2-step RACH信道结构及资源映射
协议提出了两个关于PO配置的选项，这两个选项都可以用于两步RACH。对于选项1，PO的配置与PRACH资源配置分开。独立于PRACH配置的PO是灵活的，因为PUSCH可能具有与PRACH不同的持续时间或频带。此外，选项1具有前向兼容性，因此它可以用于small cell、NR-U或无RACH切换情况，其中只有msgA的有效载荷在msgA中传输。。
对于选项2，PRACH和PUSCH之间的关联是基于PO的配置来确定的。确定用于msgA传输的PUSCH资源是简单的。然而，在SIB中引入这样的配置机制将需要大量的规范工作。此外，难以在例如NR-U或无RACH切换情况下支持前向兼容应用，其中仅在msgA中发送msgA的有效载荷。
选项1的设计：
对于PO，它可以通过类似于type 1 UL配置授权的信令来配置，包括时域和频域资源、周期性、MCS等。UE根据配置导出每个周期内的PO。在一段时间内，可以配置时域或频域中的一个或多个PO，这可能会增加PUSCH的传输尝试并减少延迟。图1中显示了一个示例，其中一个周期内有2个传输时机，对于一个传输时机有4个FDMed PO。在时域和频域中PO的数量是可配置的。
另一种选择是使用PRACH配置机制来配置PO。PUSCH配置索引由gNB配置，其指示PUSCH设置表的条目。每个条目包括用于给定PUSCH配置的PO时域资源。msgA的PUSCH只能在gNB给出的配置索引所指示的时间资源中传输。频域资源和FDMed PO的数量可以由高层配置。FDMed PO在带宽内按递增顺序编号，从最低频率开始。
在4步RACH中，PRACH传输与特定SSB相关联。基于高层给出的配置来确定SSB和PO/Preamble之间的关联。
对于2步RACH，PUSCH传输需要与特定SSB相关联。类似地，PO可以与SSB相关联。SSB与PO之间的关联由高层给出，例如，N个SSB与一个PO相关联，如图2所示。
在PO中，多个DMRS配置/参数可用于多用途复用。例如，可以为PO配置多达12个正交DMRS端口和每个DMRS端口的一个或多个scrambling ID。一般来说，“PUSCH resource unit”是为PO定义的，表示UE区分的最小粒度。比如，如果仅使用正交DMRS，则PUSCH资源单元由DMRS端口定义。如果使用准正交DMRS的话，则PUCCH资源单元是由DMRS端口和DMRS加扰ID定义的。根据小区负载和资源量，可以配置PUSCH资源单元的正交DMRS或准正交DMRS。
PO的PUSCH资源单元可以与对应于PO的SSB相关联。当将PO的PUSCH资源单元与SSB相关联时，可以采用隔行映射，其中相邻的PUSCH资源单元被映射到两个不同的SSB。PUSCH资源单元的隔行间隔L是可配置的。结果，来自不同波束的多个UE可以在PO中被复用。这有利于减少访问延迟和增加PUSCH的容量。图2显示了一个示例。4个SSB与PO 0相关联，其中包括8个正交DMRS端口。PO 0的DMRS端口以L＝4的隔行方式与4个SSB（SSB#0～#3）相关联，例如，DMRS 0被映射到SSB#0，而DMRS 1被映射到SSB#1。
SSB和4步RACH的RO之间的波束关联规则将用于2步RACH。据此，2步RACH的PRACH时机和前导码将与给定的SSB相关联。如上所述，SSB与PO和PUSCH资源单元相关联。因此，PO和PUSCH资源单元可以通过SSB与前导码相关联是自然的，例如，PUSCH资源单元和前导码之间存在关联，其中PUSCH和前导都与同一SSB相关联。从gNB的角度来看，前导码和PUSCH之间的一对一映射可以减少msgA的检测工作量。
对于msgA传输，可以进一步定义PUSCH资源单元和前导码的关联规则。在关联期内，SSB可以显式或隐式地分成若干组。SSB组的所有前导码都一一对应地映射到PO的PUSCH资源单元。之后，将映射下一个SSB组的前导码。对于前导码，它由（s，r，p）编号，其中s表示相关的SSB索引，r表示相应的RO索引，p表示前导码索引。对于PUSCH资源单元，它由（l，k）编号，其中l表示PO索引，k表示PO内的PUSCH时间单元索引。
SSB组的给定SSB的前导码按照以下顺序映射到PUSCH资源单元。
首先，以PUSCH资源单元在一组PO内的增加顺序，PUSCH的交织间隔＝L（L>=1）
频率复用PO的频率资源索引的递增顺序
按时间复用PO的时间资源索引的递增顺序
图3显示了一个示例。4个SSB与PO相关联，其中每个SSB与4个前导码相关联。在该示例中，4个SSB被映射到PRACH时机RO 0，因此每个SSB的前导码被相应地索引。在PO中有8个正交DMRS端口，在这种情况下，DMRS表示PUSCH资源单元。假设PUSCH资源单元L的隔行间隔为4。对于SSB#0的前导码，preamble （0，0，0）映射到DMRS（0，1），preamble 0，0,1映射到DMRS（0，4），preamble( 0,0,2)映射到DMRS（1，0），preamble （0,0，3）映射到DMRS（1，4）。
首先，PUSCH场合的PUSCH资源单元被映射到SSB及其对应的前导码。基于SSB建立PUSCH资源单元和PRACH前导码之间的关联。在这种情况下，PO及其对应的PUSCH资源单元与SSB具有直接波束关联。这对于两步RACH应用是有益的，不仅在典型小区部署的情况下，而且在不需要TA捕获的small cell的情况下。比如当在small cell中、在无许可频谱中或在无RACH切换期间，将不需要PRACH前导码，并且将仅发送msgA的有效载荷。从UE的角度来看，msgA中没有PRACH传输可以节省功耗。在这种情况下，有必要定义SSB与PO和PUSCH资源单元之间的关联。
图4给出了一个示例。SSB与PUSCH时机0相关联，其中包括8个正交DMRS端口。PUSCH场合0的DMRS端口以L＝4的隔行方式与4个SSB（SSB#0～#3）相关联，例如，DMRS 0被映射到SSB#0，而DMRS 1被映射到SSB#1。UE在接收到的SSB中确定其最佳波束。根据SSB和PUSCH资源单元之间的关联，UE使用对应于在PUSCH场合具有最佳波束的SSB的DMRS来发送其msgA的PUSCH。例如 UE1选择SSB#0的最佳波束，并在PUSCH时机0上使用DMRS 0发送msgA的PUSCH，其中PUSCH时刻的DMRS 0与SSB# 0相关联。而对于UE2，最佳波束对应于SSB#1，使得UE2使用与SSB#1相关联的DMRS 1发送msgA中的PUSCH。如果具有不同Rx波束的多个UE同时发送msgA，它们将在PUSCH场合与对应于不同波束的正交DMRS复用。
msgA的PUSCH使用的TA有啥变化不？
在传统的4步RACH中，假设TA为零，UE发送PRACH。PRACH中有CP和GT，以确保gNB侧的前导码检测。一旦gNB检测到前导，gNB可以估计发送前导的UE的TA，并在RAR中提供TA command，即msg2。UE从gNB获得包括TA的RAR后，UE将发送msg3 PUSCH。与msg3传输不同，2步RACH中的UE可能没有用于msgA PUSCH传输的TA信息。因此，对于2步RACH的msgA传输，有必要为msgA的PUSCH寻址TA。TA假设有以下选项。
Opt-1：无论idle/inactive/connected状态如何，PRACH和PUSCH的TA始终为0
Opt-2：对于处于idle/inactive状态的PRACH和PUSCH，TA=0；在connected状态下的PRACH和PUSCH，TA=可用TA
在4步RACH中，假设TA＝0用于msg1 PRACH传输。TA＝0用于msgA的PUSCH是直接的，因为UE可能无法实现同步，特别是当UE从RRC idle/inactive状态开始2步RACH时。当处于RRC连接状态时，UE可能已经具有有效TA。因此，有效TA可用于msgA的PUSCH。然而，如果假设msgA的PRACH和PUSCH具有不同的TA，则当PRACH与PUSCH在时间上彼此接近时可能会出现问题。在这种情况下，PRACH和PUSCH之间可能存在重叠。为了避免PRACH和PUSCH之间的重叠、更大的间隙，这可能会增加延迟。事实上，有效TA也可用于PRACH。
如上所述，PO单独地或依赖于PRACH资源来配置。PO的时间/频率资源以及资源大小是可配置的。是否在msgA中进行小上行数据传输仍在讨论中。至少对于RRC连接状态，UL数据可以包括在msgA的有效载荷中。结果，msgA的PUSCH的TBS可以不同，例如，根据开始RACH过程时的RRC状态。对于不同的PO，可以配置不同大小的PRB或不同长度的持续时间，而对于给定的PO，时间/频率资源大小应该是固定的。时域/频域中具有不同资源大小的PO可以适用于不同的TBS/MCS。图5显示了一个示例，其中为同一时间资源中的不同PO配置了不同的频率资源大小。
两步RACH的msgA的PRACH和msgA的PUSCH是TDMed。基于该定义，我们理解PRACH和PUSCH的时域资源在时间上不重叠，并且PRACH传输之后是msgA的PUSCH传输。PRACH和PUSCH的时域资源在时间上可以是连续的或非连续的。
在NR-U的情况下，在LBT成功之前允许信道接入，PRACH传输之后是连续时间资源中用于msgA的PUSCH传输是有益的。在这种情况下，由于PRACH和PUSCH传输之间不存在时间间隔，UE只需要对PRACH传输和PUSCH传输执行一次LBT。
根据Rel.15中定义的前导格式，对于某些前导格式而言，PRACH中的前导序列之后存在GT（guard time）。通常，考虑到覆盖要求，在GT期间没有信号传输。然而，如果GT大于16us，则当在非许可频带中使用连续的时域资源传输PRACH和PUSCH时，可能存在问题，例如，在PRACH与PUSCH传输之间需要额外的LBT。避免在发送PUSCH之前引入额外的LBT。需要进一步研究如何处理这一问题。
在TDD情况下，对于PRACH和PUSCH传输，在UL周期内可能没有可用的UL符号。因此，PRACH和PUSCH传输之间可能存在间隙。
