5G NR RACH 前导码

在LTE中，高层信令支持多个前导码格式，并且RACH前导码的长度根据前导码格式而变化。每个前导码格式都在RACH前导码序列和CP方面的大小中定义。在RACH前导序列部分，preamble format 0和1由单个RACH序列组成。format 2和3由两个连续的RACH序列组成。显然，较长的前导序列将有助于检测RACH，因为它可以提供较长的相关窗口。尽管可以像LTE中定义的RACH preamble 一样设计NR RACH前导码长度和CP长度以使用sub-6GHz进行广域覆盖，但是NR RACH前导码长度和CP长度可以设计为相对较短，因为与sub-6GHz的情况相比所需的覆盖较短。因此，关于基于波束赋形的RA过程，尤其是在6GHz以上，可以考虑以下两种用于RACH的子载波间隔的选项。

• Option 1：RACH的子载波间隔小于数据信道的子载波间隔

• Option 2：RACH的子载波间隔与数据信道的子载波间隔相同

在Option 1中，RACH的相同子载波间隔可被视为LTE中定义的RACH前导。然而，当应用TRP波束赋形和UE波束赋形两者时，在波束训练过程中，根据TRP波束指数和UE波束指数的组合的数目在TRP和UE之间对准波束方向需要很长时间。在上行中，可以为初始网络进入或切换执行上行波束训练。特别是考虑到切换，UE和TRP之间的波束方向对齐所需的时间需要非常短。换句话说，基于多波束赋形的RA程序所需的时间应该很短。因此，为了减少RACH发送/接收所需的时间，可以考虑更小的RACH符号持续时间。图1显示了RACH与数据信道多路复用的情况下的RACH示例。假设在TRP侧使用至少两个天线阵列。一个用于接收波束指数变化的RACH，另一个用于接收固定波束的数据信道。作为极端情况，如果TRP只有一个天线阵列，它将仅用于接收RACH而不接收数据信道。图1中的RACH时机对于具有波束互易性的TRO是优选的，因为RACH资源将与TRP Rx波束相关联。为了避免由于来自每个UE的不同传播时延而引起的ISI，应当在RACH资源期间插入保护周期。显然，当使用数据符号执行FFT时，数据信道和RACH之间的带间干扰会发生，因为RACH的子载波之间的正交性可能会被破坏。因此，应在RACH和数据信道之间插入保护子载波。

图2显示了RACH的子载波间隔与数据信道的子载波间隔相同的情况。

在图2中，作为一个示例，在RACH时刻，将发送具有与数据信道相同子载波间隔的连续RACH序列。当使用数据符号执行FFT（fast Fourier transform）时，由于先前的RACH符号在TRP侧充当CP，因此不会发生带间干扰。较短的符号持续时间也允许在RACH场合内进行多次波束扫描。

然而，在给定的频带内，较短的符号持续时间会导致碰撞概率增加。