[发明专利]用于检测接收信号中前导信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明大体上涉及接收信号中前导信号的检测。特别的，本发明涉及一种用于降低由于在接收信号中的连续时域符号之间的不连续导致的前导信号检测的误报率的方法和装置。

背景技术

在长期演进(LTE)标准无线通信系统中，用户设备(UE)使用物理随机接入信道(PRACH)通过在PRACH之上发送PRACH信号到基站来初始化网络接入，在LTE文献中被称为eNodeB(演进型Node B)。PRACH信号包括前导信号，其为根据LTE标准无线通信系统的说明选自一系列序列中的一个签名序列。每一个此类序列具有唯一前导信号索引。关于前导信号和前导信号索引的详细内容可以在2009年John Wiley&Sons上的由S.Sesia，I.Toufik和M.Baker(ed.)发表的LTE，The UMTS Long Term Evolation：From Theoryto Practice一文中找到，其公开的内容可以结合全文做参考。基站需要通过检测前导信号的存在或缺少来检测PRACH信号的到达。此外，基站需要确定前导信号的前导信号索引并且报告给上层一些测量结果。

在LTE标准系统的上行链路中，某些子帧配置成可以用来发送PRACH，UE可以在其上发送PRACH信号。在具有PRACH的子帧中，PRACH与其他上行链路信道频率复用，即，物理上行共享信道(PUSCH)和物理上行控制信道(PUCCH)，以形成上行链路信号。通常，上行链路信号可以包括：根本没有PRACH信号，或有从一个UE发送的一个PRACH信号，或有从多个UE发送的多个PRACH信号；以及在PUSCH和/或PUCCH上的来自其他UE的一个或多个其他信道信号。特别地，这些其他UE以时序同步的方式发送其他信道信号。但是，由于不同的UE离基站具有不同的距离，从这些其他UE发送的信号到达这些基站具有轻微差别的延时。因此，所接收的上行链路信号中存在于在PUSCH和/或PUCCH上的其他信道信号的传输符号的边界几乎是时间对齐的。为检测PRACH中可能出现的前导签名序列的存在或缺失，接收器需要在由其它信道信号引起的干扰的存在下进行这种检测。为达到高输出(即高频谱效率)，使用其它信道的UE通常用高发射功率来发送，而发送PRACH信号的UE倾向于用刚好足够能够检测前导信号中所携带的前导信号索引所需的最小功率来传输，这会让PRACH检测问题进一步复杂化。

在处理由基站接收的上行链路信号用于检测前导签名序列时一个重要的考虑是要最小化前导误报率。US20100150277和W02011120255提出了降低分别由于多径色散和载频偏置造成的误报率的问题，其也证明了在具有比PRACH信号高的传输功率的其他信道信号的存在下最小化误报率具有实际应用。滤波器在从上行链路信号中抽取PRACH信号的同时也减小了其他信道信号的功率级。但是，当其他信道信号总和的功率级相当多地大于PRACH信号时，单使用滤波技术是不足够的。例如，功率级的差别可以高达35dB。

所以我们急需能够与滤波技术同时使用的用于进一步降低在其他信道信号存在时的误报率的其他技术。在本领域需要这种额外的技术。

发明内容

本发明的第一方面是提供一种检测接收信号中前导信号存在的方法。该接收信号具有在一频率范围上接收一个或多个频率复用的成分信号，其中该频率范围再分成随机接入信道和非随机接入信道。此外，该接收信号具有时间基准位置，使得该非随机接入信道上接收的该一个或多个成分信号中传输符号的边界几乎与该时间基准位置是时间对齐的。

该方法包括滤波该接收信号以获得滤波信号，其包括随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分而不包括非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分，并用预定的前导信号来相关滤波信号以生成多个用于检测滤波信号中前导信号存在的相关输出。该方法进一步包括在滤波接收信号前预处理该接收信号，或者在获得滤波信号之后和相关该滤波信号之前后处理该滤波信号，或接收信号的预处理和滤波信号的后处理都进行。接收信号的预处理包括修改接收信号，其通过用第一时域窗函数乘以接收信号，该第一时域窗函数配置成大体上平滑化存在于接收信号中时间基准位置处的不连续性。滤波信号的后处理包括修改滤波信号，其通过用第二时域窗函数乘以滤波信号，该第二时域窗函数配置成大幅度抑制存在于滤波信号中时间基准位置的附近的尖峰。

更可取地，该方法进一步包括在相关输出中检测在幅度阈值之上的一个或多个峰值以检测前导信号的存在并估计发送该前导信号的UE的时间提前。