CN101345577B - 生成前导序列的方法及确定循环移位的方法 - Google Patents

Abstract

一种生成前导序列及确定循环移位的方法，包括：当设置一条根序列只能产生一个前导序列且没有循环移位限制时，令循环移位步长N_CS等于0且对应的循环移位量C_v＝0，此时直接以根序列作为前导序列；当设置一条根序列能产生多个前导序列且没有循环移位限制时，循环移位步长N_CS不等于0，此时循环移位量C_v＝v·N_CS，其中v＝0，1，2，...

N_ZC/N_CS」-1。使用本发明方法，可以用一个合理的循环移位对一条根序列产生所用的前导序列，能够支持大小区的覆盖，同时产生前导序列的方法简单易行。

Description

生成前导序列的方法及确定循环移位的方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种生成前导序列的方法及确定循环移位的方法。

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，终端开机之后首先进行下行同步，之后开始检测广播信道(Broadcast Channel，简称BCH)。基站通过BCH信道通知终端本小区RACH信道可以使用的第一条ZC序列的索引以及循环移位步长N_CS，终端根据该索引利用某种映射规则计算出相应的ZC序列的序列号，然后根据循环移位步长N_CS以及一定的“循环移位限制规则”生成可用的ZCZ序列作为前导(preamble)序列。如果前导序列的数量少于门限值M，则终端自动递增ZC序列索引，利用下一条ZC序列继续生成ZCZ序列，直到ZCZ序列的总数大于或等于上述门限值为止。最后，终端在所有生成的可用ZCZ序列中随机选择一条作为preamble发送。

对序列长度是N_zc的ZC序列，可以得到N_zc-1条不同的根序列，其第u条根ZC序列定义为 $x_u\left(n\right)=e^{-j\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{N_{\mathrm{ZC}}}},$ 0≤n≤N_ZC-1。ZC序列的长度即是前导序列的长度。在LTE系统中，ZC序列的长度为839，对每个小区有64条用于前导的序列，这64条序列可以是来自同一个根序列的不同循环移位，也可以是来自不同根序列的不同循环移位。对第u条根序列，其循环移位序列为x_u，v(n)＝x_u((n+C_v)modN_ZC)，其中C_v是循环移位量，mod表示整除后求余。在LTE中，对产生前导序列使用的循环移位分为非限制集unrestricted sets和限制集restricted set两种。限制集(又可称为high speed set，有循环移位限制)，是考虑了高速带来的频偏影响，为了保证各个前导序列的搜索窗相互之间没有交叠，前导序列的产生使用的循环移位量C_v会受到限制。但对LTE的非限制集(又可称为normal set，没有循环移位限制)，用于频偏很小的场景，其前导序列产生的循环移位量不会受限制，产生前导的循环移位的取值C_v＝v·N_CS，其中

表示取小于或等于x的最大整数，即对x向下取整。因此，对没有循环移位限制情况，根据LTE非限制集循环移位的取值公式，N_CS的取值如果为0，则

就没有意义了。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生成前导序列的方法及确定循环移位的方法，能够适应前导产生中一条根序列只产生一个前导序列的情况，在保证满足系统的最大覆盖要求的同时，产生前导序列更加简单易实现。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种生成前导序列及确定循环移位的方法，包括：当设置一条根序列只能产生一个前导序列且没有循环移位限制时，令循环移位步长N_CS等于0且对应的循环移位量C_v＝0，此时直接以根序列作为前导序列；当设置一条根序列能产生多个前导序列且没有循环移位限制时，循环移位步长N_CS不等于0，此时循环移位量C_v＝v·N_CS，其中v＝0，

进一步的，所述直接以根序列作为前导序列的步骤主要包括：根据从广播信道接收到的本小区第一条ZC序列的物理索引u，生成第u条ZC根序列，并以该根序列作为前导序列；重复以下步骤直到生成64条前导序列：生成下一条根序列，并以其作为前导序列。

进一步的，在终端侧对于没有循环移位限制情况时产生前导序列的步骤具体包括：

A、终端从广播信道接收到本小区的第一条ZC序列的物理索引u以及循环移位步长N_CS，生成第u条ZC根序列；当一条根序列只能产生一个前导序列时N_CS等于0；

B、如果N_CS＝0，则C_v＝0，终端以所述根序列作为前导序列；

如果N_CS为其它值，则终端根据该根序列各可用的循环移位C_v对该根序列分别进行循环移位，得到各前导序列；其中，C_v＝v·N_CS，v为从0到-1的各整数，包括0和

表示向下取整；

C、如果生成的前导序列等于64条则结束前导序列的生成；否则终端生成下一条根序列，返回步骤B。

进一步的，在基站侧对于没有循环移位限制情况时产生前导序列的步骤具体包括：

a、基站根据本小区的第一条ZC序列的物理索引u生成第u条ZC根序列；当一条根序列只能产生一个前导序列时N_CS等于0；

b、如果N_CS＝0，则C_v＝0；基站以所述根序列作为前导序列；

如果N_CS为其它值，则基站根据该根序列各可用的循环移位C_v对该根序列分别进行循环移位，得到各前导序列；其中，C_v＝v·N_CS，v为从0到

-1的各整数，包括0和

表示向下取整；

c、如果生成的前导序列等于64条则结束前导序列的生成；否则基站生成下一条根序列，返回步骤b。

本发明还提供一种在非限制集即没有循环移位限制情况下确定循环移位的方法，包括：当设置一条根序列只能产生一个前导序列时，令循环移位步长等于0且对应的循环移位量C_v＝0；当设置一条根序列能产生多个前导序列时，循环移位步长N_CS不等于0且循环移位量C_v＝v·N_CS，其中

使用本发明方法，可以用一个合理的循环移位对一条根序列产生所用的前导序列，能够支持大小区的覆盖，同时产生前导序列的方法简单易行。

附图说明

图1为本发明的应用示例中，没有循环移位限制时终端侧生成前导序列的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

本发明的产生基于以下考虑：

循环移位步长N_CS的取值必须不能小于迂回时间(Round Trip Time，简称RTT)与多径延迟扩展之和乘以序列长度后除以序列的符号时间。迂回时间是指信号从源发出到达目的地再返回源总共需要的时间。迂回时间和小区半径成正比，当小区半径越大时，迂回时间就越长，相应要求循环移位步长N_CS的取值也会变大，这才能保证同一个ZC根序列的不同循环移位序列在接收端能够被区分开。

对于一条根序列只能产生一个前导序列的情况——比如当需要支持大小区覆盖，由于迂回时间更长，循环移位步长N_CS会大于ZC序列长度的一半，即N_cs>N_zc/2时，就会出现对于一条根序列只能产生一个前导序列的情况。这时N_CS等于ZC序列的长度839，表示把根序列循环移位一个周期，实际上也等效于对根序列没有进行循环移位，这也说明N_CS等于ZC序列的长度839和N_CS等于0所产生的前导序列是一样的，即根序列本身就是所要产生的前导序列。但使用目前LTE产生非限制集的循环移位公式，会使N_CS＝0与

不能共存。因此，有必要对一条根序列只能产生一个前导序列的情况设计合理的循环移位取值，使其产生的前导序列可以满足半径较大的小区的最大覆盖要求。

基于对上述问题的考虑，本发明提出一种生成前导序列的方法，可用于LTE系统中非限制集的RACH前导序列的生成，包括：

当设置一条根序列只能产生一个前导序列时，令循环移位步长N_CS等于0，对应的循环移位量C_v＝0，此时直接以根序列作为前导序列；当设置一条根序列能产生多个前导序列时，循环移位步长N_CS不等于0，对应的循环移位量C_v＝v·N_CS，其中

可选的，直接以根序列作为前导序列具体可以包括：

根据本小区第一条ZC序列的物理索引u，生成第u条ZC根序列；并以该根序列作为前导序列；

重复以下步骤直到生成64条前导序列：生成下一条根序列，并以其作为前导序列。

可选的，本发明在终端侧对于非限制集即没有循环移位限制情况时前导序列产生的步骤具体包括：

A、终端从广播信道接收到本小区的第一条ZC序列的物理索引u以及循环移位步长N_CS，生成第u条ZC根序列；当一条根序列只能产生一个前导序列时N_CS等于0；

B、如果N_CS＝0，则C_v＝0；终端以所述根序列作为前导序列；

如果N_CS为其它值，则终端根据该根序列各可用的循环移位C_v对该根序列分别进行循环移位，得到各前导序列；其中，

表示对x向下取整；

C、如果生成的前导序列等于64条则结束前导序列的生成；否则终端生成下一条根序列，返回步骤B。

可选的，本发明在基站侧对于非限制集即没有循环移位限制情况时前导序列产生的步骤具体包括：

a、基站根据本小区的第一条ZC序列的物理索引u生成第u条ZC根序列；当一条根序列只能产生一个前导序列时N_CS等于0；

b、如果N_CS＝0，则C_v＝0；基站以所述根序列作为前导序列；

如果N_CS为其它值，则基站根据该根序列各可用的循环移位C_v对该根序列分别进行循环移位，得到各前导序列；其中，C_v＝v·N_CS，

表示对x向下取整；

c、如果生成的前导序列等于64条则结束前导序列的生成；否则基站生成下一条根序列，返回步骤b。

本发明还相应提出一种确定循环移位的方法，可用于LTE系统中对非限制集即没有循环移位限制情况时RACH循环移位的确定，包括：

当设置一条根序列只能产生一个前导序列时，令循环移位步长等于0，其中，循环移位步长N_CS等于0时，循环移位量C_v＝0；当设置一条根序列能产生多个前导序列时，循环移位步长N_CS不等于0，循环移位量C_v＝v·N_CS，其中

下面用本发明的一个应用示例进一步加以说明。

该应用示例是在LTE系统频分双工FDD模式下，preamble序列的长度是839(单位为样本)，即ZC序列的长度是N_zc＝839。

如图1所示，给出了终端侧对没有循环移位限制情况时产生64条前导序列的过程。

101、终端根据广播信道得到本小区的第一条ZC序列的物理索引u以及循环移位步长N_CS；

102、令根序列索引index＝u；

103、产生第index条ZC根序列；

104、判断N_CS是否等于0；如果等于，则进行步骤105；否则进行步骤106；

105、不进行循环移位，以根序列为前导序列，且循环移位量C_v＝0；进行步骤108；

106、当N_CS取其他值时，计算根序列对应的各循环移位量C_v＝v·N_CS，其中

107、根据该根序列可用的循环移位量C_v对该根序列进行循环移位，产生的前导为对应的循环移位序列；

108、判断是否产生了64条前导序列；如果是则结束，否则进行步骤109；

109、令index加1，然后返回步骤103。

对LTE的非限制集，没有循环移位限制，产生前导的循环移位的取值C_v＝v·N_CS，其中

表示取小于等于x的最大整数。这表示对给定的N_CS值和序列长度N_zc，可以产生

个ZCZpreambles。

N_CS的取值越大，支持的最大小区半径越大，但一条根序列中能产生的ZCZ preamble数目也就越少。N_CS＝419时，支持的最大小区半径不到60公里，而一条根序列中能产生的ZCZ preamble数目只有2条。

对小区半径非常大的情况，比如100公里，Ncs的取值必须很大，才能克服迂回延迟和多径延迟扩展的影响，这时一条根序列只能产生一条前导序列。N_CS取大于0且小于839的值，都会有根序列循环移位产生前导序列的过程。而N_CS取值为0或839则表示直接用根序列作为前导序列，没有循环移位过程。但如果N_CS取值为0，会使得

中的

出现被零除的现象。因此，可以专门规定N_CS取值为0时的循环移位量C_v＝0。而对N_CS取值不为0的情况，仍然使用没有循环移位限制时产生前导的循环移位的公式C_v＝v·N_CS，其中

因此，通过本发明，可以适用一个根序列产生一条前导序列的情况，在循环移位计算中不会出现因为N_CS的取值造成的被零除的现象，并且产生前导序列的方法非常简单，直接用根序列作为前导序列，不用任何其他操作。

以上所述仅为本发明的实施例而已，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权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种生成前导序列及确定循环移位的方法，其特征在于，包括：

当设置一条根序列只能产生一个前导序列且没有循环移位限制时，令循环移位步长N_CS等于0且对应的循环移位量C_v＝0，此时直接以根序列作为前导序列；当设置一条根序列能产生多个前导序列且没有循环移位限制时，循环移位步长N_CS不等于0，此时循环移位量C_v＝v·N_CS，其中

N_zc为序列长度，

表示向下取整。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直接以根序列作为前导序列的步骤主要包括：

根据从广播信道接收到的本小区第一条ZC序列的物理索引u，生成第u条ZC根序列，并以该根序列作为前导序列；

重复以下步骤直到生成64条前导序列：生成下一条根序列，并以其作为前导序列。

3.如权利要求1到2中任一项所述的方法，其特征在于，在终端侧对于没有循环移位限制情况时产生前导序列的步骤具体包括：

A、终端从广播信道接收到本小区的第一条ZC序列的物理索引u以及循环移位步长N_CS，生成第u条ZC根序列；N_CS当一条根序列只能产生一个前导序列时等于0；

B、如果N_CS＝0，则C_v＝0，终端以所述根序列作为前导序列；

如果N_CS为其它值，则终端根据该根序列各可用的循环移位C_v对该根序列分别进行循环移位，得到各前导序列；其中，C_v＝v·N_CS，v为从0到

的各整数，包括0和

表示向下取整；

C、如果生成的前导序列等于64条则结束前导序列的生成；否则终端生成下一条根序列，返回步骤B。

4.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，在基站侧对于没有循环移位限制情况时产生前导序列的步骤具体包括：

a、基站根据本小区的第一条ZC序列的物理索引u生成第u条ZC根序列；N_CS当一条根序列只能产生一个前导序列时等于0；

b、如果N_CS＝0，则C_v＝0；基站以所述根序列作为前导序列；

如果N_CS为其它值，则基站根据该根序列各可用的循环移位C_v对该根序列分别进行循环移位，得到各前导序列；其中，C_v＝v·N_CS，v为从0到

的各整数，包括0和

表示向下取整；

c、如果生成的前导序列等于64条则结束前导序列的生成；否则基站生成下一条根序列，返回步骤b。

5.一种在非限制集即没有循环移位限制情况下确定循环移位的方法，包括：

当设置一条根序列只能产生一个前导序列时，令循环移位步长N_CS等于0且对应的循环移位量C_v＝0；当设置一条根序列能产生多个前导序列时，循环移位步长N_CS不等于0且循环移位量C_v＝v·N_CS，其中

N_zc为序列长度，

表示向下取整。

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