NR PRACH(三)时域位置

简介: 由l0、N_RA_slot、N_RA_t和N_RA_dur,UE可以计算出所有RACH时机的起始符号l,公式为l = l0 + n_RA_t x N_RA_dur + 14 x n_RA_slot。其中的参数由table 6.3.3.2-2~4 得到,计算即可确定start symbol的位置,既然都这么说了,表中的starting symbol l0 肯定不是起始符号的索引,我最初犯的就是这个错误。

时域位置9671d7f08a404a07bad81d4f8515e227.png


aced8794c6ee44e297b4ffcfb61914b0.png 代表 PRACH preamble 在subframe的开始位置


RACH 时机的起始符号l 的确定


  由l0、N_RA_slot、N_RA_t和N_RA_dur,UE可以计算出所有RACH时机的起始符号l,公式为l = l0 + n_RA_t x N_RA_dur + 14 x n_RA_slot。其中的参数由table 6.3.3.2-2~4 得到,计算即可确定start symbol的位置,既然都这么说了,表中的starting symbol l0 肯定不是起始符号的索引,我最初犯的就是这个错误。d6f4f79e55c64947b5bc2aae694446c2.png


5f3e7ed6ef634a868db0cfa1a2d0bc7b.png 的确定  

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 在时域上,通过PRACH Configuration Index,基站指示UE使用什么PRACH格式,以及哪些位置可以发送Preamble。对于长前导码(format 0~3 长度大于时隙),UE只需要知道哪些系统帧(system frame)的哪些子帧(subframe)可以发送Preamble就可以。


   对于短前导码(formatA1、A2、A3、B1、B2、B3、B4、C0、C2 长度不足一个时隙),UE还需要确定哪些时隙(slot)的哪些符号(symbol)可以发送Preamble。


   PRACH Configuration Index和时域资源的对应关系,可通过3GPP TS 38.211的三张表格获知:表格6.3.3.2-2对应FR1 FDD / SUL、表格6.3.3.2-3对应FR1 TDD、表格6.3.3.2-4对应FR2 TDD。每张表格都包含256个配置选项(FR2只包含短前导码)。


   如果A格式和B格式(A1/B1、A2/B2或A3/B3)组合使用,RACH时隙的最后一个RACH时机使用B格式(B1、B2或B3),其他RACH时机使用A格式(A1、A2或A3),这样做的目的就是考虑到了A格式没有GP。format A1/B1和format A1的区别,就是把format A1没有占用的最后两个符号用于format B1,相对应的,N_RA_t也由6变成7,即format 1单独使用时,最多只能发送6次,剩余的2个symbol 空起来,相当于GP的作用,或者与B1混合使用,由B格式做尾(B格式有GP)。其余的A2/A3 也是相同的道理。


关于 Number of PRACH slots within a subframe 的理解

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倒数第三列:表示1个subframe(1ms)包含RACH时隙的数量。如上面1绿色字体,协议假定FR1的“参考时隙”SCS为15 KHz(1个子帧正好包含1个时隙)( Table 6.3.3.2-2和 Table 6.3.3.2-3),FR2的“参考时隙”SCS为60 KHz ( Table 6.3.3.2-4)


   对于短前导码,适用于FR1的preamble SCS有两种:15 KHz和30 KHz,适用于FR2的preamble SCS也有两种:60 KHz和120 KHz。于是,preamble SCS和“参考时隙”SCS的组合只有两种:preamble SCS(15 KHz或60 KHz)和“参考时隙”SCS相同,或preamble SCS(30 KHz或120 KHz)是“参考时隙”SCS的两倍。


   于是,如果preamble SCS为30 KHz(FR1)或120 KHz(FR2),“参考时隙”可以包含2个RACH时隙,;如果preamble SCS为15 KHz(FR1)或60 KHz(FR2),“参考时隙”只包含1个RACH时隙。


   反过来说,如果倒数第三列的值是1,说明preamble scs与参考时隙SCS 一样;取2就说明,preamble SCS 是参考时隙的2倍。

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时域位置举例


   先回顾下scs与帧结构的关系:


无线帧/帧(frame):基本数据发送的周期(10ms) = 10 x subframe


子帧(subframe):上下行子帧的分配单位(1ms)= N x slot(根据子载波大小会有不同个数的slot)


一个系统帧10ms 和一个子帧1ms 长度是不变的,scs的不同,会导致一个子帧包含的时隙发生变化。


当NR SCS=15khz时,此时NR的1子帧=1个时隙=14个符号   1 slot=1ms


当NR SCS=30khz时,此时NR的1子帧=2个时隙=28个符号  1 slot=0.5ms


当NR SCS=60khz时,此时NR的1子帧=4个时隙=48/56个符号(12对应扩展CP,14对应普通CP)   1 slot=0.25ms


当NR SCS=120khz时,此时NR的1子帧=8个时隙=112个符号    1 slot=0.125ms


当NR SCS=240khz时,此时NR的1子帧=16个时隙=224个符号   1 slot=0.0625ms


举例1

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   prach Configuration Index 103  代表用format A1 在系统帧Nsfn mod 1=0 的时 发送preamble;具体就是所有帧都可以发送, 具体到subframe 就是在第2和7subframe上发送preamble ;最后一列代表一个formatA1 占用2个symbol ,本身format A1也占用2个symbol ;倒数第二列代表 在一个时隙 发送6次format;


   倒数第三列 代表一个subframe 包含2个PRACH slot,这部分table 假定FR1的SCS是 15khz,对应一个subframe 包含2个PRACH slot,就是说UE preamble SCS 是30khz,即一个subframe=2slot;如果倒数第三列 是1 代表一个subframe 包含1个PRACH slot,这时候UE preamble SCS 就是15khz


starting symbol=0=l0


起始符号 l = l0 + n_RA_t x N_RA_dur + 14 x n_RA_slot,这里n_RA_t =0,1,2,3,4,5  N_RA_dur=2  n_RA_slot=0 l0=0


l=0,2,4,6,8,10


则一个时隙内的情况如下

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举例2

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   prach Configuration Index 87  代表用format A1 在系统帧Nsfn mod 16=0 的时 发送preamble,即每隔160ms发送一次,具体就是0,16,32....等系统帧可以发送   具体到subframe 就是在第4和9subframe上发送preamble ;


    最后一列代表一个formatA1 占用2个symbol ;倒数第二列代表 在一个时隙 发送6次format;倒数第三列 代表一个subframe 包含1个PRACH slot 代表一个subframe 包含1个PRACH slot,这时候UE preamble SCS 就是15khz


starting symbol=0=l0


起始符号 l = l0 + n_RA_t x N_RA_dur + 14 x n_RA_slot,这里n_RA_t =0,1,2,3,4,5  N_RA_dur=2  n_RA_slot=0 l0=0


l=0,2,4,6,8,10


和例1 相同

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   prach Configuration index 88  的区别就是在 1,17,33....的系统帧上  具体在第4个子帧上发送


这部分table 假定FR1的SCS是 15khz,对应一个subframe 包含2个PRACH slot,就是说UE 的scs是30khz,即一个subframe=2slot


那n_RA_slot=0 ,1


l=0,2,4,6,8,10, 14,16,18,20,22,24 上发送

6c6a78827f11449e8f83f3e752c61fa2.png


举例 3

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5fa3f1242b7c4677ad3f781c0a4765d8.png

   prach Configuration Index 108  代表用format A1/B1 在系统帧Nsfn mod 2=0 的时 发送preamble,即每隔20ms发送一次,具体就是0,2,4....等系统帧可以发送   具体到subframe 就是在第4和9subframe上发送preamble ;


最后一列代表一个formatA1/B1 占用2个symbol,其本身也就是占用2个symbol


   倒数第二列代表 在一个时隙 发送7次format;倒数第三列 代表一个subframe 包含1个PRACH slot ,这时候UE preamble SCS 就是15khz


starting symbol=0=l0


起始符号 l = l0 + n_RA_t x N_RA_dur + 14 x n_RA_slot,这里n_RA_t =0,1,2,3,4,5,6  N_RA_dur=2  n_RA_slot=0  l0=0


l=0,2,4,6,8,10,12

47f8776c272a4d5aa4d7751be9f979b7.png

   prach Configuration Index 109  代表用format A1/B1 在系统帧Nsfn mod 2=0 的时 发送preamble,即每隔20ms发送一次


具体就是0,2,4....等系统帧可以发送   具体到subframe 就是在第4 subframe上发送preamble ;最后一列代表一个formatA1/B1 占用2个symbol,其本身也就是占用2个symbol ;倒数第二列代表 在一个时隙 发送7次format;倒数第三列 代表一个subframe 包含2个PRACH slot ,表格默认是15khz,那这时候UE preamble SCS 就是30khz


starting symbol=0=l0


起始符号 l = l0 + n_RA_t x N_RA_dur + 14 x n_RA_slot,这里n_RA_t =0,1,2,3,4,5,6  N_RA_dur=2  n_RA_slot=0, l0=0


l=0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26


则连续两个时隙的发送情况如下

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最后再来回顾下时频域位置。

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