86-NR 随机接入步骤及场景

NR 随机接入步骤及场景
UE为了与网络取得连接，需要使UE和网络取得上下行同步，当UE解码出SSB，就已经取得了下行同步，为了建立上下同步和RRC连接，需要UE发起随机接入。

随机接入流程类型
●基于竞争Contention Based Random Access (CBRA)
●基于非竞争Non Contention or Contention Free Random Access (CFRA) 基于竞争
在基于竞争的随机接入中，UE从与其他UE共享的前导码池中随机选择前导码。

这意味着UE具有选择与另一UE相同的前导的潜在风险，并且随后可能经历冲突或竞争使用。

gNodeB使用竞争解决机制来处理这种类型的接入请求。

在这个过程中，结果是随机的，并不是所有的随机接入都成功。

CBRA也被称为四步RACH 流程。

第一步：随机接入前导码（Random Access Preamble）传输（Msg1）
●UE在前导码中向gNB的最优波束发射
第二步：随机接入响应即RAR（Msg2）
●在接收到前导码时，gNodeB申请为TC-RNTI、上行链路和下行链路调度资源。

然后，gNodeB通过PDSCH发送RA响应。

响应包含RA前导码标识符、时间调整信息、初始上行链路调度和临时C-RNTI。

一个PDSCH可以携带RA响应到多个UE。

在UE发送前导码之后，它监视PDCCH并在RA响应窗口内等待RA 响应：
➢如果UE接收RA preamble标识符的响应，该标识符与包含所发送的RA preamble标识符一样，则响应成功。

UE然后发送上行链路调度信息。

➢如果UE没有在RA响应窗口内接收到响应或未能验证响应，则响应失败。

在这种情况下，如果RA尝试次数小于上限（10），则UE重试RA。

否则，
RA失败。

第三步：调度上行传输（Msg3）
●UE通过PUSCH发送上行链路调度信息。

UE发送的信令消息和信息在不同的
RA场景中不同，这里列出了一些示例
➢Initial RRC connection setup：RRCSetupRequest消息（携带NAS UE__ID）通过RLC层TM中的公共控制信道（CCCH）传输。

消息没有分段。

➢RRC connection reestablishment：RRC重建请求消息（不携带NSA消息）通过RLC层的CCCH 用 TM传输。

消息没有分段。

➢Handover：如果UE接入目标小区，并且在切换过程中没有专用的前导码，则触发基于竞争的RA，而不是基于非竞争的RA。

RRC切换确认消息
和C-RNTI通过专用控制信道（DCCH）传输。

如果需要，还将携带缓冲区
状态报告（BSR）。

➢其他场景：至少发送UE的C-RNTI。

第四步：竞争解决（Msg4）
●在UE发送Msg3之后，4ms的竞争解决计时器开始。

gNodeB使用PDCCH上的
C-RNTI或PDSCH上的UE竞争解决标识IE来帮助UE进行竞争解决。

➢UE在定时器过期之前继续监视PDCCH，当满足以下任一条件时，认为竞争解决成功并停止定时器：
1.UE通过PDCCH获得C-RNTI。

2.UE通过PDCCH获得临时C-RNTI，MAC-PDU被成功解码。

具体地说，通
过PDSCH接收到的UE竞争解决标识IE与UE发送的Msg3中携带的相
同。

➢如果竞争解决计时器过期，UE将考虑竞争解决失败了。

然后呢，如果RA 尝试次数未达到上限（10），则UE再次执行RA。

如果RA尝试次数达到
上限，则RA程序失败。

非竞争RA
在基于非竞争的随机接入中，前导码由gNodeB分配，这种前导码称为专用随机接入前导码。

专用前导码通过RRC信令（可以在RRC消息中指定分配前导码）或PHY层信令（PDCCH上的DCI）提供给UE。

因此，不存在前导码冲突。

当专用资源不足时，gNodeB指示UE启动基于争用的RA。

CFRA也被称为三步RACH程序。

步骤1：随机接入前导码分配
gNodeB向UE分配RA前导码，并使用RRC Msg或DCI发送它。

这里列出了一些场景。

➢切换：源gNodeB发送的mobilitycontrollinfo IE携带分配的前导码➢DL数据到达：当下行数据到达gNodeB时，gNodeB通过PDCCH上的DCI 命令UE启动RA，PDCCH携带分配的前导码
➢NSA组网：在NSA中加入NR小区时，gNodeB通过PDCCH命令UE发起RA，PDCCH携带分配的前导码
步骤2：随机接入前导码传输（Msg1）
步骤3：随机接入响应（Msg2）
gNodeB发送RA响应。

➢切换：RA响应必须包含时间调整（TA）信息和初始上行链路调度
➢DL数据到达：当下行数据到达gNodeB时，RA响应必须包含定时对准信息和RA前导码标识符（RAPID）
➢NSA组网：当在NSA中添加NR小区时，RA响应必须包含定时对准信息和RA前导码标识符（RAPID）
随机接入场景
场景1：初始RRC连接设置
●基于竞争的随机接入
场景2：RRC连接重建
●基于竞争的随机接入
场景三：切换
●首选是选择基于非竞争的随机接入
●如果已经使用了所有专用比喻，则可以使用CBRA
场景4：下行数据到达（PDCCH指令）
●首选是选择基于非竞争的随机接入。

●如果已经使用了所有专用比喻，则可以使用CBRA
场景5：上行数据到达
●基于竞争的随机接入
情况6：当没有SR的PUCCH资源可用时，RRC连接期间的上行链路数据到达●基于竞争的随机接入
场景7：调度请求失败
●基于竞争的随机接入
情况8：从RRC-Inactive到RRC-Connected
●首选是选择基于非竞争的随机接入
●如果已经使用了所有专用资源，则可以使用CBRA
场景9：特定系统信息请求（按需SI）
●非竞争随机接入
场景10：为NSA组网激活NR小区
●非竞争随机接入
场景11：波束恢复
●非竞争随机接入
●如果已经使用了所有专用资源，则可以使用CBRA。