一、前言
PRACH在时域上由CP(长度是 T C P T_{CP} TCP)、1个或多个随机接入前导(单个随机接入前导的长度是 T S E Q T_{SEQ} TSEQ和保护时间(长度是 T G T T_{GT} TGT)3个部分组成。CP的长度与时延扩展有关，长的CP允许更大的时延扩展，因此可以支持更大的小区半径。单个随机接入前导的长度 T S E Q T_{SEQ} TSEQ与随机接入前导子载波间隔 △ f R A △f^{RA} △fRA的关系为 △ f R A △f^{RA} △fRA* T S E Q = 1 T_{SEQ}=1 TSEQ=1,总的序列长度影响基站对随机接入前导的接收质量，更长的序列长度意味着基站能够接收更多的能量，从而获得更好的解调性能。保护时间内不发送任何信号，保护时间确定了小区的最大覆盖半径，即小区的最大覆盖半径 = c ∗ T G T / 2 c*T_{GT}/2 c∗TGT/2，其中， c = 3 ∗ 1 0 8 m / s c=3*10^8m/s c=3∗108m/s。
NR支持长序列( L R A = 839 L_{RA}=839 LRA=839)和短序列( L R A = 139 L_{RA}=139 LRA=139)两种长度的PRACH前导格式。
二、PRACH长序列格式
参考38.211， L R A = 839 L_{RA}=839 LRA=839的PRACH前导格式的子载波间隔 △ f R A △f^{RA} △fRA与上行信道的子载波间隔无关，仅应用于FR1场景。根据CP、随机接入前导、保护时间以及 △ f R A △f^{RA} △fRA的不同，下图所示的是 L R A = 839 L_{RA}=839 LRA=839的PRACH前导格式，共有4种，分别是格式0~3。
需要注意的是：图中的 k k k为5G为了适配原LTE 30.72MHz采样率的匹配因子， k k k前的数字为采样点数，如 k = 1 k=1 k=1则对应采样率为30.72MHz， k = n k=n k=n则对应采样率为n*30.72MHz，其中 n为1~64的整数。
L R A = 839 L_{RA}=839 LRA=839的PRACH各格式时域分布如下图所示。
其中：
（1）格式0：总长度是1ms,CP、随机接入前导、保护时间的长度分别是0.103ms、0.8ms、0.097ms，子载波间隔 △ f R A △f^{RA} △fRA=1.25kHz，小区的最大覆盖半径是14.53km，PRACH 前导格式0与LTE前导格式0在时域上完全一致。格式0适合于普通半径的小区覆盖。例如，市区、农村和郊区等环境。
（2）格式1：总长度是3ms,CP、随机接入前导、保护时间的长度分别是0.684ms、2X0.8=1.6ms、0.716ms，子载波间隔 △ f R A △f^{RA} △fRA=1.25kHz，小区的最大覆盖半径是107.34km。格式1的随机接入前导重复2次，在较低的SINR下有较好的接收质量，且CP和保护时间最大，因此适合于大的小区半径。例如，海面、沙漠等环境。
（3）格式2：总长度是3.5ms，CP、随机接入前导、保护时间的长度分别是0.153ms、4X0.8=3.2ms、0.147ms，子载波间隔 △ f R A △f^{RA} △fRA=1.25kHz，小区的最大覆盖半径是22.11km。格式2的随机接入前导重复4次，在低的SINR下也有相对较好的接收质量，因此适合于时延扩展小、信号传播损耗大等覆盖增强的场景。例如，深度覆盖等。
（4）格式3：总长度是1ms,CP、随机接入前导、保护时间的长度分别是0.103ms、4X0.2=0.8ms、0.097ms，子载波间隔 △ f R A △f^{RA} △fRA=5kHz，小区的最大覆盖半径是14.53km。格式3的子载波间隔较大，对多普勒频移和相位噪声不敏感，因此适合于高速场景。
三、PRACH短序列格式
L R A = 139 L_{RA}=139 LRA=139的PRACH前导格式的子载波间隔A/R与数据信道的子载波间隔相同，可以应用于FR1和FR2场景。当应用于FR1场景时， △ f R A △f^{RA} △fRA=15kHz或AfR=30kHz;当应用于 FR2时， △ f R A △f^{RA} △fRA=60kHz或AfRA =120KHz。根据CP、随机接入前导、保护时间的不同， L R A = 139 L_{RA}=139 LRA=139的 PRACH前导格式分为A、B、C三组，共计9种前导格式。下图所示的是 L R A = 139 L_{RA}=139 LRA=139的PRACH前导格式( △ f R A △f^{RA} △fRA=15kHz)。需要注意的是，随着 △ f R A △f^{RA} △fRA的增加，CP、随机接入前导、保护时间相应的变短，但是每种前导格式占用的OFDM符号数不变。
L R A = 139 L_{RA}=139 LRA=139的PRACH前导格式采用每个PRACH都与上行数据信道的OFDM符号边界对齐的设计，这样设计的好处是允许PRACH和数据信道使用相同的接收机，从而降低系统设计的复杂度。
其中：
（1）PRACH 前导格式 A1、A2、A3 的持续时间分别是2个、4个、6个OFDM 符号，无保护时间,适用于 Ta 已知或覆盖距离非常近的小区，例如，室内分布。由于前导格式 A1、A2、A3 没有自带保护时间，因此需要占用后面的 OFDM 符号作为保护时间，不能充分利用 PRACH 时隙。
（2）PRACH前导格式B1、B2、B3、B4的持续时间分别是2个、4个、6个、12个OFDM符号，其保护时间中等，适用于覆盖距离适中的小区。
（3）PRACH前导格式C0、C2的持续时间分别是2个、6个OFDM符号，与前导格式A、B相比，前导格式C0、C2的保护时间较长，因此适合覆盖距离较远的小区。格式C2相比格式 C0支持的覆盖距离更大，以便满足固定无线接入(Fixed Wireless Access，FWA)场景。在这类场景下，主要使用SCS-120kHz的固定无线接入产品来满足最后1km的覆盖需求。
四、PRACH子和PUSCH子载波间隔关系
