长久以来都是从手机日志中看到随机接入过程等相关trace的打印,那网络端配置的参数对应的时频资源是什么样的?下面我们具体来看看,先看PRACH format和频域相关内容,这部分也集中在38.211 中讲述。
时频域资源
长序列仅FR1低频时支持,长序列的PRACH子载波间隔是直接定义好的,PRACH format 0/1/2/3 子载波间隔{1.25 ,5}KHZ,支持非限制集 限制集A/B。
NR支持9种长度为139 1151 571 的preamble PRACH 格式,子载波间隔SCS为{15,30,60,120,480,960}khz;FR1 低频支持15/30khz ;FR2-1支持60/120khz;FR2-2 支持120/480/960kHZ。
短序列PRACH仅支持非限制集;由表可知,子载波间隔与u有关系,所以短序列的PRACH 子载波间隔需要RACH 参数 msg1-SubcarrierSpacing;如黄色字体显示,只针对L_RA =139 的情况有意义。
msg1-SubcarrierSpacing 缺省情况下根据prach-ConfigurationIndex推导SCS 。对应的值也适用于CFRA SI-request及CB-BFR ,但不适用于CF-BFR。
CF-BFR 有单独的配置,如上图。
PRACH format
配置时,长格式和时隙对齐,短格式和symbol 对齐。
短格式的占用时长都不超过1个RACH时隙(14个符号)。A1、A2、A3的占用时长和2、4、6个符号对齐;B1、B2、B3、B4的占用时长和2、4、6、12个符号对齐。C0、C2分别和2,6个符号对齐。
A1和B1、A2和B2、A3和B3的占用时长相同(分别为2个符号、4个符号、6个符号),区别主要是A1、A2、A3没有GP,适用于覆盖半径较小,UE位置集中的场景;B1、B2、B3适用于覆盖半径略大的场景。C0和C2的GP更长,适用于覆盖半径更大的场景。其实协议中只定义了cp和Sequence 两部分,没有定义GP ,GP 是由上述算出来的
时长1ms,GAP 支持最大覆盖距离 14.53km
覆盖半径=GP*C/2 ,GP=2976*Ts;由GT限制的小区半径为r = c * GP / 2(c表示光速)。以format 0为例,GP = 2976 Ts,GT限制的小区半径为r= 299792458 * 2976 / ( 15000 x 2048 ) / 2 = 14521 m,即大约14.5km。
38.211 4.1 general 有说明,时间单位对应的是Tc=1/(delte_f max ×Nf)=1/(480*10^3*4096)=5.086 ×10^-10=5.09ns
那这里K=Ts/Tc=64,那24576k=24576×64=8005877.76×10^-10=0.008s=0.8ms
最大覆盖距离 107km ,适用于超远距离覆盖场景。
Sequence 重复发送4次,适用于需要覆盖增强的场景,如室内场景;最大覆盖距离22.11km。
适于告诉移动场景 500km/h 最大覆盖距离 14.53km。
短格式以子载波间隔15KHZ 为例。
子载波间隔 可以配置为15/30/60/120/480/960khz,具体情况和L_RA有关系,如上表。
PRACH 时长和2,4,6symbol对齐,没有GP,适用于覆盖距离较近,UE 位置集中的场景。
子载波间隔 可以配置为15/30/60/120/480/960khz,具体情况和L_RA有关系,如上表;PRACH 时长和2,4,6 , 12symbol对齐。
子载波间隔 可以配置为15/30/60/120/480/960khz 具体情况和L_RA有关系,如上表;PRACH 时长和2/6 symbol对齐,GP 较大且适用于覆盖距离较远的场景。
以scs 15KHZ 为例
在频域上,Preamble占用带宽和SC数量及SCS大小相关。format 0~3的SCS为1.25 KHz,L_RA为839,对应839个SC,以RB为基准对齐的话,可以推算,那format 0~3占用带宽为:1.25 KHz x ( 839 + 25) = 1.08 MHz 若NR系统SCS为15 KHz,一个RB 带宽 15×12=180khz 因而,format 0~3占用带宽180 *6=1.08Mhz 可折算为6 RB(PUSCH)。
那对齐用的25个子载波应该怎么放?其实表6.3.3.2-1中的最后一列 k杠 就代表839 sc下面应该放几个sc,其余的放在上面
上面的描述其实就是以第一行的数据为例:如果k杠为7,由下至上就是7 +839+18 的顺序放置频域资源,如上图。
n_start_RA代表PRACH传输时机 频域位置 相对于UL BWP 边界的偏移,由RRC 层参数msg1 Frequency Start 提供
在频域上,NR由于引入BWP概念,PRACH频域位置的基准就是上行BWP(初始上行BWP或激活上行BWP)边界。NR的msg1 Frequency Start用于指示第一个PRACH资源的起始位置相对上行BWP带宽边界的偏移。
NR支持PRACH的FDM。Msg1 FDM用于指示复用次数,取值为1、2、4、8。如果配置PRACH的FDM,多个PRACH资源在频域上是连续分布的,总占用带宽等于单个PRACH资源占用带宽和msg1 FDM的乘积。
N_RA_RB确定逻辑图如下
最终频域位置的大概情况如下图示。