CN101039141B - 一种随机接入信号的产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种随机接入信号的产生方法，所述方法包括：(1)根据发射机的基准采样频率，获得随机接入信号的采样频率；(2)选择要发送的随机接入序列的序号；(3)根据随机接入信号的采样频率，实时产生随机接入序列。利用本发明的方法发送随机接入信号，即避免了大素数的DFT难以实现的问题，又可以根据需要实时产生随机接入信号，又避免了存储器的使用，进而降低了上行发射机的成本。

Description

一种随机接入信号的产生方法

技术领域

本发明涉及数字通讯系统，特别是涉及数字通讯系统中随机信号的产生方法。

背景技术

OFDMA(正交频分多址)技术是未来无线通信技术的主要候选方案之一。该方案为不同的用户分配若干不同的子载波，这些子载波在频域允许重叠但始终保持相互正交。OFDMA的一个主要缺点是具有较大的峰均比，会导致功放效率的大大降低。为了克服这一缺点，同时又能够继承OFDMA的优点，一种称为DFT-s-OFDMA技术应运而生，该技术的特征是：用户数据先通过DFT预编码器，然后再利用OFDM的方式发送。

在上行链路采用DFT-s-OFDMA技术的系统中，如何发送随机接入信号是个值得研究的问题。在现有技术中，主要有两种方法。

方法1：采用和发送一般用户数据相同的方法发送随机接入信号。例如，在E-UTRA系统中，上行链路采用DFT-s-OFDMA技术，选用CAZAC作为随机接入序列，在E-UTRA系统中，随机接入信号的具体参数为：随机信号的持续时间为0.8ms，占用带宽为1.25MHz(包括随机信号与用户数据的保护带)，发射机的基准采样频率为30.72MHz，随机信号的采样频率为1.92MHz(30.72MHz/16＝1.92MHz)。利用该方法1，其具体步骤为：

1、产生序号k，长度为N的随机接入序列，当为CAZAC序列时，该序列可以表示为： $c_k\left(n\right)=e^{-j\frac{2\mathrm{\πkn}(n+1)}{N}},$ n＝0，1...N-1，k＝1，2...N-1，这里N为素数；

2、对该序列进行N点的DFT运算；

3、在步骤2结果序列的两端均匀补0，补0后的序列总长度为1536；

4、对该序列进行1536点的DFT运算，并在0.8ms时间内发送出去。

从上面可以看出，步骤2涉及到大素数的DFT运算，而目前对于这么大素数的DFT运算还没有什么高效的实现方法，这给随机接入信号的实时实现带来了很大挑战。

方法2：对方法1中提出的大素数序列的DFT离线实现并保存在发射机的存储器中，也即对步骤2的结果进行离线计算，但是如果这样做，上行发射机就需要大的存储器，进而增加了上行发射机的成本，因为发射机需要保存(M-1)(M就是前面提到的素数)条长度为M的序列随机接入序列。

鉴于在上行链路采用DFT-s-OFDMA技术的系统中，目前发送随机接入信号的产生方法具有这样或那样的缺陷，提出一种新的随机接入信号的产生方法是非常必要的。

发明内容

本发明提出的随机接入信号的产生方法主要适用于上行链路采用DFT-s-OFDMA技术的系统，主要解决利用传统的DFT-s-OFDMA技术无法高效的产生随机接入信号的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种随机接入信号的产生方法，所述方法包括：

选择要发送的随机接入序列的序号；

根据随机接入信号的采样频率，实时产生821个随机接入序列；在发射机的基准采样频率为30.72MHz时，随机接入信号的采样频率采用发射机的基准采样频率的1/30。

其中，所述方法进一步包括对所述随机接入序列进行基带滤波。

其中，在完成上述操作后，由上行发射机利用射频电路把上述随机接入信号发送出去。

其中，发送的随机接入序列的序号为k的第n个随机接入序列的采样点采用以下公式来实时产生：

n＝0，1...N-1，k＝1，2...N-1，随机接入序列为c_k(0)，c_k(1)...c_k(N-1)，N为821。

利用本发明的方法发送随机接入信号，即避免了大素数的DFT难以实现的问题，又可以根据需要实时产生随机接入信号，又避免了存储器的使用，进而降低了上行发射机的成本。

附图说明

图1是本发明的随机接入信号的产生流程示意图。

具体实施方式

为便于深刻理解本发明的技术内容，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明提供一种随机接入信号的发送方法，所述方法包括：

(1)根据发射机的基准采样频率，获得随机接入信号的采样频率；

(2)选择要发送的随机接入序列的序号；

(3)根据随机接入信号的采样频率，实时产生随机接入序列；

(4)对该采样序列进行基带滤波。

在完成上述操作后，由上行发射机利用射频电路把上述随机接入信号发送出去。

在E-UTRA系统中，上行链路采用DFT-s-OFDMA技术，由于CAZAC具有较低的峰均比，良好的相关性，因此选用CAZAC作为随机接入序列。在E-UTRA系统中，随机接入信号的具体参数为：随机信号的持续时间为0.8ms，占用带宽为1.25MHz(包括随机信号与用户数据的保护带)，发射机的基准采样频率为30.72MHz。

请参考图1，图1给出了本发明的随机接入信号的产生流程示意图。

步骤101：根据发射机的基准采样频率，获得随机接入信号的采样频率。为了便于实现并简化上行发射机的成本，这里要求随机接入信号的采样频率很容易通过发射机的基准采样频率获得，所以，规定随机接入信号的采样频率为发射机的基准采样频率的1/P，这里，P为大于1的正整数，当P为一大于1的正整数时，利用现代数字处理技术，可以很容易的获得随机接入信号的采样频率。对于上述提出的E-UTRA系统而言，P的较佳值为30。

步骤102：选择要发送的随机接入序列的序号。上行发射机选择随机接入序列的序号一般会采用随机选择的，至于如何随机的选择随机接入序列的序号以避免发生碰撞则属于现有技术，并且有非常成熟的方法，比如随机延迟回退算法等，这里不在赘述。

步骤103：根据随机接入信号的采样频率，实时产生随机接入序列。对于上述提到的实施例，对于E-UTRA系统，在随机接入信号的采样频率为发射机的基准采样频率(30.72MHz)的1/30时，随机信号的采样频率为1.024MHz(30.72MHz/P＝30.72MHz/30＝1.024MHz)，则每(1/1.024MHz)s时间产生一个随机接入序列的样点，第n个随机接入序列的样点是：

$c_k\left(n\right)=e^{-j\frac{2\mathrm{\πkn}(n+1)}{N}},n=\mathrm{0,1}...N-1,k=\mathrm{1,2}....N-1$

最终的产生随机接入序列为c_k(0)，c_k(1)...c_k(N-1)。在本实施例中，N的较佳值为821，所以较佳随机接入序列为c_k(0)，c_k(1)...c_k(820)。

步骤104：对该采样序列进行基带滤波。基带滤波器通常都是低通滤波器，对该随机接入序列进行低通滤波后，可以降低随机接入信号对其它用户数据的干扰。

在完成上述操作后，由上行发射机利用射频电路把上述随机接入信号发送出去。

综上所述，本发明的随机接入信号的最佳产生方法是：在发射机的基准采样频率为30.72MHz时，随机接入信号的采样频率采用发射机的基准采样频率的1/30来实时产生821个随机接入序列。

采用上述方法，在0.8ms时间内，发射机可以实时产生并发送长度为821的随机接入序列，可以很好地满足E-UTRA系统对随机信号要求，如随机接入序列持续时间为0.8ms，序列长度为一个比较大的素数，容易实现等。

熟悉本技术领域的人员应理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明作等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

Claims (4)

1.一种随机接入信号的产生方法，所述方法包括：

选择要发送的随机接入序列的序号；

根据随机接入信号的采样频率，实时产生821个随机接入序列；在发射机的基准采样频率为30.72MHz时，随机接入信号的采样频率采用发射机的基准采样频率的1/30。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括对所述随机接入序列进行基带滤波。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在完成上述操作后，由上行发射机利用射频电路把上述随机接入信号发送出去。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：发送的随机接入序列的序号为k的第n个随机接入序列的采样点采用以下公式来实时产生：

随机接入序列为c_k(0)，c_k(1)...c_k(N-1)，N为821。

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