專(zhuān)利名稱(chēng)：用于tdd-lte上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于TDD-LTE(Time Division Duplexing-Long Term Evolution，時(shí)分雙工模式的長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng))上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào) 的快速檢測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù)：
在TDD-LTE傳輸上行數(shù)據(jù)時(shí)，為了數(shù)據(jù)傳輸分配資源或者取得上行同步，引入隨 機(jī)接入過(guò)程。在該過(guò)程中，為了標(biāo)識(shí)發(fā)起隨機(jī)接入請(qǐng)求的終端，需要用到隨機(jī)接入前導(dǎo)信 號(hào)。在競(jìng)爭(zhēng)模式下，UE (User Equipment，用戶設(shè)備)隨機(jī)選擇前導(dǎo)來(lái)進(jìn)行隨機(jī)接入，為了檢 測(cè)UE具體選擇了哪一個(gè)前導(dǎo)，需要對(duì)UE發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。TDD-LTE系統(tǒng)中，隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)在頻域上占用6個(gè)資源塊(1. 08MHz)，這是為 了匹配LTE系統(tǒng)規(guī)定的最小傳輸帶寬。所述前導(dǎo)信號(hào)為ZadofT-Chu序列經(jīng)過(guò)信號(hào)處理產(chǎn) 生，所述序列有著良好的自相關(guān)性和互相關(guān)性，用它作為可以減少相鄰小區(qū)間前導(dǎo)信號(hào)的 干擾，且便于基站的檢測(cè)。TDD-LTE系統(tǒng)中規(guī)定每個(gè)小區(qū)中可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)序列為64 個(gè)，基站可以通過(guò)下行廣播信號(hào)告知用戶本小區(qū)可用的前導(dǎo)序列相關(guān)參數(shù)。終端從小區(qū)允 許使用的上行前導(dǎo)序列中隨機(jī)地選擇一個(gè)作為其隨機(jī)接入的前導(dǎo)，在基站端檢測(cè)出該前導(dǎo) 信號(hào)，以獲得用戶的身份標(biāo)識(shí)，然后對(duì)該用戶作出接入響應(yīng)，從而使該用戶獲得上行同步， 由于同一小區(qū)的前導(dǎo)序列之間有一定關(guān)系，另外，前導(dǎo)信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻，非理想信道，下變 頻后，可能有很大的失真，這些因素會(huì)導(dǎo)致基站對(duì)前導(dǎo)誤檢或者無(wú)法識(shí)別，從而導(dǎo)致用戶接 入失敗。因此，基站對(duì)前導(dǎo)信號(hào)的正確檢測(cè)是保證用戶隨機(jī)接入成功的首要前提?，F(xiàn)有的檢測(cè)方法中，首先根據(jù)64個(gè)本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列生成64個(gè)小區(qū)前導(dǎo)信 號(hào)，然后將接收到的用戶發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)分別與前述64個(gè)小區(qū)前導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，相 關(guān)峰最大的那個(gè)即為用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)，這樣處理將要進(jìn)行非常大的數(shù)學(xué)運(yùn)算和存 儲(chǔ)空間，它的運(yùn)算量可以從數(shù)學(xué)的角度來(lái)分析將接收到的UE的前導(dǎo)信號(hào)與小區(qū)的一個(gè)前 導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)，需要做(4096+448)*2-1次相關(guān)運(yùn)算，其中，4096為基帶信號(hào)，即前導(dǎo)信號(hào) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，448為插入循環(huán)前綴的長(zhǎng)度，與小區(qū)中所有的前導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)則一共要 做64次相關(guān)運(yùn)算，即乘法運(yùn)算的次數(shù)為((4096+448) *2_1) *63。又由于TDD-LTE的數(shù)據(jù)為分 I、Q兩路的復(fù)數(shù)，每?jī)蓚€(gè)復(fù)數(shù)相乘需要做四次實(shí)數(shù)相乘和兩次實(shí)數(shù)相加運(yùn)算，用傳統(tǒng)的直接 相關(guān)檢測(cè)算法，需要進(jìn)行((4096+448) *2-1)*63*4次乘法運(yùn)算和((4096+448) *2_1) *63*2 次加法運(yùn)算，這么大的運(yùn)算量無(wú)論是用軟件，硬件還是軟件和硬件相結(jié)合來(lái)處理，都需要很 長(zhǎng)一段時(shí)間的延時(shí)，這將嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品反應(yīng)速度很慢，達(dá)不到一定 的技術(shù)指標(biāo)。因此，亟待提供一種用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法及裝置 以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的 快速檢測(cè)方法及裝置，采用該方法和裝置可以顯著降低進(jìn)行隨機(jī)接入信號(hào)檢測(cè)時(shí)的運(yùn)算 量，減小系統(tǒng)存儲(chǔ)空間，從而有效加快產(chǎn)品運(yùn)算速度，提高產(chǎn)品整體性能。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào) 的快速檢測(cè)方法，其包括以下步驟接收用戶發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)，并解調(diào)所述前導(dǎo)信號(hào)以獲得相應(yīng)的用戶前導(dǎo)序列；
將所述用戶前導(dǎo)序列與本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列作相關(guān)運(yùn)算以獲得用戶發(fā)送的標(biāo) 準(zhǔn)前導(dǎo)序列；以及根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)前述方法的裝置，其包括接收模塊、解調(diào)模塊、計(jì)算模 塊和標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)生成模塊。其中，所述接收模塊用于接收用戶發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)；所述解調(diào) 模塊用于解調(diào)所述接收模塊接收到的前導(dǎo)信號(hào)以獲得相應(yīng)的用戶前導(dǎo)序列；所述計(jì)算模塊 用于將所述解調(diào)模塊獲得的用戶前導(dǎo)序列與本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列作相關(guān)運(yùn)算以獲得用 戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列；所述標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)生成模塊用于根據(jù)所述計(jì)算模塊計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)前 導(dǎo)序列獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法 及裝置先將接收到的用戶發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)解調(diào)，然后再將獲得的用戶前導(dǎo)序列與本地可用 的64個(gè)小區(qū)前導(dǎo)序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，最終獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)，該方法可以在準(zhǔn) 確檢測(cè)出上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的同時(shí)，大大降低信號(hào)檢測(cè)時(shí)的運(yùn)算量，減小系統(tǒng)存儲(chǔ)空 間，提高運(yùn)算速度，加快產(chǎn)品響應(yīng)速度，滿足實(shí)時(shí)性要求，提高產(chǎn)品的整體性能。通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明 的實(shí)施例。


圖1為本發(fā)明用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施例 的流程示意圖。圖2為圖1所示快速檢測(cè)方法的步驟SlOl的詳細(xì)流程示意圖。圖3為圖1所示快速檢測(cè)方法的步驟S103的詳細(xì)流程示意圖。圖4為本發(fā)明用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法的另一實(shí)施例 的流程示意圖。圖5為本發(fā)明用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例 的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類(lèi)似的元件標(biāo)號(hào)代表類(lèi)似的元件。如 上所述，本發(fā)明提供了一種用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法，采用該 方法顯著降低進(jìn)行隨機(jī)接入信號(hào)檢測(cè)時(shí)的運(yùn)算量，減小系統(tǒng)存儲(chǔ)空間，從而有效加快產(chǎn)品 運(yùn)算速度，提高產(chǎn)品整體性能。
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案。圖1為本發(fā)明用于TDD-LTE 上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖。如圖1所示，本實(shí)施 例的用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法，包括以下步驟步驟SlOl 接收用戶發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)，并解調(diào)所述前導(dǎo)信號(hào)以獲得相應(yīng)的用戶前 導(dǎo)序列；具體的，首先通過(guò)接收機(jī)采集用戶終端發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)，主要為在硬件平臺(tái)進(jìn)行數(shù) 據(jù)采集，其過(guò)程實(shí)施容易，在此未作具體介紹。解調(diào)所述前導(dǎo)信號(hào)的過(guò)程如圖2所示，包括 將接收到的前導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行去循環(huán)前綴、頻譜搬移、FFT變換、解映射和IFFT變換處理，這樣 就可以得到用戶前導(dǎo)序列。由于該過(guò)程嚴(yán)格為步驟S103的逆運(yùn)算，且下文將從數(shù)學(xué)的角度 詳細(xì)介紹步驟S103的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，故此處不對(duì)解調(diào)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
步驟S102 將所述用戶前導(dǎo)序列與本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列作相關(guān)運(yùn)算以獲得用 戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列。進(jìn)一步地，在步驟S102之前，還可以包括預(yù)生成本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列的步驟。 具體的，該步驟包括a)確定生成小區(qū)前導(dǎo)序列所需的前導(dǎo)根序列的數(shù)量以及每個(gè)根序列的派生序列 的個(gè)數(shù)。小區(qū)中的前導(dǎo)序列是由1個(gè)或者多個(gè)根序列派生得到，如果由一個(gè)根序列產(chǎn)生 的前導(dǎo)不夠64個(gè)，再把邏輯根序列序號(hào)以遞增的方式向后移一位，查表二獲得對(duì)應(yīng)的物 理根序列序號(hào)u，以同樣的方式，生成M個(gè)前導(dǎo)，把這次生成的M個(gè)前導(dǎo)的序號(hào)定為M+1 M，如此類(lèi)推，直到產(chǎn)生Ar =L64/M」個(gè)根序列，取前面的64個(gè)前導(dǎo)，即最后一個(gè)根序列只取 64-Mx(L64/M」-1)個(gè)前導(dǎo)。假設(shè)N。s配置為5，查表一得N。s值為12，則每個(gè)根序列產(chǎn)生的 前導(dǎo)序列的數(shù)目為從=「139/12>11個(gè)，一共需要;\'=|_64/11>6個(gè)根序列，6個(gè)根序列一 共產(chǎn)生66個(gè)前導(dǎo)，最后一個(gè)前導(dǎo)根序列只取前面的64-11>464/11」-1) = 9個(gè)前導(dǎo)序列。零 相關(guān)區(qū)的長(zhǎng)度與根序列的數(shù)目關(guān)系見(jiàn)表一。
~1同一個(gè)$序列不同根序列的總個(gè)小區(qū)半徑
(、Nr,值 f f的前導(dǎo)碼ι數(shù)N:似/r{k){km)
配置(s個(gè)數(shù)L· /H .、八,
M- Nzr/
___ΜΛ A,J___0 = 2 69 . 1 ΖΖΖ _1__4__35__2__1.3
2—62431.7
3一8" 8一 42.3
4—1014一 5~2.8
5—12126—3.7
6丨15丨10丨7丨4.5表一b)根據(jù)物理根序列序號(hào)U值，獲得小區(qū)中的所有的前導(dǎo)根序列。通過(guò)Ncs值把這64個(gè)前導(dǎo)分為N組(即N個(gè)根序列)，這N組數(shù)據(jù)的計(jì)算方法是 一樣的，只是參數(shù)u不一樣，這u值是通過(guò)系統(tǒng)消息中的邏輯根序列序號(hào)參數(shù)查表二獲得邏 輯根序列序號(hào)U，根據(jù)公式(1)計(jì)算出每一組的第一個(gè)前導(dǎo)序列。假設(shè)給定的邏輯根序列序號(hào)為20，需要前導(dǎo)根序列的數(shù)目為N = 5，查表二獲得對(duì)應(yīng)的物理根序列序號(hào)為u = 11， 則其余N-I = 4組分別為邏輯根序號(hào)21，22，23和24對(duì)應(yīng)的物理根序列序號(hào)u，查表二得u =128，U= 12, U= 127，u = 13，把u值代入公式(1)中，可以得到五個(gè)序列，這五個(gè)序列 統(tǒng)稱(chēng)為前導(dǎo)根序列。物理根序列序號(hào)u由系統(tǒng)信息中的邏輯根序列序號(hào)查表二(協(xié)議[1] 中的表5. 7. 2-5)獲得，計(jì)算前導(dǎo)根序列的公式如下
πιιη{η-\-\)‘
權(quán)利要求
一種用于TDD LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法，其特征在于，包括接收用戶發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)，并解調(diào)所述前導(dǎo)信號(hào)以獲得相應(yīng)的用戶前導(dǎo)序列；將所述用戶前導(dǎo)序列與本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列作相關(guān)運(yùn)算以獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列；以及根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速檢測(cè)方法，其特征在于，將所述用戶前導(dǎo)序列與本地可 用小區(qū)前導(dǎo)序列作相關(guān)運(yùn)算以獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列的步驟包括將所述用戶前導(dǎo)序列與本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列求互相關(guān)函數(shù)以獲得所述本地可用小 區(qū)前導(dǎo)序列中與所述用戶前導(dǎo)序列同根的序列及其派生序列；以及將所述用戶前導(dǎo)序列與本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列中與所述用戶前導(dǎo)序列同根的序列及 其派生序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算以獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速檢測(cè)方法，其特征在于，還包括預(yù)生成所述本地可 用小區(qū)前導(dǎo)序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述預(yù)生成所述本地可用小區(qū) 前導(dǎo)序列的步驟包括確定生成小區(qū)前導(dǎo)序列所需的前導(dǎo)根序列的數(shù)量以及每個(gè)根序列的派生序列的個(gè)數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)消息獲得邏輯根序列序號(hào)u值，并獲得相應(yīng)的所述前導(dǎo)根序列；以及 將所述前導(dǎo)根序列進(jìn)行循環(huán)移位，以產(chǎn)生所有的所述本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列獲得 用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)的步驟包括對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列進(jìn)行傅里葉變換，映射，傅里葉逆變換，頻譜搬移和加循環(huán)前綴的 處理；則解調(diào)所述前導(dǎo)信號(hào)以獲得相應(yīng)的用戶前導(dǎo)序列的步驟具體為對(duì)接收到的所述前導(dǎo) 信號(hào)進(jìn)行去循環(huán)前綴，頻譜搬移，傅里葉變換、解映射和傅里葉逆變換處理。
6.一種用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)裝置，其特征在于，包括 接收模塊，用于接收用戶發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)；解調(diào)模塊，用于解調(diào)所述接收模塊接收到的前導(dǎo)信號(hào)以獲得相應(yīng)的用戶前導(dǎo)序列； 計(jì)算模塊，用于將所述解調(diào)模塊獲得的用戶前導(dǎo)序列與本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列作相關(guān) 運(yùn)算以獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列；以及標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)生成模塊，用于根據(jù)所述計(jì)算模塊計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列獲得用戶發(fā)送的 標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的快速檢測(cè)裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括第一計(jì)算單元，用于將所述用戶前導(dǎo)序列與本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列求互相關(guān)函數(shù)以獲 得所述本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列中與所述用戶前導(dǎo)序列同根的序列及其派生序列；和第二計(jì)算單元，用于將所述用戶前導(dǎo)序列與所述第一計(jì)算單元獲得的與所述用戶前導(dǎo) 序列同根的序列及其派生序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算以獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括 小區(qū)前導(dǎo)序列生成模塊，用于預(yù)生成所述本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于TDD-LTE上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的快速檢測(cè)方法，其包括以下步驟接收用戶發(fā)送的前導(dǎo)信號(hào)，并解調(diào)所述前導(dǎo)信號(hào)以獲得相應(yīng)的用戶前導(dǎo)序列；將所述用戶前導(dǎo)序列與本地可用小區(qū)前導(dǎo)序列作相關(guān)運(yùn)算以獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列；以及根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列獲得用戶發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)信號(hào)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于實(shí)現(xiàn)前述方法的裝置，本發(fā)明的快速檢測(cè)方法及裝置可以在準(zhǔn)確檢測(cè)出上行隨機(jī)接入前導(dǎo)信號(hào)的同時(shí)，大大降低運(yùn)算量，減小系統(tǒng)存儲(chǔ)空間，加快產(chǎn)品運(yùn)算速度，提高產(chǎn)品整體性能。
文檔編號(hào)H04B1/707GK101951272SQ201010278610
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者張家平, 張陽(yáng), 朱富利, 李恩全, 柯丹 申請(qǐng)人:湖北眾友科技實(shí)業(yè)股份有限公司