專利名稱：一種隨機(jī)接入信號的檢測方法、裝置及基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隨機(jī)接入信號的檢測方法、裝置及
基站O
背景技術(shù)：
長期演進(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)和時分雙工(Time Division Duplexing, TDD)兩種方式,在TDD方式的移動通信系統(tǒng)中，接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載，其單方向的資源在時間上是不連續(xù)的，時間資源在兩個方向上進(jìn)行了分配。TDD-LTE由于無需成對的頻率，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，一個終端只有完成上行信道的時間同步后,才能被調(diào)度進(jìn)行上行傳輸，初始同步過程中終端通過在物理隨機(jī)接入信道(Physical Random AccessChannel, PRACH)上發(fā)送前導(dǎo)序列，基站負(fù)責(zé)檢測該P(yáng)RACH請求所攜帶的信息，以確定上行同步的定時調(diào)整量，并將其發(fā)射給終端，終端根據(jù)下發(fā)的定時調(diào)整量對上行發(fā)射數(shù)據(jù)時刻進(jìn)行調(diào)整，從而實現(xiàn)上行信道的時間同步，這個過程通常被稱為隨機(jī)接入過程。第3 代合作伙伴計劃(3rd Generation Partnership Project, 3GPP) LTE 協(xié)議中對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個簽名序列，隨機(jī)訪問信道(Random Access Channel, RACH)首先由終端發(fā)起，終端從已生成的64個簽名序列中隨機(jī)選擇一個作為本次發(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)選擇一個并映射到該時頻資源塊上，產(chǎn)生前導(dǎo)序列并生成基帶信號進(jìn)行發(fā)送。基站需要對PRACH中的前導(dǎo)序列進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到前導(dǎo)序列時，認(rèn)為有用戶接入，執(zhí)行后續(xù)用戶接入操作?，F(xiàn)有對隨機(jī)接入信號的檢測技術(shù)中，如申請?zhí)枮?01010515806.6的中國發(fā)明專利申請《TD-LTE系統(tǒng)中的隨機(jī)接入檢測裝置及檢測方法》，公開了一種TD-LTE系統(tǒng)中的隨機(jī)接入檢測裝置及檢測方法，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)檢測單元、門限檢測單元。其中，門限檢測單元采用了峰值檢測方法。又如申請?zhí)枮?00910158908.4的中國發(fā)明專利《基于隨機(jī)接入過程的檢測方法和檢測裝置》，公開了一種基于隨機(jī)接入過程的檢測方法和檢測裝置，該方法包括:對接收到的RACH信號與本地根序列進(jìn)行時域相關(guān)處理以獲取得多個RACH時域相關(guān)值序列；判斷各RACH時域相關(guān)值序列中每個搜索窗內(nèi)的相應(yīng)RACH時域相關(guān)值中的最大值是否大于第一檢測門限；當(dāng)存在連續(xù)相鄰的若干個搜索窗都具有大于第一檢測門限的峰值時，判斷該峰值是否大于第二檢測門限時，將該峰值對應(yīng)的定時位置轉(zhuǎn)換為定時調(diào)整量，以提供上行同步時間信息。該發(fā)明使用了兩個門限，使用兩個門限檢測時，系統(tǒng)對序列的時域相關(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)存在的共同問題在于:基站對接收到的PRACH信號進(jìn)行處理過程中，通常會采用過采樣操作，過采樣操作雖然為判斷是否有信號接入提供了較高檢測精度，但是會導(dǎo)致時延功率譜的功率泄露，在時延功率譜中時域相關(guān)值的峰值的附近出現(xiàn)旁瓣，這些旁瓣也屬于有效信號，而現(xiàn)有技術(shù)一般選擇直接對峰值進(jìn)行檢測，這樣就會造成有效功率的檢測損失，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)明實施例提供了一種隨機(jī)接入信號的檢測方法、裝置及基站，用以解決現(xiàn)有隨機(jī)接入信號的檢測方法中，由于時延功率譜有效功率的檢測損失，導(dǎo)致漏檢使得系統(tǒng)接入性能降低的問題。基于上述問題，本發(fā)明實施例提供的一種隨機(jī)接入信號的檢測方法，包括:對終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時域信號進(jìn)行處理，提取對應(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，得到對應(yīng)的功率時延譜；對所述功率時延譜進(jìn)行分窗；針對每個窗，對該窗的窗內(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門限相比較，判斷該窗是否有用戶接入。本發(fā)明實施例提供的一種隨機(jī)接入信號的檢測裝置，包括:提取單元，用于對終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時域信號進(jìn)行處理，提取對應(yīng)的頻域ZC接收序列；功率時延譜計算單元，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，得到對應(yīng)的功率時延譜；底噪去除單元，用于對所述功率時延譜進(jìn)行分窗，并針對每個窗，對該窗的窗內(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，用于針對每個窗，使用該窗的有效功率和與檢測門限相比較，判斷該窗是否有用戶接入。本發(fā)明實施例提供的基站，包括本發(fā)明實施例提供的上述隨機(jī)接入信號的檢測裝置。本發(fā)明實施例提供的隨機(jī)接入信號的檢測方法、裝置及基站，對生成的功率時延譜進(jìn)行分窗，針對每個窗，對該窗的窗內(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門限相比較，判斷是否有用戶接入，對窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，還原了時延功率譜的有效功率，補(bǔ)償了由于過采樣導(dǎo)致的有效功率損失，降低了漏檢幾率，提高了隨機(jī)接入信號檢測性能。


圖1為本發(fā)明實施例提供的隨機(jī)接入信號的檢測方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的計算功率時延譜的流程圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的隨機(jī)接入信號的檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖之一；圖4為本發(fā)明實施例提供的隨機(jī)接入信號的檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖之二。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明實施例提供的隨機(jī)接入信號的檢測方法、裝置及基站的具體實施方式
進(jìn)行說明。本發(fā)明實施例提供的一種隨機(jī)接入信號的檢測方法，如圖1所示，具體包括以下步驟:S101、對終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時域信號進(jìn)行處理，提取對應(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，得到對應(yīng)的功率時延譜；S103、對功率時延譜進(jìn)行分窗；S104、針對每個窗，對該窗的窗內(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門限相比較，判斷該窗是否有用戶接入。下面對上述各步驟的具體實現(xiàn)方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。上述步驟SlOl中，對終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時域信號進(jìn)行處理，提取對應(yīng)的頻域ZC接收序列,具體通過下述步驟實現(xiàn):對終端發(fā)送的PRACH時域信號去除其循環(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，得到對應(yīng)的功率時延譜的過程，如圖2所示，具體可以通過下述兩個步驟實現(xiàn):S201、對頻域ZC接收序列和所述無移位本地簽名序列執(zhí)行相關(guān)操作，生成對應(yīng)的頻域相關(guān)序列；S202、對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，得到功率時延譜?，F(xiàn)有技術(shù)中，移動終端會使用頻域ZC本地序列進(jìn)行循環(huán)移位后發(fā)射，經(jīng)過信道失真后，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本地序列可以對應(yīng)由不同根產(chǎn)生，一個根產(chǎn)生的一個頻域ZC本地序列可以對應(yīng)產(chǎn)生個頻域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，這樣，基站實際在對頻域ZC接收序列和所述無移位本地簽名序列執(zhí)行相關(guān)操作的過程中，會分別使用
權(quán)利要求
1.一種隨機(jī)接入信號的檢測方法，其特征在于，包括: 對終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時域信號進(jìn)行處理，提取對應(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，得到對應(yīng)的功率時延譜； 對所述功率時延譜進(jìn)行分窗； 針對每個窗，對該窗的窗內(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，所述針對每個窗，對該窗的窗內(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: 對該窗內(nèi)所有功率點的功率進(jìn)行疊加，得到窗內(nèi)功率和.5 計算該窗的窗內(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: 對所述功率時延譜中的所有功率點的功率進(jìn)行平均，得到粗平均噪聲功率； 以A.Ntl為粗噪聲門限，統(tǒng)計該功率時延譜中功率小于A.N0的功率點，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)計該窗內(nèi)所有功率小于B ^N1的功率點，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，針對每個窗，使用該窗的有效功率和與檢測門限相比較，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)為該窗上沒有任何用戶接入。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的方法，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，得到對應(yīng)的功率時延譜，包括: 對所述頻域ZC接收序列和所述無移位本地簽名序列執(zhí)行相關(guān)操作，生成對應(yīng)的頻域相關(guān)序列； 對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，得到功率時延譜。
6.一種隨機(jī)接入信號的檢測裝置，其特征在于，包括: 提取單元，用于對終端發(fā)送的物理隨機(jī)接入信道PRACH時域信號進(jìn)行處理，提取對應(yīng)的頻域ZC接收序列； 功率時延譜計算單元，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，得到對應(yīng)的功率時延譜；底噪去除單元，用于對所述功率時延譜進(jìn)行分窗，并針對每個窗，對該窗的窗內(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，用于針對每個窗，使用該窗的有效功率和與檢測門限相比較，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，用于對該窗內(nèi)所有功率點的功率進(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算出的窗內(nèi)功率和C ,計算該窗的有效功率和,S；=P；-N；； 所述r為該窗所屬功率時延譜的序號，所述w為該窗在功率時延譜中的序號。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括:噪聲估計單元，用于對所述功率時延譜中的所有功率點的功率進(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)計該功率時延譜中功率小于A.N0的功率點，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，具體用于針對每個窗，以B.N1為精噪聲門限，統(tǒng)計該窗內(nèi)所有功率小于B.N1的功率點，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任一項所述的裝置，其特征在于，所述功率時延譜計算單元，具體用于對所述頻域ZC接收序列和所述無移位本地簽名序列執(zhí)行相關(guān)操作，生成對應(yīng)的頻域相關(guān)序列；對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任一項所述的隨機(jī)接入信號的檢測裝置。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種隨機(jī)接入信號的檢測方法、裝置及基站，對終端發(fā)送的PRACH時域信號進(jìn)行處理，提取對應(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，得到對應(yīng)的功率時延譜；對生成的功率時延譜進(jìn)行分窗，針對每個窗，對該窗的窗內(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門限相比較，判斷是否有用戶接入，本發(fā)明對窗內(nèi)功率和執(zhí)行底噪去除操作，還原了時延功率譜的有效功率，補(bǔ)償了由于過采樣導(dǎo)致的有效功率損失，降低了漏檢幾率，提高了隨機(jī)接入信號檢測性能。
文檔編號H04W74/08GK103108337SQ20111036030
公開日2013年5月15日 申請日期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 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司