pach功率控制的作用(功率控制的流程)

导语：RA流程期间功率爬升和功率控制

在分析log的时候，我们经常会看到在同一个小区下，beam ID经常变化，如果在4步RA流程中，UE进行波束切换，则功率爬升计数器保持会不会变化？

对于基于竞争的随机接入，SS burst set 中的SSB与RACH资源或前导码索引子集之间的关联由RMSI中的一组参数配置。

在LTE中，Msg1的发射功率基于基于CRS发射功率和功率爬升因子、初始前导码功率和前导码传输数量的估计路损PL计算。如等式（1）所示，Msg1传输功率由两部分组成，即初始传输功率和用于重传的爬升功率。

在LTE中，网络规划可以具有100多个传输功率级别和16个初始前导码功率级别（preambleInitialReceivedTargetPower），以使eNB覆盖各种小区。小区的大小可以通过配置CRS传输功率和初始前导码功率来控制。然而，由于只有1组PSS/SSS端口以固定的天线方向图传输，因此小区的形状是固定的。对于NR，在低于6ghz和高于6ghz的SS burst set中分别传输多达8个SSB和64个SSB。这些SSB通过不同的TX波束传输，以覆盖不同的方向，如图1所示。

多波束NR的一些主要特征：

不同SSB上的发射功率（SSS或PBCH DMRS）和初始前导码功率不同，以实现更高的能量效率和更少的干扰用于这些SSB的Tx波束赋形矢量可能会根据gNB实现而变化用于MSG1的Rx波束赋形矢量（在与SSB相关联的RACH RO上）也可以基于gNB实现而不同。

如果gNB Tx和Rx波束赋形矢量不同，则在SSB传输和Msg1接收之间可能存在波束赋形增益间隙，并且不同SSB的间隙也可能不同。波束赋形增益差影响gNB处的实际Msg1接收功率。

NR应努力最小化系统信息中的广播开销，例如，SS burst中所有SSB的参数相同，不同SS burst中SSB的参数不同。此外，为了重用用于Msg1的LTE初始功率机制，可以组合的配置参数，例如组合Tx功率和gNB Tx波束赋形增益或组合初始前导码功率和gNB Rx波束赋形增益等。

在LTE中，UE通过监测多个同频/异频载波来提高无线链路连接的鲁棒性。在具有多波束的NR中，由于干扰、UE移动性、信道衰落和阻塞，SSB的信号质量是时变的。提高连接鲁棒性。因此，多个SSB应由UE监控，并且UE保持多个SSB的链路质量（或波束质量）。

在随机接入过程中，当冲突解决失败或未收到Msg1/RA响应时，Msg1被重新传输。在密集小区中，由于碰撞而不是Msg1检测失败或RAR解码失败而导致Msg1重传的概率更高。如果存在多个具有良好波束质量的SSB（例如，SSB的RSRP），则UE可以在Msg1重传期间更改所选的SSB，并且可以减少Msg1重传的次数和随机接入延迟。例如，UE检测到两个SSB（SSB1和SSB2），SSB1和SSB2都具有良好的波束质量。SSB1中有许多用户，而SSB2中的用户较少。如果UE在前一个Msg1传输中的SSB1中的Msg3传输失败，则UE在SSB2中传输下一个Msg1。

为Msg1重传更改相应的SSB可以提供延迟优势。然而，这可能同时导致干扰。因此，应该有一个精心设计的SSB切换规则。一种简单的方法是为UE设置阈值，以选择用于Msg1重传的候选SSB：

绝对波束质量阈值：波束质量大于阈值的所有SSB都可以作为Msg1重传的候选SSB。如果所有波束质量均小于阈值，则仅允许具有最佳波束质量的SSB进行Msg1重传。相对阈值：具有最佳波束质量的SSB和（波束质量+阈值）大于最佳波束质量的所有其他SSB可以作为Msg1重传的候选SSB。

对于具有多个TX波束的UE，用户可以切换TX波束或使用相同的TX波束进行功率爬升，以进行新的Msg1重传。功率不适当的爬升将导致来自其他UE的对MSG1的巨大干扰。图2显示了具有多个Tx波束的UE的示例。只有索引为k的Tx波束适合Msg1传输，而所有其他波束即使在最大功率下也无法成功。当UE成功Msg1传输时，爬升功率应为n，并且可以为：

1）在n，没有干扰和最小预期延迟；

2）在n+1时，具有一些干扰和更高的预期延迟；

3）在n+2时，干扰更大，预期延迟更高…

此外，可以通过最小化Msg1重传期间的波束切换次数来最小化预期延迟。然而，如果Msg1重传期间的波束切换次数增加，则对其他用户的预期干扰将减少。表1比较了Msg1功率爬升的不同选项的预期延迟和潜在干扰。

在LTE中，eNB可以在Msg2中通过上行授权传输，通知第一个Msg3的发射功率信息.发射功率信息在eNB中基于Msg1估计。为了用于Msg3的重新传输，eNB可以通过PDCCH中的DCI通知发射功率信息。发射功率信息可以从之前接收的Msg1和发射的Msg3进行评估（例如，重传时间），这是eNB的实现问题。

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