5G无线系统指南:知微见著,赋能数字化时代
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3.4 Msg0~Msg4说明

1.Msg0说明

Msg0指gNB发起的PDCCH order,通过C-RNTI加扰的DCI1_0格式发送,内容见表3-11。

表3-11 PDCCH order内容

字段解释如下。

·Identifier for DCI formats:DCI格式指示,固定填写1。

·Frequency domain resource assignment:频域资源指示,长度为,全部比特置1。

·Random Access Preamble index:preamble,取值为0表示竞争RA,取值为非0表示非竞争RA。

·UL/SUL indicator:如果Random Access Preamble index为非0,并且UE配置了SUL,则该字段指示UE在哪个载波上发送PRACH,取值为0表示NUL,取值为1表示SUL;否则,该字段保留。

·SS/PBCH index:如果Random Access Preamble index为非0,则该字段指示SSB索引,用来决定PRACH发送的RO;否则,该字段保留。

·PRACH Mask index:如果Random Access Preamble index为非0,则该字段指示SSB(“SS/PBCH index”指示的SSB)的RO;否则,该字段保留。

2.Msg1说明

具体参见3.3.2节。

3.Msg2说明

Msg2即随机接入响应(Random Access Response,RAR)。UE只在SpCell接收Msg2,分两种情况:一种是CF-BFR的RA,Msg2指在recoverySearchSpaceId指示的搜索空间内发送,并且通过C-RNTI加扰的PDCCH(Msg2指C-RNTI加扰的DCI);另一种是其他所有的RA,Msg2指使用RA-RNTI加扰,在Type1-PDCCH CSS发送的DCI1_0,并且解析对应的MAC PDU(RA-RNTI加扰的PDSCH)。

(1)RA-RNTI加扰的DCI1_0

对于第二种Msg2,先要解析RA-RNTI加扰的DCI1_0,内容见表3-12。

表3-12 RA-RNTI加扰的DCI1_0内容

字段解释如下。

·Frequency domain resource assignment:频域资源分配指示,占用bit。如果配置了CORESET0,则为CORESET0大小;如果没有配置CORESET0,则为初始下行BWP的大小。(说明:对于双连接的SCG,可以不广播SIB,即不配置CORESET0。)

·Time domain resource assignment:时域资源分配指示。

·VRB-to-PRB mapping:1 bit,取值说明见表3-13,0表示不交织,1表示交织。

表3-13 VRB-to-PRB mapping

·Modulation and coding scheme:MCS,RA-RNTI加扰的PDSCH最大MCS到9,Qm=2。

·TB scaling:计算TBS需要的变量。

(2)MAC PDU内容说明

RAR也是一种MAC PDU,包含一个或多个MAC subPDU,可能包含Padding。MAC subPDU有下面3种:

·只包含BI(Backoff Indicator,退避指示)的MAC子头;

·只包含RAPID的MAC子头(只用于SI request确认);

·包含RAPID的MAC子头+MAC RAR。

如果存在只包含BI的MAC subPDU,那么该MAC subPDU只能放在MAC PDU的最前面。如果存在Padding,那么Padding只能放在MAC PDU的最后面。是否存在Padding以及Padding的长度取决于TB大小和所有MAC subPDU的大小。只包含RAPID的MAC subPDU与包含RAPID和MAC RAR的MAC subPDU可以放在中间任何位置。

只包含BI的MAC子头包含E、T、R、R、BI五个字段,如图3-10所示。

图3-10 E/T/R/R/BI MAC子头

只包含RAPID的MAC子头包含E、T、RAPID三个字段,如图3-11所示。

图3-11 E/T/RAPID MAC子头

包含RAR的MAC PDU示例如图3-12所示。

图3-12 包含RAR的MAC PDU示例图

字段解释如下。

·E:取值为0,表示本MAC subPDU是最后一个subPDU;取值为1,表示后面还有subPDU。

·T:取值为0,表示MAC子头包含BI域;取值为1,表示MAC子头包含RAPID域。

·R:保留位,置0。

·BI:Backoff Indicator(退避指示)字段,表明小区负荷情况,占4 bit,取值范围为0~15,具体取值和退避参数值的对应关系见表3-14。

表3-14 Backoff Indicator

·RAPID:Random Access Preamble ID字段,占6 bit,即UE发送的preamble。

·MAC RAR,大小固定,占7 byte,见图3-13,包含下面的字段。

●R:保留位,置0。

●Timing Advance Command:TA命令字段,12 bit,指示TA索引值TA

●UL Grant:上行资源分配指示,27 bit。

●Temporary C-RNTI:RA过程中使用的临时C-RNTI,16 bit。

图3-13 MAC RAR内容

(3)RAR UL Grant说明

MAC RAR中的UL Grant占27 bit,内容见表3-15。

表3-15 RAR Grant

其中,TPC command for PUSCH的含义见表3-16。

表3-16 TPC command for PUSCH

RAR UL Grant中PUSCH frequency resource allocation字段的说明如下:如果激活上行BWP和初始上行BWP有同样的SCS、CP长度,并且激活上行BWP包括初始上行BWP的所有RB,或者激活上行BWP就是初始上行BWP,则在初始上行BWP内分配RB;否则,RB从激活上行BWP的第一个RB开始分配,最大分配初始上行BWP大小个RB。

RAR UL Grant使用上行资源分配type1(type1的概念见8.2.5节),对于大小为的初始上行BWP,UE分以下情况解析PUSCH frequency resource allocation字段。

·如果(注:14 bit,最大只能分配180个RB),则截断PUSCH frequency resource allocation字段的最低,解析截断后的比特,解析过程同8.2.5节中TC-RNTI加扰的DCI0_0的Frequency domain resource assignment字段处理。

·如果,则在最高位NUL,hopbit后,插入的“0”。如果Frequency hopping flag为0,则NUL,hop=0;如果Frequency hopping flag为1,则NUL,hop由表3-17得出(初始上行BWP小于50 RB时,NUL,hop=1;否则,NUL,hop=2)。解析扩展后的比特,解析过程同8.2.5节中TC-RNTI加扰的DCI0_0的Frequency domain resource assignment字段处理。

表3-17 RAR UL Grant和Msg3 PUSCH重传的第二个跳频单元频率偏移

4.Msg3说明

Msg3分两种:一种是带CCCH的RRC消息的MAC PDU,另一种是带C-RNTI MAC CE(可能带DCCH的RRC消息,也可能不带)的MAC PDU。这两种都通过Msg2里面带的TC-RNTI加扰,新传授权来自Msg2带的RAR UL Grant,重传授权来自TC-RNTI加扰的DCI0_0。Msg3支持HARQ。

C-RNTI MAC CE固定占16 bit,对应的MAC子头固定占8 bit,LCID为58,分别见图3-14和图3-15。

图3-14 R/LCID MAC子头

图3-15 C-RNTI MAC CE

5.Msg4说明

与Msg3对应,Msg4也分两种:一种是带UE Contention Resolution Identity MAC CE的MAC PDU(可能带CCCH或DCCH的RRC消息,也可能不带),通过TC-RNTI加扰,DCI1_0调度;另一种是只发送DCI,通过C-RNTI加扰,它又分两小类。

·BFR和PDCCH order的RA,只要求收到C-RNTI加扰的DCI(无论是DCI0还是DCI1,无论是新传还是重传);

·其他的RA,要求收到C-RNTI加扰的新传DCI0。

Msg4支持HARQ。

UE Contention Resolution Identity MAC CE固定占48 bit,见图3-16,UE Contention Resolution Identity字段包含UL CCCH SDU,如果UL CCCH SDU大于48 bit,则取前48 bit。其对应的MAC子头固定占8 bit,LCID为62。

图3-16 UE Contention Resolution Identity MAC CE