專利名稱：一種隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法、裝置及基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法、裝置及
基站O
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution, LTE)是3G通信系統(tǒng)的演進(jìn)，它發(fā)展并增強(qiáng)了 3G的空中接入技術(shù)，米用正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplex,OFDM)和多輸入多輸出(Multiple-1nput Multiple-Output, ΜΙΜΟ)作為其主要技術(shù)。LTE 系統(tǒng)定義了頻分雙工(Frequency Division Duplexing, FDD)和時(shí)分雙工(Time Division Duplexing, TDD)兩種方式,在TDD方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時(shí)隙作為信道的承載，其單方向的資源在時(shí)間上是不連續(xù)的，時(shí)間資源在兩個(gè)方向上進(jìn)行了分配。TDD-LTE由于無(wú)需成對(duì)的頻率，可以方便的配制在FDD-LTE系統(tǒng)所不易使用的零散頻段上，具有一定的頻譜靈活性，能有效地提高頻譜利用率。在TDD-LTE通信系統(tǒng)中，一個(gè)終端只有完成上行信道的時(shí)間同步后,才能被調(diào)度進(jìn)行上行傳輸，初始同步過(guò)程中終端通過(guò)在物理隨機(jī)接入信道(Physical Random AccessChannel, PRACH)上發(fā)送前導(dǎo)序列，基站負(fù)責(zé)檢測(cè)該P(yáng)RACH請(qǐng)求所攜帶的信息，以確定上行同步的定時(shí)調(diào)整量，并將其發(fā)射給終端，終端根據(jù)下發(fā)的定時(shí)調(diào)整量對(duì)上行發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)上行信道的時(shí)間同步，這個(gè)過(guò)程通常被稱為隨機(jī)接入過(guò)程。第3 代合作伙伴計(jì)劃(3rd Generation Partnership Project, 3GPP) LTE 協(xié)議中對(duì)PRACH的生成方式和發(fā)送方式做了規(guī)范，LTE中采用具有恒包絡(luò)零自相關(guān)的ZC(Zadoff-Chu)序列作為隨機(jī)接入的參考序列，基站和終端根據(jù)小區(qū)的系統(tǒng)廣播參數(shù)配置，從ZC序列中生成64個(gè)簽名序列，隨機(jī)訪問(wèn)信道(Random Access Channel, RACH)首先由終端發(fā)起，終端從已生成的64個(gè)簽名序列中隨機(jī)選擇一個(gè)作為本次發(fā)送的基本序列。終端被選中的簽名序列從可選的頻域復(fù)用位置上隨機(jī)選擇一個(gè)并映射到該時(shí)頻資源塊上，產(chǎn)生前導(dǎo)序列并生成基帶信號(hào)進(jìn)行發(fā)送?；拘枰獙?duì)PRACH中的前導(dǎo)序列進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到前導(dǎo)序列時(shí)，認(rèn)為有用戶接入，執(zhí)行后續(xù)用戶接入操作?，F(xiàn)有對(duì)隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)技術(shù)中，如申請(qǐng)?zhí)枮?01010515806.6的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)《TD-LTE系統(tǒng)中的隨機(jī)接入檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法》，公開(kāi)了一種TD-LTE系統(tǒng)中的隨機(jī)接入檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，裝置包括:抽取數(shù)據(jù)單元、傅里葉變換單元、頻譜搬移單元、本地根序列生成單元、相關(guān)檢測(cè)單元、門限檢測(cè)單元。其中，門限檢測(cè)單元采用了峰值檢測(cè)方法。又如申請(qǐng)?zhí)枮?00910158908.4的中國(guó)發(fā)明專利《基于隨機(jī)接入過(guò)程的檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置》，公開(kāi)了一種基于隨機(jī)接入過(guò)程的檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置，該方法包括:對(duì)接收到的RACH信號(hào)與本地根序列進(jìn)行時(shí)域相關(guān)處理以獲取得多個(gè)RACH時(shí)域相關(guān)值序列；判斷各RACH時(shí)域相關(guān)值序列中每個(gè)搜索窗內(nèi)的相應(yīng)RACH時(shí)域相關(guān)值中的最大值是否大于第一檢測(cè)門限；當(dāng)存在連續(xù)相鄰的若干個(gè)搜索窗都具有大于第一檢測(cè)門限的峰值時(shí)，判斷該峰值是否大于第二檢測(cè)門限時(shí)，將該峰值對(duì)應(yīng)的定時(shí)位置轉(zhuǎn)換為定時(shí)調(diào)整量，以提供上行同步時(shí)間信息。該發(fā)明使用了兩個(gè)門限，使用兩個(gè)門限檢測(cè)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)序列的時(shí)域相關(guān)的功率譜中的峰值與門限進(jìn)行比較，從而判斷是否有用戶接入。上述技術(shù)存在的共同問(wèn)題在于:基站對(duì)接收到的PRACH信號(hào)進(jìn)行處理過(guò)程中，通常會(huì)采用過(guò)采樣操作，過(guò)采樣操作雖然為判斷是否有信號(hào)接入提供了較高檢測(cè)精度，但是會(huì)導(dǎo)致時(shí)延功率譜的功率泄露，在時(shí)延功率譜中時(shí)域相關(guān)值的峰值的附近出現(xiàn)旁瓣，這些旁瓣也屬于有效信號(hào)，而現(xiàn)有技術(shù)一般選擇直接對(duì)峰值進(jìn)行檢測(cè)，這樣就會(huì)造成有效功率的檢測(cè)損失，導(dǎo)致漏檢，使得系統(tǒng)的接入性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法、裝置及基站，用以解決現(xiàn)有隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法中，由于時(shí)延功率譜有效功率的檢測(cè)損失，導(dǎo)致漏檢使得系統(tǒng)接入性能降低的問(wèn)題。基于上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法，包括:對(duì)終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時(shí)域信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)應(yīng)的頻域ZC接收序列；根據(jù)提取的頻域ZC接收序列和預(yù)先生成的頻域ZC本地簽名序列，得到對(duì)應(yīng)的功率時(shí)延譜；對(duì)所述功率時(shí)延譜進(jìn)行分窗；針對(duì)每個(gè)窗，對(duì)該窗的窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，得到該窗的有效功率和；使用該窗的有效功率和與檢測(cè)門限相比較，判斷該窗是否有用戶接入。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)裝置，包括:提取單元，用于對(duì)終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時(shí)域信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)應(yīng)的頻域ZC接收序列；功率時(shí)延譜計(jì)算單元，用于根據(jù)提取的頻域ZC接收序列和預(yù)先生成的頻域ZC本地簽名序列，得到對(duì)應(yīng)的功率時(shí)延譜；底噪去除單元，用于對(duì)所述功率時(shí)延譜進(jìn)行分窗，并針對(duì)每個(gè)窗，對(duì)該窗的窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，得到該窗的有效功率和；判決單元，用于針對(duì)每個(gè)窗，使用該窗的有效功率和與檢測(cè)門限相比較，判斷該窗是否有用戶接入。本發(fā)明實(shí)施例提供的基站，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的上述隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)裝置。本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法、裝置及基站，對(duì)生成的功率時(shí)延譜進(jìn)行分窗，針對(duì)每個(gè)窗，對(duì)該窗的窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，獲得該窗的有效功率和，使用該窗的有效功率和與檢測(cè)門限相比較，判斷是否有用戶接入，對(duì)窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，還原了時(shí)延功率譜的有效功率，補(bǔ)償了由于過(guò)采樣導(dǎo)致的有效功率損失，降低了漏檢幾率，提高了隨機(jī)接入信號(hào)檢測(cè)性能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)算功率時(shí)延譜的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖之一；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖之二。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法、裝置及基站的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法，如圖1所示，具體包括以下步驟:S101、對(duì)終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時(shí)域信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)應(yīng)的頻域ZC接收序列；S102、根據(jù)提取的頻域ZC接收序列和預(yù)先生成的頻域ZC本地簽名序列，得到對(duì)應(yīng)的功率時(shí)延譜；S103、對(duì)功率時(shí)延譜進(jìn)行分窗；S104、針對(duì)每個(gè)窗，對(duì)該窗的窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，得到該窗的有效功率和；S105、使用該窗的有效功率和與檢測(cè)門限相比較，判斷該窗是否有用戶接入。下面對(duì)上述各步驟的具體實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。上述步驟SlOl中，對(duì)終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時(shí)域信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)應(yīng)的頻域ZC接收序列,具體通過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn):對(duì)終端發(fā)送的PRACH時(shí)域信號(hào)去除其循環(huán)前序(Cyclic Prefix,CP)、子載波解映射、提取頻域ZC接收序列等操作，得到頻域ZC接收序列，該頻域ZC接收序列的長(zhǎng)度等于Nzc, Nzc大小由系統(tǒng)決定；
上述步驟S102中，根據(jù)提取的頻域ZC接收序列和預(yù)先生成的頻域ZC本地簽名序列，得到對(duì)應(yīng)的功率時(shí)延譜的過(guò)程，如圖2所示，具體可以通過(guò)下述兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn):S201、對(duì)頻域ZC接收序列和所述無(wú)移位本地簽名序列執(zhí)行相關(guān)操作，生成對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)序列；S202、對(duì)生成的所述頻率相關(guān)序列進(jìn)行頻域補(bǔ)零并轉(zhuǎn)換至?xí)r域，得到功率時(shí)延譜?，F(xiàn)有技術(shù)中，移動(dòng)終端會(huì)使用頻域ZC本地序列進(jìn)行循環(huán)移位后發(fā)射，經(jīng)過(guò)信道失真后，基站接收，因此基站所接收的頻域ZC接收序列的移位版本圖樣與頻域ZC本地序列循環(huán)移位后產(chǎn)生的64種移位版本圖樣其中之--致。上述步驟S201中，基站用以進(jìn)行相關(guān)操作的頻域ZC本地序列可以對(duì)應(yīng)由不同根產(chǎn)生，一個(gè)根產(chǎn)生的一個(gè)頻域ZC本地序列可以對(duì)應(yīng)產(chǎn)生個(gè)頻域ZC本地序列的不同移位版本(Ncs為不同移位版本的簽名序列之間的最小移位間隔，其大小由系統(tǒng)決定)；對(duì)應(yīng)地，執(zhí)行相關(guān)操作的頻域ZC本地序列，共需「64/^ν^/Λ“」1個(gè)，這樣，基站實(shí)際在對(duì)頻域ZC接收序列和所述無(wú)移位本地簽名序列執(zhí)行相關(guān)操作的過(guò)程中，會(huì)分別使用
權(quán)利要求
1.一種隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法，其特征在于，包括: 對(duì)終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時(shí)域信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)應(yīng)的頻域ZC接收序列； 根據(jù)提取的頻域ZC接收序列和預(yù)先生成的頻域ZC本地簽名序列，得到對(duì)應(yīng)的功率時(shí)延譜； 對(duì)所述功率時(shí)延譜進(jìn)行分窗； 針對(duì)每個(gè)窗，對(duì)該窗的窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，得到該窗的有效功率和；使用該窗的有效功率和與檢測(cè)門限相比較，判斷該窗是否有用戶接入。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述針對(duì)每個(gè)窗，對(duì)該窗的窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，得到該窗的有效功率和，包括: 對(duì)該窗內(nèi)所有功率點(diǎn)的功率進(jìn)行疊加，得到窗內(nèi)功率和.5 計(jì)算該窗的窗內(nèi)底噪功率和
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在對(duì)該窗窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作的步驟之前，還包括: 對(duì)所述功率時(shí)延譜中的所有功率點(diǎn)的功率進(jìn)行平均，得到粗平均噪聲功率； 以A.Ntl為粗噪聲門限，統(tǒng)計(jì)該功率時(shí)延譜中功率小于A.N0的功率點(diǎn)，并進(jìn)行功率平均，得到精平均噪聲功率N1 ;所述A大于零； 所述計(jì)算該窗的窗內(nèi)底噪功率和7^ ,包括: 以B ^N1為精噪聲門限，統(tǒng)計(jì)該窗內(nèi)所有功率小于B ^N1的功率點(diǎn)，并進(jìn)行功率疊加，得到該窗的窗內(nèi)底噪功率和7^ ,所述B大于零。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，針對(duì)每個(gè)窗，使用該窗的有效功率和與檢測(cè)門限相比較，判斷該窗是否有用戶接入，包括: 將該窗的有效功率和V與接入門限C.N1進(jìn)行比較；所述C大于零； 若SpC-Nl，則認(rèn)為有用戶接入； 否則，認(rèn)為該窗上沒(méi)有任何用戶接入。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)提取的頻域ZC接收序列和預(yù)先生成的頻域ZC本地簽名序列，得到對(duì)應(yīng)的功率時(shí)延譜，包括: 對(duì)所述頻域ZC接收序列和所述無(wú)移位本地簽名序列執(zhí)行相關(guān)操作，生成對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)序列； 對(duì)生成的所述頻率相關(guān)序列進(jìn)行頻域補(bǔ)零并轉(zhuǎn)換至?xí)r域，得到功率時(shí)延譜。
6.一種隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)裝置，其特征在于，包括: 提取單元，用于對(duì)終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時(shí)域信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)應(yīng)的頻域ZC接收序列； 功率時(shí)延譜計(jì)算單元，用于根據(jù)提取的頻域ZC接收序列和預(yù)先生成的頻域ZC本地簽名序列，得到對(duì)應(yīng)的功率時(shí)延譜；底噪去除單元，用于對(duì)所述功率時(shí)延譜進(jìn)行分窗，并針對(duì)每個(gè)窗，對(duì)該窗的窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，得到該窗的有效功率和； 判決單元，用于針對(duì)每個(gè)窗，使用該窗的有效功率和與檢測(cè)門限相比較，判斷該窗是否有用戶接入。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括:峰值積累單元，用于對(duì)該窗內(nèi)所有功率點(diǎn)的功率進(jìn)行疊加，得到窗內(nèi)功率和C ； 所述底噪去除單元，具體用于計(jì)算該窗的窗內(nèi)底噪功率和#:\并根據(jù)所述峰值積累單元計(jì)算出的窗內(nèi)功率和C ,計(jì)算該窗的有效功率和,S；=P；-N；； 所述r為該窗所屬功率時(shí)延譜的序號(hào)，所述w為該窗在功率時(shí)延譜中的序號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括:噪聲估計(jì)單元，用于對(duì)所述功率時(shí)延譜中的所有功率點(diǎn)的功率進(jìn)行平均，得到粗平均噪聲功率；并以A.N0為粗噪聲門限，統(tǒng)計(jì)該功率時(shí)延譜中功率小于A.N0的功率點(diǎn)，并進(jìn)行功率平均，得到精平均噪聲功率N1 ;其中A為大于零； 所述底噪去除單元，具體用于針對(duì)每個(gè)窗，以B.N1為精噪聲門限，統(tǒng)計(jì)該窗內(nèi)所有功率小于B.N1的功率點(diǎn)，并進(jìn)行功率疊加，得到該窗的窗內(nèi)底噪功率和7^，所述B大于零。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述判決單元，具體用于將該窗的有效功率和與接入門限C.N1進(jìn)行比較；若S≥C.N1，則認(rèn)為有用戶接入；否則，認(rèn)為該窗上沒(méi)有任何用戶接入，所述C大于零。
10.如權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述功率時(shí)延譜計(jì)算單元，具體用于對(duì)所述頻域ZC接收序列和所述無(wú)移位本地簽名序列執(zhí)行相關(guān)操作，生成對(duì)應(yīng)的頻域相關(guān)序列；對(duì)生成的所述頻率相關(guān)序列進(jìn)行頻域補(bǔ)零并轉(zhuǎn)換至?xí)r域，得到功率時(shí)延譜。
11.一種基站，其特征在于，所述基站包括如權(quán)利要求6-10任一項(xiàng)所述的隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)裝置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種隨機(jī)接入信號(hào)的檢測(cè)方法、裝置及基站，對(duì)終端發(fā)送的PRACH時(shí)域信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)應(yīng)的頻域ZC接收序列；根據(jù)提取的頻域ZC接收序列和預(yù)先生成的頻域ZC本地簽名序列，得到對(duì)應(yīng)的功率時(shí)延譜；對(duì)生成的功率時(shí)延譜進(jìn)行分窗，針對(duì)每個(gè)窗，對(duì)該窗的窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，獲得該窗的有效功率和，使用該窗的有效功率和與檢測(cè)門限相比較，判斷是否有用戶接入，本發(fā)明對(duì)窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，還原了時(shí)延功率譜的有效功率，補(bǔ)償了由于過(guò)采樣導(dǎo)致的有效功率損失，降低了漏檢幾率，提高了隨機(jī)接入信號(hào)檢測(cè)性能。
文檔編號(hào)H04W74/08GK103108337SQ20111036030
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者陳立俊, 鄧單 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司