傳統(tǒng)隨機接入，是需要4步來進行操作的，這四個步驟基于UE和gNB之間的四個消息（MSG）來交換：

1.MSG1：UE根據(jù)隨機接入配置和下行測量發(fā)送的一個或多個前導(dǎo)碼。

2.MSG2：對由gNB發(fā)送的MSG1前導(dǎo)碼的一個或多個響應(yīng)，提供MSG3的進一步信息和調(diào)度。

3.MSG3:L2/L3消息

4.MSG4：爭議解決

NR 4步過程主要遵循LTE 4步隨機接入過程的原理。在第一步之前，UE需要獲得下行同步、獲得隨機接入配置并執(zhí)行測量。

隨機接入配置

為了支持不同的NR使用場景并確保前向兼容性，NR隨機接入需要靈活和可配置。然而，為了避免過多的隨機接入配置，需要仔細選擇要靈活和可配置的方面。LTE中的隨機接入配置可以被視為NR中隨機接入配置的基線，其中幾個方面被修改如下所述。

在LTE中， preamble format 和PRACH子幀集合由PRACH配置索引（0-63）共同指示。在NR中，preamble format包括重復(fù)次數(shù)（例如，支持TRP Rx波束掃描）和前導(dǎo)碼數(shù)值（例如，子載波間隔）。與寬范圍的PRACH子幀集合組合，組合的數(shù)量可能過多。然而，典型的preamble format可能嚴(yán)重依賴于載波頻率，較高的重復(fù)次數(shù)和較高的子載波間隔在較高的載波頻率下更為普遍。因此，PRACH配置索引的含義在NR中可能取決于頻率。

MSG1?preamble format和資源配置（例如，以PRACH配置索引的形式）至少為所配置的UE定義用于MSG1傳輸?shù)乃锌捎觅Y源。然而，UE可以被配置為基于與下行廣播信道/信號的關(guān)聯(lián)來選擇這些資源的子集。

UE的測量結(jié)果（例如最佳）應(yīng)與RACH?group相關(guān)，其中RACH?group定義如下：

RACH?group是以下各項的組合：

• RACH資源的子集

• PRACH?preamble的子集

如果RACH資源和前導(dǎo)碼的任何組合包含在最多一個RACH組中，則RACH組是不相交的。在低負載時，還使用前導(dǎo)碼索引來指示最佳下行鏈路波束是特別有用的，因為它允許使用較少的RACH資源。

在隨機接入配置中配置測量結(jié)果和RACH?group之間的關(guān)聯(lián)。以下項目符號列出了定義RACH?group的參數(shù)示例以及測量結(jié)果與RACH?group之間的關(guān)聯(lián)：

A、 測量結(jié)果的數(shù)量

• 典型的“波束級”RRM測量結(jié)果，例如SSB?RSRP或來自附加RS的RSRP

• 可能不需要明確配置測量結(jié)果的數(shù)量，例如SSB?RSRP的數(shù)量

B、 MSG1前導(dǎo)碼格式

• 在MSG1傳輸中包括各種數(shù)量的多個/重復(fù)前導(dǎo)碼

C、 MSG1傳輸?shù)臅r間和頻率資源

• RACH傳輸時機被定義為可以在其上傳輸MSG1的時間-頻率資源（如果配置了多個/重復(fù)前導(dǎo)碼傳輸，則這算作一個MSG1時間實例）。

• 讓MSG1?time instance表示RACH傳輸時機的時間實例。換言之，如果同一MSG1時間實例被頻率復(fù)用，則可能存在多個RACH傳輸時機。

D、 RACH?group周期，即在多少MSG1時間實例之后重復(fù)相同的RACH?group。

• 一個值，例如1，對應(yīng)于在每個MSG1時間實例中重復(fù)的相同RACH組。這種配置在沒有TRP波束對應(yīng)的情況下是有用的，即從測量結(jié)果到MSG1時間實例沒有特定的關(guān)聯(lián)。

• 其他值對應(yīng)于發(fā)生在MSG1時間實例的子集中的RACH?group，例如每第16個MSG1時間示例，這例如在模擬波束賦形實現(xiàn)中的TRP波束對應(yīng)的情況下是有用的，例如具有16個模擬波束，即測量結(jié)果與MSG1時間例的子集相關(guān)聯(lián)。

E、 每個MSG1時間實例的RACH?group數(shù)

F、 RACH?group中前導(dǎo)碼的數(shù)量

可以考慮在RACH?group中對前導(dǎo)碼集合的進一步細分，例如為了如LTE中的MSG3傳輸資源大小指示的目的。

C列出的參數(shù)對應(yīng)于LTE中的PRACH資源配置，因為它們定義了可用的RACH資源。注意，基于UE特定的隨機接入配置，其他RACH資源可用于其他UE。

參數(shù)D和E定義RACH組的數(shù)量（N），其等于每個MSG1時間實例的RACH?group數(shù)量乘以具有不同RACH?group（即N＝E*D）的MSG1時間示例的數(shù)量。

對于具有波束對應(yīng)和模擬/混合波束賦形的情況，應(yīng)該可以將時間實例（例如，在SSB中）中的下行RS與MSG1時間實例中的RACH?group相關(guān)聯(lián)。這在TRP波束對應(yīng)的情況下是有用的，其中TRP可以在MSG1時間實例期間使用最佳DL/UL波束。設(shè)M表示已經(jīng)獲得A個不同測量結(jié)果的單獨時間實例的數(shù)量，例如每個SS?burst set的SSB的數(shù)量，并且設(shè)Q表示每個這樣的時間實例的測量結(jié)果的數(shù)量。換句話說，通常A=M*Q。通過標(biāo)記/編號測量結(jié)果和RACH?group，可以定義A個測量結(jié)果和N個RACH?group之間隱式定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則。如下圖所示，可以區(qū)分幾種情況。

盡可能（取決于參數(shù)A、D、E、M、N、Q），來自相同時間實例的測量值應(yīng)與相同MSG1時間實例中的RACH?group相關(guān)聯(lián)。如果通過RACH?group的選擇僅部分地傳送最佳測量結(jié)果的索引，則剩余部分可以在MSG3中傳送。

在IDLE模式UE的情況下，隨機接入配置是通過SI獲得的，并且對于所有IDLE IE來說是通用的。假設(shè)需要隨機接入配置來請求其他SI的按需遞送，似乎適合在剩余的最小SI中包括空閑UE的公共隨機接入配置。

對于IDLE UE，測量結(jié)果的數(shù)量（A）對應(yīng)于用于IDLE RRM測量的RS的配置天線端口的數(shù)量?？梢栽赟I中提供給空閑UE的另一個參數(shù)是每個SS?burst set的SSB的數(shù)量（M）。假設(shè)每個SSB有一個RS天線端口（Q=1）意味著A=M*Q=M。

NR中的連接態(tài)隨機接入適用于LTE中的用例，例如切換、建立上行同步、調(diào)度請求等，但也可能適用于新的用例。模擬波束賦形和波束對應(yīng)的IDLE模式問題也適用于CONNECTED模式隨機接入。因此，具有測量結(jié)果和RACH?group之間的關(guān)聯(lián)的相同類型的框架應(yīng)該應(yīng)用于CONNECTED模式隨機接入。這意味著還應(yīng)支持在一個MSG1時間實例內(nèi)具有多個RACH?group（通過不相交的前導(dǎo)碼子集區(qū)分）的場景。在這種情況下，UE不配置有單個（專用）前導(dǎo)碼索引，而是配置有每個RACH?group的專用前導(dǎo)碼索引。以圖4為例，進一步假設(shè)MSG1使用單個頻率資源。這意味著4個RACH?group由4個前導(dǎo)碼子集創(chuàng)建。對于無競爭隨機接入，UE被配置為每個RACH?group有一個前導(dǎo)碼，即每個前導(dǎo)碼子集。這實現(xiàn)了MSG1的波束賦形接收（在TRP波束互易的情況下）和最佳下行Tx波束指示，也用于無競爭隨機接入。

連接模式UE（具有專用配置）對用于連接模式移動性的RS執(zhí)行RRM測量，其可以與空閑UE的RS相同或不同，從而產(chǎn)生A測量結(jié)果。

注意，專用配置中基于MRS的測量結(jié)果（A）的數(shù)量可以不同于IDLE UE使用的公共配置中的A。類似地，對于空閑模式UE，根據(jù)定義的RACH?group N的數(shù)量，可以通過選擇RACH?group來將最佳測量結(jié)果完全或部分地傳達給gNB。

MSG1

基于所配置的關(guān)聯(lián)和測量結(jié)果，UE選擇RACH?group，優(yōu)選地選擇與最佳測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的RACH?group。所選擇的RACH?group定義了UE應(yīng)當(dāng)用于MSG1傳輸?shù)腞ACH資源的子集和RACH前導(dǎo)碼的子集。

當(dāng)UE需要發(fā)送MSG1時，它從所選擇的RACH?group中選擇RACH資源和前導(dǎo)碼。

在LTE中，UE直到MSG2接收窗口結(jié)束之后才重新發(fā)送MSG1。這具有減少不必要的MSG1傳輸?shù)膬?yōu)點。然而，在NR中，存在應(yīng)考慮在監(jiān)視的MSG2接收窗口結(jié)束之前重復(fù)前同步碼傳輸?shù)氖褂们闆r，例如，當(dāng)需要低隨機接入時延和高可靠性時，或者當(dāng)需要MSG1的UE Tx波束掃描時。重復(fù)的前導(dǎo)碼傳輸意味著在接收到第一個前導(dǎo)碼的MSG2之前，即在所監(jiān)視的MSG2接收窗口結(jié)束之前，發(fā)送另一個前導(dǎo)碼，如圖6所示。

如上所述，UE基于具有最佳測量結(jié)果（例如RSRP）的RS來選擇RACH?group，其可以對應(yīng)于最佳下行Tx波束。MSG1發(fā)射功率控制的功率控制應(yīng)基于該測量結(jié)果。

至少對于沒有波束對應(yīng)的UE，上行Tx波束掃描通常應(yīng)在前同步碼發(fā)射功率斜升之前執(zhí)行。在隨機接入過程中盡早找到匹配波束對是有益的，以便節(jié)省UE功率并保持干擾功率水平。

MSG2

LTE MSG2可以作為NR中的MSG2的基線，具有下面討論的一些示例性添加。

在LTE中，UE期望MSG2在特定的可配置MSG2接收窗口（“RAR窗口”）內(nèi)，這有助于例如不同的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。在一些情況下，eNB可以快速響應(yīng)，例如在MSG1之后3ms。在其他情況下，例如，對于具有非理想回程的多個TRP，eNB可以在更長的時間（例如，在MSG1之后10ms）之后進行響應(yīng)。類似的靈活機制也適用于NR。

建議11:UE期望MSG2在具有可配置的開始時間和持續(xù)時間的MSG2接收窗口內(nèi)。

在LTE中，UE可以在第一次成功接收到MSG2之后終止MSG2解碼嘗試。在NR中，可能需要重新考慮這一假設(shè)。至少可以考慮兩種情況：

• 情況1：多個TRP檢測到相同的MSG1，并分別以一個MSG2響應(yīng)。

• 情況2：同一UE在成功接收對應(yīng)于先前MSG1的MSG2之前發(fā)送另一MSG1。

以上兩種情況如圖7和圖8所示。在情況1中，例如由于非理想回程或高時延要求，同一小區(qū)中的兩個TRP檢測到相同的MSG1，但沒有時間協(xié)調(diào)MSG2。相反，每個TRP獨立地發(fā)送MSG2，響應(yīng)于相同的MSG1。即使TRP沒有時間協(xié)調(diào)和動態(tài)調(diào)度單個MSG2傳輸，它們可能已經(jīng)被半靜態(tài)地預(yù)分配了資源以用于它們自己的MSG2傳輸。

情況2遵循上面的討論，其中在接收到對應(yīng)于先前MSG1傳輸?shù)腗SG2之前允許另一MSG1傳輸。這可以是有用的，例如對于低時延高可靠性隨機接入或?qū)τ诰哂蠱SG1的UE Tx波束掃描的情況。

因此，NR應(yīng)支持由同一UE接收多個MSG2的機制。

在第一次成功的MSG2接收之后終止MSG2解碼具有降低UE功耗的益處。多個MSG2的接收具有通過UE選擇要響應(yīng)哪個MSG2來提前UE選擇通信模式的益處。

MSG2中對于UE選擇要響應(yīng)哪個MSG2可能有用的示例信息可以是：

1.?關(guān)于TRP支持的服務(wù)級別的信息，例如可用回程容量、延遲能力等。這可由UE用于快速建立與具有足夠能力的TRP的鏈路等。

2.?MSG2響應(yīng)哪個MSG1的唯一指示，如在LTE中。

3.?收到MSG1功率電平。這例如可以在多個MSG2由于UE Tx波束掃描而導(dǎo)致多個MSG1傳輸時使用。這可由UE用于響應(yīng)與具有最佳UE Tx波束的MSG1相對應(yīng)的MSG2，以及將最佳UE Tx波束用于MSG3傳輸。

然而，也存在不需要接收多個MSG2的情況。因此，允許網(wǎng)絡(luò)配置單個MSG2（如在LTE中）或多個MSG2（如上所述）的接收將是有益的。這可以在隨機接入配置中或在MSG2中配置，即MSG2指示UE可以終止MSG2接收。

MSG3 and MSG4

LTE MSG3和MSG4可以作為NR中MSG3和MSM4的基線。

通過UE選擇RACH?group，MSG1可以完全、部分或甚至完全不指示哪個下行測量結(jié)果（例如，下行波束或TRP）是最佳的。這取決于測量結(jié)果的數(shù)量以及RACH資源和RACH?group的配置。因此，可能需要使用MSG3完成指示。這意味著可以使用最佳下行Tx波束來發(fā)送MSG4，即使MSG1根本沒有指示這一點（例如，如果僅配置了單個RACH?group）。