5G 2-step随机接入流程的由来
5G接入需要对NR小区及其ID进行检测,需要考虑单波束和多波束RACH传输/接收流程。为了提供类似小区中心的框架,可以形成覆盖一组TRP的逻辑实体以服务UE。,组(例如,多个宏站和pico)一起工作,并且对于UE来说看起来像一个TRP组。此逻辑实体由其NR Cell ID标识。
在LTE空闲状态下,UE的位置仅在可能包括许多TRP覆盖区域的大跟踪区域(TA)内已知,并且UE需要被寻呼以转换到活动状态。然而,在NR中,UE ID可以改为允许TRP使用更具时延和开销效率的简化随机访问过程向UE发送数据。换句话说,这实现了以UE为中心且始终在线的连接。UE ID在多个TRP的覆盖范围内提供唯一标识,TRP的改变不一定意味着标识符的改变。
通过初始接入和随机接入过程,获得了NR-PCI的LTE等价物和UE C-RNTI。这两个ID分别称为NR-Cell ID和NR-C-RNTI。
在LTE中,当空闲状态UE需要向网络发送数据时,它必须通过四步RACH过程过渡到活动状态。在LTE随机接入过程的初始步骤,UE从Msg 1中的64个候选中随机选择RACH前导,然后通过两个中间步骤,获取其最终UE ID或其在Msg 4中的C-RNTI。
UE和网络之间的四步RACH过程有助于增加接入过程期间的时延和UE功耗。此外,在NR中,与LTE中相比,具有更高的UE密度,由于冲突而导致的RACH失败的机会可能比LTE中更高,这部分是由于其基于竞争的结构,其允许两个UE在相同资源处发送相同的RACH前导码的可能性。
这里的增强指:
1. 无线controlled state:无线controlled state在无线/核心网中的信令、功耗和资源成本方面更有效。当UE从完全活动状态切换回这个新的无线controlled state时:
RAN维护UE上下文。特别地,我们提出在活动状态下由UE使用的NR-C-RNTI被保留,并且是在RAN控制状态期间用于UE识别的手段。
2. RAN controlled state的简化RACH msg1和msg2:
如果当UE处于该RAN controlled state时,UE NR-CRNTI和UE上下文被保留,则RA过程可以简化为以下两个主要步骤:
NR Msg 1:UE可以发送其NR-C-RNTI或从中派生的序列来启动NR简化RA过程。这不仅大大简化了NR中的RA过程,而且对前导序列冲突具有鲁棒性。
NR Msg 2:RA响应(RAR)发送至NR-C-RNTI。
在LTE RA中,Msg 3和Msg 4分别通信以请求和建立RRC连接。此外,Msg 4提供了在活动状态期间用于UE通信的UE的C-RNTI。在NR简化RA中,UE上下文已经存在于RAN中,并且UE的永久NR-C-RNTI在UE和网络上都是已知的。因此,LTE Msg 3和Msg 4在NR简化RA中是不必要的。这大大减少了NR-RA的时延。
以上就是2-step RACH的由来了,Msg1的随机接入冲突问题不能在NR简化RA中发生,因为每个UE通过NR Msg 1中的NR-C-RNTI唯一地识别。在NR Msg 2的成功解码(未成功解码/在特定时间间隔内未接收)之后的简单UE ACK(NACK)保证NR简化RA过程完成(或需要更新)。
在LTE中,在RRC连接建立之后,网络可以随时启动认证过程。这意味着,每当UE在LTE中使用RA过程从空闲状态过渡到活动状态时,网络应该发起认证过程。然而,通过上述增强,UE在RAN控制状态下不会与网络分离,并且在RAN控制状态期间它是唯一可识别的。因此,一旦UE过渡到NR中的活动状态,就不需要启动新的识别过程。