随机接入进程是移动通讯体系中完结终端与基站上行同步的一个重要流程，在4G体系中其首要功用包括如下五个方面：1、终端经过上行初始接入完结RRC闲暇状况向RRC衔接状况的改变；2、在终端RRC衔接态下的移动性办理，如切换进程中与邻小区完结上行同步；3、基站检测到终端上行失步后经过下行指令触发终端完结上行再同步；4、终端检测到下行失步后经过上行随机接入完结再同步；5、终端衔接态下调度不及时，超越必定次数门限建议随机接入完结资源竞赛，5G NR随机接入进程的效果除了上述之外还包括按需获取体系音讯（SI）以及波束失利之后的同步康复这两个新特性，别的在资源功率运用以及相关参数装备方面有一些提高改善，本篇以4G随机接入参数规划作为雏形参照，要点剖析一下5G随机接入参数规划装备。

　　与4G体系相同，5G中依然采纳经过逻辑根序列（Zadoff-Chu序列）循环移位的办法生成随机接入前导，随机接入前导序列（注：为便于阐明，本文将调制前的随机接入原始序列统称为随机接入前导序列）的长度依然分为长序列839，短序列139，长序列对应格局是4种，别离为格局0/1/2/3，对应随机接入子载波间隔为1.25kHz和5kHz(其间格局0/1/2随机接入子载波间隔1.25kHz，格局3随机接入子载波间隔5kHz)，详见3GPP TS38.211 表6.3.3.1-1。5G随机接入前导短序列对应的格局比较4G丰厚许多，一共包括9种格局，别离为格局A1/A2/A3/B1/B2/B3/B4/C0/C2，对应子载波间隔可认为{15kHz,30kHz,6

　　0kHz,120kHz}，详见3GPP TS38.211表6.3.3.1-2。随机接入前导长序列首要适用于sub 6GHz频谱中的宏蜂窝以及室外远间隔掩盖场景，而随机接入前导短序列除了适用于sub 6GHz中微蜂窝，室分小站等场景，一起还适用于毫米波频谱掩盖。比较长序列，短序列占用时域资源较少，能够采纳重复传输的办法提高随机接入的功能，丰厚的长短序列区分首要是对应了不同无线环境下的蜂窝掩盖场景。随机接入前导长序列还能够依照实践布网环境需求装备为非约束集序列或许约束集序列，非约束集序列触及一般场景的随机接入，而约束集序列大多适用于高铁、高速公路沿线基站参数规划。装备成为约束集序列首要为了抵消高速移动场景下多普勒效应关于随机接入的影响，5G中的随机接入约束集要比4G丰厚许多，依据SSB类型A（sub 6G）或类型B(beyond 6G)都有不同的循环移位设置，值得注意的是，随机接入短序列不适用于约束集。有别于4G随机接入资源在服务小区中只能是仅有的小区级参数装备，5G中随机接入资源装备能够依据不同子载波间隔以及每个子载波间隔对应的不同BWP进行相关装备，触及到随机接入频域开始方位等随机接入资源规划参数能够区分为惯例随机接入以及波束失利康复两种首要类别。惯例随机接入又包括小区级公共竞赛处理随机接入参数、UE专属非竞赛处理随机接入参数和恳求体系音讯相关随机接入参数。值得重视的是，恳求体系音讯相关随机接入参数只能依据初始BWP进行装备，这意味着UE假如作业在活泼BWP时需求经过恳求办法获取体系音讯应该回退到初始BWP建议。

　　5G NR随机接入传输机遇所占用时域或许频域资源能够进行多样化的灵敏装备，PRACH传输频域资源开始方位由高层参数msg1-FrequencyStart决议，该参数装备了PRACH频域开始方位与初始上行BWP或许激活上行BWP频域开始方位的偏置。频域资源能够别离装备为{1，2，4，8}种频域传输机遇，在每个频域传输机遇中或许占用{2，3，6，12，24}个接连PRB（注：4G中每个频域传输机遇占用固定6个接连PRB），至于详细选用哪种接连PRB装备则由逻辑根序列长度、随机接入子载波间隔与PUSCH子载波间隔一起决议，详细装备对应联系详见TS38.211 表6.3.3.2-1。PRACH的时域资源根本装备单位为子载波间隔为15kHz所对应的时隙即一个无线子帧（适用于随机接入子载波间隔为1.25/5/15/30kHz）或许子载波间隔为60kHz所对应的时隙（适用于随机接入子载波间隔为60/120kHz），时域资源根本装备单位决议了装备PRACH时域传输时刻的个数，例如关于随机接入长序列（839），一个子帧中只包括一个PRACH时隙（PRACH slot），而这个PRACH时隙中也只包括一个PRACH传输时刻（PRACH transmission occasion）；关于随机接入短序列（139），一个子帧或许一个60kHz时隙能够包括1或2个PRACH时隙，而每一个PRACH时隙也能够包括1个或许多个PRACH接连传输时刻，其间详细时域传输时刻参数装备能够参看3GPP TS38.211 5.3.2以及表6.3.3.2-2至表6.3.3.2-4，PRACH的时域传输出现周期性，PRACH传输无线帧，无线子帧以及开始符号方位由PRACH Configuration Index（取值规模0~255，占用8bits）来指示，以sub 6GHz非成对频谱（TDD制式）举例，当高层参数prach-ConfigurationIndex取值为20，那么PRACH随机接入选用前导格局0，周期性的装备在每个无线号OFDM符号作为开始时刻，而传输继续时长为(24576κ+3168κ)Tc，其间κ为常数64，Tc是5G时域采样根本单位界说为1/(480∙103Hz∙4096）。

　　5G体系中每小区可用随机接入前导资源大大添加，以FR1（sub 6GHz）非成对频谱举例，假如prach-ConfigurationIndex装备为86、178、188、225，别离对应的随机接入格局为A1、C0、C0、A1/B1那么单个无线帧中随机接入时域传输机遇能够到达最大的装备为30，当PUSCH子载波间隔装备为30kHz，随机接入子载波间隔装备为30kHz时，频域机遇为12，这样单个无线帧中随机接入时频域传输机遇一共可达360个。

　　4G体系中经过体系音讯SIB2为每小区固定分配64个随机接入前导，虽然5G协议中规则每一个PRACH时频传输机遇包括了64个随机接入前导，但实践上经过SIB1进行小区级颗粒度下与BWP相关的触及随机接入的公共参数装备RACH-ConfigCommon依然规则了64个随机接入前导，UE在完结初始接入后，基站能够经过RRC重配更新生成随机接入前导的逻辑根序列（prach-RootSequenceIndex），这样能够发生全新的64个随机接入前导。别的，5G中还能够依据不同的激活BWP进行独立的随机接入参数规划装备，依据不同的BWP能够运用不同的随机接入资源。

　　UE在上行随机接入同步时，并不确认所归属子帧内部的详细时刻方位，前导格局在规划时会留有必定的余量（即维护时刻GT，Guard Time），然后被用来规划避免与下一个子帧（或传输机遇）磕碰。4G与5G针对随机接入格局时长的挑选都遵从这一原则，因而理论上核算小区掩盖间隔能够依据公式(3*108*GT)/2进行核算。在5G体系中GT的巨细不只与随机接入格局有关，一起与PRACH-Configuration Index所清晰的开始符号方位有关，依然以sub 6GHz非成对频谱（TDD制式）场景举例，一起结合PRACH-Configuration Index装备能够核算小区掩盖半径如下：

　　虽然5G随机接入短序列所界说的小区掩盖半径差异并不是特别大，但由于随机接入时域可装备参数非常丰厚，既能够对无线帧周期进行设置，一起在一个随机接入无线帧中还能够规则随机接入子帧，以及更细颗粒度的时隙和传输占用符号，经过灵敏的重复传输能够保证随机接入的功能，一起多样灵敏的参数装备能够适用于不同场景下的事务模型。

　　依据小区掩盖半径核算循环移位的办法与4G没有差异，能够依据公式NCS*TSEQ/NZC≥RTD+Delay Spread核算最小NCS，以格局0举例，经过掩盖间隔能够核算出所需最小NCS=119（101.59），一个根序列大约能够发生⌊839/119⌋=7个随机接入前导序列，那么一个小区至少需求装备⌈64/7⌉=10个根序列。