[发明专利]一种随机接入信道的前导序列检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体的说，是涉及一种随机接入信道的前导序列检测方法和装置。

背景技术

在现有的LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，一般采用具有恒包络零自相关的Zadoff-Chu序列(简称ZC序列)生成随机接入的前导序列。在LTE中，每个小区有64个前导码序列，这64个前导序列由根序列生成，可以是来自同一个根序列的不同循环移位序列，也可以是来自不同根序列的不同循环移位序列。基站侧根据小区的系统广播参数配置，生成本小区的64个前导序列。

在建立LTE系统上行同步的过程中，RACH(Random Access Channel，随机接入信道)首先由UE(User Equipment，终端)侧向基站侧发起，UE从本小区的64个前导序列中随机选择一个作为本次发送，基站侧负责检测该RACH请求所携带的信息前导序列确定某UE和基站的传播时延，发送给UE定时调整信息，以建立上行同步。

在LTE系统中，上述在产生前导序列时使用的循环移位分为非高速集和高速集。应用于高速移动环境的高速集，考虑高速运动时带来的多普勒频偏的影响，对产生前导序列使用的循环移位值C_υ进行限制。应用于非高速集，对产生前导序列使用的循环移位值C_υ则没有限制。上述协议中关于循环移位值C_υ的计算，具体为：

非高速集：当n_cs＝0  C_υ＝0；

否则，C_υ＝υ×n_cs    (1)

其中，

高速集：

其中，v＝0，1...n_u_v-1

n_u_v＝ra_shift×ra_grp+ra_shift1

针对高速集，高速运动时带来的多普勒频偏的影响，变量du是幅度为1/T_SEQ的多普勒频偏对应的循环移位值：

先找到满足(pu)modn_zc＝1的最小非负整数p，然后再确定变量du。

若0≤p＜n_zc/2，那么du＝p；否则，du＝n_zc-p；

若n_zc/3＞du≥n_cs，针对上述式(1)中的参数如下：

d_start＝2×du+ra_shift×n_cs；

若针对上述式(2)中的参数如下：

d_start＝n_zc-2×du+ra_shift×n_cs；

其中，n_zc为前导序列长度n_cs为循环移位间隔。

由协议中关于PRACH(Physical Access Channel，物理随机接入信道)基带信号的表达式决定了UE发送前导序列的处理流程，那么基站侧的处理流程应该和发送端相反如图1所示，主要包括步骤S1～步骤S5，利用上述步骤对前导序列进行检测。其检测的原理为：利用ZC序列良好的恒包络零自相关性，对接收到前导序列做相关运算后求PDP(Power Delay Profile，功率时延谱)；最后在PDP上对相关峰进行时间偏移检测(即在时域中进行检测)。

上述检测指标具体为虚警概率和漏检概率。其中，如果UE没有发送某前导序列，而基站检测到了该UE发送前导序列，则认为是虚警。反之，UE发送了某前导序列而基站没有检测到该UE发送前导序列，则认为是漏检。

针对上述图1，对前导序列的检测方法，一般采用时域相关基于门限检测，时域相关即卷积处理。先将ZC序列经由FFT(Fast Fourier Transformation，快速傅里叶变换)转到频域；然后，再进行子载波选择；然后再由IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation，快速傅里叶反变换)转回时域进行相关。其中，ZC序列的相关就转化为ZC序列的卷积。

由于在进行上述前导序列检测的过程中，在做时域相关时需要和n_u_v个根序列掩码做相关，而和每个序列做相关时需要移位n_zc次，每次移位都需要进行n_zc次乘法和n_zc-1次加法，不仅运算量大，而且对存储空间的要求也比较高。同时，需要与判决门限比较的次数为n_zc次，运算量也非常大，并且对于判决门限通常需要根据信噪比进行动态调整，实现起来也较为复杂。

因此，采用上述现有技术的方法进行前导序列检测时，不仅运算量过大大，处理过程的复杂度也较高。

发明内容