[發(fā)明專利]一種物理隨機(jī)接入信道的檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110206921.X
• 申請(qǐng)日: 2011-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN102892207A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張小羽;嚴(yán)玉平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 普天信息技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H04W74/08
• 分類號(hào): H04W74/08;H04W74/00;H04L5/00
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)中的隨機(jī)接入技術(shù)，特別是涉及一種物理隨機(jī)接入信道的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在無(wú)線通信系統(tǒng)中，一個(gè)用戶設(shè)備(UE)只有當(dāng)其上行傳輸時(shí)間同步后，才能被調(diào)度進(jìn)行上行傳輸。因此，LTE隨機(jī)接入信道(RACH)作為非同步UE和LTE上行無(wú)線接入的正交傳輸方案的接口扮演了關(guān)鍵的角色。

在LTE中，RACH主要用于初始化網(wǎng)絡(luò)接入，為那些還未得到或已經(jīng)失去上行同步的用戶實(shí)現(xiàn)上行定時(shí)同步。一旦用戶完成上行同步，基站(eNodeB)可為它調(diào)度上行正交同步資源。因此，RACH使用的相關(guān)場(chǎng)景如下。

1)RRC_CONNECTED狀態(tài)下的UE，但還未獲得上行同步，需要發(fā)送新的上行數(shù)據(jù)和控制信息。

2)RRC_CONNECTED狀態(tài)下的UE，但還未上行同步，需要接收新的下行數(shù)據(jù)，從而在上行傳輸相應(yīng)的ACK/NACK。

3)RRC_CONNECTED狀態(tài)下的UE，處于從正在服務(wù)的小區(qū)到目標(biāo)小區(qū)的切換狀態(tài)。

4)從RRC_IDLE到RRC_CONNECTED狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，比如初始接入或跟蹤區(qū)域更新。

5)從無(wú)線鏈接失敗狀態(tài)下恢復(fù)。

在以上場(chǎng)景均要觸發(fā)隨機(jī)接入過(guò)程。LTE隨機(jī)接入過(guò)程有兩種模式，即允許“基于競(jìng)爭(zhēng)”的接入(隱含內(nèi)在的沖突風(fēng)險(xiǎn))或“非競(jìng)爭(zhēng)”的接入。上述兩種接入過(guò)程中，均需要先由UE在上行隨機(jī)接入信道(PRACH)中發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)碼(Preamble)給基站(eNB)，然后當(dāng)基站檢測(cè)到隨機(jī)接入信道中的Preamble碼后，構(gòu)造隨機(jī)接入響應(yīng)(RAR)消息，通過(guò)DL-SCH信道將該隨機(jī)接入響應(yīng)消息發(fā)送給UE。上述過(guò)程中，隨機(jī)接入響應(yīng)就是物理層對(duì)UE發(fā)送的preamble序列進(jìn)行檢測(cè)的反饋，又稱Prach檢測(cè)。Prach檢測(cè)的正確與否，決定了隨機(jī)接入的成功率。

在LTE系統(tǒng)中，PRACH?preamble信號(hào)采用的Zadoff-Chu序列定義為：

x(n)=e-juπn(n+1)NZC]]>n＝0，1，L，N_ZC-1

其中，N_ZC表示序列長(zhǎng)度，對(duì)于隨機(jī)接入格式0-3和4分別等于839和139；u表示物理根參數(shù)，取值范圍為u∈[1，N_ZC-1]。

用戶隨機(jī)接入前導(dǎo)碼是通過(guò)代表用戶信息的簽名序列調(diào)制產(chǎn)生的。用戶的隨機(jī)接入前導(dǎo)碼既可以在時(shí)域產(chǎn)生，也可以在頻域產(chǎn)生。相對(duì)而言，隨機(jī)接入前導(dǎo)碼的頻域產(chǎn)生方式實(shí)現(xiàn)難度要比時(shí)域產(chǎn)生稍低。并且更有利于隨機(jī)接入前導(dǎo)碼的相關(guān)接收。

Zadoff-Chu序列具有理想自相關(guān)(ACF)和恒?；ハ嚓P(guān)(CCF)的良好特性，被采納作為L(zhǎng)TE系統(tǒng)的隨機(jī)接入序列。不同的用戶通過(guò)不同的循環(huán)移位(Ncs)進(jìn)行區(qū)分，也就是使用來(lái)自同一根參數(shù)產(chǎn)生的ZC碼的不同正交碼進(jìn)行用戶區(qū)分。利用Zadoff-Chu序列的上述特性，eNodeB通過(guò)劃分檢測(cè)窗來(lái)檢測(cè)是否有用戶發(fā)起隨機(jī)接入。

目前的Prach檢測(cè)方法是噪聲方差門限判決方法，該方法統(tǒng)計(jì)當(dāng)前檢測(cè)序列的能量估計(jì)出噪聲方差，然后再根據(jù)噪聲方差門限系數(shù)來(lái)確定檢測(cè)峰值的門限，最后利用該門限對(duì)各檢測(cè)窗中是否有前導(dǎo)碼進(jìn)行判決。。

在PRACH檢測(cè)中，循環(huán)移位的大小與檢測(cè)窗長(zhǎng)度密切相關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)配置的循環(huán)移位較小時(shí)，檢測(cè)窗長(zhǎng)度過(guò)短。這會(huì)引起檢測(cè)精度和定時(shí)精度的降低，從而存在“漏檢”的問(wèn)題。針對(duì)“漏檢”問(wèn)題，通常在做序列相關(guān)計(jì)算時(shí)采用頻域補(bǔ)零的方式，即相當(dāng)于時(shí)域上對(duì)相關(guān)序列進(jìn)行插值，以提高檢測(cè)精度。

但是，在測(cè)試和實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，當(dāng)采用頻域補(bǔ)零的方式時(shí)，會(huì)導(dǎo)致由于逆傅利葉變換(IDFT)的泄露，使得隨機(jī)接入前導(dǎo)碼所在的檢測(cè)窗口中的峰值能量不僅出現(xiàn)在本檢測(cè)窗中，還會(huì)出現(xiàn)在相鄰的沒有隨機(jī)接入前導(dǎo)碼的檢測(cè)窗口的中，即檢測(cè)到“雙峰”的問(wèn)題。