通信标准12之随机接入过程

随机接入过程初始化

随机接入过程可由 PDCCH 命令、MAC 实体本身、或 RRC 初始化，在一个 MAC 实体的任一时间点只能有一个随机接入过程运行。在从小区（SCell）的随机接入过程只能由 PDCCH 命令初始化，随机接入序列指数不同于 0b000000 （指数为 0 表明不指明序列编号，采用竞争接入）。
注1：如果一个新的随机接入过程被触发而MAC 实体中另一个正在运行，由用户决定继续前面过程还是发起一个新的过程。
注2：如果已经有一个 PDCCH 命令所触发的随机接入过程在运行，另一个 PDCCH 命令触发一个具有相同的随机接入序列、PRACH mask 指数、及载波的随机接入，用户认为是同一个随机接入而不重新发起接入。

在物理层的随机接入过程初始化之前，

• 层 1 从上层收到一组 SS/PBCH 块的标号并向上层提供相应的 RSRP （Reference signal received power， 参考信号接收功率）测量结果。
• 层 1 可能从上层收到随机接入类型的指示：Type-1随机接入或Type-2随机接入。
• 层 1 从上层收到物理随机接入信道（PRACH）传输参数的配置信息：
  （1）PRACH 前导序列格式和 PRACH 传输的时间及频率资源。
  （2）PRACH 前导序列集的根序列参数和循环移位参数，以及PRACH 前导序列集的类型 （unrestricted, restricted set A, 或 restricted set B）。

从物理层角度对比两种类型的随机接入过程：

• Type-1 L1 随机接入过程包括
  （1）在 PRACH 传输随机接入前导序列 (Msg1) ；（上行）
  （2）在 PDCCH/PDSCH 传输随机接入响应 (RAR) 信息 (Msg2)；（下行）
  （3）（视情况）在 RAR 的 UL 授权 的 PUSCH 传输 UE的响应 (Msg3)；（上行）
  （4）（视情况）在 PDSCH 传输竞争解析信息。（下行）
• Type- 2 L1 随机接入过程包括
  （1）在 PRACH 传输随机接入前导序列，传输 PUSCH (MsgA)；（上行）
  （2）在 PDCCH/PDSCH 接收随机接入响应 (RAR) 信息 (MsgB)；（下行）
  （3）（视情况）在 fallbackRAR 的 UL 授权 的 PUSCH 传输（MsgA 转 Msg3 ）；（上行）
  （4）（视情况）在 PDSCH 传输竞争解析信息。（下行）

PRACH载波间隔（SCS）

• 如果随机接入过程由 PDCCH 发起，PRACH载波间隔由上层初始化。
• 如果UE配置双UL载波且UE检测到PDCCH 发起随机接入指令，UE 使用 UL/SUL indicator 域的值来决定 PRACH 的上行载波。

4 step 还是 2 step 接入

（1）如果随机接入过程由 PDCCH 命令发起，且随机接入序列指数不是 0b000000，或
（2）如果随机接入过程用于系统信息请求（SI request），且随机接入资源已由 RRC 明确提供，或
（3）如果随机接入过程用于特定小区的波束失效恢复（SpCell beam failure recovery），且该 BWP 用于波束失效恢复的 4-step RA type 的无竞争随机接入资源已由 RRC 明确提供，或
（4）如果随机接入过程用于同步重新配置（reconfiguration with sync），且该 BWP 用于同步重新配置的 4-step RA type 的无竞争随机接入资源已由 rach-ConfigDedicated 明确提供，

将 RA_TYPE 设为 4-stepRA。

否则
（1）如果 BWP 的随机接入过程配置了 2-step 和 4-step RA type 两种随机接入资源，且下行路径损耗参考信号的接收功率 （RSRP） 大于 msgA-RSRP-Threshold，或
（2）如果 BWP 的随机接入过程仅配置了 2-step RA type 随机接入资源，或
（4）如果随机接入过程用于同步重新配置（reconfiguration with sync），且该 BWP 用于同步重新配置的 2-step RA type 的无竞争随机接入资源已由 rach-ConfigDedicated 明确提供，

将 RA_TYPE 设为 2-stepRA，否则将 RA_TYPE 设为 4-stepRA。

随机接入序列

随机接入序列是 Zadoff-Chu 序列
$$x_{u,v}(n)=x_u((n+C_v)\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{d}{L}_{\text{RA}})$$
$$x_u(i)=e^{-j\frac{\pi ui(i+1)}{L_{RA}}},i=0,1,\cdots ,L_{\text{RA}}-1$$
这里 $u$ 是根序列指数，$C_v$ 是循环移位，$L_{\text{RA}}$ 是随机序列长度。根据PRACH 前导序列格式，$L_{RA}$ 的值有 839，139，1151，571 。

在每个 PRACH 时频位置定义 64 个前导序列，前导序列的序号顺序先按照相同根序列循环移位增加排列然后按照逻辑根序列增加排列。逻辑根序列起始的参数来源于上层的配置

• prach-RootSequenceIndex
• 或 rootSequenceIndex-BFR
• 或 msgA-PRACH-RootSequenceIndex (type-2 随机过程初始化)。

如果一个Zadoff-Chu 根序列不能得到 64 个随机前导序列，则继续在后续相邻的逻辑根序列指数对应的根序列中搜寻，直到发现 64 个随机前导序列，逻辑根序列循环使用，逻辑指数 0 为逻辑指数$L_{RA}-2$ 的后续指数。逻辑指数 $i$ 和序列数 $u$ 之间的对应关系见 TS38.211 Tables 6.3.3.1-3 到 6.3.3.1-4B.

定义逻辑指数 $i$：

prach-RootSequenceIndex
CHOICE {
l839
INTEGER (0..837),
l139
INTEGER (0..137)
},
prach-RootSequenceIndex-r16
CHOICE {
l571
INTEGER (0..569),
l1151
INTEGER (0..1149)
}
OPTIONAL
-- Need R
rootSequenceIndex-BFR
INTEGER (0..137)
msgA-PRACH-RootSequenceIndex-r16
CHOICE {
l839
INTEGER (0..837),
l139
INTEGER (0..137),
l571
INTEGER (0..569),
l1151
INTEGER (0..1149)
}

如果有 prach-RootSequenceIndex-r16，则忽略 prach-RootSequenceIndex。
rootSequenceIndex-BFR 用于波束失败恢复。

循环移位 $C_v$

(1) 对于非限制集（unrestricted）的序列，循环移位 $C_v$由参数 $N_{CS}$决定
$$C_v=\{\begin{array}{ll}v\cdot N_{CS},& N_{CS}\ne 0,v=0,1,\cdots ,\lfloor L_{\text{RA}}/N_{CS}\rfloor -1\\ C_v=0,& N_{CS}=0\end{array}$$

参数 $N_{CS}$由 Tables 6.3.3.1-5 到 6.3.3.1-7 给出。根据PRACH 子载波带宽和序列长度选定表格（Table 6.3.3.1-5 1.25kHz $L_{\text{RA}}=839$ , Table 6.3.3.1-6 5kHz $L_{\text{RA}}=839$, Table 6.3.3.1-7 $L_{\text{RA}}=139，1151，571$）。序列集类型（unrestricted, restricted set A, 或 restricted set B）和上层参数 zeroCorrelationZoneConfig 决定 $N_{CS}$。

RACH-ConfigGeneric ::=
SEQUENCE {
zeroCorrelationZoneConfig
INTEGER(0..15),

(2) 对于类型 A 限制集（restricted type A）的序列，循环移位 $C_v$ 由移位间隔 $N_{CS}$、分组起始位置 $d_{\text{start}}$ 和 组内循环移位个数 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 等参数决定
$$C_v=d_{\text{start}}\lfloor v/n_{\text{shift}}^{\text{RA}}\rfloor +(v\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{d}{n}_{\text{shift}}^{\text{RA}})N_{CS},v=0,1,w-1$$
其中， $N_{CS}$由 Tables 6.3.3.1-5 到 6.3.3.1-7 给出， $w=n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{n}_{\text{group}}^{\text{RA}}+{\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$。

类型 A 限制集的序列长度为 $L_{\text{RA}}=839$。循环移位构造过程：

• 对序列长度进行分段，每段的长度均不超过 $L_{\text{RA}}/2$。设 $q$ 是满足 $(qu)\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{d}{L}_{\text{RA}}=1$ 的最小整数，令 $$d_u=\{\begin{array}{ll}q& 0<q<L_{\text{RA}}/2\\ L_{\text{RA}}-q& \text{orthers}\end{array}$$
• 如果 $N_{CS}\le d_u<L_{\text{RA}}/3$，最大分段长度小于总长度的 1/3，在分段长度 $d_u$ 内循环移位个数为
  $$n_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor d_u/N_{CS}\rfloor$$
  一个分段组的长度为
  $$d_{\text{start}}=2d_u+n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  整个长度能够分割成的完整的分段组个数为
  $$n_{\text{group}}^{\text{RA}}=\lfloor L_{\text{RA}}/d_{\text{start}}\rfloor$$
  扣除完整的组和 $2d_u$ 的长度后剩余长度支持的循环移位个数为
  $${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\max (\lfloor (L_{\text{RA}}-2d_u-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}})/N_{CS}\rfloor ,0)$$
  结果：在每个完整分段组的第一段分配 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，如果非完整分段组部分的长度大于 $2d_u$ 则分配 ${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，（如果分配的个数大于 0，则分配在非完整分段组的开始部分，在尾部留出 $2d_u$ 的保护间隔）。
• 如果 $L_{\text{RA}}/3\le d_u\le (L_{\text{RA}}/2-N_{CS})$，在长度 $L_{\text{RA}}-2d_u$ 内循环移位个数为
  $$n_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor (L_{\text{RA}}-2d_u)/N_{CS}\rfloor$$
  一个组的长度为
  $$d_{\text{start}}=L_{\text{RA}}-2d_u+n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  在分段长度 $d_u$ 内分割成的完整组个数为
  $$n_{\text{group}}^{\text{RA}}=\lfloor d_u/d_{\text{start}}\rfloor$$
  在分段长度 $d_u$ 扣除完整的组后剩余长度支持的循环移位个数为
  $${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\min (\max (\lfloor (d_u-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}})/N_{CS}\rfloor ,0),n_{\text{shift}}^{\text{RA}})$$
  结果：整个长度分成 $d_u,d_u,L_{\text{RA}}-2d_u$ 三部分，对长度为$d_u$的第一部分分组，每组分配 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，空余$L_{\text{RA}}-2d_u$，分组后剩余部分分配 ${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位。循环移位只分配在第一部分。

(2) 对于类型 B 限制集（restricted type A）的序列，循环移位 $C_v$ 由移位间隔 $N_{CS}$、分组起始位置 $d_{\text{start}}$ 和 组内循环移位个数 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 等参数决定
$$C_v=\{\begin{array}{ll}{d}_{\text{start}}\lfloor v/n_{\text{shift}}^{\text{RA}}\rfloor +(v\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{d}{n}_{\text{shift}}^{\text{RA}})N_{CS},& v=0,1,\cdots ,w-1\\ {\overline{\overline{d}}}_{\text{start}}+(v-w)N_{CS},& v=w,\cdots ,w+{\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}-1\\ {\overline{\overline{\overline{d}}}}_{\text{start}}+(v-w-{\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}})N_{CS},& v=w+{\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}},\cdots ,w+{\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}+{\overline{\stackrel{ˉ}{\stackrel{ˉ}{n}}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}-1\end{array}$$
其中， $N_{CS}$由 Tables 6.3.3.1-5 到 6.3.3.1-7 给出， $w=n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{n}_{\text{group}}^{\text{RA}}+{\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$。

类型 B 限制集的序列长度为 $L_{\text{RA}}=839$。循环移位构造过程：

• 对序列长度进行分段，每段的长度均不超过 $L_{\text{RA}}/2$。设 $q$ 是满足 $(qu)\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{d}{L}_{\text{RA}}=1$ 的最小整数，令 $$d_u=\{\begin{array}{ll}q& 0<q<L_{\text{RA}}/2\\ L_{\text{RA}}-q& \text{orthers}\end{array}$$

• 如果 $N_{CS}\le d_u<L_{\text{RA}}/5$，最大分段长度小于总长度的 1/5，在分段长度 $d_u$ 内循环移位个数为
  $$n_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor d_u/N_{CS}\rfloor$$
  一个分段组的长度为
  $$d_{\text{start}}=4d_u+n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  整个长度能够分割成的完整的分段组个数为
  $$n_{\text{group}}^{\text{RA}}=\lfloor L_{\text{RA}}/d_{\text{start}}\rfloor$$
  扣除完整的组和 $4d_u$ 的长度后剩余长度支持的循环移位个数为
  $${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\max (\lfloor (L_{\text{RA}}-4d_u-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}})/N_{CS}\rfloor ,0)$$
  结果：在每个完整分段组的第一段分配 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，如果非完整分段组部分的长度大于 $4d_u$ 则分配 ${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，（如果分配的个数大于 0，则分配在非完整分段组的开始部分，在尾部留出 $4d_u$ 的保护间隔）。

• 如果 $L_{\text{RA}}/5\le d_u\le (L_{\text{RA}}/4-N_{CS})$，在长度 $L_{\text{RA}}-4d_u$ 内循环移位个数为
  $$n_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor (L_{\text{RA}}-4d_u)/N_{CS}\rfloor$$
  一个组的长度为
  $$d_{\text{start}}=L_{\text{RA}}-4d_u+n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  在分段长度 $d_u$ 内分割成的完整组个数为
  $$n_{\text{group}}^{\text{RA}}=\lfloor d_u/d_{\text{start}}\rfloor$$
  在分段长度 $d_u$ 扣除完整的组后剩余长度支持的循环移位个数为
  $${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\min (\max (\lfloor (d_u-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}})/N_{CS}\rfloor ,0),n_{\text{shift}}^{\text{RA}})$$
  结果：整个长度分成 $d_u,d_u,d_u,d_u,L_{\text{RA}}-4d_u$ 五部分，对长度为$d_u$的第一部分分组，每组分配 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，空余$L_{\text{RA}}-4d_u$，分组后剩余部分分配 ${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位。循环移位只分配在第一部分。

• 如果 $(L_{\text{RA}}/4+N_{CS})\le d_u<2L_{\text{RA}}/7$，在长度 $4d_u-L_{\text{RA}}$ 内循环移位个数为
  $$n_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor (4d_u-L_{\text{RA}})/N_{CS}\rfloor$$
  一个组的长度为
  $$d_{\text{start}}=4d_u-L_{\text{RA}}+n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  在分段长度 $d_u$ 内分割成的完整组个数为
  $$n_{\text{group}}^{\text{RA}}=\lfloor d_u/d_{\text{start}}\rfloor$$
  总长度扣除$3d_u$ 和 $n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}}$ 后支持的循环移位个数（这部分循环移位在第一段 $d_u$ 长度内）
  $${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\max (\lfloor (L_{\text{RA}}-3d_u-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}})/N_{CS}\rfloor ,0)$$
  确定第二起点
  $${\overline{\overline{d}}}_{\text{start}}=L_{\text{RA}}-3d_u+n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}}+{\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  第二起点后分配循环移位个数
  $${\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor \min (d_u-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}},4d_u-L_{\text{RA}}-{\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS})/N_{CS}\rfloor$$
  确定第三起点
  $${\overline{\overline{\overline{d}}}}_{\text{start}}=L_{\text{RA}}-2d_u+n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}}+{\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  第三起点后分配循环移位个数
  $${\overline{\stackrel{ˉ}{\stackrel{ˉ}{n}}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\{\begin{array}{ll}\lfloor (d_u-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}})/N_{CS}\rfloor -{\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}},& {\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=0\\ \lfloor (4d_u-L_{\text{RA}}-{\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS})/N_{CS}\rfloor -{\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}},& {\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}\ge 1\end{array}$$

  结果：整个长度分成 $d_u,d_u,d_u,L_{\text{RA}}-3d_u$ 四部分，对长度为$d_u$的第一部分分组，每组分配 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，空余$4d_u-L_{\text{RA}}$，分组后剩余部分分配 ${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位；第二起点与第一部分结束间隔 $L_{\text{RA}}-3d_u$，第二部分分配${\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位；第三起点与第二部分结束间隔 $d_u-{\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$，第三部分分配${\overline{\stackrel{ˉ}{\stackrel{ˉ}{n}}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位。

• 如果 $2L_{\text{RA}}/7\le d_u\le (L_{\text{RA}}-N_{CS})/3$，在长度 $L_{\text{RA}}-3d_u$ 内循环移位个数为
  $$n_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor (L_{\text{RA}}-3d_u)/N_{CS}\rfloor$$
  一个组的长度为
  $$d_{\text{start}}=L_{\text{RA}}-3d_u+n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  在分段长度 $d_u$ 内分割成的完整组个数为
  $$n_{\text{group}}^{\text{RA}}=\lfloor d_u/d_{\text{start}}\rfloor$$
  在第一个 $d_u$ 长度内完整分组的后部分配的循环移位个数
  $${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\max (\lfloor (4d_u-L_{\text{RA}}-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}})/N_{CS}\rfloor ,0)$$
  确定第二起点
  $${\overline{\overline{d}}}_{\text{start}}=d_u+n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}}+{\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  第二起点后分配循环移位个数
  $${\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor \min (d_u-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}},L_{\text{RA}}-3d_u-{\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS})/N_{CS}\rfloor$$
  结果：对长度为$d_u$的第一部分分组，每组分配 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，空余$L_{\text{RA}}-3d_u$，分组后剩余部分分配 ${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位；第二起点与第一部分结束间隔 $d_u$，第二部分分配${\overline{\stackrel{ˉ}{n}}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位。

• 如果 $(L_{\text{RA}}+N_{CS})/3\le d_u<2L_{\text{RA}}/5$，在长度 $3d_u-L_{\text{RA}}$ 内循环移位个数为
  $$n_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor (3d_u-L_{\text{RA}})/N_{CS}\rfloor$$
  一个组的长度为
  $$d_{\text{start}}=3d_u-L_{\text{RA}}+n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  在分段长度 $d_u$ 内分割成的完整组个数为
  $$n_{\text{group}}^{\text{RA}}=\lfloor d_u/d_{\text{start}}\rfloor$$
  在分段长度 $d_u$ 扣除完整的组后剩余长度支持的循环移位个数为
  $${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\max (\lfloor (L_{\text{RA}}-2d_u-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}})/N_{CS}\rfloor ,0)$$
  结果：对长度为$d_u$的第一部分分组，每组分配 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，空余$3d_u-L_{\text{RA}}$，分组后剩余部分分配 ${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位。循环移位只分配在第一部分。

• 如果 $2L_{\text{RA}}/5\le d_u\le (L_{\text{RA}}-N_{CS})/2$，在长度 $L_{\text{RA}}-2d_u$ 内循环移位个数为
  $$n_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\lfloor (L_{\text{RA}}-2d_u)/N_{CS}\rfloor$$
  一个组的长度为
  $$d_{\text{start}}=2(L_{\text{RA}}-2d_u)+n_{\text{shift}}^{\text{RA}}{N}_{CS}$$
  在分段长度 $L_{\text{RA}}-d_u$ 内分割成的完整组个数为
  $$n_{\text{group}}^{\text{RA}}=\lfloor (L_{\text{RA}}-d_u)/d_{\text{start}}\rfloor$$
  在分段长度 $L_{\text{RA}}-d_u$ 扣除完整的组后剩余长度支持的循环移位个数为
  $${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}=\max (\lfloor (3d_u-L_{\text{RA}}-n_{\text{group}}^{\text{RA}}{d}_{\text{start}})/N_{CS}\rfloor ,0)$$
  结果：对长度为$L_{\text{RA}}-d_u$的第一部分分组，每组分配 $n_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位，空余$2(L_{\text{RA}}-2d_u)$，分组后剩余部分分配 ${\bar{n}}_{\text{shift}}^{\text{RA}}$ 个循环移位。循环移位只分配在第一部分。

前导序列格式

• $L_{\text{RA}}=839$，格式 0，1，2，3，Table 6.3.3.1-1
• $L_{\text{RA}}=139，571，1151$，格式 A1，A2，A3，B1 ，B2，B3，B4，C1，C2， Table 6.3.3.1-2。

物理资源映射

前导序列按照以下公式映射到物理资源
$$a_k^{(p,\text{RA})}={\beta }_{\text{PRACH}}{y}_{u,v}(k),k=0,1,\cdots ,L_{\text{RA}}-1$$
其中，${\beta }_{\text{PRACH}}$ 是满足功率规范的幅度放大因子，$p=4000$ 表示端口号，
$$y_{u,v}(n)=\sum _{m=0}^{L_{\text{RA}}-1}{x}_{u,v}^m\exp (-j\frac{2\pi mn}{L_{\text{RA}}})$$

基带信号
时间连续的 PRACH 基带信号为
$$s_l^{(p,\mu )}(t)=\sum _{k=0}^{L_{\text{RA}}-1}{a}_k^{(p,\text{RA})}{e}^{j2\pi (k+K{k}_1+\bar{k})\Delta f_{\text{RA}}(t-N_{CP,l}^{\text{RA}}{T}_c-t_{\text{start}}^{\text{RA}})}$$
其中，$t_{\text{start}}^{\text{RA}}\le t<t_{\text{start}}^{\text{RA}}+(N_u+N_{CP,l}^{\text{RA}})T_c$。

此式表明 $a_k^{(p,\text{RA})}$映射到 $L_{\text{RA}}$ 个连续的子载波上，子载波的宽度为 $\Delta f_{\text{RA}}$，$K{k}_1+\bar{k}$ 表示映射子载波的起点。通过DFT插值将ZC序列 $x_{u,v}$ 扩展到长度为 $(N_u+N_{CP,l}^{\text{RA}})T_c$ 的时间连续信号，周期为 $1/\Delta f_{\text{RA}}=4096T_c\Delta f_{\text{max}}/\Delta f_{\text{RA}}$，这里 $\Delta f_{\text{max}}=480$KHz，$T_c=1/(\Delta f_{\text{max}}\cdot N_f)$，$N_f=4096$。
例如：
PRACH format 0,1,2， $\Delta f_{\text{RA}}=1.25$kHz，时间域信号周期为 $24576\kappa$，

• Format 0， $N_u=24576\kappa$, $N_{CP}=3168\kappa$，包括 1 个周期和一个CP；
• Format 1， $N_u=2\cdot 24576\kappa$, $N_{CP}=21024\kappa$，包括 2 个周期和一个长CP；
• Format 2， $N_u=4\cdot 24576\kappa$, $N_{CP}=4688\kappa$，包括 4 个周期和一个CP。

PRACH format 3， $\Delta f_{\text{RA}}=5$kHz，时间域信号周期为 $6144\kappa$，

• $N_u=4\cdot 6144\kappa$, $N_{CP}=3168\kappa$，包括 4 个周期和一个CP。

这里，$\kappa =T_s/T_c=64$，$T_s=1/(\Delta f_{\text{ref}}\cdot N_{ref})$， $(\Delta f_{\text{ref}}=15$kHz， $N_{ref})=2048$。Format 0 和 Format 3 时域信号长度相同，但信号波形不同 （1个周期和4个周期），PRACH 所占的带宽不同（839×1.25kHz 约 6RB 和 839×5kHz 约 24RB）。
Format A1，A2，A3，B1，B2，B3，B4，C1，C2 的 $\Delta f_{\text{RA}}=15\cdot 2^{\mu }$kHz。对于 L RA = 139 , μ ∈ { 0 , 1 , 2 , 3 } L_text{RA}=139, muin{0,1,2,3} LRA​=139,μ∈{0,1,2,3}，PRACH 在频域占 12RB；对于 $L_{\text{RA}}=1151,\mu =0$，PRACH 在频域占 96RB（假定 15KHz RB）；对于 $L_{\text{RA}}=571,\mu =1$，PRACH 在频域占 48RB（假定 15KHz RB）。时间域信号周期为 $2048\kappa \cdot 2^{-\mu }$。Format A1，A2，A3 分别占 2，4，6 周期；Format B1，B2，B3，B4 分别占 2，4，6，12 周期；Format C1，C2 分别占 1，2 周期（长 CP 信号）。

频域起点 $K{k}_1+\bar{k}$

• $\bar{k}$ 通过查表 Table 6.3.3.2-1 得到；
• $K=\Delta f/\Delta f_{\text{RA}}$ , $\Delta f$ 在初始接入过程是初始上行 BWP 的子载波间隔，否则是活动的上行 BWP 的子载波间隔。
• $k_1=k_0^{\mu }+(N_{BWP,i}^{\text{start}}-N_{\text{grid}}^{\text{start},\mu })N_{sc}^{RB}+n_{RA}^{\text{start}}{N}_{sc}^{RB}+n_{RA}{N}_{RB}^{RA}{N}_{sc}^{RB}-N_{\text{grid}}^{\text{size},\mu }{N}_{sc}^{RB}⁄2$
  （1）$N_{BWP,i}^{\text{start}}$ 在初始接入过程是初始上行 BWP 的最低 RB 值，来源于 initialUplinkBWP；否则是活动的上行 BWP 的最低 RB 值，来源于 BWP-Uplink。$N_{BWP,i}^{\text{start}}$ 是相对于 CRB 0 的值，在一个 BWP 内部，物理资源块从 0 到 $N_{BWP,i}^{\text{size}}-1$。
  （2）$n_{RA}^{\text{start}}$ 是频率域最低的 PRACH 传输 occasion 相对于该BWP内 PRB 0 的频率偏移量，由上层参数 frequencyStartMsgA-PUSCH （type 2 随机接入）或 msg1-FrequencyStart 给出。
  （3）$n_{RA}$ 是在给定时间 occasion 的 PRACH 传输频率域 occasion 的指数。
  $N_{RB}^{RA}$ 是 PRACH 占用的 RB 数目，见 Table 6.3.3.2-1。
  （4）对于每一个 numerology 和载波，定义一个资源格（grid）为 $N_{\text{symb}}^{\text{subframe},\mu }$ 个 OFDM 符号, 起始CRB 为 $N_{\text{grid}}^{\text{start},\mu }$，带宽为 $N_{\text{grid}}^{\text{size},\mu }$ 个 RB。 带宽和起始CRB 分别由 SCS-SpecificCarrier IE 中的 carrierBandwidth 和 offsetToCarrier 定义。
  （5）$(N_{BWP,i}^{\text{start}}-N_{\text{grid}}^{\text{start},\mu })$ 为 BWP 相对资源格的 RB 偏移。
  （6）$-N_{\text{grid}}^{\text{size},\mu }{N}_{sc}^{RB}⁄2$ 是以资源格中心为频率中心。
• $k_0^{\mu }=（N_{\text{grid}}^{\text{start},\mu }+N_{\text{grid}}^{\text{size},\mu }/2)N_{sc}^{RB}-（N_{\text{grid}}^{\text{start},{\mu }_0}+N_{\text{grid}}^{\text{size},{\mu }_0}/2)N_{sc}^{RB}{2}^{{\mu }_0-\mu }$
  ${\mu }_0$ 是由 scs-SpecificCarrierList 定义的最大的 $\mu$，调整后以 ${\mu }_0$ 定义的资源格为参照。

时间资源
$$t_{\text{start}}^{\text{RA}}\le t<t_{\text{start}}^{\text{RA}}+(N_u+N_{CP,l}^{\text{RA}})T_c$$

• $N_{CP,l}=N_{CP,l}+n\cdot 16\kappa$
  对于 Δ f RA ∈ { 1.25 , 5 } Delta f_text{RA}in {1.25,5} ΔfRA​∈{1.25,5} kHz，$n=0$；
  对于 Δ f RA ∈ { 15 , 30 , 60 , 120 } Delta f_text{RA}in {15,30,60,120} ΔfRA​∈{15,30,60,120} kHz，$n$ 是在一个子帧内时间区间 $[t_{\text{start}}^{\text{RA}},<t_{\text{start}}^{\text{RA}}+(N_u+N_{CP,l}^{\text{RA}})T_c]$ 要么覆盖时间 0 要么覆盖 0.5 ms 的次数（$n=0，1，2$）；
• 起始时间：在一个子帧（ Δ f RA ∈ { 1.25 , 5 , 15 , 30 } Delta f_text{RA}in {1.25,5,15,30} ΔfRA​∈{1.25,5,15,30} kHz）或 60 kHz 时隙（ Δ f RA ∈ { 60 , 120 } Delta f_text{RA}in {60,120} ΔfRA​∈{60,120} kHz）的 PRACH 前导序列的起始时间 $$t_{\text{start}}^{\text{RA}}=t_{\text{start},l}^{\text{RA}}=\{\begin{array}{ll}0,& l=0\\ t_{\text{start},l-1}^{\text{RA}}+(N_u+N_{CP,l-1}^{\text{RA}})T_c& \text{others}\end{array}$$
  其中，
  $$l=l_0+n_t^{\text{RA}}{N}_{\text{dur}}^{\text{RA}}+14n_{\text{slot}}^{\text{RA}}$$
  （1）$l_0$ 是Tables 6.3.3.2-2 到 6.3.3.2-4 的开始符号 “starting symbol”；
  （2）$n_t^{\text{RA }}$ 是一个时隙内 PRACH 传输 occasion，从 0 到 $N_t^{\text{RA,slot}}-1$， $N_t^{\text{RA,slot}}$由 Tables 6.3.3.2-2 到 6.3.3.2-4 给出；
  （3）$N_{\text{dur}}^{\text{RA}}$ 由 Tables 6.3.3.2-2 到 6.3.3.2-4 给出；
  （4）$n_{\text{slot}}^{\text{RA}}$ 是 0 或 1。如果 ∆ f R A ∈ { 1.25 , 5 , 15 , 60 } ∆f_{RA} ∈{1.25,5,15,60} ∆fRA​∈{1.25,5,15,60} kHz, $n_{\text{slot}}^{\text{RA}}=0$； 如果 ∆ f R A ∈ { 30 , 120 } ∆f_{RA} ∈{30,120} ∆fRA​∈{30,120} kHz, “Number of PRACH slots within a subframe” 或 “Number of PRACH slots within a 60 kHz slot” 等于 1, then $n_{\text{slot}}^{\text{RA}}=1$。
  （5）如果前导序列选自 A1/B1，A2/B2 或 A3/B3，当 $n_t^{\text{RA }}=N_t^{\text{RA,slot}}-1$，该时隙的最后一个 occasion，选择 B1，B2，B3，其它 occasion 选择 A1，A2，A3。

PRACH 载波调制
ℜ { s l ( p , μ ) ( t ) e j 2 π f 0 t } Re{s_l^{(p,μ)} (t) e^{j2πf_0 t} } ℜ{sl(p,μ)​(t)ej2πf0​t}

随机接入发起：上层或 PDCCH 命令。

SSB、 occasion 和 preamble

对于 Type-1 随机接入过程，对应一个 PRACH occasion，UE 由参数 ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB 提供 N 个 SS/PBCH block indexes，以及 R 个基于竞争的前导序列每 SSB 每 occasion。

ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB
CHOICE {
oneEighth
ENUMERATED {n4,n8,n12,n16,n20,n24,n28,n32,n36,n40,n44,n48,n52,n56,n60,n64},
oneFourth
ENUMERATED {n4,n8,n12,n16,n20,n24,n28,n32,n36,n40,n44,n48,n52,n56,n60,n64},
oneHalf
ENUMERATED {n4,n8,n12,n16,n20,n24,n28,n32,n36,n40,n44,n48,n52,n56,n60,n64},
one
ENUMERATED {n4,n8,n12,n16,n20,n24,n28,n32,n36,n40,n44,n48,n52,n56,n60,n64},
two
ENUMERATED {n4,n8,n12,n16,n20,n24,n28,n32},
four
INTEGER (1..16),
eight
INTEGER (1..8),
sixteen
INTEGER (1..4)
}

选择项表示 SSB 每 occasion，选项的值表示每 SSB 每 occasion 基于竞争的（CB） 前导个数，例如 oneEighth 表示 1个 SSB 对应 8 个 occasions，n4 表示每 occasion 对应 4 个 CB 前导序列。对应码字为 0000000，前 3 比特表示选择 oneEighth 后四比特表示取值为 n4。

对于 Type-2 随机接入过程，
（1）与 Type-1 随机接入过程共同配置情况： 对应一个 PRACH occasion，UE 由参数 ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB 提供 N 个 SS/PBCH block indexes，msgA-CB-PreamblesPerSSB 为每个 SSB 提供 Q 个基于竞争的前导序列。PRACH 传输可以是 对应一个 SSB 的 PRACH occasions 的一个子集，子集由参数 msgA-ssb-sharedRO-MaskIndex的 PRACH mask indes 限定（见 38.321 Clause 7.4）。
（2）与 Type-1 随机接入过程分开配置情况： 对应一个 PRACH occasion，UE 由参数 ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB-msgA（如果有，否则 ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB） 提供 N 个 SS/PBCH block indexes，为每个 SSB 提供 R 个基于竞争的前导序列。

前导序列分配

• 对于 Type-1 随机接入过程或 Type-2 随机接入过程与 Type-1 分离配置情况
  （1）如果 N < 1，一个 SSB 映射到 1/N 个连续的有效 occasions，对应此 SSB 在每一个有效 occasion，存在 R 个连续的基于竞争的序列，序列起始序号为 0；
  （2）如果 N ≥ 1，对应 SSB $n$， $0\le n<N$，存在 R 个连续的基于竞争的序列，序列起始序号为 $n\cdot N_{\text{preamble}}^{\text{total}}/N$，这里 $N_{\text{preamble}}^{\text{total}}$ 对于 Type-1 随机接入是 totalNumberOfRA-Preambles，对于与Type-1 随机接入分离的 Type-2 随机接入是 msgA-totalNumberOfRA-Preambles，其大小是 N 的整数倍。
• 对于 Type-2 随机接入与 Type-1 共同配置情况
  （1）如果 N < 1，一个 SSB 映射到 1/N 个连续的有效 occasions，对应此 SSB 在每一个有效 occasion，存在 Q 个连续的基于竞争的序列，序列起始序号为 R；
  （2）如果 N ≥ 1，对应 SSB $n$， $0\le n<N$，存在 Q 个连续的基于竞争的序列，序列起始序号为 $n\cdot N_{\text{preamble}}^{\text{total}}/N+R$，这里 $N_{\text{preamble}}^{\text{total}}$ 是 Type-1 随机接入的参数 totalNumberOfRA-Preambles。
• 对于链路恢复过程，BeamFailureRecoveryConfig 的参数 ssb-perRACH-Occasion 给 UE 的每个 PRACH occasion 提供 N 个 SS/PBCH块。
• 对于RACH-ConfigDedicated 配置的专用 RACH 配置，如果有配置 cfra， ssb-perRACH-Occasion 给 UE 的每个 PRACH occasion 提供 N 个 SS/PBCH块。
• 如果 N < 1，一个 SSB 映射到 1/N 个连续的有效 occasions；如果 N ≥ 1， N 个连续的 SSB 对应 1 个有效 occasion。

SS/PBCH 块映射到 PRACH occasions

SS/PBCH block的编号按照以下顺序映射的到有效 PRACH occasions：

• 在一个 PRACH occasion 内的前导序列增长；
• 频域 PRACH occasions 增长；
• 在一个 slot 内PRACH occasions 时间资源指示的增长；
• PRACH slot 增长。

一个 SS/PBCH 块映射到 PRACH occasions 的对应区间指从 frame 0 开始， 由Table 8.1-1 中参数 PRACH configuration period 所决定的区间集中的最小值， 满足 $N_{TX}^{SSB}$ 个 SSB 映射到 PRACH occasions 最少一次。

根据Table 8.1-1， PRACH configuration period =10 msec 时, Association period (number of PRACH configuration periods)={1,2,4,8,16}；PRACH configuration period =20 msec 时, Association period={1,2,4,8}；PRACH configuration period =40 msec 时, Association period={1,2,4}；PRACH configuration period =80 msec 时, Association period={1,2}；PRACH configuration period =160 msec 时, Association period={1}。Association period 表示在 160 毫秒最多重复的次数。

在一个对应区间，经过整数次映射循环后，如果部分 PRACH occasions 或 preambles 没有被 $N_{TX}^{SSB}$ 个 SSB 映射，则不再映射。经过整数个对应区间映射，如果部分 PRACH occasions 或 preambles 没有被 SSB 映射，则不再映射。

$N_{TX}^{SSB}$ 来自 SIB1 或 ServingCellConfigCommon 中的参数 ssb-PositionsInBurst

ServingCellConfigCommon ::=
SEQUENCE {
ssb-PositionsInBurst
CHOICE {
shortBitmap
BIT STRING (SIZE (4)),
mediumBitmap
BIT STRING (SIZE (8)),
longBitmap
BIT STRING (SIZE (64))
}
ServingCellConfigCommonSIB ::=
SEQUENCE {
ssb-PositionsInBurst
SEQUENCE {
inOneGroup
BIT STRING (SIZE (8)),
groupPresence
BIT STRING (SIZE (8))
OPTIONAL
-- Cond FR2-Only
},

PRACH occasions 映射

（1）如果 PRACH 传输由 PDCCH 的命令触发，（DCI 1-0） PRACH mask index 域的值，如果非全 0， 指示 PRACH 传输的 occasion，这些 occasions 与 SS/PBCH block index 域所指示的 SSB 关联。

如果 DCI format 1_0 的 CRC 被 C-RNTI 加扰且 “Frequency domain resource assignment” 域全 1，DCI format 1_0用于随机接入初始化

• Random Access Preamble index – 6 bits；
• UL/SUL indicator – 1 bit；
• SS/PBCH index – 6 bits. 如果 “Random Access Preamble index” 非全 0，该域指示用于决定 RACH occasion 的 SS/PBCH；
• PRACH Mask index – 4 bits. 如果 "Random Access Preamble index"非全 0，该域指示与 SS/PBCH index 域指定的 SS/PBCH 关联的 RACH occasion。

（2）如果 PRACH 传输由上层触发，如果提供了 ssb-ResourceList，PRACH mask index 由 ra-ssb-OccasionMaskIndex指示，表示与 SSB 关联的 PRACH 传输的 occasion。
对于每个关联 SSB，PRACH occasions 的映射是连续的。由 mask index 所指示的 PRACH occasion 在每个映射周期被复位。PRACH occasion 的排序按以下顺序规则：

• 按频率增加；
• 在一个时隙按时间增加；
• 按时隙增加。

（3）如果 PRACH 传输由上层触发，如果提供了 csirs-ResourceList，ra-OccasionList 的值指示 PRACH 传输的 occasions，这些 PRACH occasions 与参数 csi-RS 所指示的 CSI-RS 关联。在每个映射周期被复位。

PRACH occasions 的有效性

（1）对于成对频谱 （FDD），所有的 PRACH occasions 是有效的。
（2）对于非成对频谱 （TDD）

• 如果 UE 没有配置 tdd-UL-DL-ConfigurationCommon，在 PRACH slot 不早于 SS/PBCH 及开始时间不晚于最后一个 SSB 接收后 $N_{gap}$ 符号 （Table 8.1-2）；如果配置了ChannelAccessMode-r16 = semistatic，PRACH occasions 不能与下一个信道占用开始前的一组连续符号重叠。
• 如果 UE 配置了 tdd-UL-DL-ConfigurationCommon，除以上要求外，还应当处在 UL 符号。
• 对于前导序列 B4，$N_{gap}=0$。.

如果 PRACH 传输由 PDCCH 的命令初始化，如果根据上层请求发送 PRACH，PRACH 的第一个符号和 PRACH 的最后一个符号的间隔应当大于或等于 $N_{T,2}+{∆}_{\text{BWPSwitching}}+{∆}_{\text{Delay}}+T_{\text{switch}}$ 毫秒，其中

• $N_{T,2}$ 是 $N_2$ 个符号的时间长度，对应 PUSCH 处理能力 1 （TS 38.214 Table 6.4-1）的准备时间。对应 $\mu =0,1,2,3,5,6$，$N_2=10,12,23,36,144,288$。假定 μ 对应 PDCCH 和 PRACH 传输的子载波配置的最小值。
  对于 1.25 kHz 或 5 kHz SCS 的PRACH 传输, UE 假定 μ=0。
• ${∆}_{\text{BWPSwitching}}$ 是活动 UL BWP 切换时间。
• 对于 FR1， ${∆}_{\text{Delay}}=0.5$ 毫秒；对于 FR2， ${∆}_{\text{Delay}}=0.25$ 毫秒；
• $T_{\text{switch}}$ 是双上行载波情况下载波切换间隔。

对应同频段, UE 不在相邻时隙传输间隔小于 N 个符号情况下或同一时隙传输 PRACH 和 PUSCH/PUCCH/SRS。对于 μ=0 或 μ=1 N=2，对于 μ=3 或 μ=4 N=4， μ 是活动 UL BWP 的 SCS 配置。

Type-2 随机接入过程的 PUSCH

对于Type-2 随机接入过程，UE 在发送 PRACH 后 发送一个 PUSCH。PUSCH 传输块的编码使用冗余版本 0 （$r{v}_{id}=0$）。PUSCH 在PRACH 后间隔至少 N 个符号，对于 μ=0 或 μ=1 N=2，对于 μ=3 或 μ=4 N=4， μ 是活动 UL BWP 的 SCS 配置。

如果一个 PUSCH occasion 没有被映射到有效 PRACH occasions 的 preamble，或者对应的 PRACH preamble 没有被发送，则不发送该 PUSCH。反过来，如果 PRACH preamble 没有被映射到一个有效的 PUSCH occasion，UE 可以发送该 preamble。

PRACH preambles 和 PUSCH occasion 的映射针对每个 PUSCH 进行配置。

MsgA-PUSCH 频域资源
UE 通过 msgA-PUSCH-Config 决定 PUSCH occasions 在活动 UL BWP 的时间和频率资源。如果活动 BWP 不是初始 BWP 且活动 BWP 的 msgA-PUSCH-Config 没有提供，则使用初始 UL BWP 的 msgA-PUSCH-Config。

UE 从参数 interlaceIndexFirstPO-MsgA-PUSCH 或 frequencyStartMsgA-PUSCH 决定第一个 PUSCH occasion 的首个 interlace 或首个 RB。 nrofInterlacesPerMsgA-PO 或 nrofPRBs-perMsgA-PO 确定 PUSCH occasion 的连续 interlaces 或 RB 的数量。
interlaceIndexFirstPO-MsgA-PUSCH-r16 INTEGER (1..10)
在 PUSCH 已经有 interlace 配置的前提下，根据 interlaceIndex 确定第一个 PUSCH occasion 的首个 interlace。
inrofInterlacesPerMsgA-PO-r16 INTEGER (1..10)
确定连续的 interlace 数量。
对于交织数为 M 的交织结构， interlace m 的各 RB 所对应的 CRB 为
$$n_{CRB}^{\mu }=M{n}_{IRB,m}^{\mu }+N_{BWP,i}^{start,\mu }+((m-N_{BWP,i}^{start,\mu })\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{d}M)$$
在 BWP 中起始的 interlace 不一定是 interlace 0。

ifrequencyStartMsgA-PUSCH-r16 INTEGER (0..maxNrofPhysicalResourceBlocks-1),i
nrofPRBs-PerMsgA-PO-r16 INTEGER (1..32),
确定 MsgA-PUSCH 起始物理 RB 和连续 RB 数量。物理 RB 的参考点是 BWP 的起始位置。

MsgA-PUSCH 时域资源

如果 UE 没有专有 RRC 配置或初始 UL BWP 作为活动 UL BWP 或没有被提供 startSymbolAndLengthMsgA-PO，由 msgA-PUSCH-timeDomainAllocation 提供 SLIV 和 PUSCH 映射类型通过指示

• 前面 maxNrofUL-Allocations 个 PUSCH-TimeDomainResourceAllocationList 中的选项，如果 PUSCH-ConfigCommon 中有 PUSCH-TimeDomainResourceAllocationList；
• TS 38.214 table 6.1.2.1.1-2 中的选项，如果 PUSCH-ConfigCommon 中没有 PUSCH-TimeDomainResourceAllocationList。
  msgA-PUSCH-TimeDomainAllocation-r16 INTEGER (1..maxNrofUL-Allocations)

否则由 startSymbolAndLengthMsgA-PO 指示 SLIV，由 mappingTypeMsgA-PUSCH 指示 PUSCH 映射类型。
startSymbolAndLengthMsgA-PO-r16 INTEGER (0..127)
mappingTypeMsgA-PUSCH-r16 ENUMERATED {typeA, typeB}

对于映射一个PRACH slot 内的一个或多个前导序列到一个 PUSCH occasion，UE 通过 msgA-PUSCH-TimeDomainOffset 决定活动 UL BWP 中第一个 PUSCH occasion 的第一个 slot 相对于包含 PRACH slot 起始的 PUSCH slot 的偏移量。PRACH preamble 和 msgA PUSCH 传输不应当在同一时隙，msgA PUSCH occasions 不应当有重叠。每个时隙的首个 PUSCH occasion 有相同的 SLIV。
msgA-PUSCH-TimeDomainOffset-r16 INTEGER (1..32)

在一个时隙内的连续 PUSCH occasions 被 guardPeriodMsgA-PUSCH 个符号分隔开，具有相同的时间长度。每一时隙的时间域 PUSCH occasions 数量 $N_t$ 由 nrofMsgA-PO-perSlot 提供，包含 PUSCH occasions 的连续时隙的数量 $N_s$ 由 nrofSlotsMsgA-PUSCH 提供。
guardPeriodMsgA-PUSCH-r16 INTEGER (0..3)
nrofMsgA-PO-PerSlot-r16 ENUMERATED {one, two, three, six},
nrofSlotsMsgA-PUSCH-r16 INTEGER (1..4),

PUSCH 的 DMRS（解调参考信号） 配置由 msgA-DMRS-Configuration 配置。数据的 MCS （调制编码方案）由 msgA-MCS 提供。

MsgA-DMRS-Config-r16 ::=
SEQUENCE {
msgA-DMRS-AdditionalPosition-r16
ENUMERATED {pos0, pos1, pos3}
OPTIONAL, -- Need S
msgA-MaxLength-r16
ENUMERATED {len2}
OPTIONAL, -- Need S
msgA-PUSCH-DMRS-CDM-Group-r16
INTEGER (0..1)
OPTIONAL, -- Need S
msgA-PUSCH-NrofPorts-r16
INTEGER (0..1)
OPTIONAL, -- Need S
msgA-ScramblingID0-r16
INTEGER (0..65535)
OPTIONAL, -- Need S
msgA-ScramblingID1-r16
INTEGER (0..65535)
OPTIONAL
-- Need S
}
msgA-MCS-r16
INTEGER (0..15),

如果 PUSCH 根据 msgA-intraSlotFrequencyHopping 采用时隙内跳频，第二个 hop 的频域偏移量根据 Clause 8.3 所述决定，在 Table 8.3-1 中用 msgA-HoppingBits 代替 $N_{UL,hop}$。 如果有 guardPeriodMsgA-PUSCH，第二个 hop 的首个符号和第一个 hop 的最后一个符号由 guardPeriodMsgA-PUSCH 个符号分隔开，否则跳频前后没有时间分隔。如果 UE 在 BWP-UplinkCommon 被提供useInterlacePUCCH-PUSCH，则不采用跳频。

UE 可使用或不使用变换预编码（transform precoding）进行 PUSCH 传输。

PUSCH 传输的空间滤波器和相应的 PRACH 相同。

MsgA-PUSCH-Config-r16 ::=
SEQUENCE {
msgA-PUSCH-ResourceGroupA-r16
MsgA-PUSCH-Resource-r16
OPTIONAL, -- Cond InitialBWPConfig
msgA-PUSCH-ResourceGroupB-r16
MsgA-PUSCH-Resource-r16
OPTIONAL, -- Cond GroupBConfigured
msgA-TransformPrecoder-r16
ENUMERATED {enabled, disabled}
OPTIONAL, -- Need R
msgA-DataScramblingIndex-r16
INTEGER (0..1023)
OPTIONAL, -- Need S
msgA-DeltaPreamble-r16
INTEGER (-1..6)
OPTIONAL
-- Need R
}
MsgA-PUSCH-Resource-r16 ::=
SEQUENCE {
msgA-MCS-r16
INTEGER (0..15),
nrofSlotsMsgA-PUSCH-r16
INTEGER (1..4),
nrofMsgA-PO-PerSlot-r16
ENUMERATED {one, two, three, six},
msgA-PUSCH-TimeDomainOffset-r16
INTEGER (1..32),
msgA-PUSCH-TimeDomainAllocation-r16
INTEGER (1..maxNrofUL-Allocations)
OPTIONAL, -- Need S
startSymbolAndLengthMsgA-PO-r16
INTEGER (0..127)
OPTIONAL, -- Need S
mappingTypeMsgA-PUSCH-r16
ENUMERATED {typeA, typeB}
OPTIONAL, -- Need S
guardPeriodMsgA-PUSCH-r16
INTEGER (0..3)
OPTIONAL, -- Need R
guardBandMsgA-PUSCH-r16
INTEGER (0..1),
frequencyStartMsgA-PUSCH-r16
INTEGER (0..maxNrofPhysicalResourceBlocks-1),
nrofPRBs-PerMsgA-PO-r16
INTEGER (1..32),
nrofMsgA-PO-FDM-r16
ENUMERATED {one, two, four, eight},
msgA-IntraSlotFrequencyHopping-r16
ENUMERATED {enabled}
OPTIONAL, -- Need R
msgA-HoppingBits-r16
BIT STRING (SIZE(2))
OPTIONAL, -- Cond FreqHopConfigured
msgA-DMRS-Config-r16
MsgA-DMRS-Config-r16,
nrofDMRS-Sequences-r16
INTEGER (1..2),
msgA-Alpha-r16
ENUMERATED {alpha0, alpha04, alpha05, alpha06,
alpha07, alpha08, alpha09, alpha1}
OPTIONAL, -- Need S
interlaceIndexFirstPO-MsgA-PUSCH-r16
INTEGER (1..10)
OPTIONAL, -- Need R
nrofInterlacesPerMsgA-PO-r16
INTEGER (1..10)
OPTIONAL, -- Need R
...
}

前导序列和 PUSCH 的映射

在一个 PRACH slot 内的有效 PRACH occasions 的连续 $N_{\text{preamble}}$ 个 preamble indexes，顺序为

• 首先，在一个 PRACH occasion 按升序排列；
• 第二，按频率增加对 PRACH occasions 排序；
• 第三，按时隙内时间增加对 PRACH occasions 排序；

映射到 PUSCH occasion 和关联的 DMRS 资源，其顺序为

• 首先，按 PUSCH occasions 的频率资源指数 $f_{id}$ 升序排列；
• 第二，按一个 PUSCH occasion 内 DMRS 资源的升序排列，DMRS 资源的指数 DMRS_id 首先按端口增加顺序，其次按 DMRS 序列指数顺序；
• 第三，按 PUSCH 时隙内时间增加对 PUSCH occasions 排序；
• 第四，对 $N_s$ 个 PUSCH slots 升序排列。

这里 $N_{\text{preamble}}=\lceil (T_{\text{preamble}}⁄T_{\text{PUSCH}}\rceil$，$N_{\text{preamble}}$ 是每个关联模式期间内总的有效 PRACH occasions 乘以每个有效 PRACH occasion 所对应的 preambles 数量，由 msgA-PUSCH-PreambleGroup 定义；$N_{\text{PUSCH}}$ 是每个关联模式期间内总的有效 PUSCH occasions 乘以每个有效 PUSCH occasion 所对应的 DMRS 资源数量，由 msgA-DMRS-Configuration 定义。

PUSCH occasion 的有效性

有效的 PUSCH occasion 在时间和频率上与任何Type-1 或 Type-2 的 PRACH occasion 没有重叠。另外对于非成对频谱且 SS/PBCH 由 SIB1或 ServingCellConfigCommon 的 ssb-PositionsInBurst 提供

• 如果没有 tdd-UL-DL-ConfigurationCommon，在满足以下条件情况下 PUSCH occasion 是有效的：
  （1）在 PUSCH 时隙没有超前于 SS/PBCH block；
  （2） 开始时间至少在最后一个SS/PBCH block 符号的 $N_{gap}$ 个符号之后，$N_{gap}$ 见 Table 8.1-2
• 如果有 tdd-UL-DL-ConfigurationCommon，在满足以下条件情况下 PUSCH occasion 是有效的：
  （1）在上行符号；
  （2）在 PUSCH 时隙没有超前于 SS/PBCH block；
  （3） 开始时间至少在最后一个SS/PBCH block 符号的 $N_{gap}$ 个符号之后，$N_{gap}$ 见 Table 8.1-2。如果提供了 ChannelAccessMode-r16 = semistatic，PUSCH occasion 不能和下一个信道占用前的一组连续符号有交叠。

MsgA 的内容
首次 MSGA 传输：
（1）CCCH logical channel，或
（2）C-RNTI MAC CE，或
（3）BFR MAC CE 或截短的 BFR MAC CE 用于 SpCell 波束失效恢复

随机接入响应 - Type-1 随机接入过程

在波束失效恢复的随机接入过程，UE 的 MAC 实体发送非竞争接入的前导序列，在响应时间窗口 UE 在 SpCell 的recoverySearchSpaceId 所指示的搜索空间检测 PDCCH，SpCell 被 C-RNTI 标识。如果在此空间接收到 PDCCH，且 PDCCH 传输以 C-RNTI 寻址，认为随机接入过程成功结束。

PDCCH 传输以 RA-RNTI 寻址
为了响应 PRACH 传输，UE 在一个窗口时间内尝试检测 DCI 1_0， 该 DCI 使用 RA-RNTI 对 CRC 扰码。窗口的起始位置在 UE 被配置接收 PDCCH的 Type1-PDCCH 通用搜索空间集（CSS set） 最中早的CORESET 的第一个符号， 至少是在对应 PRACH 传输的 PRACH occasion 的最后一个符号的后一个符号，符号长度所对应的 Type1-PDCCH CSS set SCS 见 Clause 10.1 所述。Msg2 (RAR) 窗由ra-ResponseWindow 定义，长度以 slot 为单位，对应 Type1-PDCCH CSS set 的 SCS。网络配置的值在授权频谱（licensed spectrum）小于等于 10 ms，在共享频谱小于等于 40 ms。在 SCellConfig 中忽略该域。如果配置了 ra-ResponseWindow-v1610 则忽略 ra-ResponseWindow。

对应随机序列传输的 PRACH occasion 的 RA-RNTI：

• 
  RA-RNTI = 1 + s_id + 14 × t_id + 14 × 80 × f_id + 14 × 80 × 8 × ul_carrier_id
  

这里，

• s_id 是 PRACH occasion 的首个 OFDM 符号 (0 ≤ s_id < 14)；
• t_id 是 PRACH occasion 在系统帧的首个 slot (0 ≤ t_id < 80)，t_id 基于载波参数 μ；
• f_id 是 PRACH occasion 在频域的指数 (0 ≤ f_id < 8)；
• ul_carrier_id 是随机序列传输的上行载波指示 (0 是 NUL（Normal Uplink） 载波, 1 是 SUL（Supplementary Uplink） 载波)。

响应窗口

ra-ResponseWindow
ENUMERATED {sl1, sl2, sl4, sl8, sl10, sl20, sl40, sl80},
ra-ResponseWindow-v1610
ENUMERATED { sl60, sl160}

RAR检测成功

如果 UE 检测到以相应的 RA-RNTI 加扰 CRC 的 DCI 1_0，DCI 1_0 的 SFN 域的 LSBs 与 UE 传输 PRACH 的 SFN 的 LSBs 相同，并且在窗口内在相应的 PDSCH 收到传输块， UE 将传输块传递给上层。上层在传输块中解析对应于 PRACH 的随机接入序列号 (RAPID) 。如果上层在传输块中识别出相应的 RAPID，将上行链路授权（uplink grant）指示给物理层，作为 RAR 上行资源分配。

RAR检测不成功

如果 UE 在窗口时间没有检测到以相应的 RA-RNTI 加扰 CRC 的 DCI 1_0，或者检测到 DCI 1_0 但 DCI 1_0 的 SFN 域的 LSBs 与 UE 传输 PRACH 的 SFN 的 LSBs 不同，或者在窗口内在相应的 PDSCH 没有收到传输块，或者上层在传输块中没有解析出对应于 PRACH 的随机接入序列号 (RAPID) ，上层可指示物理发送 PRACH。

重发 PRACH 时间要求

如果上层请求，UE 在窗口的最后一个符号或 PDSCH 接收的最后一个符号后不晚于 $N_{T,1}+0.75$ ms 发送 PRACH ，其中，$N_{T,1}$ 是 $N_1$ 个符号的时间，对应于 UE 在capability 1 情况下的 PDSCH 的处理时间，符号时间所对应的 SCS 是 DCI 1-0 所在的 PDCCH、额外 PDSCH DM-RS 所对应的 PDSCH 及 PRACH 的 SCS 的最小值。对于 $\mu =0$, UE 假定 $N_{1,0}=14$。 对于 1.25 kHz 或 5 kHz SCS 的 PRACH 传输， UE 决定 $N_1$ 时假定 $\mu =0$。

quasi co-location

UE 在检测 DCI 1-0 和PDSCH 时使用的 DM-RS 天线端口准同位（quasi co-location）特征和 PRACH 相对应的SS/PBCH块或 CSI-RS 资源相同，不管 UE 是否被提供 DCI 1-0 CORESET 的 TCI-state。
如果 UE 尝试检测以 RA-RNTI 加扰 CRC 的 DCI 1_0， 该 RA-RNTI 所对应的 PRACH 传输由 PDCCH 命令初始化所触发的一个特定小区（Special Cell，SpCell） 的非竞争随机接入过程，UE 假定 DCI_0 所在的 PDCCH 和 命令所在的 PDCCH 有相同的 DM-RS 天线端口准同位特征。
如果PDCCH 命令初始化所触发的是一个次小区（secondary cell） 的非竞争随机接入过程，UE 假定 CORESET 的 DM-RS 天线端口准同位特征和用于接收 DCI_0 所在的 PDCCH 的 Type1-PDCCH CSS set 相对应。

Msg3 的内容
（1）CCCH logical channel，或
（2）C-RNTI MAC CE，或
（3）BFR MAC CE 或截短的 BFR MAC CE 用于 SpCell 波束失效恢复

随机接入响应 - Type-2 随机接入过程

UE 在一个窗口时间内尝试检测 DCI 1_0， 该 DCI 使用 MsgB-RNTI 对 CRC 扰码。窗口的起始位置在 UE 被配置接收 PDCCH的 Type1-PDCCH 通用搜索空间集（CSS set） 最中早的CORESET 的第一个符号， 至少是在对应 PRACH 传输的 PRACH occasion 的最后一个符号的后一个符号，符号长度对应 Type1-PDCCH CSS set 的 SCS 。窗口长度由 msgB-ResponseWindow 定义，长度以 slot 为单位，对应 Type1-PDCCH CSS set 的 SCS。

MSGB-RNTI = 1 + s_id + 14 × t_id + 14 × 80 × f_id + 14 × 80 × 8 × ul_carrier_id + 14 × 80 × 8 × 2

响应窗口
msgB-ResponseWindow-r16 ENUMERATED {sl1, sl2, sl4, sl8, sl10, sl20, sl40, sl80, sl160, sl320}

RAR检测

如果 UE 检测到以相应的 MsgB-RNTI 加扰 CRC 的 DCI 1_0，DCI 1_0 的 SFN 域的 LSBs 与 UE 传输 PRACH 的 SFN 的 LSBs 相同，并且在窗口内在相应的 PDSCH 收到传输块， UE 将传输块传递给上层。

上层指示物理层以下信息：

• uplink grant，如果 RAR 信息为 fallbackRAR 而且相应于 PRACH 传输的 RAPID 被识别；
• 传输带有 HARQ-ACK 信息的 PUCCH，如果 RAR 信息为 successRAR 则传输 ACK。
  （1）PUCCH 的资源由 successRAR 的 PUCCH resource indicator 域指示，资源集由 pucch-ResourceCommon 提供；
  （2）PUCCH 传输的时隙由 successRAR 的 PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator 域指示，该域的值 k 取值 {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}， PUCCH 时隙为 n+k+∆, n 是 PDSCH 接收时隙，∆ 由 TS 38.214 Table 6.1.2.1.1-5 定义；
  （3）PUCCH 传输的第一个符号应当在 PDSCH 最后一个符号后至少 $N_{T,1}+0.5$ ms;
  （4）对于共享频谱信道接入，信道接入类型和 CP 由 successRAR 的 ChannelAccess-CPext 域指示；
  （5）PUCCH 传输的空间滤波器和同一活动 UL BWP 的最后一个 PUSCH 传输相同。

fallbackRAR 负载的域 （TS 38.321 6.2.3a）：

• R: 1 比特，设置为 “0”；
• Timing Advance Command，12 比特；
• UL Grant，27 比特；
• Temporary C-RNTI，16 比特。

successRAR 负载的域：

• UE Contention Resolution Identity， 48 比特；
• R: 1 比特，设置为 “0”；
• ChannelAccess-CPext，2 比特；
• TPC，2 比特；
• HARQ Feedback Timing Indicator， 3 比特；
• PUCCH Resource Indicator，4 比特；
• Timing Advance Command，12 比特；
• C-RNTI，16 比特。

如果随机接入用于特定小区的波束恢复，如果 C-RNTI MAC CE 包含在 MSGA，检测由 C-RNTI 进行识别的特定小区的 PDCCH，如果接收到 PDCCH，认定 RAR 接收成功，随机接收过程成功。

如果从 MSGB-RNTI 识别的 PDCCH 得到有效的下行分配且接收到传输块（TB）被成功译码。

• 如果 MSGB 包含的 MAC subPDU 带有 Backoff Indicator，将 PREAMBLE_BACKOFF 设为 MAC subPDU 的 BI 域的值乘以 SCALING_FACTOR_BI，否则设为 0 ms。
• 如果 MSGB 包含的 MAC subPDU 带有 fallbackRAR，且随机序列号相匹配，认定 RAR 接收成功。
  （1）进行接收时间调整；
  （2）指示 msgA-PreambleReceivedTargetPower 和 功率增量；
  （3）如果随机接入序列不是选自基于竞争的序列，认为随机接入成功；否则，设定 TEMPORARY_C-RNTI 为接收到的 RAR 中的值。
• 如果 MSGB 包含的 MAC subPDU 带有 successRAR，如果 MSGA 包含 CCCH SDU 且和 MAC subPDU 中的 UE 竞争解析识别号相匹配，
  （1）停止 msgB-ResponseWindow。
  （2）如果随机接入用于 SI request，指示收到 SI request 的反馈，否则
  （3）将 C-RNTI 设置为 successRAR 中的值；
  （4）指示 msgA-PreambleReceivedTargetPower 和 功率增量。
  （5）认定随机接入成功。

如果 msgB-ResponseWindow 时间到而 RAR 接收不成功，准备新的发送。

竞争解析

Msg3 发送之后，MAC 实体在 Msg3 的最后一个符号后启动随机竞争解析定时器（ra-ContentionResolutionTimer），检测 PDCCH。

如果 C-RNTI MAC CE 包含在 Msg3：
（1）如果随机接入用于 SpCell 的波束恢复，且 PDCCH 采用 C-RNTI 寻址，或
（2）如果随机接入由PDCCH 命令发起，且 PDCCH 采用 C-RNTI 寻址，或
（3）如果随机接入由 MAC 子层或 RRC 子层发起，PDCCH 采用 C-RNTI 寻址且包含 UL grant 用于新的传输，
竞争解析结束。停定时器 ra-ContentionResolutionTimer，丢弃 TEMPORARY_C-RNTI。随机接入成功结束。

如果 CCCH SDU 包含在 Msg3，且 PDCCH 采用 TEMPORARY_C-RNTI 寻址：
（1）如果 UE 接收到的 MAC PDU 被成功解码，则停止定时器 ra-ContentionResolutionTimer，
（2）如果 MAC PDU 包含 UE 的竞争识别码的 MAC CE 和 UE 在 Msg3 发送的 CCCH SDU 相匹配，
竞争解析成功。
如果随机接入用于系统信息请求，指示接收到系统信息请求的反馈信息。否则，将 C-RNTI 设置为TEMPORARY_C-RNTI，丢弃 TEMPORARY_C-RNTI。 随机接入过程成功结束。
如果 MAC PDU 包含 UE 的竞争识别码的 MAC CE 和 UE 在 Msg3 发送的 CCCH SDU 不匹配，丢弃 TEMPORARY_C-RNTI，随机接入过程不成功。

如果 ra-ContentionResolutionTimer 时间到，没有完成竞争解析，则竞争解析不成功。
重新发送过程：
（1）刷新 Msg3 buffer；
（2）传输次数 +1，如果超过最大限定次数，随机接入过程以不成功接收；
（3）选择随机后退时间，时间在 0 到 PREAMBLE_BACKOFF 均匀分布；
（4）执行随机接入过程；
（5）如果是 2 step RA，次数超过了 msgA-TransMax，转为 4-stepRA。

最后

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