5G(NR)随机接入(RACH)及触发

移动通信网络中随机接入(RACH)流程是终端(UE)接入网络，进行通信第一步。在5G(NR)网络中终端(UE)只有在成功解码SSB，获得下行链路同步后，启动随机接入；终端(UE)根据无线状态进行"上行链路同步和RRC连接建立"---这个过程就是随机接入(RACH)。


一、5G随机接入(RACH)在R16版本之前，只有一种类似于4G(LTE)的随机接入过程，即4步RACH流程；但在Rel-16之后，3GPP为5G网络引入了2步的RACH流程，以减少随机接入过程中的延迟。



二、随机接入种类根据RACH过程分为两类；

• Type-1 RACH(4-step-RACH)
• Type-2 RACH(2-step-RACH)

三、随机接入主要流程如图2所示,简要介绍了RACH过程中主要消息;




四、随机接入事件触发场景5G网络中除开机入网之外，还有多种场景会触发随机接入流程，它们分别如下：

1.初始接入:终端(UE)从RRC_IDLE状态进入RRC_CONNETTED状态;

2. RRC连接重建：终端(UE)在无线链路失败后重新建立连接(新小区,可能是也可能不是UE无线链路失败的小区);

3.切换:处于RRC_CONNETED状态的终端(UE)需要新小区建立上行同步;

4.当UL同步状态为“非同步”时,DL或UL数据在RRC_CONNECTED期间到达;

5.在RRC_CONNETTED状态下,当上行数据到达，终端(UE)没有PUCCH资源用于SR;

6. SR失败:通过随机接入过程重新获得PUCCH资源;

7. RRC在同步重配置(例如切换)时请求;

8.RRC_INACTIVE状态接入:终端(UE)从RRC_INACTIVE状态变为RRC_CONNETTED状态;

9.在添加SCell时建立时间对齐;

10.请求其他系统信息;

11.波束故障恢复:当UE检测到故障并发现新的波束时,会选择一个新的波束。

从触发原因区分第2、3、4、5、6、8、9、10、11种场景使用基于竞争的随机接入(CBRA)；非竞争接入适用于第3、4、7、9、10、11种场景。