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随机接入

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5G/NR 随机接入过程学习总结

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对于随机接入过程，NR与LTE之间有相同点，也有不同点，其最大的区别在于触发场景已经Msg1的处理，详情见下文。

第21章随机接入过程

21.1 随机接入过程事件触发场景

1) 初始接入：UE从RRC_IDLE态到RRC_CONNETTED态；

2) RRC连接重建：以便UE在无线链路失败后重新建立无线连接(期间重建小区可能是UE无线链路失败的小区，也可能不是)；

3) 切换：UE处于RRC_CONNETED态，此时UE需要新的小区建立上行同步；

4) RRC_CONNETTED态下，上行或下行数据到达时，此时UE上行处于失步状态；

5) RRC_CONNETTED态下，上行数据到达，此时UE没有用于SR的PUCCH资源时；

6) SR失败：通过随机接入过程重新获得PUCCH资源；

7) RRC在同步重配时的请求；

8) RRC_INACTIVE态下的接入：UE会从RRC_INACTIVE态到RRC_CONNETTED态；

9) 在SCell添加时建立时间对齐；

10) 请求其他SI：UE处于RRC_IDLE态和RRC_CONNETTED态下时，通过随机接入过程请求其他SI(参考38.300的7.3.2)；

11) 波束失败恢复：UE检测到失败并发现新的波束时，会选择新的波束。

因此，随机接入过程有2种不同的模式：

1. 基于竞争的随机接入过程：应用于上述/2)/3)/4)/5)/6)/8)/10)/11)。

2. 基于非竞争的随机接入过程：应用于上述3)/4)/7)/9)/10)/11)。

对于基于竞争的随机接入过程，UE只能在PCell发起，而基于非竞争的随机接入过程，UE即可以在PCell发起也可以在SCell发起。

21.2 Preamble

21.2.1 preamble的组成

preamble由循环前缀(CP)和preamble序列(sequence)组成，其如图21.1所示。

图21.1 preamble组成示意图

21.2.2 preamble的分类

preamble支持4种长度为839的长序列前导(参考38.211表6.3.3.1-1，分为format 0/1/2/3,如表21.1X所示)和9种长度为139的短序列前导(参考3

6.3.3.1-2，分为format A1、A2、A3、B1、B2、B3、B4、C0、C1、混合A1/B1、混合A2/B2、混合A3/B3，如表21.2X所示)，其preamble序列长度

prach-RootSequenceIndex

指示。在FR1下，支持长序列和子载波间隔为15KHz和30KHz的短序列。而在FR2下，仅支持子载波间隔为60KHz和120K

列。

表21.1X PRACH preamble formats for and

∈

1.25, 5

kHz(38.211 Table 6.3.3.1-1)

Format Support for restricted sets

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图21.3X 短序列preamble各format所占时域连续时间示意图(

=0)

21.2.3 preamble的数目

每个小区有64个可用的preamble序列，UE会选择其中一个(或由gNB指定)在PRACH上传输，这些序列可分为两部分，一部分为

totalNumberOfR

Preambles

指示用于基于竞争和基于非竞争随机接入的前导；另一部分是除了

totalNumberOfRA-Preambles

之外的前导，这一部分前导用于其他目的

求，其中SI请求所用preamble由

ra-PreambleStartIndex

配置，如果N个SSB与RACH occasion相关联，其中N >= 1，则对于第i个SSB(i = 0, …,N-1)

preamble index =

ra-PreambleStartIndex

+ i的preamble用于SI请求；对于N < 1，具有preamble index =

ra-PreambleStartIndex

的preamble用

值得注意的是，如果

totalNumberOfRA-Preambles

不只是具体的前导数，则64个前导都用于基于竞争和基于非竞争随机接入。基于竞争的随机接入的

可分为两组：group A和group B，其中group B不一定存在，其参数的配置由

ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB

进行配置(详细参考

对于基于竞争的随机接入参数的配置，gNB是通过

RACH-ConfigCommon

(SIB1中BWP-Common携带)来发送这些配置的，而基于非竞争的随机接入

gNB通过

RACH-ConfigDedicated

进行参数的配置。

21.2.4 SSB映射PRACH Occasion和Preamble

高层通过参数

ssb-perRACH-OccasionAndCB-PreamblesPerSSB

配置N(L1参数：

SSB-per-rach-occasion

)个SSB关联一个PRACH occasion(频

SSB在每个有效PRACH occasion上基于竞争的preamble数(L1参数：

CB-preambles-per-SSB

)。其中对于N的配置有如下两种：

如果N < 1，则一个SSB映射到1/N个连续有效的PRACH occasion(频域)(例如：N = 1/8，则一个SSB映射8个PRACH occasion)，且R个连续索引

映射到SSB n，0 <=

-1，每个有效PRACH occasion从preamble索引0开始(例：N = 1/8，则一个SSB映射8个PRACH occasion，那么一个S

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preamble索引为0的起始点，因为一个PRACH occasion对应一个preamble索引为0的起始点，其SSB与preamble的映射分支示意图如图21.2所示)；

如果 N >= 1，R个连续索引的preamble映射到SSB n，0 <=

-1，每个有效PRACH occasion从preamble索引开始(例

64，则两个SSB映射1个PRACH occasion，那么SSB n = 0，其中1)当n = 0时，在SSB 0的preamble索引从0开始；2)当n = 1时，在SSB 1的preamb

开始；3)SSB 0上的preamble索引为0~31，SSB 1上的preamble索引为32~所配置竞争preamble -1(其SSB与preamble的映射分组示意图如图21.3所

有效PRACH occasion对应整个竞争preamble数，此时一个有效PRACH occasion覆盖两个SSB，所以两个SSB各占部分preamble，与N < 1不一样)

由totalNumberOfRA-Preambles配置且是N的整数倍。

对于链路恢复，UE通过高层参数BeamFailureRecoveryConfig中携带ssb-perRACH-Occation指示N个SSB关联一个PRACH occasion。如果N <

SSB映射到1/N个连续有效的PRACH occasion。如果N >= 1，则N个连续的SSB关联一个PRACH occasion。

图21.2 SSB-per-rach-occation <= 1时每个SSB与preamble的映射分组示意图

图21.3 SSB-per-rach-occation = 2时每个SSB与preamble的映射分组示意图

从上文可知，SSB与PRACH occasion是有映射关系的，其SSB映射到PRACH occasion的顺序应遵循如下几点：

- 首先，在一个PRACH occasion中preamble索引的顺序是递增的；

- 第二，频率复用PRACH occasion的频率资源索引顺序是递增的；

- 第三，在PRACH时隙内的时域复用PRACH occasion的时域资源索引的顺序是递增的；

- 第四，PRACH时隙索引的顺序是递增的。

下面通过举例来阐述两者的映射关系。

例：8个SSB(编号：0~7)，msg1-FDM = 4(表示频域PRACH occasion的个数，详情参考第21.3节)(注：下文举例的PRACH occasion索引编号可

开始，而是从1开始)。

ssb-perRACH-Occasion = 1/4，其SSB与PRACH occasion映射示意图如图21.4所示：

图21.4

ssb-perRACH-Occasion

= 1/4时SSB域PRACH occasion映射示意图

图21.4中表示的是，

ssb-perRACH-Occasion

= 1/4，表示一个SSB映射4个PRACH occasion，同时msg1-FDM = 4，表示一个时域PRACH occ

个频域PRACH occasion，因此在第一个时域PRACH occasion上的4个频域PRACH occasion对应一个SSB，第二个时域PRACH occasion上的4个频域

occasion对应另一个SSB，依此类推。

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1) ssb-perRACH-Occasion = 1，其SSB与PRACH occasion映射示意图如图21.5所示：

图21.5

ssb-perRACH-Occasion

= 1时SSB域PRACH occasion映射示意图

图21.5中表示的是，

ssb-perRACH-Occasion

= 1，表示一个SSB映射1个PRACH occasion，同时msg1-FDM = 4，表示一个时域PRACH occas

频域PRACH occasion，因此第一个时域PRACH occasion上的4个频域PRACH occasion分别对应一个SSB，其为SSB 0~3，而SSB数为8，此时还没有

根据SSB与PRACH occasion映射要求，因此在第二个时域PRACH occasion上的4个频域PRACH occasion依次以递增的顺序映射SSB 4~7，依此类推

2) ssb-perRACH-Occasion = 1/2，其SSB与PRACH occasion映射示意图如图21.6所示：

图21.6

ssb-perRACH-Occasion

= 1/2时SSB域PRACH occasion映射示意图

图21.6中表示的是，

ssb-perRACH-Occasion

＝1/2，表示一个SSB映射2个PRACH occasion，同时msg1-FDM = 4，表示一个时域 PRACH oc

个频域 PRACH occasion，因此在第一个时域 PRACH occasion上的4个频域 PRACH occasion，其中 PRACH occasion 0~1映射SSB 0， PRACH o

映射SSB1。此时还没有映射完，则根据SSB与 PRACH occasion映射要求，因此在第二个时城 PRACH occasion上的4个频域 PRACH occasion依次以

进行映射SSB，其中 PRACH occasion 0~1映射SSB 2， PRACH occasion 2~3映射SSB 3。在第三个时城 PRACH occasion上的4个频域 PRACH oc

射关系: PRACH occasion 0~1映射SSB 4， PRACH occasion 2~3映射SSB5。在第四个时域 PRACH occasion上的4个频域 PRACH occasion的映射

occasion 0~1映射SSB6， PRACH occasion 2~3映射SSB 7，以此类推

3) ssb-perrach-occasion ＝ 2，其SSB与 PRACH occasion映射示意图如图21.7所示：

图21.7

ssb-perRACH-Occasion

= 2时SSB域PRACH occasion映射示意图

图21.7中表示的是，

ssb-perRACH-Occasion

＝ 2，表示2个SSB映射1个PRACH occasion，因此在第一个时域PRACH occasion上的4个频域PR

occasion的映射如下：SSB 0/1映射PRACH occasion 0、SSB 2/3映射在PRACH occasion 1、SSB 4/5映射在PRACH occasion 2、SSB 6/7映射在P

occasion 3，依此类推。

4) ssb-perrach-occasion ＝ 8，其SSB与 PRACH occasion映射示意图如图21.8所示：

图21.8

ssb-perRACH-Occasion

= 8时SSB域PRACH occasion映射示意图

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设计一个手机类,内部包含: 私有成员变量:__is_5g_enable,类型bool,True表示开启5g,False表示关闭5g 私有成员方法:__check_5g(),会判断私有成员__is_5g_enable的值 若为True,打印输出:5g开启 若为False,打

mv: '/usr/local/dial/5g_test/apn' and '/usr/local/dial/5g_test/apn' are the same file mv: '/usr/local/dial/5g_test/serverip' and '/usr/local/dial/5g_test/serverip' are the same file mv: '/usr/local/dial/5g_test/pingmaxtime' and '/usr/local/dial/5g_test/pingmaxtime' are the same file

if [ -e /usr/local/dial/5g_test ];then mv /usr/local/dial/5g_test/apn ../ ; \ mv /usr/local/dial/5g_test/serverip ../ ; \ mv /usr/local/dial/5g_test/pingmaxtime ../ ; \ echo "文件移动成功" else echo "文件不存在" exit fi文件到底移动到那个文件夹下了具体写出来

mv /usr/local/dial/5g_test/apn /usr/local/dial/5g_test

mv /usr/local/dial/5g_test/apn* /usr/local/dial/5g_test

mv: '/usr/local/dial/5g_test/apn' and '/usr/local/dial/5g_test/apn' are the same file

mv /usr/local/dial/5g_test/apn /usr/local/dial/5g_test/apn为啥报错；

mv /usr/local/dial/5g_test/apn /usr/local/dial/5g_test还是报错啊

mv: cannot stat '/usr/local/dial/5g_test/apn': No such file or directory

5G-NR 信道编码

mv /usr/local/dial/5g_test/apn ./ ; \这样写是将文件移动到哪里啊

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