时之间的关联，这样的部署将限制gNB反馈RAR的调度灵活性。
Option 2（图5）：
1.RAR窗口的定时与DL-Tx波束无关。
2.RA-RNTI取决于PRACH的位置。
与Option #1相比，这种部署可以支持gNB更高的调度灵活性。缺点是，UE可能不必要地解码在Tx波束上传输的RAR消息，而不是其指示的DL-Tx波束。例如，如图5所示，因为RA-RNTI仅取决于PRACH位置，所以对于UE1、UE2和UE3，RA-RNTI是相同的。然后，UE2和UE3可以解码为UE1发送的RAR消息，而解码是完全没有价值的。
Option 3（图6）：
1.RAR窗口的定时与DL-Tx波束无关。
2.RA-RNTI取决于PRACH位置和UE指示的DL-Tx波束。
调度灵活性与Option 2相同，高于Option 1。此外，将DL-Tx波束信息引入到RA-RNTI的计算中可以避免UE解码在DL-Tx波束上传输的RAR消息，而不是其指示波束。
多RAR窗口配置
在LTE中，eNB仅配置一个特定于小区的RAR窗口大小。在接入延迟方面，这种配置可能难以满足相同gNB覆盖中的不同ue的要求。例如，具有Tx/Rx互易性的UE可以确定准确的UL-Tx波束以在gNB处发射前导码以成功接收，而不具有Tx/Rx互易性的UE不能，因此它可能需要为不同的RACH传输场合使用不同的UL-Tx波束。假设在受监控的RAR窗口结束之前，UE只发送一条MSG1，如图7所示，来自具有Tx/Rx互易性的gNB成功接收到第二条MSG1和来自没有Tx/Rx互易性的第三条MSG1的UE。为了获得相似的延迟，无互惠的UE的RAR窗口大小应该小于有互惠的UE的RAR窗口大小。
作为结论，gNB应该能够为其覆盖范围内的不同类型的UE配置多个RAR窗口大小。然后UE可以选择RAR窗口大小。每个RAR窗口配置可以与专用的RACH前导码/资源集相关联，因此基站可以基于RACH前导码/资源来确定选择了哪个RAR窗口大小。
