2-step RACH 流程

2步RACH如何回退到4步RACH？指定Msg.A和Msg.B有什么要求？本文试着讲解2步RACH的相关流程。

对Msg A PUSCH的HARQ支持

在两步RACH中，Msg.A PUSCH将有两个重传情况。

• Case 1：在MsgB（fallbackRAR）接收之后重新传输MsgA（仅限PUSCH）

• Case 2：在没有接收到MsgB的情况下重新传输MsgA

在Case 1中，情况是在gNB处只有前导码检测成功，并且gNB将发送fallbackRAR响应“successRAR”、“fallbackRAR”和“backoff indication”。在接收到fallbackRAR之后，UE应进行4步RACH过程的Msg3步骤。此外，fallbackRAR应包含UL grant以重新传输消息。fallbackRAR中UL grant中提供的有效负载和TB大小应与MsgA中提供的有效负载传输的TB大小相同。然后，假设MsgA中的PUSCH传输和fallback中的PUSCH传输之间传输相同的负载，则应支持MsgA中的PUSCH传输和fallback中的PUSCH传输之间的HARQ组合，因为HARQ可以很好地提高性能。

在Case 2中，情况是在gNB处，前导码和PUSCH都没有故障。在这种情况下，UE应该重试MsgA的传输，并且可能出现功率斜坡。对于MsgA重传（即前导码和PUSCH），它们假设UE在2步RACH上重试。在这种情况下，gNB无法识别MsgA PUSCH传输。如果支持MsgA初始传输和重传之间的HARQ组合，则性能可以得到提高，但gNB的复杂度和缓冲需求将显著增加。

支持HARQ合并本身将取决于gNB实现。在2步RACH的情况下使用MsgA缓冲区来存储MsgA有效负载，除非MAC规范中的实现变得太复杂。

对Msg B的HARQ支持

MsgB也是需要HARQ反馈的。当前successRAR在消息中没有UL grant。允许在MsgB中复用多个UE的成功。下面讨论以下两种情况。

• Case1:MsgB PDCCH由一些常见的RNTI处理。MsgB可以包含多个UE的多个successRAR。

• Case2:MsgB PDCCH由C-RNTI寻址（即，由C-RNTI加扰）。MsgB包含单个sucessRAR。

在Case1和Case2中，一致同意，如果UE接收到包含发往该UE的successRAR的MsgB，则UE应提供HARQ-ACK反馈。在Case1中，HARQ-ACK响应可以包括ACK。在Case2中，HARQ-ACK响应可以包括有效TA下的ACK或NACK。MsgB HARQ支持的一个遗留问题是软组合问题。对于Case2，在用于MsgB重传的HARQ组合上，规范应允许使用与正常下行链路PDSCH传输相同的机制来执行软组合。对于Case1，gNB可以重传先前传输的整个有效载荷，或者仅重传没有接收到HARQ-ACK反馈的UE的sucessRAR。如果gNB向UE指示重传的MsgB的有效载荷与上一次MsgB传输的有效载荷是否相同，UE可以执行软组合。该指示可以通过HARQ进程ID和NDI的组合来实现。

关于PUCCH资源索引，确定了以下备选方案。

• 对于用于用户的HARQ-ACK反馈的PUCCH资源索引，该用户在successRAR中找到其竞争解决ID，并且PDSCH由具有与MsgB RNTI加扰的CRC的PDCCH调度，向下选择以下备选方案。

1. 方案1:PUCCH资源索引只在successRAR中显式发出信号。用于指示PUCCH资源索引的位数是3或4位。

2. 方案2:PUCCH资源索引是根据从DCI派生的参考PUCCH资源索引隐式确定的，如R15和基于UE的隐式规则所示。使用1位保留DAI，而不是CCE起始索引。

3. 方案3：PUCCH资源索引是根据从DCI导出的参考PUCCH资源索引（如R15所示）和successRAR中指示的基于UE的偏移值来确定的。

方案2将减少开销。此外，至少对于参考PUCCH资源的指示，不需要从Rel-15更改规范。另一方面，方案1可以灵活地进行PUCCH资源管理，但代价是开销增加。与方案1相比，方案3有可能减少MAC subPDU中的开销增加，但是，它取决于在相同MsgB中复用的UE最大数目。另一个考虑因素是与上面讨论的HARQ软组合的关系。假设支持MsgB HARQ软组合，当PUCCH资源索引包含在successRAR（即PDSCH）中时，在重传中分配PUCCH资源没有灵活性，即初始传输和重传之间的PUCCH资源索引应该相同。另一方面，当在DCI中指示PUCCH资源索引时，有可能在初始传输和重传之间改变PUCCH资源。从重传的开销和PUCCH资源分配的灵活性来看，方案2更优。

关于以时隙为单位的PUCCH时间资源，确定了以下备选方案。

• 对于以时隙为单位的PUCCH时间资源“PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator”，用于用户的HARQ-ACK反馈，该用户在successRAR中找到其竞争解决ID，并且PDSCH由具有与MsgB RNTI加扰的CRC的PDCCH调度，向下选择以下备选方案。

1. 方案1:PDSCH-to-HARQ反馈定时指示器仅在成功时发出信号。用于指示“PDSCH到HARQ反馈定时指示器”的位数为3位。

2. 方案2：如MsgB DCI所示，使用单个“PDSCH到HARQ反馈定时指示器”

3. 方案3：“PDSCH-to-HARQ反馈定时指示器”是隐式确定的

4. 方案4：“PDSCH到HARQ反馈定时指示器”由基于DCI和UE的偏移值发出信号，该偏移值在successRAR中指示。

类似于PUCCH资源索引的讨论可以应用于开销和指示灵活性。另一方面，只要PUCCH资源索引在UE之间是有区别的，PUCCH时间资源就不一定在UE之间是有区别的。如果在相同MsgB中复用的UE的数目小于单个DCI可分配的PUCCH资源的最大数目（即8或16），则在相同MsgB中的UE之间的单个定时偏移（即方案2）也是可能的。因此，隐式判断可能不适合于“PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator”的指示。另外，探讨了PUCCH与资源指标确定的关系。如果PUCCH资源索引是基于MAC PDU中的位置顺序等隐式规则来确定的，则“PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator”不应使用相同的隐式参数。因此，“PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator”应考虑不依赖隐式参数的指示。

在MsgB的DCI格式上，DCI格式是基于Msg2还是基于Msg4将取决于MsgB HARQ设计的结果，例如软组合的支持以及如何指示PUCCH资源索引和PDSCH到HARQ反馈定时指示器”。如果PUCCH资源索引和“PDSCH-to-HARQ feedback timing”被successRAR指示并且不支持软组合，则可以减少DCI开销，并且DCI设计基于Msg2 DCI。如果用DCI表示PUCCH资源指示符和PDSCH-to-HARQ反馈时序，并支持软组合，则DCI设计基于Msg4 DCI。如上所述，MsgB DCI中至少包含HARQ进程ID和NDI。此外，首选PUCCH资源指标，因为参考PUCCH资源指标来自DCI，如Rel.15所示。

TA

TA命令在“successRAR”和“fallbackRAR”中的支持已达成一致。在TA命令的粒度上，有以下两个选项。

• 选项1：基于MsgA PUSCH的子载波间隔

• 选项2：基于UL BWP的子载波间隔（2步RACH之后使用的numerology 符号）

在选项1中，可能存在MsgA PUSCH和UL BWP之间的不同numerology 符号在2步RACH之后的第一次传输。另一方面，即使在Rel.15 NR中，Msg3和UL BWP之间的不同numerology 情况也可以作为基于Msg3数字的TA值来处理。在这种情况下，选项1也应该适用于2步RACH，并且选项1允许gNB的简化，因为TA单元可以是多个UE之间共享2步RACH的公共值。一个载体中的多重numerology 不需要如此优化，选项1就足够了。选项2可以有更优化的TA值指示，因为它是2步RACH后使用的numerology 符号。