專利名稱：：無線通信系統(tǒng)中用于范圍擴(kuò)展的可配置隨機(jī)接入信道結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般地涉及基于處理器的系統(tǒng)，更具體地，涉及基于處理器的系統(tǒng)中的仲裁總線(arbitratingbus)事務(wù)。
背景技術(shù)：
：無線通信系統(tǒng)典型地包括一個或者更多基站或接入點，用于向與每一個基站或者接入點相關(guān)聯(lián)的地理區(qū)域(或者小區(qū))中的移動單元提供無線連接。移動單元和基站通過在無線通信鏈路或者空中接口上傳輸調(diào)制的射頻信號來進(jìn)行通信?？罩薪涌诎ㄓ糜趶幕鞠蛞苿訂卧獋鬏斝畔⒌南滦墟溌?或者前向鏈路)信道以及用于從移動單元向基站傳輸信息的上行鏈路(或者反向鏈路)信道。將該上行鏈路和下行鏈路信道典型地分為數(shù)據(jù)信道、隨機(jī)接入信道、廣播信道、尋呼信道、控制信道等等。上行鏈路和下行鏈路信道可以是共享的或者專用的。移動單元可以通過在一個或者更多隨機(jī)接入信道(RACH)上傳輸消息來發(fā)起與基站的通信。上行鏈路隨機(jī)接入消息是非同步的并且因此，基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的任意移動單元可以基于同步的下行鏈路定時在任意時刻傳輸該上行鏈路隨機(jī)接入消息。因此基站中的接收機(jī)必須連續(xù)地監(jiān)視隨機(jī)接入信道并且在隨機(jī)接入信道上接收到的信號中搜索由移動單元傳輸?shù)碾S機(jī)接入消息中的預(yù)定符號序列(有時稱作RACH前同步碼)。為了使搜索過程可行，隨機(jī)接入消息的格式必須是標(biāo)準(zhǔn)化的。例如，在1.08MHz帶寬內(nèi)的lms的傳輸時間間隔(TTI)期間，在子幀中傳輸通用移動通信服務(wù)(UMTS)長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)中的傳統(tǒng)隨機(jī)接入消息。將隨機(jī)接入消息子幀分為0.8ms前同步碼以及102.6)lis的循環(huán)前綴，循環(huán)前綴包括前同步碼中的一部分符號序列的拷貝。將傳輸時間間隔中的其余97.4網(wǎng)保留作為保護(hù)時間以減少或者防止不同隨機(jī)接入消息或者共享數(shù)據(jù)信道之間的符號間干擾。基站的覆蓋區(qū)域與循環(huán)前綴和保護(hù)時間的持續(xù)時間相關(guān)。例如，近似0.1ms的傳統(tǒng)保護(hù)時間與用于行進(jìn)近似15公里的信號的往返延遲相對應(yīng)。因此，對于具有多至近似15公里半徑的覆蓋區(qū)域或者小區(qū)大小，包括近似O.lms的保護(hù)時間在內(nèi)的隨機(jī)接入信道消息格式適于減少或者防止符號間干擾。類似地，循環(huán)前綴的持續(xù)時間與覆蓋區(qū)域的大小和傳播信道延遲擴(kuò)展相關(guān)。例如，近似0.1ms的循環(huán)前綴適用于具有多至近似15公里半徑的覆蓋區(qū)域。盡管可以認(rèn)為15km的范圍對于傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)是足夠的，但是已提出的無線通信系統(tǒng)(如UMTSLTE)的基站范圍預(yù)期增加至至少100km。對基站所支持的隨機(jī)接入信道的范圍的擴(kuò)展的建議包括將傳輸時間間隔增加至2ms。圖1示出了已提出的對隨機(jī)接入消息100的修改。在該建議中，擴(kuò)展的傳輸時間間隔包括0.8ms的RACH前同步碼105。循環(huán)前綴(CP)110的長度按照所需覆蓋區(qū)域成比例增加。例如，額外每0.1ms的循環(huán)前綴長度將解決額外15km的覆蓋。保護(hù)時間115也以與循環(huán)前綴長度相同的速度增加。因此，對于0.8ms的RACH前同步碼，可用于保護(hù)時間和循環(huán)前綴的時間是2ms-0.8ms=1.2ms。該RACH范圍擴(kuò)展建議嘗試減少RACH前同步碼檢測的接收機(jī)復(fù)雜度。然而，范圍擴(kuò)展是以傳輸較長的循環(huán)前綴所需要的增加的開銷為代價。圖2概念性地示出了一個傳統(tǒng)RACH接收機(jī)200。接收機(jī)200監(jiān)視隨機(jī)接入信道的2ms傳輸時間間隔中接收到的信號。如果移動單元非常接近接收機(jī)200，則如子幀205所示，子幀可以在非常接近傳輸時間間隔的起始處開始。然而，如子幀210所示，如果移動單元接近基站覆蓋區(qū)域的邊緣，則子幀可能在傳輸時間間隔中非常晚開始。如圖2所示，在該范圍擴(kuò)展場景中可以通過將起始參考時間向擴(kuò)展的循環(huán)前綴的結(jié)尾偏移(例如針對90km的覆蓋區(qū)域，通過將快速傅里葉變換數(shù)據(jù)集窗口偏移0.6ms)來使用傳統(tǒng)的前同步碼檢測方案。然后可以處理累積的數(shù)據(jù)以在近似0.6ms的延遲上搜索峰值
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決上述一個或者更多問題的影響。為了提供對本發(fā)明的一些方面的基本理解，下面提出本發(fā)明的簡化概括。該概括不是本發(fā)明的詳盡綜述。該概括并非意在標(biāo)識本發(fā)明的關(guān)鍵或重要元素，或者描述本發(fā)明的范圍。它唯一的作用是以簡化形式來提出一些概念，作為對以后討論的更詳細(xì)描述的前序。在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種用于配置隨機(jī)接入信道結(jié)構(gòu)的方法。所述方法的一個實施例包括生成隨機(jī)接入信道突發(fā)，所述隨機(jī)接入信道突發(fā)包括循環(huán)前綴和前同步碼的所選次數(shù)的重復(fù)。所述方法的該實施例還包括:在空中接口上傳輸所述隨機(jī)接入信道突發(fā)。所述方法的另一個實施例包括接收包括指示隨機(jī)接入信道突發(fā)的信息在內(nèi)的信號，所述隨機(jī)接入信道突發(fā)包括循環(huán)前綴和前同步碼的所選次數(shù)的重復(fù)。所述方法的該實施例還包括基于接收到的信號來檢測傳輸所述隨機(jī)接入信道突發(fā)的移動單元。所述前同步碼重復(fù)的次數(shù)是基于小區(qū)半徑和無線傳輸頻率中的至少一個來選擇的。結(jié)合附圖，參照以下描述可以理解本發(fā)明，附圖中相似的參考標(biāo)記標(biāo)識相似的元素，附圖中-圖1示出了已提出的對隨機(jī)接入消息的修改；圖2概念性地示出了一個傳統(tǒng)RACH接收機(jī)；圖3概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的一個示例實施例；圖4A概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明的可以由基站根據(jù)范圍和/或傳輸頻帶來選擇的示例隨機(jī)接入信道突發(fā)格式；圖4B概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于傳輸隨機(jī)接入信道突發(fā)的發(fā)射機(jī)的一個示例實施例；圖4C概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明的針對一個示例隨機(jī)接入信道突發(fā)格式的循環(huán)前綴的生成；圖5概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明的接收機(jī)的一個示例實施例；圖6A和6B概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明的針對兩種隨機(jī)接入信道突發(fā)格式的隨機(jī)接入信道突發(fā)檢測序列；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的用于圖4所示的隨機(jī)接入信道突發(fā)格式的AWGN信道的理論檢測性能；以及圖8和9示出了根據(jù)本發(fā)明的所需ES/NQ，針對基站天線高度30m、90m和90m而作為節(jié)點B和用戶設(shè)備之間的距離的函數(shù)。盡管容易對本發(fā)明做出各種修改和備選形式，已經(jīng)通過圖中的示例來示出了其特定實施例，并且在本文中詳細(xì)地描述了這些特定實施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本文中對特定實施例的描述不應(yīng)將本發(fā)明限制在所公開的特定形式，而是相反地，本發(fā)明應(yīng)覆蓋落入由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍中的所有修改、等價物以及備選形式。具體實施例方式下面描述本發(fā)明的示意性實施例。出于清楚的目的，在本說明書中沒有描述實際實現(xiàn)的所有特征。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，在任意這種實際實施例的開發(fā)中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行很多專門針對實現(xiàn)方式的決定以實現(xiàn)開發(fā)人員的特定目的，如遵循與系統(tǒng)相關(guān)和與商務(wù)相關(guān)的約束，這些約束對于每個實施例可以不同。此外，應(yīng)當(dāng)理解這種開發(fā)努力可能是復(fù)雜和耗間的，但是這些對于受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是一種常規(guī)工作。本發(fā)明的部分以及相應(yīng)的詳細(xì)描述以軟件或算法和對計算機(jī)存儲器中的數(shù)據(jù)比特的操作的符號表示的方式來呈現(xiàn)。通過這些描述和表示，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將其工作的實質(zhì)有效地傳遞給本領(lǐng)域其它普通技術(shù)人員。作為此處使用的術(shù)語，一般在使用時，算法被認(rèn)為是通向所需結(jié)果的自我一致的步驟序列。步驟是需要對物理量進(jìn)行物理操作的步驟。通常，盡管不是必需，這些量采取能夠被存儲、傳送、組合、比較以及或者操作的光、電、或者磁信號的形式。已經(jīng)表明，有時(主要是出于常用的原因)將這些信號稱作比特、值、元素、符號、字符、項、數(shù)等等是較為方便的。應(yīng)當(dāng)記住，所有這些和類似的術(shù)語要與恰當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)并且僅作為應(yīng)用于這些量的方便標(biāo)簽。除非特別聲明，或者根據(jù)討論顯而7或"顯示"等等，指計算機(jī)系統(tǒng)或類似電子計算設(shè)備的動作和過程，這些電子計算設(shè)備對表示為計算機(jī)系統(tǒng)寄存器和存儲器中的物理、電子量的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作并且將其變換為類似地表示為計算機(jī)系統(tǒng)存儲器或寄存器或其它這種信息存儲、傳輸或顯示設(shè)備中的物理量的其它數(shù)據(jù)。還注意到，本發(fā)明的軟件實現(xiàn)的方面典型地在某種形式的程序存儲介質(zhì)上進(jìn)行編碼或者在某種類型的傳輸介質(zhì)上實現(xiàn)。該程序存儲介質(zhì)可以是磁(例如軟盤或硬盤驅(qū)動器)或者光(例如致密光盤只讀存儲器"CDROM")，并且可以是只讀的或者隨機(jī)存取的。類似地，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜、光纖、或者本領(lǐng)域已知的其它適合的傳輸介質(zhì)。本發(fā)明不受限于任意給定的實現(xiàn)方式的這些方面。現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明。圖中示意性地示出了各種結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和設(shè)備，僅用于解釋目的，并且不用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的細(xì)節(jié)來模糊本發(fā)明。然而，包括了附圖以描述和解釋本發(fā)明的示意性示例。應(yīng)當(dāng)將本文使用的詞和短語理解并解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員對這些詞和短語的理解一致的意義。本文所使用的術(shù)語或短語的一致用法不應(yīng)暗示術(shù)語或短語的特殊定義，即沒有與本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的普通和習(xí)慣意義不同的定義。對于意在具有特殊意義的術(shù)語或者短語(即與本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的不同的意義，如特殊定義)，將在本說明書中以定義方式明確闡述，這種方式直接并且確定地提供針對術(shù)語或者短語的特殊定義。圖3概念性地示出了無線通信系統(tǒng)300的一個示例實施例。在所示實施例中，無線通信系統(tǒng)300包括用于向一個或者更多移動單元310提供無線連接的基站305(l-3)。當(dāng)統(tǒng)稱基站305時，可以丟棄索引(1-3)?；?05可以根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議(包括正交頻分復(fù)用(OFDM))來提供無線連接。然而，受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，無線通信系統(tǒng)300的備選實施例可以包括根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議操作的基站305。此外，用于向移動單元310提供無線連接的技術(shù)在本領(lǐng)域中是已知的并且出于清楚的目的，僅在本文中討論與本發(fā)明相關(guān)的提供無線連接的那些方面?；?05可以被配置為在不同范圍上和/或使用不同頻帶來提供無線連接。在所示實施例中，基站305(1)被配置為在一個或者更多所選頻帶中(例如，在載波頻率450MHz或者卯0MHz處)在近似45km范圍上提供無線連接。基站305(2)被配置為使用與基站305(1)相同的頻帶在近似75km范圍上提供無線連接?；?05(3)被配置為在不同的頻帶集合中(例如在載波頻率2.1GHz或者2.6GHz處)在近似45km的范圍上提供無線連接。受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述的基站305的配置應(yīng)是示意性的，并不限制本發(fā)明。移動單元310可以通過在一個或者更多隨機(jī)接入信道(RACH)上傳輸消息來發(fā)起與基站305的通信?？梢曰谂c一個或者更多基站305相關(guān)聯(lián)的半徑或者范圍來選擇移動單元310傳輸?shù)碾S機(jī)接入信道突發(fā)的格式。在所示的實施例中，移動單元310首先選擇隨機(jī)接入信道突發(fā)的缺省格式。例如，移動單元310可以被配置為生成并在1.08MHz帶寬中的1ms傳輸時間間隔(TTI)期間在子幀中傳輸隨機(jī)接入信道突發(fā)。將隨機(jī)接入消息子幀分為0.8ms的前同步碼以及102.6jis的循環(huán)前綴，該循環(huán)前綴包括前同步碼中的部分符號序列的重復(fù)。將傳輸時間間隔中的其余97.4^保留作為保護(hù)時間以減少或者防止不同隨機(jī)接入消息之間的符號間干擾。該特定格式可以適用于與被配置為在一個或者更多所選頻帶中(例如，在載波頻率450MHz或者卯OMHz)在近似15km的范圍上提供無線連接的基站(未示出)進(jìn)行通信。當(dāng)移動單元310在基站305(1)的范圍中移動時，它可以從基站305(1)接收廣播消息，該廣播消息指示針對隨機(jī)接入信道突發(fā)的修改的格式。在所示的實施例中，基站305(1)的范圍是近似45km的擴(kuò)展的范圍。相應(yīng)地，可以修改隨機(jī)接入信道突發(fā)的格式，以便將前同步碼重復(fù)一次，即在隨機(jī)接入信道突發(fā)中傳輸兩次前同步碼。在一個實施例中，還可以修改隨機(jī)接入信道突發(fā)的格式，使得隨機(jī)接入信道突發(fā)占用多于一個子幀。當(dāng)移動單元310在基站305(2)的范圍內(nèi)移動時，它可以從基站305(2)接收廣播消息，該廣播消息指示針對隨機(jī)接入信道突發(fā)的修改的格式。在所示的實施例中，基站305(2)的范圍是近似75km的擴(kuò)展的范圍。相應(yīng)地，可以修改隨機(jī)接入信道突發(fā)碼重復(fù)兩次。還可以修改該隨機(jī)接入信道突發(fā)的格式使得隨機(jī)接入信道突發(fā)占用三個子幀。還可以基于基站305使用的頻帶來修改移動單元310傳輸?shù)碾S機(jī)接入信道突發(fā)的格式。在所示的實施例中，移動單元310可以從基站305(1)服務(wù)的區(qū)域移動至基站305(3)服務(wù)的區(qū)域。盡管基站305(1、3)具有近似相同的范圍，但是基站305(3)以比基站305(1)更高的載波頻率范圍進(jìn)行傳輸。較低載波頻率(如450MHz或者900MHz)的傳播條件顯著優(yōu)于較高載波頻率(如2.1GHz或者2.6GHz)的傳播條件。相應(yīng)地，基站305(3)可以傳輸廣播消息，該廣播消息指示可以修改隨機(jī)接入信道突發(fā)的格式使得前同步碼重復(fù)兩次或者更多。該廣播消息還可以指示可以修改隨機(jī)接入信道突發(fā)的格式使得隨機(jī)接入信道突發(fā)占用三個或者更多子幀。還可以修改循環(huán)前綴和/或保護(hù)時間間隔的持續(xù)時間。在一個實施例中，對于基站305使用的不同格式，循環(huán)前綴的持續(xù)時間可以保持相同并且保護(hù)時間間隔可以占用子幀中循環(huán)前綴或前同步碼不使用的部分。在備選實施例中，可以想到循環(huán)前綴和保護(hù)周期之間的其它劃分方式在一個情況中，子幀中未分配給前同步碼的1.2ms部分可以平均地分配給循環(huán)前綴和保護(hù)時間，使得如圖2所示將RACH覆蓋擴(kuò)展至90km。備選地，子幀中未分配給前同步碼的1.2ms部分可以不平均地在循環(huán)前綴長度和保護(hù)時間之間進(jìn)行分配。如果循環(huán)前綴長度等于或者大于0.667ms，則所分配的時間對循環(huán)前綴和保護(hù)時間的不平均分布可以將覆蓋擴(kuò)展至100km。然而，在接近小區(qū)邊緣的移動單元傳輸前同步碼的情況中，當(dāng)循環(huán)前綴和保護(hù)時間是不平均分配時，符號間干擾可能發(fā)生。此外，從接近擴(kuò)展的小區(qū)邊緣的移動單元(例如，距基站多達(dá)90或者100km遠(yuǎn)的移動單元)接收到的信號強(qiáng)度可能非常低，這可能降低檢測到隨機(jī)接入信道消息的前同步碼的可能性。圖4A概念性地示出了基站根據(jù)范圍和/或傳輸頻帶可以選擇的示例隨機(jī)接入信道突發(fā)格式。格式400包括循環(huán)前綴(CP)、使用Zadoff-Chu序列形成的前同步碼、以及保護(hù)時間(GT)間隔。在單個1ms子幀中傳輸該格式400。在一個實施例中，該格式400可以用于傳10輸預(yù)期用于具有近似15km范圍的基站的隨機(jī)接入信道突發(fā)。格式405包括循環(huán)前綴(CP)、使用Zadoff-Chu序列形成的前同步碼、該前同步碼的一次重復(fù)、以及保護(hù)時間(GT)間隔。在兩個子幀中傳輸格式405。格式405中的保護(hù)時間間隔比格式400中使用的保護(hù)時間間隔更長，但是循環(huán)前綴具有相同長度。在一個實施例中，格式405可以用于傳輸預(yù)期用于具有近似45km范圍的基站的隨機(jī)接入信道突發(fā)。在格式410、415中，使用三個子幀來傳輸隨機(jī)接入信道突發(fā)。格式410包括循環(huán)前綴(CP)、使用Zadoff-Chu序列形成的前同步碼、該前同步碼的兩次重復(fù)、以及保護(hù)肘間(GT)間隔。格式410中的保護(hù)時間間隔比格式405中使用的保護(hù)時間間隔更長，但是循環(huán)前綴具有相同長度。在一個實施例中，格式410可以用于傳輸預(yù)期用于具有近似75km范圍的基站的隨機(jī)接入信道突發(fā)。格式415包括循環(huán)前綴(CP)、使用Zadoff-Chu序列形成的前同步碼、該前同步碼的一次重復(fù)、以及保護(hù)時間(GT)間隔。格式415中的保護(hù)時間間隔比格式410中使用的保護(hù)時間間隔更長，但是循環(huán)前綴具有相同長度。至少部分由于相對長的保護(hù)時間間隔，格式415可以用于傳輸預(yù)期用于具有近似200km范圍的基站的隨機(jī)接入信道突發(fā)。表1列出了用于定義隨機(jī)接入信道突發(fā)格式400、405、410、415的示例參數(shù)值。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>圖4B概念性地示出了用于傳輸隨機(jī)接入信道突發(fā)的發(fā)射機(jī)420的一個示例實施例。在所示的實施例中，生成長度為P的基本恒包絡(luò)零自相關(guān)(CAZAC)序列425。生成長度為P的Zadoff-Chu序列c""):+*)]當(dāng)P為偶數(shù)通過選擇p的不同值，可以生成不同的根Zadoff-Chu序列425。對于素數(shù)P，序列425的數(shù)目是(P-l)。可以通過對每一個根Zadoff-Chu序列進(jìn)行循環(huán)移位操作來生成正交Zadoff-Chu序列425。可以由S/P轉(zhuǎn)換器430將序列425從串行流轉(zhuǎn)換為并行流，并且可以使用傅里葉變換元件435通過長度為NDFT的離散傅里葉變換(DFT)將其變換至頻域。使用映射器440將頻域信號映射至整個信號頻帶內(nèi)的RACH資源。例如，可以使用1.08MHz帶寬用于1.25MHz系統(tǒng)帶寬中的RACH傳輸。將未使用的子載波設(shè)置為零。使用反變換器445通過大小NFFT的反快速傅里葉變換(IFFT)將頻域信號轉(zhuǎn)換回時域。由P/S轉(zhuǎn)換器450將IFFT的輸出從并行轉(zhuǎn)換為串行。在塊重復(fù)元件455中使用配置的重復(fù)因子RPF逐塊重復(fù)信號以生成長度(NFFTxRPF)的重復(fù)序列。然后，由求和器460添加CP采樣和GT以形成輸出信號465，在一個或者更多接入時隙中傳輸該輸出信號465。圖4C概念性地示出了一個示例隨機(jī)接入信道突發(fā)格式的循環(huán)前綴(CP)的生成。在所示的實施例中，示例隨機(jī)接入信道突發(fā)470包括長度為N汗T的前同步碼475的兩個拷貝。循環(huán)前綴具有長度Ncp并且保護(hù)時間間隔(GT)具有長度NcT。然后可以通過從前同步碼475的一個拷貝的結(jié)尾選擇Ncp個符號然后使用這些符號來形成循環(huán)前綴，來形成循環(huán)前綴。圖5概念性地示出了接收機(jī)500的一個示例實施例。在所示的實施例中，接收機(jī)500是基站(圖中未示出)的一部分。然而，受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不受限于在基站中實現(xiàn)的接收機(jī)500。在備選實施例中，可以在用于在空中接口上向一個或者更多移動單元提供無線連接的任意設(shè)備上實現(xiàn)該接收機(jī)500。示例設(shè)備包括但不限于接入點、接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)、以及基站路由器。接收機(jī)500可以實現(xiàn)用于處理和/或分析累積信號能量的多個處理線程，以檢測移動單元提供的消息。接收機(jī)500中的處理線程可以獨(dú)立地和/或并發(fā)地工作，以分析接收到的信號能量的部分，即這些處理線程可以并行操作。受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在支持多線程的單個物理處理器(如中央處理單元)或者多個物理處理器中實現(xiàn)這些處理線程。在所示的實施例中，接收機(jī)500接收包括移動單元傳輸?shù)碾S機(jī)接入信道突發(fā)在內(nèi)的信號。接收機(jī)500包括可以從接收信號中移除循環(huán)前綴的預(yù)處理器505。預(yù)處理器505還可以在頻域相關(guān)器中對處理后的前同步碼進(jìn)行相關(guān)之前，從RACH突發(fā)中選擇并取得該信號中所選長度的部分?？梢詫⒃摱挤值拈L度選擇為與該信號部分的快速傅里葉變換中與前同步碼相對應(yīng)的樣本數(shù)目NFFT相對應(yīng)。例如，F(xiàn)FT大小可以與前同步碼長度加上針對目標(biāo)搜索窗口大小的往返延遲相對應(yīng)。然后可以將預(yù)處理后的信號傳輸至頻域相關(guān)器5iO，頻域相關(guān)器510被配置為使用頻域中的多個參考信號513來處理前同步碼。參考信號513可以與在RACH突發(fā)的前同步碼中找到的不同RACH序列相對應(yīng)。對于多個參考信號513中的每一個，頻域相關(guān)器510可以產(chǎn)生頻域相關(guān)的輸出的隹厶采ao圖5所示的頻域相關(guān)器510的實施例包括順序搜索器，該順序搜索器使用根據(jù)往返延遲的估計而選擇的搜索窗口大小來操作。在一個實施例中，使用增量為14.61km的順序搜索。在第一過程中，針對與從O至14.61km的距離相對應(yīng)的往返延遲(RTD)進(jìn)行搜索。在第二過程中，針對14.61-29.22km進(jìn)行搜索。該順序搜索進(jìn)行至與GT相對應(yīng)的RTD。頻域相關(guān)器510還包括快速傅里葉變換器(FFT)515，用于將預(yù)處理后的前同步碼從時域變換至頻域并且產(chǎn)生包括頻域信號的并行流在內(nèi)的FFT輸出?？梢詫⒃揊FT輸出傳遞給RACH選擇器520，RACH選擇器520用于從與RACH相對應(yīng)的FFT輸出中選擇頻域信號的一個或者更多的并行流并產(chǎn)生RACH選擇器輸出。然后，將該信號傳輸至乘法器525，乘法器525用于將RACH選擇器輸出與一個或者更多參考信號相乘，以產(chǎn)生包括與不同參考信號相對應(yīng)的相乘信號的并行流在內(nèi)的乘法器輸出。然后，可以使用反離散傅里葉變換器(IDFT)530來將乘法器輸出從頻域變換至碼域并且產(chǎn)生針對參考信號的頻域相關(guān)的輸出。通過將與該頻域相關(guān)的輸出相關(guān)聯(lián)的能量與閾值能量值進(jìn)行比較，可以使用能量檢測器535來檢測RACH突發(fā)序列。例如，該頻域相關(guān)的輸出可以與同信號的一部分相關(guān)聯(lián)的能量相對應(yīng)，該部分可以與RACH突發(fā)中的一個或者更多前同步碼相對應(yīng)。因此，能量檢測器535可以將與每一個頻域相關(guān)的輸出相關(guān)聯(lián)的能量相加或求和。如果這些輸出與前同步碼相對應(yīng)，則這些輸出中的能量之和應(yīng)當(dāng)超過所選閾值。在所示的實施例中，能量檢測器535包括用于將頻域相關(guān)的輸出限制為所選搜索窗口大小以產(chǎn)生服制輸出的撥索窗口限制器540。例如，可以選擇搜索窗口大小以與小區(qū)半徑或者小區(qū)半徑的范圍相對應(yīng)。能量檢測器535還可以包括用于確定該限制輸出的能量的能量模塊545和用于將與不同輸出相關(guān)聯(lián)的能量求和的能量組合器550，所述不同輸出可以與RACH突發(fā)中的前同步碼的重復(fù)相對應(yīng)。能量檢測器535還可以包括用于對能量值與閾值能量值進(jìn)行比較的閾值模塊555。圖6A和6B概念性地示出了針對兩種隨機(jī)接入信道突發(fā)格式的隨機(jī)接入信道突發(fā)檢測序列。圖6A示出了針對包括循環(huán)前綴和前同步碼在內(nèi)的隨機(jī)接入信道突發(fā)格式的隨機(jī)接入信道突發(fā)檢測序列。在所示的隨機(jī)接入信道突發(fā)檢測序列中，接收機(jī)進(jìn)行第一過程，在該第一過程中，在與從Okm至約15km的小區(qū)半徑范圍相對應(yīng)的搜索窗口上搜索接收到的信號。將該第一過程的搜索窗口延遲與循環(huán)前綴的持續(xù)時間相對應(yīng)的時間并且延長與前同步碼的持續(xù)時間相對應(yīng)的時間，在本情況中，該前同步碼是Zadoff-Chu序列。然后，接收機(jī)可以進(jìn)行第二過程，在該第二過程中，在與從15km至約30km的小區(qū)半徑范圍相對應(yīng)的搜索窗口上搜索接收到的信號。將該第二過程的搜索窗口延遲與循環(huán)前綴的兩倍持續(xù)時間相對應(yīng)的時間并且延長與前同步碼的持續(xù)時間相對應(yīng)的時間。第三過程在與從30km至約45km的小區(qū)半徑范圍相對應(yīng)的搜索窗口上搜索。將該第三過程的搜索窗口延遲與循環(huán)前綴的三倍持續(xù)時間相對應(yīng)的時間并且延長與前同步碼的持續(xù)時間相對應(yīng)的時間。盡管在圖6A中示出了三個過程，但是受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不受限于該數(shù)目的過程并且在備選實14施例中，可以執(zhí)行任意數(shù)目的過程。圖6B示出了針對包括循環(huán)前綴、前同步碼以及該前同步碼的一次重復(fù)在內(nèi)的隨機(jī)接入信道突發(fā)格式的隨機(jī)接入信道突發(fā)檢測序列。在所示的隨機(jī)接入信道突發(fā)檢測序列中，接收機(jī)進(jìn)行第一過程，在該第一過程中，在與從0km至約15km的小區(qū)半徑范圍相對應(yīng)的兩個近似連續(xù)或相鄰的搜索窗口上搜索接收到的信號。將該第一過程的第一搜索窗口延遲與循環(huán)前綴的持續(xù)時間相對應(yīng)的時間，并且將該第一過程的第二搜索窗口延遲與循環(huán)前綴的持續(xù)時間加上第一搜索窗口的持續(xù)時間。接收機(jī)在第一和第二搜索窗口期間累積能量。由于前同步碼和前同步碼的重復(fù)中的序列相同，在第一和第二搜索窗口期間累積的能量建設(shè)性地相加。然后，該接收機(jī)將第一和第二搜索窗口期間檢測到的能量組合以確定是否己經(jīng)檢測到隨機(jī)接入信道突發(fā)的前同步碼。該接收機(jī)還可以進(jìn)行第二和第三過程，在這兩個過程中，在與從15km至約30km的小區(qū)半徑范圍相對應(yīng)的兩個近似連續(xù)或相鄰的搜索窗口上以及從30km至約45km的小區(qū)半徑范圍相對應(yīng)的兩個近似連續(xù)或相鄰的搜索窗口上搜索接收到的信號。將每一過程的第一搜索窗口分別延遲與循環(huán)前綴的兩倍和三倍持續(xù)時間相對應(yīng)的時間。將每一過程的第二搜索窗口分別延遲與循環(huán)前綴的兩倍和三倍持續(xù)時間加上第一搜索窗口的持續(xù)時間。對于每一過程，接收機(jī)在第一和第二搜索窗口期間累積能量，并且將在第一和第二搜索窗.口期間檢測到的能量進(jìn)行組合。如果在任一過程的第一和第二搜索窗口中累積的能量超過閾值，則接收機(jī)確定已經(jīng)檢測到隨機(jī)接入信道突發(fā)的前同步碼。已經(jīng)分析了上面討論的四種前同步碼格式的檢測性能。圖7示出了針對AWGN信道的理論檢測性能。簽名的數(shù)目是64，并且搜索窗口大小與該小區(qū)的最大往返延遲(RTD)相對應(yīng)。假定對于所有簽名，誤報概率是PFA-0."/。，并且采用整個延遲假設(shè)。如圖7所示，在遺漏檢測概率PM-0.1。/。處，通過將RPF從1增加至2，檢測性能提高2.3dB，并且通過進(jìn)一步將RPF增加至3，檢測性能進(jìn)一步提高1.3dB。表2示出了針對靜態(tài)信道和TU信道的所有RACH格式所需的Es/NO的總結(jié)。對于TU信道，可以添加5.5dB余量以獲得所.需Es/N0。15表2:所需Es/N。(PFA=0.1%，PM=0.1%)數(shù)li.^^^^^^^^^^^^^^^^■#德.孰格式ii1-19.5-14.0格式222-21.8-16.3格式333-23,1-17.6格式432-21.7-16.2可以使用擴(kuò)展的COST-231Okumum-Hata郊區(qū)路徑損耗模型來執(zhí)行鏈路預(yù)算分析。在Okumura-Hata模型中，將路徑損耗建模為PZ=46.3+33.91og/;-13.821og/va(/2m)+(44.9-6.551og/26)logd+C^巾a(;zw)=(i.ii0g/;-o.7)/zw-(i.56iog/;-o.8)乂載波頻率，單位MHz節(jié)點B天線高度，單位mUE天線高度，單位mA節(jié)點B和UE之間的距離，單位kmC:常量因子。對于中等規(guī)模城市和郊區(qū)區(qū)域CK)dB，對于大城市區(qū)域03dB。表B中示出了鏈路預(yù)算分析中使用的系統(tǒng)參數(shù)。表B:用于鏈路<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>使用該路徑損耗模型，獲得天線連接器處的Es/No為:Es/N。=PL-Pn。ise-IoT+Pmax-P。ther+GNB+GUE其中PL代表傳播損耗、Pn。ise代表等價噪聲功率、IOT是熱干擾、Pmax是UE最大傳輸功率、P。t^是其他損耗、G仰和GuE代表節(jié)點B和UE天線增益。對于-174dBm/Hz的熱噪聲PSD以及5dB的上行鏈路噪聲系數(shù)，總有效噪聲PSD是-169犯m/Hz。針對1.08MHz的RACH帶寬，獲得噪聲功率為-108.7dBm。假定IoT和其它損耗的值可忽略。圖8和9針對基站天線高度30m、90m和90m示出了Es/No相對節(jié)點B與UE之間的距離。圖8針對載波頻率2.1GHz。對于2.1GHz的載波頻率，對于90m天線高度，可以用RACH格式l覆蓋多至12km的半徑并且用RACH格式2覆蓋多至14km的半徑。通過放寬PM要求或者在良好的信道條件下，可以進(jìn)一步擴(kuò)展覆蓋。圖9示出了針對載波頻率900MHz的Es/No。格式l和2的覆蓋分別是30km和38km?；谶@些觀察，對于較大小區(qū)的操作，不必須總是擴(kuò)展前同步碼長度。本文討論的靈活RACH結(jié)構(gòu)可以用于范圍擴(kuò)展。所提出的結(jié)構(gòu)使用固定長度的CP以及可配置數(shù)目的子幀和前同步碼重復(fù)因子。所提出的結(jié)構(gòu)減少了用于擴(kuò)展的RACH的CP開銷，并且允許較大的搜索窗口大小。通過配置子幀的數(shù)目以及重復(fù)因子，可以選擇RACH結(jié)構(gòu)用于大范圍的部署場景?；谛^(qū)的RACH結(jié)構(gòu)配置還可以用于簡化配置，使得可以用相同的RACH結(jié)構(gòu)來配置相同小區(qū)中的移動單元。本文討論的靈活RACH結(jié)構(gòu)可以允許具有最小的循環(huán)前綴(CP)開銷的RACH結(jié)構(gòu)的傳輸。這顯著增加了最大小區(qū)大小。例如，將針對2個子幀的RACH結(jié)構(gòu)的可能小區(qū)大小擴(kuò)展至45km，而不是30km，同時具有相'同的檢測性能。該方案允許運(yùn)行商根據(jù)無線條件以及部署場景來最優(yōu)地配置RACH結(jié)構(gòu)。在特定部署場景中，可以使用轉(zhuǎn)發(fā)器用于較大小區(qū)的操作。此外，存在具有射頻拉遠(yuǎn)(remoteradiohead)的部署場景。在這些場景中，RACH結(jié)構(gòu)要求更長的GT以覆蓋較大RTD，但是不要求前同步碼擴(kuò)展。在這些情況中，可以使用不具有前同步碼重復(fù)的較長的RACH結(jié)構(gòu)。由于可以以對于受益于本文教義的本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的不同但等價的方式來修改和實現(xiàn)本發(fā)明，因此上面公開的特定實施例僅作為示意。此外，除了在以下權(quán)利要求中描述之外，不應(yīng)對本文的構(gòu)造或設(shè)計的細(xì)節(jié)進(jìn)行任何限制。因此，顯而易見地，可以更改或者修改上面公開的特定實施例，并且認(rèn)為所有這些變型都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本文所要尋求的保護(hù)在以下權(quán)利要求中予以闡述。18權(quán)利要求1、一種方法，包括生成隨機(jī)接入信道突發(fā)，所述隨機(jī)接入信道突發(fā)包括循環(huán)前綴和前同步碼的所選次數(shù)的重復(fù)，重復(fù)的次數(shù)是基于小區(qū)半徑和無線傳輸頻率中的至少一個來選擇的；以及在空中接口上傳輸所述隨機(jī)接入信道突發(fā)。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，生成隨機(jī)接入信道突發(fā)包括當(dāng)小區(qū)半徑較大時，生成包括所述前同步碼的較大次數(shù)的重復(fù)在內(nèi)的隨機(jī)接入信道突發(fā)；當(dāng)小區(qū)半徑較小時，生成包括較小次數(shù)的重復(fù)在內(nèi)的隨機(jī)接入信道突發(fā)。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，包括在至少一個廣播信道上從至少一個基站接收指示所選重復(fù)次數(shù)的信息。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，傳輸所述隨機(jī)接入信道突發(fā)包括在所選數(shù)目的子幀期間傳輸所述隨機(jī)接入信道突發(fā)。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所選數(shù)目的子幀期間傳輸所述隨機(jī)接入信道突發(fā)包括在基于前同步碼的所選重復(fù)次數(shù)和所選的保護(hù)時間間隔而選擇的數(shù)目的子幀期間，傳輸所述隨機(jī)接入信道力必大友°6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，傳輸所述隨機(jī)接入信道突發(fā)包括在基于前同步碼的所選重復(fù)次數(shù)和保護(hù)時間間隔而選擇的數(shù)目的子幀期間，傳輸所述隨機(jī)接入信道突發(fā)，其中所述保護(hù)時間間隔是基于小區(qū)半徑和無線傳輸頻率中的至少一個來選擇的。7、一種方法，包括接收包括指示隨機(jī)接入信道突發(fā)的信息在內(nèi)的信號，所述隨機(jī)接入信道突發(fā)包括循環(huán)前綴和前同步碼的所選次數(shù)的重復(fù)，重復(fù)的次數(shù)是基于小區(qū)半徑和無線傳輸頻率中的至少一個來選擇的；以及基于接收到的信號來檢測傳輸了所述隨機(jī)接入信道突發(fā)的移動單元。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括基于小區(qū)半徑和無線傳輸頻率中的至少一個來選擇重復(fù)的次數(shù)。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，選擇重復(fù)的次數(shù)包括當(dāng)小區(qū)半徑較大時，選擇前同步碼的較大次數(shù)的重復(fù)；當(dāng)小區(qū)半徑較小時，選擇較小次數(shù)的重復(fù)。10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中選擇重復(fù)的次數(shù)包括當(dāng)無線傳輸頻率較高時，選擇前同步碼的較大次數(shù)的重復(fù)；當(dāng)無線傳輸頻率較低時，選擇前同步碼的較小次數(shù)的重復(fù)。11、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括在空中接口上廣播所選的重復(fù)次數(shù)。12、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，接收包括指示隨機(jī)接入信道突發(fā)的信息在內(nèi)的信號包括在所選數(shù)目的子幀期間接收所述信號。13、根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括基于前同步碼的所選重復(fù)次數(shù)和所選的保護(hù)時間間隔，來選擇所述子幀的數(shù)目。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括基于小區(qū)半徑和無線傳輸頻率中的至少一個來選擇保護(hù)時間間隔。15、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，檢測移動單元包括在多個搜索窗口期間累積與接收到的信號相關(guān)聯(lián)的能量，所述多個搜索窗口是以基于小區(qū)半徑而確定的偏移來相對于彼此延遲的。16、根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，累積與接收到的信號相關(guān)聯(lián)的能量包括:在與所述搜索窗口中的每一個相關(guān)聯(lián)的所選數(shù)目的時間段內(nèi)累積與接收到的信號相關(guān)聯(lián)的能量，時間段的所選數(shù)目與前同步碼的所選重復(fù)次數(shù)相對應(yīng)。17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，檢測移動單元包括將在所選數(shù)目的時間段期間累積的能量進(jìn)行組合。18、根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，檢測移動單元包括當(dāng)在與所述搜索窗口之一相關(guān)聯(lián)的所選數(shù)目的時間段期間累積的能量超過閾值時，檢測到所述移動單元。全文摘要本發(fā)明提供了一種涉及可配置隨機(jī)接入信道結(jié)構(gòu)的方法。所述方法的一個實施例包括生成隨機(jī)接入信道突發(fā)，所述隨機(jī)接入信道突發(fā)包括循環(huán)前綴和前同步碼的所選次數(shù)的重復(fù)。所述重復(fù)的次數(shù)是基于小區(qū)半徑和無線傳輸頻率中的至少一個來選擇的。所述方法的該實施例還包括在空中接口上傳輸所述隨機(jī)接入信道突發(fā)。文檔編號H04W16/24GK101637040SQ200780052221公開日2010年1月27日申請日期2007年6月28日優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日發(fā)明者埃克巴·賈米,李貞雅,賽義德·塔特什申請人:朗訊科技公司