NR PRACH信道波形

NR PRACH是基于LTE PRACH格式0或格式4，频率重复N次，N的值是可配置的，并且至少包括{1，2，…}，PRACH集群在频率上的放置应能够满足ETSI（European Telecommunications Standards Institute）对占用信道带宽的规定。Preamble持续时间支持最多1ms，PRACH在一个或多个RB交织中传输，PRACH前导码基于一个与PUSCH DFTS-OFDM符号长度相同的DFTS-OFDM符号重复。

基于非竞争的PRACH在NR中有以下主要用途

1.上行同步和定时调整

2. 上行功控

3.基于LAA的双连接的前向兼容机制和过程

PRACH波形须考虑以下标准

带宽占用：为了满足在未授权频谱中工作的带宽占用要求，并与其他未授权信道的交织结构兼容，PRACH波形基于类似于PUSCH传输的RB 交织结构。

时域占用：为了获得最大的信噪比或自由度，在无许可的频谱中复用不同的用户，PRACH传输尽可能长。为了实现来自其他用户的SRS的定时提前和复用，在子帧中不使用最后一个或两个OFDM符号。类似地，子帧的第一个OFDM符号不用于PRACH以使该子帧中的所有用户能够执行LBT。

与来自相邻RB传输的正交性：为了保持相邻RB中PRACH传输和PUSCH传输之间的正交性，有以下解决方案：

在没有循环前缀的所有OFDM符号上对每个PRACH音调重复调制符号。该PRACH波形与所有OFDM符号中的传输正交，除了波形中存在不连续性的第一个和最后一个OFDM符号。

或者在每个RB中刺穿第一个和最后一个tone以减少ICI的量，如图2所示。

最后，每个OFDM符号中的波形是长度为113（假设一个用于PRACH的交织扫描）或239（假设两个用于PRACH的交织扫描）或97（假设一个交织扫描，其中在交织扫描的每个RB中第一和最后tone被删除）的ZC序列。

复用：gNB可以使用一个或多个循环移位（例如半个符号或第三个符号的）来复用来自多个UE的传输，而不需要PRACH之间的任何干扰。即使两个不同的PRACH传输之间的功率差预计约为10dB或更高，也可以使用该方法。最后，如果需要，gNB可以使用不同的根序列来复用额外的用户。

对于微站部署，网络可以至少选择规划和配置PRACH频率资源和序列以用于实际传输，以最小化来自连接到其他gNB的UE干扰。然而，考虑到SCells上传输的动态TDD性质，仅具有半静态配置的时域资源将显著降低来自UE侧的PRACH传输的概率。从这个角度出发，由UE以以下方式动态地导出时域资源：

1.UE监视触发PRACH传输的基于PDCCH命令的授权.

2.PRACH在PDCCH命令授予之后的下行传输突发中的第一个上行子帧中传输。

3.如果gNB长时间不能发送下行（基于UE定时器），则UE可以在某些指定的子帧中自主地发送PRACH。这些指定的子帧可以是由gNB配置的RRC，并且可以不经常出现，例如每20/40/80/160ms出现一次（type2 PRACH子帧）。

4.如果UE在其PRACH传输机会中不能清除LBT，则UE丢弃当前传输，等待来自gNB的另一PDCCH命令许可。

在UE发送PRACH之后，出现以下场景

1.gNB在指定的时间段内成功地接收PRACH并且成功地发送Msg 2。

2.gNB成功地接收PRACH，但是由于LBT不成功而不能在指定的时间段内发送Msg 2

3.gNB不接收来自UE的PRACH传输。在该场景中，gNB处存在关于来自UE的传输是否不成功或gNB处的接收是否被破坏或功率不足的模糊性。

为了解决上述情况，建议从当前Rel-13 增加随机接入响应窗口的持续时间，以考虑LBT导致的信道接入的不确定性。在gNB不接收PRACH的两种情形中，gNB在适当的时间再次发送PDCCH命令许可。

如果gNB为UE配置多个并置的 SCell，则gNB可以利用这一事实并向UE指示这些SCell是使用RRC配置并置的。然后，UE可以对gNB指示的所有小区应用相同的定时提前和功率控制。这减少了介质上的PRACH负载，并允许与使用介质的其他节点更好地共存。