[發明專利]一種NR-U中的PRACH信號設計方法

有效

• 申請號: 201910827908.2
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN112448907B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 王亮;祝濤;馮宇;吳傳炎
• 申請（專利權）人: 麗水青達科技合伙企業（有限合伙）
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04W16/14
• 代理公司: 北京華創智道知識產權代理事務所(普通合伙) 11888
• 代理人: 彭隨麗

本發明提供了一種NR?U中的PRACH信號設計方法，該方法通過選取M個小于N整數組合作為置換基，選取的所述置換基使PRACH信號峰均比或立方度量CM指標值小于預設閾值，從而設計出符合NR?U要求的PRACH信號。根據本發明構造的PRACH信號的峰均比或CM值比較低具有一致分布，并且本發明的PRACH信道容量比較大。

技術領域

本發明涉及共享頻譜5G接入技術領域，尤其涉及一種NR-U中的PRACH信號設計方法。

背景技術

當前，現有國際移動通信系統在私有授權頻段上通過精心規劃和實施所建立的蜂窩網絡，可以為用戶提供無縫覆蓋，高效信息傳輸和高可靠的服務。另一方面，使用共享非授權頻譜一般還是無法獲得這些服務質量。然而，頻譜資源是有限而昂貴的。5G技術的引入，讓更多的運營商帶來這樣的期望：即通過私有頻譜的協助，甚至完全依賴共享非授權頻譜，運營商通過5G技術，一樣為用戶提供高質量的通信業務連接。

為此，3GPP啟動了共享頻譜5G接入技術(NR-U)規范的制定工作。為了可以使用共享非授權頻譜，5G NR技術中許多信號(包括隨機接入物理信道信號PRACH)需要進行適當的修改，以滿足各地區對無線設備在共享非授權頻譜使用的一些特殊規定，其中最重要的是信道帶寬占用。

現有工作于授權頻譜的5G PRACH支持2種隨機接入信道前導碼，分別為長度839的長前導碼和長度139的短前導碼。既然NR-U主要應用場景為微小區環境，只有短前導碼及相應的PRACH信號格式適合NR-U應用。另外，由于各種原因，如小于1GHz頻段的共享頻譜帶寬太窄/不適合5G技術應用，目前NR-U比較迫切的應用頻譜為5GHz和6GHz兩種頻段。

根據ETSI對5G頻段規定，信道帶寬占用OCB定義為，承載99％信號功率的帶寬與正常工作信道帶寬的占比應在80％以上。根據現有5G NR技術設計，對于6GHz以下頻段，假設載波帶寬為20MHz，采用15/30KHz的子載波間隔的基于短前導碼設計的PRACH信道工作帶寬占用為2.16MHz和4.32MHz，明顯不滿足ETSI的OCB規定。

為滿足OCB規定，目前已經提出4種PRACH信號設計方案：

1)頻域內以物理資源塊PRB粒度均勻柵格分布

2)頻域內以物理資源塊粒度非均勻柵格分布

3)頻域內以物理資源單元粒度均勻柵格分布

4)頻域內連續資源分布

方案1的優點是具有更高的發射功率和頻域分集增益，因而具有較高的MCL。同時，可以方便地與其他以柵格頻域分布設計的上行物理信道進行頻分復用。這個方案可以重用現有的長度139的前導碼設計。但是，經過研究發現，這種方案設計的前導碼的自相關信號具有較大旁瓣，因此具有定時誤差比較大。

方案2的優點是可以通過適當的設計具有較高的發射功率因而具有較好的MCL。另外，適當的設計也可以避免PRACH信號的自相關信號出現較大的旁瓣。但是，這種方案因為頻域非均勻分布無法與其他上行物理信道進行頻分復用。另外，這種方案設計明顯設計比較復雜，難以獲得最優設計。

方案3可以具有較高的MCL。但是，這種方案顯然無法與其他上行物理信道進行頻分復用。

方案4第一種思路是采用非重復的短序列設計，當然具有最小設計復雜度，也可以滿足最低OCB要求(臨時2MHz占用帶寬)。但是，這樣的思路因為功率頻譜密度PSD限制造成MCL比其他方案至少低3dB。另外，也無法與其他上行信道進行頻分復用。

方案4第二種思路是在頻域采用重復短序列，或者采用較長序列連續分布的設計方案，由于更大的帶寬可以獲得比第一種思路更高的MCL。缺點也很明顯，無法與其他上行信道進行頻分復用。另外，重復短序列造成PRACH信道容量比較低。