[发明专利]随机接入信道的ZC序列排序方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体来说，涉及一种随机接入信道的ZC序列排序方法和装置。

背景技术

在长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)系统中，随机接入信道(Random Access Channel，简称RACH)使用Zadoff-Chu(简称ZC)序列的循环移位序列作为前导(preamble)，这些循环移位序列又可以称为零相关区域(Zero Correlation Zone，简称ZCZ)序列。

在实际系统中，用户设备(User Equipment，简称为UE)例如手机开机之后首先进行下行同步，之后开始检测广播信道(BroadcastChannel，简称BCH)。基站通过BCH通知手机本小区RACH可以使用的第一条ZC序列的逻辑索引(Logical root sequence number)以及循环移位的步长，手机根据逻辑索引利用一定的映射规则计算出相应的ZC序列的物理索引(Physical root sequence number)，然后根据循环移位步长(如果在高速环境下，还要根据一定的“循环移位限制规则”)生成可用的ZCZ序列。如果ZCZ序列的数量少于预设门限P，则手机自动递增序列索引，利用下一条ZC序列继续生成ZCZ序列，直到ZCZ序列的总数大于等于P为止。最后，手机在所有生成的可用ZCZ序列中随机选择一条作为preamble发送。

ZC序列逻辑索引与物理索引之间的映射过程实际上就是对ZC序列进行重新排序的过程。其中。ZC序列的生成式如式(1)所示，其中N为序列长度，u为序列的物理索引，ZC序列的物理索引是指产生每条ZC序列时所用到的索引，g_u(n)表示物理索引为u的第n个样点的排序值。序列索引指根据某一准则对ZC序列进行排序之后，每条ZC序列在排序之后的队列中的编号。

LTE系统TDD(Time Division Duplex，时分双工)模式的帧结构如图1所示。在这种帧结构中，一个10ms(307200Ts，1ms＝30720 Ts)的无线帧被分成两个半帧，每个半帧分成10个长度为0.5ms时隙，两个时隙组成一个长度为1ms的子帧，一个无线帧中包含10个子帧(编号从0到9)，一个无线帧中包含20个时隙(编号从0到19)。对于长度为5.21us及4.69us的常规循环前缀(Cyclic Prefix，CP)，一个时隙包含7个长度为66.7us的上/下行符号，其中第一个符号循环前缀长度为5.21us，其余6个符号的循环前缀长度为4.69us；对于长度为16.67us的扩展循环前缀，一个时隙包含6个上/下行符号。另外，在这种帧结构中，子帧的配制特点为：

●子帧0和子帧5固定用于下行传输；

●支持5ms和10ms为周期的上下行切换；

●子帧1和子帧6为特殊子帧，用作传输3个特殊时隙DwPTS(Downlink Pilot Time Slot，下行导频时隙)、GP(Guard Period，保护间隔)及UpPTS(Uplink Pilot Time Slot，上行导频时隙)，其中，

DwPTS用于下行传输；

GP为保护时间，不传输任何数据；

UpPTS用于上行传输，至少包含2个上行SC-FDMA符号用于传输物理随机接入信道PRACH(Physical RandomAccess CHannel)。对于5ms的上/下行转换周期，UpPTS及子帧2和子帧7始终用于上行传输。而对于10ms的转换周期，子帧6的UpPTS长度为0，子帧1的UpPTS可以为0也可以大于0。

●在5ms周期的上下行切换时，子帧2和子帧6固定用于上行传输；

●在10ms周期上下行切换时，DwPTS存在于两个半帧中，GP和UpPTS存在于第一个半帧中，第二个半帧中的DwPTS时长为1ms，子帧2用于上行传输，子帧7到子帧9用于下行传输。

LTE系统的TDD模式有两大类PRACH，第一类放在非特殊的上行子帧(包含特殊时隙的子帧被称为特殊子帧)内传输；第二类放在UpPTS内传输。第一类PRACH的排序方法是先根据立方度量以1.2dB为门限将所有序列分成两组，再在每一组内根据序列在循环移位限制条件下所支持的最大循环移位量将序列分成若干子组，然后再在每个组内根据序列的立方度量值进行排序。立方度量(Cubic Metric，简称CM)是一种衡量发射数据峰均比的标准，CM越大表示峰均比越高，其计算方法如式(2)所示，