NR/5G - PUSCH scheduled by RAR UL grant

首先澄清一个概念,之所以叫RAR scheduled PUSCH,而不是称为MSG3,因为在38.321协议中有有准确地MSG3的定义,只有竞争性随机接入中RAR调度的PUSCH才称为MSG3,而非竞争性随机接入中RAR调度的PUSCH不能称之为MSG3。

Msg3: Message transmitted on UL-SCH containing a C-RNTI MAC CE or CCCH SDU, submitted from upper layer and associated with the UE Contention Resolution Identity, as part of a Random Access procedure.

RAR中的字段就是用DCI format 0-0的方式进行解析,通过RAR可以获得其调度的PUSCH是否跳频、频域位置、MCS、TPC Command和CSI请求。

为了确定RAR调度PUSCH的频域位置,首先需要确定上行BWP,主要是确定用于计算PUSCH RB起始位置和RB个数的上行RB总数这个参数。

UL BWP的确定根据当前激活UL BWP和Initial UL BWP的频域位置及子载波间隔和CP等因素分为以下几种场景。

  • 当前激活的BWP就是Initial UL BWP,那么RAR中对于frequency domain allocation field的解析则使用Initial UL BWP

  • 当前激活的BWP不是Initial UL BWP,且当前激活UL BWP完整地包含了Initial UL BWP,且子载波间隔和CP都一致,那么使用Initial UL BWP

在38.211 6.3.1.7节中,except for描述的就是这种情况,计算PUSCH RB位置使用的是Initial UL BWP,但是最后体现到当前激活BWP中的RB位置需要加上Initial UL BWP与Active UL BWP的偏差,即最后为在Active UL BWP中的编号。

  • 当前激活的BWP不是Initial UL BWP,且当前激活UL BWP虽然完整地包含了Initial UL BWP,但是子载波间隔或者CP不同,那么使用当前激活的UL BWP

  • 当前激活的BWP不是Initial UL BWP,且当前激活UL BWP未能完整地包含Initial UL BWP,那么使用当前激活的UL BWP

在UL BWP确定之后,那么就可以对PUSCH frequency resource allocation field进行解析了。

在RAR中,PUSCH frequency resource allocation field为14比特,对应UL BWP为180RB时候的比特数,因此在UL BWP RB个数大于180的时候,需要填0进行补充,在UL BWP RB个数小于180的时候,则是根据RB数计算的比特数截取低位作为frequency resource allocation。

由于参照的是DCI format 0-0的方式进行解析,因此frequency resource allocation使用Type 1的方式计算RB的位置。

在1 bit Frequency Hopping bit为1的情况下,在时隙内进行跳频,RBoffset值即为Table 8.3-1中的Frquency offset for 2nd hop。

PUSCH的频域位置确定之后,则是PUSCH的时域位置确定了,通过4比特的PUSCH time resource allocation确定。

pusch-ConfigCommon中的TimeDomainAllocationList未配置的情况下,则使用DefaultA表格,该表格包括16行,通过4比特则可以确定使用的是哪一行了,从该行中可以获得K2~后面计算间隔时隙使用,S/L~在时隙中的起始符号和符号长度。

pusch-ConfigCommon中的TimeDomainAllocationList配置的情况下,则通过4比特PUSCH time resource allocation作为该List的索引,获得K2、S、L,其中的S和L通过值SLIV计算获得。

最后PUSCH的时隙间隔还需要加上一个△。

CSI request field仅在非竞争性随机接入下有效,在值为1的情况下,触发非周期性CSI上报。在一些竞争性接入的场景中,UE都还没有获得CSI的配置。

对比38.212中的DCI format 0-0,可以发现还缺少包括New data indicator,HARQ Process number,UL/SUL indicator。

下面分别介绍上述缺少部分的field值应该设置成什么值。

HARQ Process number = 0,RAR调度的PUSCH的进程号使用上行进程0,协议描述在38.321 5.4.2.1节。

Each HARQ process is associated with a HARQ process identifier. For UL transmission with UL grant in RA Response, HARQ process identifier 0 is used.

RV=0,38.213中8.3节描述如下。

A UE transmits a transport block in a PUSCH scheduled by a RAR UL grant in a corresponding RAR message using redundancy version number 0.

New data indicator主要用于判断是否新旧数据传输,那么对于RAR调度的PUSCH,必定进行的是新数据的传输。对于RAR调度的PUSCH若是传输MSG3,那么后面MSG3的重传则使用Temporary C-RNTI的DCI format 0-0进行重传,其他非MSG3,则使用C-RNTI的DCI format 0-0/DCI format 0-1进行重传调度。

UL/SUL indicator,在配置了SUL载波的时候,此时RAR调度的载波与发送PRACH/MSG1时候的载波相同。

A SCS for the PUSCH transmission is provided by subcarrierSpacing in BWP-UplinkCommon. A UE transmits PRACH and the PUSCH on a same uplink carrier of a same serving cell. 

TB size计算 - Qm调制方式和Code Rate码率确定,对于RAR调度的PUSCH,可以判断出在transform precoding disabled的情况下使用表格Table 5.1.3.1-1,在transform prcoding enabled的情况下使用Table 6.1.4.1-1。

transform precoding disabled还是enabled的取决于msg3-transformPrecoder。

For a PUSCH scheduled by RAR UL grant or for a PUSCH scheduled by DCI format 0_0 with CRC scrambled by TC-RNTI, the UE shall consider the transform precoding either 'enabled' or 'disabled' according to the higher layer configured parameter msg3-transformPrecoder

38.211中6.3.1.1节PUSCH速率匹配后的数据处理中,其中的加扰初始序列参数,对于RAR调度的PUSCH,需要区分随机接入是竞争性随机接入还是非竞争性随机接入。

If a TC-RNTI is provided by higher layers, the scrambling initialization of the PUSCH corresponding to the RAR UL grant in clause 8.2 is by TC-RNTI. Otherwise, the scrambling initialization of the PUSCH corresponding to the RAR UL grant in clause 8.2 is by C-RNTI.

DMRS序列初始化,在transform precoding disabled的情况下,不论是竞争性还是非竞争性,使用的都是最后的otherwise分支。

对于DRMS序列在transform precoding enabled的情况下,描述的条件比较直接,sequence group的参数确定直接使用的是otherwise分支。

RAR调度的PUSCH,sequence hopping为disabled,group hopping通过配置groupHoppingEnabledTransformPrecoding参数确定。


参考

1. 38.321, 5.4.2节 - HARQ Operation

2. 38.213,8.3节 - PUSCH scheduled by RAR UL Grant

3. 38.211,6.3.1.1节 - scrambling,  6.4.1.1节 - sequence generation

4. 38.214,6.3节 - UE PUSCH frequency hopping procedure

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