CN101227734B - 随机接入信道的zc序列排序方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种随机接入信道的ZC序列排序方法和装置，方法包括以下步骤：设置α为每条ZC序列的逻辑索引，u为每条ZC序列的物理索引，其中，1≤u≤N-1，0≤α≤N-2，N为每条ZC序列的长度；以及建立逻辑索引与物理索引的映射关系。本发明保证了同一小区内使用不同序列的手机的PRACH具有相近的覆盖范围，从而提高了小区规划的灵活性。

Description

随机接入信道的ZC序列排序方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体来说，涉及一种随机接入信道的ZC序列排序方法和装置。

背景技术

在长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)系统中，随机接入信道(Random Access Channel，简称RACH)使用Zadoff-Chu(简称ZC)序列的循环移位序列作为前导(preamble)，这些循环移位序列又可以称为零相关区域(Zero Correlation Zone，简称ZCZ)序列。

在实际系统中，用户设备(User Equipment，简称为UE)例如手机开机之后首先进行下行同步，之后开始检测广播信道(BroadcastChannel，简称BCH)。基站通过BCH通知手机本小区RACH可以使用的第一条ZC序列的逻辑索引(Logical root sequence number)以及循环移位的步长，手机根据逻辑索引利用一定的映射规则计算出相应的ZC序列的物理索引(Physical root sequence number)，然后根据循环移位步长(如果在高速环境下，还要根据一定的“循环移位限制规则”)生成可用的ZZC序列。如果ZZC序列的数量少于预设门限P，则手机自动递增序列索引，利用下一条ZC序列继续生成ZZC序列，直到ZZC序列的总数大于等于P为止。最后，手机在所有生成的可用ZZC序列中随机选择一条作为preamble发送。

ZC序列逻辑索引与物理索引之间的映射过程实际上就是对ZC序列进行重新排序的过程。其中。ZC序列的生成式如式(1)所示，其中N为序列长度，u为序列的物理索引，ZC序列的物理索引是指产生每条ZC序列时所用到的索引，g_u(n)表示物理索引为u的第n个样点的排序值。序列索引指根据某一准则对ZC序列进行排序之后，每条ZC序列在排序之后的队列中的编号。

LTE系统TDD(Time Division Duplex，时分双工)模式的帧结构如图1所示。在这种帧结构中，一个10ms(307200Ts，1ms＝30720 Ts)的无线帧被分成两个半帧，每个半帧分成10个长度为0.5ms时隙，两个时隙组成一个长度为1ms的子帧，一个无线帧中包含10个子帧(编号从0到9)，一个无线帧中包含20个时隙(编号从0到19)。对于长度为5.21us及4.69us的常规循环前缀(Cyclic Prefix，CP)，一个时隙包含7个长度为66.7us的上/下行符号，其中第一个符号循环前缀长度为5.21us，其余6个符号的循环前缀长度为4.69us；对于长度为16.67us的扩展循环前缀，一个时隙包含6个上/下行符号。另外，在这种帧结构中，子帧的配制特点为：

●子帧0和子帧5固定用于下行传输；

●支持5ms和10ms为周期的上下行切换；

●子帧1和子帧6为特殊子帧，用作传输3个特殊时隙DwPTS(Downlink Pilot Time Slot，下行导频时隙)、GP(Guard Period，保护间隔)及UpPTS(Uplink Pilot Time Slot，上行导频时隙)，其中，

DwPTS用于下行传输；

GP为保护时间，不传输任何数据；

UpPTS用于上行传输，至少包含2个上行SC-FDMA符号用于传输物理随机接入信道PRACH(Physical RandomAccess CHannel)。对于5ms的上/下行转换周期，UpPTS及子帧2和子帧7始终用于上行传输。而对于10ms的转换周期，子帧6的UpPTS长度为0，子帧1的UpPTS可以为0也可以大于0。

●在5ms周期的上下行切换时，子帧2和子帧6固定用于上行传输；

●在10ms周期上下行切换时，DwPTS存在于两个半帧中，GP和UpPTS存在于第一个半帧中，第二个半帧中的DwPTS时长为1ms，子帧2用于上行传输，子帧7到子帧9用于下行传输。

LTE系统的TDD模式有两大类PRACH，第一类放在非特殊的上行子帧(包含特殊时隙的子帧被称为特殊子帧)内传输；第二类放在UpPTS内传输。第一类PRACH的排序方法是先根据立方度量以1.2dB为门限将所有序列分成两组，再在每一组内根据序列在循环移位限制条件下所支持的最大循环移位量将序列分成若干子组，然后再在每个组内根据序列的立方度量值进行排序。立方度量(Cubic Metric，简称CM)是一种衡量发射数据峰均比的标准，CM越大表示峰均比越高，其计算方法如式(2)所示，

$\mathrm{CM}=\frac{20\mathrm{lo}{g}_{10}\left\{\mathrm{rms}\right[v_{\mathrm{norm}}^3\left(t\right)\left]\right\}-1.52}{1.56}\mathrm{dB}---\left(2\right)$

其中， $v_{\mathrm{norm}}\left(t\right)=\frac{\left|v\left(t\right)\right|}{\mathrm{rms}\left[v\left(t\right)\right]},$ 而 $\mathrm{rms}\left(x\right)=\sqrt{\frac{\left(x^{\′}x\right)}{M}},$ v(t)为时域信号的幅值，通过在m＝0，1，...，M-1时刻对n＝0，1，...，N-1的时域信号g_u(n)进行采样，得到一串离散的时域样点v(m)以模拟v(t)，M为向量x的维度，M＞N。

显然向量x的维度M越大，即取样点越多，那么离散的时域样点v(m)模拟v(t)得到的曲线就会越平滑，模拟精度会越高，求得的CM值精度也就越高。

在实现本发明过程中，发明人发现与第一类PRACH相比，第二类PRACH子载波较宽，抗多谱勒频偏的能力较强，不需要通过循环移位限制来解决频偏问题，所以第二类PRACH不能使用第一类PRACH的排序方法。由于现有技术不对第二类PRACH提供合适的ZC序列排序方法，导致不能将CM值相近的序列分配给同一个小区，使得同一小区中使用不同ZC序列的各个UE有不同的覆盖范围，限制了小区规划的灵活性。

发明内容

本发明旨在提供一种ZC序列排序方法和装置，以解决上述的现有技术中缺乏ZC序列排序，导致同一小区中使用不同ZC序列的各个UE有不同的覆盖范围的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种随机接入信道的ZC序列排序方法，包括以下步骤：设置α为每条ZC序列的逻辑索引，u为每条ZC序列的物理索引，其中，1≤u≤N-1，0≤α≤N-2，N为每条ZC序列的长度；以及建立逻辑索引与物理索引的映射关系为：

if 0≤α＜R  or X≤α＜M

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if R≤α＜X

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+R+4}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+R+3}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ 2P-1-\frac{\mathrm{\α}+R+2}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-2P+1+\frac{\mathrm{\α}+R+1}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if M≤α≤N-2

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+M+4}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-\frac{\mathrm{\α}+M+3}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ 2Q-1-\frac{\mathrm{\α}+M+2}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-2Q+1+\frac{\mathrm{\α}+M+1}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

where M＝N-1-(

N/2

-Q+1)×4，

X＝2×W，

R＝(2×P-2-W)×2

其中，参数P，W，Q根据N来设置。

优选的，参数P，W，Q根据N来设置应满足以下条件：当u小于等于

N/2

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]之内的ZC序列的CM值以Q为中心，有近似中心对称的性质；当u小于等于

N/2

时，在区域[2P-1-W，W]之内的ZC序列的CM值，以P为中心，有近似中心对称的性质；当u小于等于N/2

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]及区域[2P-1-W，W]以外的ZC序列的CM值随u的增加而增加，其中，u及N-u的ZC序列的CM值相等。

优选的，N＝139，设置W＝P＝0，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，得到的映射关系是：

if 0≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\α}/2+1,\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{195+\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

优选的，N＝139，设置W＝30，P＝24，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，得到的映射关系是：

if 0≤α＜32 or 60≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 32≤α＜60

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+36}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{521-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ \frac{154-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{401+\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{\mathrm{\α}+195}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

在本发明的实施例中，还提供了一种随机接入信道的ZC序列排序装置，包括：设置模块，用于设置α为每条ZC序列的逻辑索引，u为每条ZC序列的物理索引，其中，1≤u≤N-1，0≤α≤N-2，N为每条ZC序列的长度；以及建立模块，用于建立逻辑索引与物理索引的映射关系为：

if 0≤α＜R  or X≤α＜M

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if R≤α＜X

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+R+4}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+R+3}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ 2P-1-\frac{\mathrm{\α}+R+2}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-2P+1+\frac{\mathrm{\α}+R+1}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if M≤α≤N-2

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+M+4}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-\frac{\mathrm{\α}+M+3}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ 2Q-1-\frac{\mathrm{\α}+M+2}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-2Q+1+\frac{\mathrm{\α}+M+1}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

where M＝N-1-(

N/2

-Q+1)×4，

X＝2×W，

R＝(2×P-2-W)×2

其中，参数P，W，Q根据N来设置。

优选的，参数P，W，Q根据N来设置应满足以下条件：当u小于等于

N/2

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]之内的ZC序列的CM值以Q为中心，有近似中心对称的性质；当u小于等于

N/2

时，在区域[2P-1-W，W]之内的ZC序列的CM值，以P为中心，有近似中心对称的性质；当u小于等于

N/2

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]及区域[2P-1-W，W]以外的ZC序列的CM值随u的增加而增加，其中，u及N-u的ZC序列的CM值相等。

优选的，N＝139，设置W＝P＝0，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，建立模块得到的映射关系是：

if 0≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\α}/2+1,\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{195+\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

优选的，N＝139，设置W＝30，P＝24，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，建立模块得到的映射关系是：

if 0 ≤α＜32 or 60≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 32 ≤α＜60

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+36}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{521-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ \frac{154-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{401+\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if 82 ≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{\mathrm{\α}+195}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

上述实施例的ZC序列排序方法和装置按照CM值对ZC序列进行了合适的排序，所以将CM值相近的ZC序列分配给同一个小区，这保证了同一小区内使用不同序列的手机的PRACH具有相近的覆盖范围，从而提高了小区规划的灵活性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为LTE系统TDD模式的帧结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的ZC序列排序方法的流程图；

图3示出了排序前根序列物理索引与CM值对应关系(N为139)；以及

图4示出了根据本发明实施例的ZC序列排序装置的方框图。

具体实施方式

下面以LTE的FDD模式为例，详细说明本发明的具体实施方式。

图2示出了根据本发明实施例的ZC序列排序方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S10，设置α为每条ZC序列的逻辑索引，u为每条ZC序列的物理索引，其中，1≤u≤N-1，0≤α≤N-2，N为每条ZC序列的长度；以及

步骤S20，建立逻辑索引与物理索引的映射关系为：

if 0≤α＜R  or X≤α＜M

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if R≤α＜X

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+R+4}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+R+3}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ 2P-1-\frac{\mathrm{\α}+R+2}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-2P+1+\frac{\mathrm{\α}+R+1}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if M≤α≤N-2

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+M+4}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-\frac{\mathrm{\α}+M+3}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ 2Q-1-\frac{\mathrm{\α}+M+2}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-2Q+1+\frac{\mathrm{\α}+M+1}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

where M＝N-1-(

N/2

-Q+1)×4，

X＝2×W，

R＝(2×P-2-W)×2

其中，参数P，W，Q根据N来设置。

图3示出了排序前根序列物理索引与CM值对应关系(N为139)，观察图3，可以看到以下特点：

排序之前序列的CM值有如下特点：

●当u小于等于

N/2

时，CM值在圆圈1定义的区域内有近似中心对称的性质；

●当u小于等于

N/2

时，CM值在圆圈2定义的区域内有近似中心对称的性质；

●当u小于等于

N/2时，在圆圈1和2以外的区域，ZC序列的CM值随u的增加而增加；以及

●u及N-u的ZC序列的CM值相等。

因此，本实施例的排序方法利用上述性质，只要根据N设置参数P，W，Q，以近似地定义图3中的圆圈1和2，就能相当于按照CM值对ZC序列进行了合适的排序，所以将CM值相近的ZC序列分配给同一个小区，这保证了同一小区内使用不同序列的手机的PRACH具有相近的覆盖范围，从而提高了小区规划的灵活性。

具体来说，参数P，W，Q根据N来设置应满足以下条件：

●当u小于等于

N/2

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]之内的ZC序列的CM值以Q为中心，有近似中心对称的性质；

●当u小于等于

N/2时，在区域[2P-1-W，W]之内的ZC序列的CM值，以P为中心，有近似中心对称的性质；

●当u小于等于

N/2

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]及区域[2P-1-W，W]以外的ZC序列的CM值随u的增加而增加；

●其中，u及N-u的ZC序列的CM值相等。

优选的，在区间0≤α＜R or X≤α＜M，以函数

建立逻辑索引与物理索引的映射关系，且这个公式等价于

实施例一

随机接入信道使用的ZC序列长度N为139，可用序列数为138，设置W＝P＝0，Q＝56。

那么，对于α＝0，1，2，...，137，得到的映射关系将退化为

if 0≤α＜M

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if M≤α≤N-2

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+M+4}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-\frac{\mathrm{\α}+M+3}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ 2Q-1-\frac{\mathrm{\α}+M+2}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-2Q+1+\frac{\mathrm{\α}+M+1}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

where M＝N-1-(

N/2

-Q+1)×4，N＝139

即：

if 0≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\α}/2+1,\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{195+\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

α＝0，1，2，...，137对应的物理索引具体为：

1 138    2 137    3 136    4 135    5 134    6 133    7 132

8  131    9  130    10 129    11 128    12 127    13 126    14 125

15 124    16 123    17 122    18 121    19 120    20 119    21 118

22 117    23 116    24 115    25 114    26 113    27 112    28 111

29 110   30 109    31 108  32  107   33 106   34 105   35 104

36 103   37 102    38 101   39 100   40 99 41 98 42 97 69 70

43 96 68 71 44  95 67 72 45 94 66 73 46 93 65 74 47 92 64 75

48 91 63 76 49  90 62 77 50 89 61 78 51 88 60 79 52 87 59 80

53 86 58 81 54  85 57 82 55 84 56 83。

实施例二

随机接入信道使用的ZC序列长度N为139，可用序列数为138，设置W＝30，P＝24，Q＝56。

那么，对于α＝0，1，2，...，137，得到的映射关系将退化为：

if 0≤α＜R  or X≤α＜M

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if R≤α＜X

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+R+4}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+R+3}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ 2P-1-\frac{\mathrm{\α}+R+2}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-2P+1+\frac{\mathrm{\α}+R+1}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if M≤α≤N-2

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+M+4}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-\frac{\mathrm{\α}+M+3}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ 2Q-1-\frac{\mathrm{\α}+M+2}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-2Q+1+\frac{\mathrm{\α}+M+1}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

where M＝N-1-(

N/2-Q+1)×4，

X＝2×W，

R＝(2×P-2-W)×2

N＝139

即

if 0≤α＜32 or 60≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 32≤α＜60

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+36}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{521-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ \frac{154-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{401+\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{\mathrm{\α}+195}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

具体结果为

α＝0，1，2，...，137对应的物理索引具体为：

1  138    2  137    3  136    4  135    5  134    6  133    7  132

8  131    9  130    10 129    11 128    12 127    13 126    14 125

15 124    16 123    17 122    18 121    19 120    20 119    21 118

22 117    23 116    24 115    25 114    26 113    27 112    28 111

29 110    30 109    31 108    32 107    33 106    34 105    35 104

36 103    37 102    38 101    39 100    40 99 41  98 42 97  69 70

43 96 68  71 44 95  67 72 45  94 66 73  46 93 65  74 47 92  64 75

48 91 63 76 49 90 62 77 50 89 61 78 51 88 60 79 52 87 59 80

53 86 58 81 54 85 57 82 55 84 56 83。

图4示出了根据本发明实施例的ZC序列排序装置的方框图，包括：

设置模块10，用于设置α为每条ZC序列的逻辑索引，u为每条ZC序列的物理索引，其中，1≤u≤N-1，0≤α≤N-2，N为每条ZC序列的长度；以及

建立模块20，用于建立逻辑索引与物理索引的映射关系为：

if 0≤α＜R  or X≤α＜M

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if R≤α＜X

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+R+4}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+R+3}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ 2P-1-\frac{\mathrm{\α}+R+2}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-2P+1+\frac{\mathrm{\α}+R+1}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if M≤α≤N-2

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+M+4}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-\frac{\mathrm{\α}+M+3}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ 2Q-1-\frac{\mathrm{\α}+M+2}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-2Q+1+\frac{\mathrm{\α}+M+1}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

where M＝N-1-(

N/2

-Q+1)×4，

X＝2×W，

R＝(2×P-2-W)×2

其中，参数P，W，Q根据N来设置。

优选的，参数P，W，Q根据N来设置应满足以下条件：当u小于等于

N/2时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]之内的ZC序列的CM值以Q为中心，有近似中心对称的性质；当u小于等于

N/2

时，在区域[2P-1-W，W]之内的ZC序列的CM值，以P为中心，有近似中心对称的性质；当u小于等于

N/2

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]及区域[2P-1-W，W]以外的ZC序列的CM值随u的增加而增加，其中，u及N-u的ZC序列的CM值相等。

优选的，N＝139，设置W＝P＝0，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，建立模块得到的映射关系是：

if 0≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\α}/2+1,\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{195+\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

优选的，N＝139，设置W＝30，P＝24，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，建立模块得到的映射关系是：

if 0≤α＜32 or 60≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 32≤α＜60

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+36}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{521-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ \frac{154-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{401+\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{\mathrm{\α}+195}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

上述实施例的ZC序列排序装置按照CM值对ZC序列进行了合适的排序，所以将CM值相近的ZC序列分配给同一个小区，这保证了同一小区内使用不同序列的手机的PRACH具有相近的覆盖范围，从而提高了小区规划的灵活性。

上述的公式计算简单，并且很好地反映了图2实施例的映射关系，利用公式进行计算，从而不需要在基站及手机中保存映射表格，节省了存储空间，降低了设计成本。之所以能够建立计算如此简单的公式来建立映射关系，是因为本发明上述实施例根据图3发现了排序之前序列的CM值有如下特点：

●当u小于等于N/2

时，CM值在圆圈1定义的区域内有近似中心对称的性质；

●当u小于等于

N/2

时，CM值在圆圈2定义的区域内有近似中心对称的性质；

●当u小于等于

N/2时，在圆圈1和2以外的区域，ZC序列的CM值随u的增加而增加；以及

u及N-u的ZC序列的CM值相等。

本发明实施例由此建立了一种简单地映射关系，即

if 0≤α＜R  or X≤α＜M

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if R≤α＜X

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+R+4}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+R+3}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ 2P-1-\frac{\mathrm{\α}+R+2}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-2P+1+\frac{\mathrm{\α}+R+1}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if M≤α≤N-2

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+M+4}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-\frac{\mathrm{\α}+M+3}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ 2Q-1-\frac{\mathrm{\α}+M+2}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-2Q+1+\frac{\mathrm{\α}+M+1}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

where M＝N-1-(

N/2

-Q+1)×4，

X＝2×W，

R＝(2×P-2-W)×2

从以上的描述中，可以看出，利用上述实施例的排序方法和装置得到的排序结果可以使运营商根据序列的CM特性进行序列规划和分配，将CM值相近的序列分配给同一个小区，保证同一小区内使用不同序列的手机的PRACH信道具有相近的覆盖范围。另外，序列u与N-u具有完全相同的CM值，因此使用本方法和装置得到的排序结果能够使序列u与N-u分配给同一个小区，由于序列u与N-u在序列结构上有对称性质，所以可以降低基站接收机的检测复杂度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种随机接入信道的ZC序列排序方法，其特征在于，包括以下步骤：

设置α为每条ZC序列的逻辑索引，u为所述每条ZC序列的物理索引，其中，1≤u≤N-1，0≤α≤N-2，N为所述每条ZC序列的长度；以及

建立所述逻辑索引与物理索引的映射关系为：

if 0≤α＜R  or X≤α＜M

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if R≤α＜X

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+R+4}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+R+3}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ 2P-1-\frac{\mathrm{\α}+R+2}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-2P+1+\frac{\mathrm{\α}+R+1}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if M≤α≤N-2

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+M+4}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-\frac{\mathrm{\α}+M+3}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ 2Q-1-\frac{\mathrm{\α}+M+2}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-2Q+1+\frac{\mathrm{\α}+M+1}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

X＝2×W，

R＝(2×P-2-W)×2

其中，参数P，W，Q根据N来设置，参数P，W，Q根据N来设置应满足以下条件：

当u小于等于

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]之内的ZC序列的立方度量CM值以Q为中心，有近似中心对称的性质；

当u小于等于

时，在区域[2P-1-W，W]之内的ZC序列的CM值，以P为中心，有近似中心对称的性质；

当u小于等于时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]及区域[2P-1-W，W]以外的ZC序列的CM值随u的增加而增加，

其中，u及N-u的ZC序列的CM值相等。

2.根据权利要求1所述的ZC序列排序方法，其特征在于，N＝139，设置W＝P＝0，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，得到的映射关系是：

if 0≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\α}/2+1,\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{195+\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

3.根据权利要求1所述的ZC序列排序方法，其特征在于，N＝139，设置W＝30，P＝24，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，得到的映射关系是：

if 0≤α＜32 or 60≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 32≤α＜60

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+36}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{521-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ \frac{154-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{401+\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{\mathrm{\α}+195}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

4.一种随机接入信道的ZC序列排序装置，其特征在于，包括：

设置模块，用于设置α为每条ZC序列的逻辑索引，u为所述每条ZC序列的物理索引，其中，1≤u≤N-1，0≤α≤N-2，N为所述每条ZC序列的长度；以及

建立模块，用于建立所述逻辑索引与物理索引的映射关系为：

if 0≤α＜R  or X≤α＜M

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if R≤α＜X

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+R+4}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-\frac{\mathrm{\α}+R+3}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ 2P-1-\frac{\mathrm{\α}+R+2}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-2P+1+\frac{\mathrm{\α}+R+1}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if M≤α≤N-2

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+M+4}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ N-\frac{\mathrm{\α}+M+3}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ 2Q-1-\frac{\mathrm{\α}+M+2}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ N-2Q+1+\frac{\mathrm{\α}+M+1}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right.$

X＝2×W，

R＝(2×P-2-W)×2

其中，参数P，W，Q根据N来设置，参数P，W，Q根据N来设置应满足以下条件：

当u小于等于

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]之内的ZC序列的立方度量CM值以Q为中心，有近似中心对称的性质；

当u小于等于

时，在区域[2P-1-W，W]之内的ZC序列的CM值，以P为中心，有近似中心对称的性质；

当u小于等于

时，在区域[2Q-floor(N/2)-1，floor(N/2)]及区域[2P-1-W，W]以外的ZC序列的CM值随u的增加而增加，

其中，u及N-u的ZC序列的CM值相等。

5.根据权利要求4所述的ZC序列排序装置，其特征在于，N＝139，设置W＝P＝0，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，所述建立模块得到的映射关系是：

if 0≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\α}/2+1,\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{195+\mathrm{\α}}{4},\mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

6.根据权利要求4所述的ZC序列排序装置，其特征在于，N＝139，设置W＝30，P＝24，Q＝56，对于α＝0，1，2，...，137，所述建立模块得到的映射关系是：

if 0≤α＜32 or 60≤α＜82

$u=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\α}/2+1,& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=0\\ 139-\frac{\mathrm{\α}+1}{2},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}2=1\end{array}\right.$

if 32≤α＜60

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+36}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{521-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\\ \frac{154-\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{401+\mathrm{\α}}{4}& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\end{array}\right.$

if 82≤α≤137

$u=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\mathrm{\α}+86}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=2\\ \frac{471-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=3\\ \frac{360-\mathrm{\α}}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=0\\ \frac{\mathrm{\α}+195}{4},& \mathrm{if\α}\mathrm{mod}4=1\end{array}\right..$

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