CN103384378A - 一种随机接入序列的接收检测方法和接收端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种随机接入序列的接收检测方法，包括：接收端在物理随机接入信道上接收到序列R(n)后，生成待检测序列集合；将待检测序列集合中的序列与备选序列集合的序列分别作相关运算，得到相关峰值集合；根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果；其中，所述备选序列集合中包括下述序列集合组合：发送端可用的随机接入序列集合x_u，v(n)；x_u，v(n)的左循环移位序列集合x_u，v((n+d_u)modN_zc)；x_u，v(n)的右循环移位序列集合x_u，v((n-d_u)modN_zc)；所述d_u为满足预设条件的值，所述N_ZC是随机接入序列长度。本发明还提供一种接收端。

Description

一种随机接入序列的接收检测方法和接收端

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种随机接入序列的接收检测方法和接收端。

背景技术

随着移动互联网的发展和智能手机的普及，移动数据流量需求飞速增长，快速增长的数据业务对移动通信网络的传输能力提出了严峻挑战。根据权威机构预测，未来十年内(2011-2020年)，移动数据业务量还将每年翻一番，十年将增长一千倍。随着移动互联网接入用户数量的不断增加，用户的移动数据业务需求也会不断增加，移动数据业务的类型也会随之不断更新。而不同的移动数据业务需要运营商提供的服务质量(QoS，Quality of Service)保证也不同，例如不同的传输质量保证、不同的接入质量保证等。其中，如何保证用户的接入质量则是首先需要考虑的问题，尤其是在接入用户数量的不断增加的时期，如何有效的降低用户的接入时延，则显得尤为重要。因此，物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH)的设计一直是各个主要的标准组织重点关注的课题。其中，在PRACH上发送的随机接入序列的选择直接影响到用户接入的性能，是随机接入信道的设计中尤为重要的。

在LTE标准中，采用Zadoff-Chu(ZC)序列生成随机接入序列，具体的生成方式如下：

按照公式x_u，v(n)＝x_u(n+C_v)modN_ZC)生成根序列x_u(n)下的各条循环移位C_v后的序列集合x_u，v(n)，并将x_u，v(n)作为随机接入序列。考虑到高速运动带来的多普勒频移对于序列选取的影响，将随机接入序列划分为两个集合，一类是非限制集合可以用于中低速度的用户，另一类是限制集合可以用于高速移动的用户。

其中：

x_u(n)为ZC根序列，按照下式生成，u是根序列的索引，N_ZC是ZC序列的长度。

$x_u\left(n\right)=e^{-j\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{N_{\mathrm{ZC}}}},$ 0≤n≤N_ZC-1

N_CS为当前环境中最大循环移位的大小，C_v取值分为限制集合(restrictedsets)和非限制集合(unrestricted sets)两种情况。

当C_v分为限制集合时，p是满足下式要求的最小正整数。

(pu)mod N_zc＝1

其中，p是由多普勒频移造成的ZC序列循环移位的大小，所以可以按照下面的公式定义循环移位的距离d_u：

当N_CS≤d_u＜N_ZC/3时，各个变量的计算公式如下：

$d_{\mathrm{start}}=2d_u+n_{\mathrm{shift}}^{\mathrm{RA}}{N}_{\mathrm{CS}}$

当N_ZC/3≤d_u≤(N_ZC-N_CS)/2时，各个变量的计算公式如下：

$d_{\mathrm{start}}=N_{\mathrm{ZC}}-2d_u+n_{\mathrm{shift}}^{\mathrm{RA}}{N}_{\mathrm{CS}}$

终端按照上述标准生成随机接入序列，并且通过PRACH信道发送出去。该随机接入序列的生成方法中包括了对高速移动的用户的支持，但是实际性能并不是十分理想，当用户的频偏稍大就会使接收端的检测性能恶化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种随机接入序列的接收检测方法和接收端，克服大频偏对检测性能带来的影响。

为了解决上述问题，本发明提供了一种随机接入序列的接收检测方法，包括：

接收端在物理随机接入信道上接收到序列R(n)后，生成待检测序列集合；

将所述待检测序列集合中的序列与备选序列集合的序列分别作相关运算，得到相关峰值集合；

根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果，所述序列检测结果至少包括发送端发送的随机接入序列及其在所述序列R(n)中的起始位置对应的时刻；

其中，所述备选序列集合中包括下述序列集合组合：

发送端可用的随机接入序列集合x_u，v(n)；

x_u，v(n)的左循环移位序列集合x_u，v((n+d_u)modN_zc)；

x_u，v(n)的右循环移位序列集合x_u，v((n-d_u)modN_zc)；

所述d_u为满足预设条件的值，所述N_ZC是随机接入序列长度。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述d_u按下式得到：

所述p是满足(pu)modN_zc＝1要求的最小正整数，所述u是发送端发送的随机接入序列的根序列的索引。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述生成待检测序列集合包括：

从所述序列R(n)中获得时域连续且长度为N2+N_CP的序列A_i(n)；

将所述序列A_i(n)进行去循环前缀操作、离散傅立叶变换操作、载波抽取操作、离散傅立叶变换操作得到长度为N_ZC的序列E_i(n)；

其中，所述N2，N_CP的取值由系统配置或者由标准配置，0≤i≤I-1，I为指定值。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述A_i(n)在所述R(n)中的起始位置对应的时刻T_i为如下之一：

所述物理随机接入信道的系统同步时刻T0；

时刻T1＝T0+(Ncs-1)*Ts；所述Ncs为所述随机接入序列中循环移位大小；

所述T0和T1之间任意可以整除Ts的时刻；

时刻

所述f_RE为系统中数据子载波间隔；f_PRACH为所述物理随机接入信道的子载波间隔；

为向下取整操作符；

所述T0和T2之间任意的可以整除Ts的时刻。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述相关峰值集合的元素F_ij根据下式获得：

$F_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{N_{\mathrm{zc}}}\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_i^{*}\left(n\right)Y_j\left(n\right)$

所述Y_j(n)是所述备选序列集合中的序列，0≤j≤J-1，J为预设值。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果包括：

获取满足 $(\tilde{i},\tilde{j})=\{i,j|\max (F_{\mathrm{ij}}>\mathrm{Th})\}$ 的

得到

由所述

得到其对应的序列为x_u，v(n)或x_u，v((n+d_u)modN_zc)或x_u，v((n-d_u)modN_zc)，从而得到发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)，所述

即为所述发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)在序列R(n)中的起始位置对应的时刻，所述Th为预设的判决门限。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判决门限Th由系统配置或由标准默认配置。

本发明还提供一种接收端，包括：

待检测序列生成模块，用于在物理随机接入信道上接收到序列R(n)后，生成待检测序列集合；

序列相关模块，用于将所述待检测序列集合中的序列与备选序列集合的序列分别作相关运算，得到相关峰值集合；

序列判决模块，用于根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果，所述序列检测结果至少包括发送端发送的随机接入序列及其在所述序列R(n)中的起始位置对应的时刻；

其中，所述备选序列集合中包括下述序列集合组合：

发送端可用的随机接入序列集合x_u，v(n)；

x_u，v(n)的左循环移位序列集合x_u，v((n+d_u)modN_zc)；

x_u，v(n)的右循环移位序列集合x_u，v((n-d_u)modN_zc)；

所述d_u为满足预设条件的值，所述N_ZC是随机接入序列长度。

进一步的，上述接收端还可具有以下特点，所述d_u按下式得到：

所述p是满足(pu)modN_zc＝1要求的最小正整数，所述u是发送端发送的随机接入序列的根序列的索引。

进一步的，上述接收端还可具有以下特点，所述待检测序列生成模块生成待检测序列集合包括：

从所述序列R(n)中获得时域连续且长度为N2+N_CP的序列A_i(n)；

将所述序列A_i(n)进行去循环前缀操作、离散傅立叶变换操作、载波抽取操作、离散傅立叶变换操作得到长度为N_ZC的序列E_i(n)；

其中，所述N2，N_CP的取值由系统配置或者由标准配置，0≤i≤I-1，I为指定值。

进一步的，上述接收端还可具有以下特点，所述A_i(n)在所述R(n)中的起始位置对应的时刻T_i为如下之一：

所述物理随机接入信道的系统同步时刻T0；

时刻T1＝T0+(Ncs-1)*Ts；所述Ncs为所述随机接入序列中循环移位大小；

所述T0和T1之间任意可以整除Ts的时刻；

时刻

所述fRE为系统中数据子载波间隔；f_PRACH为所述物理随机接入信道的子载波间隔；

为向下取整操作符；

所述T0和T2之间任意的可以整除Ts的时刻。

进一步的，上述接收端还可具有以下特点，所述序列相关模块根据下式获得所述相关峰值集合的元素F_ij：

$F_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{N_{\mathrm{zc}}}\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_i^{*}\left(n\right)Y_j\left(n\right)$

所述Y_j(n)是所述备选序列集合中的序列，0≤j≤J-1，J为预设值。

进一步的，上述接收端还可具有以下特点，所述序列判决模块根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果包括：

获取满足 $(\tilde{i},\tilde{j})=\{i,j|\max (F_{\mathrm{ij}}>\mathrm{Th})\}$ 的

得到

由所述

得到其对应的序列为x_u，v(n)或x_u，v((n+d)modN_zc)或x_u，v((n-d_u)modN_zc)，从而得到发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)，所述

即为所述发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)在序列R(n)中的起始位置对应的时刻，所述Th为预设的判决门限。

进一步的，上述接收端还可具有以下特点，所述判决门限Th由系统配置或由标准默认配置。

本发明提供的一种随机接入序列的接收检测方法和接收端，克服了大频偏对检测性能带来的影响，支持高速移动的用户，增大PRACH信道覆盖范围，降低用户的接入时延。

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为本发明提出的随机接入序列在PRACH信道发送过程流程图；

图2为本发明提出的接收端随机接入序列检测过程流程图及接收端框图；

图3为本发明提出的“待检测序列生成模块”具体框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

具体实例一：

在一个无线通信系统中，发送端按照下面步骤生成随机接入序列并在PRACH信道上将随机接入序列发送出去：

1、按照公式x_u，v(n)＝x_u((n+C_v)modN_ZC)生成根序列x_u(n)下的各条循环移位C_v后的序列集合x_u，v(n)。考虑到高速运动带来的多普勒频移对于序列选取的影响，将随机接入序列划分为两个集合，一类是可以用于中低速度用户的非限制集合，另一类是可以用于高速移动用户的限制集合。

其中：

x_u(n)为ZC根序列，按照公式

0≤n≤N_ZC-1生成。其中，u是根序列的索引，N_ZC是ZC序列的长度。

其中，N_CS为循环移位的大小，C_v为x_u，v(n)相对x_u(n)的循环移位大小，且分为限制集合和非限制集合两类。

当C_v为限制集合时，p是满足下式要求的最小正整数：

(pu)modN_zc＝1

按照下面的公式定义循环移位的距离d_u：

当N_CS≤d_u＜N_ZC/3时，各个变量的计算公式如下：

$d_{\mathrm{start}}=2d_u+n_{\mathrm{shift}}^{\mathrm{RA}}{N}_{\mathrm{CS}}$

当N_ZC/3≤d_u≤(N_ZC-N_CS)/2时，各个变量的计算公式如下：

$d_{\mathrm{start}}=N_{\mathrm{ZC}}-2d_u+n_{\mathrm{shift}}^{\mathrm{RA}}{N}_{\mathrm{CS}}$

2、将x_u，v(n)按照图1所示的流程最终生成序列z_u，v(n)，并且将z_u，v(n)在PRACH信道上发送出去。

具体的，将x_u，v(n)进行N_ZC点的离散傅立叶变换(DFT)得到N_ZC点序列y_u，v(n)，并且将序列y_u，v(n)映射到N2点的全零序列的具体位置上，进而生成N2点序列

其中由y_u，v(n)到

的映射过程由系统配置决定或由标准默认配置。对

进行N2点的离散傅立叶逆变换(IDFT)操作得到序列

并且对

增加循环前缀(Cyclic Prefix，CP)，生成序列z_u，v(n)，并且将z_u，v(n)在PRACH信道上发送出去。

其中，CP长度N_CP由系统配置或者由标准配置；

序列长度为N2点，N2的取值由系统配置或者由标准配置。

接收端按照下面步骤进行随机接入序列检测过程，如图2所示：

1、接收端在PRACH信道上接收到序列R(n)后，将R(n)送入“待检测序列生成模块”，得到待检测序列集合E_i(n)。

具体流程如图3所示，所述生成待检测序列集合包括：

从所述序列R(n)中获得时域连续且长度为N2+N_CP的序列A_i(n)；0≤i≤I-1，I为指定值；

将所述序列A_i(n)进行去CP操作、DFT操作、载波抽取操作、IDFT操作得到长度为N_ZC的序列E_i(n)；

其中，所述N2，N_CP的取值由系统配置或者由标准配置，

进一步，所述序列筛选操作至少包括检测时间点选择；

进一步，所述检测时间点选择是指A_i(n)序列在R(n)中的起始位置对应的时刻T_i；

进一步，所述T_i是以时域采样间隔大小(Ts)来量化的；

进一步，所述T_i可以是PRACH信道系统同步时刻T0；

进一步，所述T_i可以是T1＝T0+(Ncs-1)*Ts；其中，Ncs为随机接入序列中循环移位大小；

进一步，所述T_i可以是T0和T1之间的任意时刻；

进一步，所述T_i可以是T0和T1之间任意的可以整除Ts的时刻；进一步，所述T_i可以是

其中，Ncs为随机接入序列中循环移位大小；f_RE为系统中数据子载波间隔；f_PRACH为PRACH信道子载波间隔；为向下取整操作符；

进一步，所述T_i可以是T0和T2之间的任意时刻；

进一步，所述T_i可以是T0和T2之间任意的可以整除Ts的时刻；

2、将待检测序列集合E_i(n)与备选序列集合Y_j(n)送入“序列相关模块”，得到相关峰值集合F_ij；

其中，Y_j(n)序列的长度为N_ZC；j为序列索引，0≤j≤J-1，J为Y_j(n)序列总数；J≥1。

其中，所述备选序列集合Y_j(n)中包括以下序列集合组合：

x_u，v(n)

x_u，v((n+d_u)modN_zc)

x_u，v((n-d_u)modN_zc)

具体的，可以包括x_u，v(n)和x_u，v((n+d_u)modN_zc)，也可以包括x_u，v(n)和x_u，v((n-d_u)modN_zc)，或者，三者均包括。

其中，所述相关峰值集合F_ij中元素的按照下式获得：

$F_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{N_{\mathrm{zc}}}\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_i^{*}\left(n\right)Y_j\left(n\right)$

3、将相关峰值集合F_ij送入“序列判决模块”，输出序列检测结果。

其中，所述序列检测结果至少包括发送的随机接入序列x_u，v(n)及其在R(n)中的起始位置对应的时刻。

其中，判决门限值Th由系统配置或由标准默认配置；

进一步的，从相关峰值集合F_ij中得到满足下式的进而得到

$(\tilde{i},\tilde{j})=\{i,j|\max (F_{\mathrm{ij}}>\mathrm{Th})\}$

进一步，由所述

得到其对应的序列为x_u，v(n)或x_u，v((n+d_u)modN_zc)或x_u，v((n-d_u)modN_zc)。

如果由

得到其对应的序列为x_u，v(n)，则判断发送的随机接入序列即为x_u，v(n)；

如果由

得到其对应的序列为x_u，v((n+d_u)modN_zc)，则判断发送的随机接入序列即为x_u，v(n)；

如果由

得到其对应的序列为x_u，v((n-d_u)modN_zc)，则判断发送的随机接入序列即为x_u，v(n)；

进一步，所述

即为所述发送的随机接入序列x_u，v(n)序列在R(n)中的起始位置对应的时刻。

具体实例二：

在一个无线通信系统中，发送端按照下面步骤生成随机接入序列并在PRACH信道上将随机接入序列发送出去。

1、按照公式x_u，v(n)＝x_u((n+C_v)modN_ZC)生成根序列x_u(n)下的各条循环移位C_v后的序列集合x_u，v(n)。

其中：

x_u(n)为ZC根序列，按照公式

0≤n≤N_ZC-1生成。

其中，u是根序列的索引，N_ZC是ZC序列的长度。

C_v＝vN_CS

其中，N_CS为循环移位的大小，C_v为x_u，v(n)相对x_u(n)的循环移位大小；

2、将x_u，v(n)进行N_zc点的DFT变换得到N_zc的序列y_u，v(n)，并且将序列y_u，v(n)映射到N2点的全零序列的具体位置上，进而生成N2点序列

其中由y_u，v(n)到的映射过程由系统配置决定或由标准默认配置。对

进行N2点的IDFT操作得到序列

并且对

增加循环前缀CP，生成序列z_u，v(n)，并且将z_u，v(n)在PRACH信道上发送出去。其中，循环前缀CP长度N_CP由系统配置或者由标准配置。

接收端按照下面步骤进行随机接入序列检测过程，如图2所示，包括：

1、接收端在PRACH信道上接收到序列R(n)，并将R(n)送入“待检测序列生成模块”，得到待检测序列集合E_i(n)，具体流程如图3所示。

由于循环移位大小为N_CS，则该随机接入序列可以支持的发送端的最大传输时延为

其中，f_RE为系统中数据子载波间隔，f_PRACH为PRACH信道子载波间隔，Ts为系统时域采样间隔大小；本实施例中假设发送端的传输时延为T_Rach，且满足0≤T_Rach≤T_max。

从序列R(n)中获得条长度为(N2+N_CP)的序列A_i(n)，其中每条序列在R(n)中的起始位置对应的时刻T_i＝Ts*i，其中，i为整数且满足条件0≤i≤I-1；

对序列A_i(n)进行去CP操作，去掉其循环前缀CP，得到序列B_i(n)。然后对序列B_i(n)进行N2点DFT操作得到序列C_i(n)。根据预定映射关系从N2点的序列C_i(n)中恢复得到N_ZC点的序列D_i(n)，其中所述预定映射关系由系统配置或由标准默认配置。对序列D_i(n)进行N_ZC点的IDFT操作得到序列E_i(n)。

其中，E_i(n)序列的长度为N_ZC；i为序列索引，0≤i≤I-1，I为E_i(n)序列总数，

2、将待检测序列集合E_i(n)与备选序列集合Y_j(n)送入“序列相关模块”，得到相关峰值集合F_ij；

其中，Y_j(n)序列的长度为N_ZC；j为序列索引，0≤j≤J-1，J为Y_j(n)序列总数；

其中，所述备选序列集合Y_j(n)中至少包括以下序列：

发送端所在扇区可用的随机接入序列集合x_u，v(n)；

其中，所述备选序列集合Y_j(n)中还可以包括以下序列：

x_u，v(n)集合的左循环移位序列集合x_u，v((n+d_u)modN_zc)

x_u，v(n)集合的右循环移位序列集合x_u，v((n-d_u)modN_zc)

d_u为循环移位大小，按照下面公式计算得到：

p是满足(pu)modN_zc＝1要求的最小正整数。

其中，所述相关峰值集合F_ij中元素的按照下式获得

$F_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{N_{\mathrm{zc}}}\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_i^{*}\left(n\right)Y_j\left(n\right)$

3、将相关峰值集合F_ij送入“序列判决模块”，输出序列检测结果。

其中，所述序列检测结果至少包括发送的随机接入序列x_u，v(n)及其在R(n)中的起始位置对应的时刻。

其中，判决门限值Th由系统配置或由标准默认配置；

进一步的，从相关峰值集合F_ij中得到满足下式的进而得到

$(\tilde{i},\tilde{j})=\{i,j|\max (F_{\mathrm{ij}}>\mathrm{Th})\}$

如果

存在于x_u，v(n)集合中，则判断发送的随机接入序列x_u，v(n)即为

如果

存在于x_u，v((n+d_u)modN_zc)集合中，则判断发送的随机接入序列为

对应的x_u，v(n)；

如果

存在于x_u，v((n-d_u)modN_zc)集合中，则判断发送的随机接入序列为

对应的x_u，v(n)；

进一步，所述即为所述发送端的传输时延T_Rach。

具体实例三：

在一个无线通信系统中，发送端按照下面步骤生成随机接入序列并在PRACH信道上将随机接入序列发送出去。

1、按照公式x_u，v(n)＝x_u((n+C_v)modN_ZC)生成根序列x_u(n)下的各条循环移位C_v后的序列集合x_u，v(n)。

其中：

x_u(n)为ZC根序列，按照公式

0≤n≤N_ZC-1生成。

其中，u是根序列的索引，N_ZC是ZC序列的长度。

$v=\mathrm{0,1},...,n_{\mathrm{shift}}^{\mathrm{RA}}{n}_{\mathrm{group}}^{\mathrm{RA}}+{\stackrel{\‾}{n}}_{\mathrm{shift}}^{\mathrm{RA}}-1$

按照下面的公式定义循环移位的距离d_u：

$d_u=\left\{\begin{array}{cc}p& 0\≤p\≤N_{\mathrm{ZC}}/2\\ N_{\mathrm{ZC}}-p& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.$

其中，p是满足(pu)modN_zc＝1要求的最小正整数。

当N_CS≤d_u＜N_ZC/3时，各个变量的计算公式如下：

$d_{\mathrm{start}}=2d_u+n_{\mathrm{shift}}^{\mathrm{RA}}{N}_{\mathrm{CS}}$

当N_ZC/3≤d_u≤(N_ZC-N_CS)/2时，各个变量的计算公式如下：

$d_{\mathrm{start}}=N_{\mathrm{ZC}}-2d_u+n_{\mathrm{shift}}^{\mathrm{RA}}{N}_{\mathrm{CS}}$

其中，N_CS为循环移位的大小，C_v为x_u，v(n)相对x_u(n)的循环移位大小；

2、将x_u，v(n)进行N_ZC点的DFT变换得到N_ZC点序列y_u，v(n)，并且将序列y_u，v(n)映射到N2点的全零序列的具体位置上，进而生成N2点序列

其中由y_u，v(n)到

的映射过程由系统配置决定或由标准默认配置。对

进行N2点的IDFT操作得到序列

并且对增加循环前缀CP，生成序列z_u，v(n)，并且将z_u，v(n)在PRACH信道上发送出去。

接收端按照下面步骤进行随机接入序列检测过程，如图2所示：

1、接收端在PRACH信道上接收到序列R(n)，并将R(n)送入“待检测序列生成模块”，得到待检测序列集合E_i(n)，具体流程如图3所示。

由于循环移位大小为N_CS，则该随机接入序列可以支持的发送端的最大传输时延为

其中，f_RE为系统中数据子载波间隔，f_PRACH为PRACH信道子载波间隔，Ts为系统时域采样间隔大小；本实施例中假设发送端的传输时延为T_Rach，且满足0≤T_Rach≤T_max。

从序列R(n)中获得I(本实施例中但不限于该取值)条长度为(N2+N_CP)的序列A_i(n)，其中每条序列在R(n)中的起始位置对应的时刻T_i＝Ts*i，其中，i为整数且满足条件0≤i≤I-1；

对序列A_i(n)进行去CP操作，去掉其循环前缀CP，得到序列B_i(n)。然后对序列B_i(n)进行N2点DFT操作得到序列C_i(n)。根据预定映射关系从N2点的序列C_i(n)中恢复得到N_ZC点的序列D_i(n)，其中所述预定映射关系由系统配置或由标准默认配置。对序列D_i(n)进行N_ZC点的IDFT操作得到序列E_i(n)。

其中，E_i(n)序列的长度为N_ZC；i为序列索引，0≤i≤I-1，I为E_i(n)序列总数，

2、将待检测序列集合E_i(n)与备选序列集合Y_i(n)送入“序列相关模块”，得到相关峰值集合F_ij；

其中，Y_j(n)序列的长度为N_ZC；j为序列索引，0≤j≤J-1，J为Y_j(n)序列总数；

其中，所述备选序列集合Y_j(n)中至少包括以下序列

发送端所在扇区可用的随机接入序列集合x_u，v(n)；

x_u，v(n)集合的右循环移位序列集合x_u，v((n-d_u)modN_zc)

x_u，v(n)集合的左循环移位序列集合x_u，v((n+d_u)modN_zc)

d_u为循环移位大小，按照下面公式计算得到：

$d_u=\left\{\begin{array}{cc}p& 0\≤p\≤N_{\mathrm{ZC}}/2\\ N_{\mathrm{ZC}}-p& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.$

p是满足(pu)modN_zc＝1要求的最小正整数。

其中，所述相关峰值集合F_ij中元素的按照下式获得

$F_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{N_{\mathrm{zc}}}\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_i^{*}\left(n\right)Y_j\left(n\right)$

3、将相关峰值集合F_ij送入“序列判决模块”，输出序列检测结果。

其中，所述序列检测结果至少包括发送的随机接入序列x_u，v(n)及其在R(n)中的起始位置对应的时刻。

其中，判决门限值Th由系统配置或由标准默认配置；

进一步的，从相关峰值集合F_ij中得到满足下式的

进而得到

$(\tilde{i},\tilde{j})=\{i,j|\max (F_{\mathrm{ij}}>\mathrm{Th})\}$

如果

存在于x_u，v(n)集合中，则判断发送的随机接入序列x_u，v(n)即为

如果

存在于x_u，v((n+d_u)modN_zc)集合中，则判断发送的随机接入序列为

对应的x_u，v(n)；

如果

存在于x_u，v((n-d_u)modN_zc)集合中，则判断发送的随机接入序列为对应的x_u，v(n)；

进一步，所述即为所述发送端的传输时延T_Rach。

如图2所示，本发明实施例提供一种接收端，包括：

待检测序列生成模块，用于在物理随机接入信道上接收到序列R(n)后，生成待检测序列集合；

序列相关模块，用于将所述待检测序列集合中的序列与备选序列集合的序列分别作相关运算，得到相关峰值集合；

序列判决模块，用于根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果，所述序列检测结果至少包括发送端发送的随机接入序列及其在所述序列R(n)中的起始位置对应的时刻；

其中，所述备选序列集合中包括下述序列集合组合：

发送端可用的随机接入序列集合x_u，v(n)；

x_u，v(n)的左循环移位序列集合x_u，v((n+d_u)modN_zc)；

x_u，v(n)的右循环移位序列集合x_u，v((n-d_u)modN_zc)；

所述d_u为满足预设条件的值，所述N_ZC是随机接入序列长度。

其中，所述d_u按下式得到：

所述p是满足(pu)modN_zc＝1要求的最小正整数，所述u是发送端发送的随机接入序列的根序列的索引。

其中，所述待检测序列生成模块生成待检测序列集合包括：

从所述序列R(n)中获得时域连续且长度为N2+N_CP的序列A_i(n)；

将所述序列A_i(n)进行去循环前缀操作、离散傅立叶变换操作、载波抽取操作、离散傅立叶变换操作得到长度为N_ZC的序列E_i(n)；

其中，所述N2，N_CP的取值由系统配置或者由标准配置，0≤i≤I-1，I为指定值。

其中，所述A_i(n)在所述R(n)中的起始位置对应的时刻T_i为如下之一：

所述物理随机接入信道的系统同步时刻T0；

时刻T1＝T0+(Ncs-1)*Ts；所述Ncs为所述随机接入序列中循环移位大小；

所述T0和T1之间任意可以整除Ts的时刻；

时刻

所述f_RE为系统中数据子载波间隔；f_PRACH为所述物理随机接入信道的子载波间隔；

为向下取整操作符；

所述T0和T2之间任意的可以整除Ts的时刻。

其中，所述序列相关模块根据下式获得所述相关峰值集合的元素F_ij：

$F_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{N_{\mathrm{zc}}}\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_i^{*}\left(n\right)Y_j\left(n\right)$

所述Y_j(n)是所述备选序列集合中的序列，0≤j≤J-1，J为预设值。

其中，所述序列判决模块根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果包括：

获取满足 $(\tilde{i},\tilde{j})=\{i,j|\max (F_{\mathrm{ij}}>\mathrm{Th})\}$ 的

得到

由所述

得到其对应的序列为x_u，v(n)或x_u，v((n+d_u)modN_zc)或x_u，v((n-d_u)modN_zc)，从而得到发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)，所述

即为所述发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)在序列R(n)中的起始位置对应的时刻，所述Th为预设的判决门限。

其中，所述判决门限Th由系统配置或由标准默认配置。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (14)

1.一种随机接入序列的接收检测方法，其特征在于，包括：

接收端在物理随机接入信道上接收到序列R(n)后，生成待检测序列集合；

将所述待检测序列集合中的序列与备选序列集合的序列分别作相关运算，得到相关峰值集合；

根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果，所述序列检测结果至少包括发送端发送的随机接入序列及其在所述序列R(n)中的起始位置对应的时刻；

其中，所述备选序列集合中包括下述序列集合组合：

发送端可用的随机接入序列集合x_u，v(n)；

x_u，v(n)的左循环移位序列集合x_u，v((n+d_u)modN_zc)；

x_u，v(n)的右循环移位序列集合x_u，v((n-d_u)modN_zc)；

所述d_u为满足预设条件的值，所述N_ZC是随机接入序列长度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述d_u按下式得到：

所述p是满足(pu)modN_zc＝1要求的最小正整数，所述u是发送端发送的随机接入序列的根序列的索引。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成待检测序列集合包括：

从所述序列R(n)中获得时域连续且长度为N2+N_CP的序列A_i(n)；

将所述序列A_i(n)进行去循环前缀操作、离散傅立叶变换操作、载波抽取操作、离散傅立叶变换操作得到长度为N_ZC的序列E_i(n)；

其中，所述N2，N_CP的取值由系统配置或者由标准配置，0≤i≤I-1，I为指定值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述A_i(n)在所述R(n)中的起始位置对应的时刻T_i为如下之一：

所述物理随机接入信道的系统同步时刻T0；

时刻T1＝T0+(Ncs-1)*Ts；所述Ncs为所述随机接入序列中循环移位大小；

所述T0和T1之间任意可以整除Ts的时刻；

时刻

所述f_RE为系统中数据子载波间隔；f_PRACH为所述物理随机接入信道的子载波间隔；

为向下取整操作符；

所述T0和T2之间任意的可以整除Ts的时刻。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述相关峰值集合的元素F_ij根据下式获得：

$F_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{N_{\mathrm{zc}}}\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_i^{*}\left(n\right)Y_j\left(n\right)$

所述Y_j(n)是所述备选序列集合中的序列，0≤j≤J-1，J为预设值。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果包括：

获取满足 $(\tilde{i},\tilde{j})=\{i,j|\max (F_{\mathrm{ij}}>\mathrm{Th})\}$ 的得到

由所述得到其对应的序列为x_u，v(n)或x_u，v((n+d)modN_zc)或x_u，v((n-d_u)modN_zc)，从而得到发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)，所述

即为所述发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)在序列R(n)中的起始位置对应的时刻，所述Th为预设的判决门限。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判决门限Th由系统配置或由标准默认配置。

8.一种接收端，其特征在于，包括：

待检测序列生成模块，用于在物理随机接入信道上接收到序列R(n)后，生成待检测序列集合；

序列相关模块，用于将所述待检测序列集合中的序列与备选序列集合的序列分别作相关运算，得到相关峰值集合；

序列判决模块，用于根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果，所述序列检测结果至少包括发送端发送的随机接入序列及其在所述序列R(n)中的起始位置对应的时刻；

其中，所述备选序列集合中包括下述序列集合组合：

发送端可用的随机接入序列集合x_u，v(n)；

x_u，v(n)的左循环移位序列集合x_u，v((n+d_u)modN_zc)；

x_u，v(n)的右循环移位序列集合x_u，v((n-d_u)modN_zc)；

所述d_u为满足预设条件的值，所述N_ZC是随机接入序列长度。

9.如权利要求8所述的接收端，其特征在于，所述d_u按下式得到：

所述p是满足(pu)modN_zc＝1要求的最小正整数，所述u是发送端发送的随机接入序列的根序列的索引。

10.如权利要求8所述的接收端，其特征在于，所述待检测序列生成模块生成待检测序列集合包括：

从所述序列R(n)中获得时域连续且长度为N2+N_CP的序列A_i(n)；

将所述序列A_i(n)进行去循环前缀操作、离散傅立叶变换操作、载波抽取操作、离散傅立叶变换操作得到长度为N_ZC的序列E_i(n)；

其中，所述N2，N_CP的取值由系统配置或者由标准配置，0≤i≤I-1，I为指定值。

11.如权利要求10所述的接收端，其特征在于，所述A_i(n)在所述R(n)中的起始位置对应的时刻T_i为如下之一：

所述物理随机接入信道的系统同步时刻T0；

时刻T1＝T0+(NCs-1)*Ts；所述Ncs为所述随机接入序列中循环移位大小；

所述T0和T1之间任意可以整除Ts的时刻；

时刻

所述f_RE为系统中数据子载波间隔；f_PRACH为所述物理随机接入信道的子载波间隔；

为向下取整操作符；

所述T0和T2之间任意的可以整除Ts的时刻。

12.如权利要求10所述的接收端，其特征在于，所述序列相关模块根据下式获得所述相关峰值集合的元素F_ij：

$F_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{N_{\mathrm{zc}}}\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_i^{*}\left(n\right)Y_j\left(n\right)$

所述Y_j(n)是所述备选序列集合中的序列，0≤j≤J-1，J为预设值。

13.如权利要求10所述的接收端，其特征在于，所述序列判决模块根据所述相关峰值集合进行判决，得到序列检测结果包括：

获取满足 $(\tilde{i},\tilde{j})=\{i,j|\max (F_{\mathrm{ij}}>\mathrm{Th})\}$ 的

得到

由所述

得到其对应的序列为x_u，v(n)或x_u，v((n+d_u)modN_zc)或x_u，v((n-d_u)modN_zc)，从而得到发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)，所述

即为所述发送端发送的随机接入序列x_u，v(n)在序列R(n)中的起始位置对应的时刻，所述Th为预设的判决门限。

14.如权利要求13所述的接收端，其特征在于，所述判决门限Th由系统配置或由标准默认配置。

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