CN103384407B - 频偏指示信令发送、随机接入序列生成的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种频偏指示信令的发送方法，包括：第一节点将频偏指示信息通过无线信道发送出去。本发明还提供一种随机接入序列的生成方法，包括：第二节点接收到第一节点发送的频偏指示信息后，根据公式xu，v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)生成随机接入序列xu，v(n)；其中，Cv根据频偏指示信息指示的频偏不同取不同值。本发明还提供一种频偏指示信令的发送装置和一种随机接入序列的生成装置。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种频偏指示信令的发送方法与装置，随机接入序列生成方法与装置。
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 ofService)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，随机接入信道(Physical RandomAccess 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xu，v(n)＝xu((n+Cv)modNZC)生成根序列xu(n)下的循环移位Cv后的各序列的集合xu，v(n)，并将xu，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：
xu(n)为ZC根序列，按照下式生成，u是根序列的索引，NZC是ZC序列的长度。
NCS为当前环境中最大循环移位的大小，Cv分为限制集合(restricted sets)和非限制集合(unrestricted sets)。
当Cv分为限制集合时，p是满足下式要求的最小正整数。
(pu)modNZC＝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du。
当NCS≤du＜NZC/3时，各个变量的计算公式如下：
当NZC/3≤du≤(NZC-NCS)/2时，各个变量的计算公式如下：
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频偏指示信令的发送方法和装置、随机接入序列的生成方法和装置，有效克服大频偏对检测性能带来的影响，支持高速移动的用户，降低用户的接入时延。
为了解决上述问题，本发明提供了一种频偏指示信令的发送方法，包括：
第一节点将频偏指示信息通过无线信道发送出去。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述第一节点为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述无线信道为数据信道或者控制信道。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述频偏指示信息中包括大频偏标识，和/或，指示随机接入序列的生成时是否考虑频偏的信息，所述大频偏标识用于指示频偏大小。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系由标准配置或由系统配置。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系如下：
FO＝(a*f1+b)*HFOFi或者FO＝(a*f1+b)*(HFOFi+1)
其中，FO为频偏大小，HFOFi为所述大频偏标识的值，f1为频偏量化间隔，a，b为预设值。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述f1取值为物理随机接入信道子载波间隔。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述a，b，f1由标准配置或由系统配置。
本发明还提供一种随机接入序列的生成方法，包括：第二节点接收到第一节点发送的频偏指示信息后，根据公式xu，v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)生成随机接入序列xu，v(n)；
其中，
所述dstart，根据du确定；
所述
所述p是满足要求的最小正整数；
NZC是随机接入序列的长度，Ncs为预设值，FO是根据所述频偏指示信息获得的频偏大小；为向上取整操作符，fPRACH为物理随机接入信道的子载波间隔，u是根序列xu(n)的索引；0≤n≤NZC-1。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述Ncs根据下式确定：
其中，所述fRE是数据信道子载波间隔，所述是最大时延容忍限制，单位毫秒。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述第二节点为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
本发明还提供一种频偏指示信令的发送装置，包括：
生成单元，用于生成频偏指示信息；
发送单元，用于将所述频偏指示信息通过无线信道发送出去。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述发送装置为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述无线信道为数据信道或者控制信道。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述频偏指示信息中包括大频偏标识，和/或，指示随机接入序列的生成时是否考虑频偏的信息，所述大频偏标识用于指示频偏大小。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系由标准配置或由系统配置。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系如下：
FO＝(a*f1+b)*HFOFi或者FO＝(a*f1+b)*(HFOFi+1)
其中，FO为频偏大小，HFOFi为所述大频偏标识的值，f1为频偏量化间隔，a，b为预设值。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述f1取值为物理随机接入信道子载波间隔。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述a，b，f1由标准配置或由系统配置。
本发明还提供一种随机接入序列的生成装置，包括：
接收单元，用于接收到第一节点发送的频偏指示信息；
生成单元，用于根据公式xu，v(n)＝xu((n+Cv)modNZC)生成随机接入序列xu，v(n)；
其中，
所述dstart，根据du确定；
所述
所述p是满足要求的最小正整数；
NZC是随机接入序列的长度，Ncs为预设值，FO是根据所述频偏指示信息获得的频偏大小；为向上取整操作符，fPRACH为物理随机接入信道的子载波间隔，u是根序列xu(n)的索引；0≤n≤NZC-1。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述Ncs根据下式确定：
其中，所述fRE是数据信道子载波间隔，所述是最大时延容忍限制，单位毫秒。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述生成装置为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
本发明提供的一种频偏指示信令的发送方法和装置、随机接入序列的生成方法和装置，有效克服大频偏对检测性能带来的影响，支持高速移动的用户，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；
图3为本发明提出的“待检测序列生成模块”生成待检测序列的具体流程图；
图4是本发明实施例频偏指示信令的发送装置框图；
图5是本发明实施例随机接入序列生成装置框图。
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。
本发明实施例提供一种频偏指示信令的发送方法，包括：
第一节点将频偏指示信息通过无线信道发送出去。
其中，所述第一节点为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
其中，所述无线信道为数据信道或者控制信道。
其中，所述频偏指示信息中包括大频偏标识，和/或，指示随机接入序列的生成方式的信息，所述大频偏标识用于指示频偏大小。其中，可以只包含大频偏标识，也可以只包含指示随机接入序列的生成方式的信息(可使用High-Speed-Flag信令)，所述指示随机接入序列的生成方式的信息具体指生成随机接入序列时是否考虑频偏的信息。
其中，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系由标准配置或由系统配置。
其中，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系如下：
FO＝(a*f1+b)*HFOFi或者FO＝(a*f1+b)*(HFOFi+1)
其中，FO为频偏大小，HFOFi为所述大频偏标识的值，f1为频偏量化间隔，a，b为预设值。
其中，所述f1为物理随机接入信道子载波间隔。
其中，所述a，b，f1由标准配置或由系统配置。
本发明实施例还提供一种随机接入序列的生成方法，包括：第二节点接收到第一节点发送的频偏指示信息后，根据公式xu，v(n)＝xu((n+Cv)modNZC)生成随机接入序列xu，v(n)；
其中，
所述dstart，根据du确定；
所述
所述p是满足要求的最小正整数；
NZC是随机接入序列的长度，Ncs为预设值，FO是根据所述频偏指示信息获得的频偏大小；为向上取整操作符，fPRACH为物理随机接入信道的子载波间隔，u是根序列xu(n)的索引；0≤n≤NZC-1。
其中，所述Ncs根据下式确定：
其中，所述fRE是数据信道子载波间隔，所述是最大时延容忍限制，单位毫秒。
其中，所述第二节点为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
具体实例一：
发送端随机接入序列生成及发送过程：
(1)在一个无线通信系统中，系统配置大频偏标识(High Frequency OffsetFlag，HFOF)。
其中，所述HFOF采用N个比特描述，N为正整数；
进一步的，所述HFOF最多包括2N个取值HFOFi，其中0≤i≤2N-1；
进一步的，所述HFOFi用来指示频偏大小；
进一步的，所述HFOFi与频偏大小的对应关系由标准配置或者由系统配置；
进一步的，所述HFOFi与频偏大小的对应关系可以由下式描述：
FO＝(a*f1+b)*HFOFi，或FO＝(a*f1+b)*(HFOFi+1)，
其中，f1为频偏量化间隔；a，b为预设值。
进一步的，所述f1可以是PRACH信道子载波间隔fPRACH
进一步的，a、b、f1由标准配置或者由系统配置；
(2)按照下面公式获得变量p：
p是满足要求的最小正整数，为向上取整操作符。
NZC是随机接入序列的长度，由标准配置或者由系统配置；
(3)按照下面的公式定义du、dstart、
当NCS≤du＜NZC/3时，各个变量的计算公式如下：
当NZC/3≤du≤(NZC-NCS)/2时，各个变量的计算公式如下：
其中，Ncs由标准配置或者由系统配置；
进一步的，Ncs的选择可以根据下面公式确定：
或
其中，fPRACH是PRACH信道子载波间隔，单位Hz；
fRE是数据信道子载波间隔，单位Hz；
是最大时延容忍限制，单位ms，由标准配置或者由系统配置；
(4)按照下面公式计算Cv
(5)按照下式生成根序列xu(n)下的各条循环移位Cv后的序列集合xu，v(n)。
xu，v(n)＝xu((n+Cv)modNZC)
其中，xu(n)为ZC根序列，按照公式0≤n≤NZC-1生成。
u是根序列的索引。
(6)基站将配置好的大频偏标识(High Frequency Offset Flag，HFOF)通过下行信道发送给终端。
其中，所述下行信道可以是下行数据信道或者下行控制信道；
(7)终端根据接收到的HFOF信息，获得随机接入序列xu，v(n)，并且将xu，v(n)按照图1所示的流程最终生成序列zu，v(n)，并且将zu，v(n)在PRACH信道上发送出去。
具体的，将xu，v(n)进行Nzc点的DFT变换得到Nzc的序列yu，v(n)，并且将序列yu，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yu，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zu，v(n)，并且将zu，v(n)在PRACH信道上发送出去。
其中，循环前缀(Cyclic Prefix，CP)长度NCP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；
随机接入序列检测过程，如图2所示：
(1)基站在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(n)，具体流程如图3所示；
其中，E(n)序列的长度为NZC；
其中，所述待检测序列生成模块至少包括：检测时间点选择操作、去CP操作、离散傅里叶变换(DFT)操作、载波抽取操作、离散傅里叶逆变换(IDFT)操作；
其中，“检测时间点选择”是指从序列R(n)中获得时间上连续的序列A(n)时，A(n)序列起始时刻即为PRACH信道系统同步时刻T0
进一步，其中，A(n)序列长度为N2+NCP；
进一步，所述去CP操作是指从A(n)序列中恢复N2点的B(n)序列的操作，由标准配置；
进一步，所述载波抽取操作是指从N2点的C(n)序列中得到N1点的D(n)序列的操作，由标准配置；
(2)将待检测序列集合E(n)与备选序列集合送入“序列相关模块”，得到相关峰值集合Fj；
其中，j为序列的循环移位索引，0≤j≤Nzc-1；
其中，所述备选序列集合中至少包括以下序列：
其中，所述相关峰值集合Fj中元素的按照下式获得：
(3)将相关峰值集合送入“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xu，v(n)及其在R(n)中的起始位置对应的时刻。
进一步的，从相关峰值集合中得到满足下式的进而得到
进一步的，当HFOF＝0时，通过判断在的循环移位序列区间段[vNcs，(v+1)Ncs)中的位置，获知v的取值进而可知，发送的随机接入序列为序列xu，v(n)在R(n)中的起始位置对应的时刻即为其中，Ts为系统时域采样间隔。
进一步的，当HFOF≠0时，通过判断处于以下序列区间段(xu，v((n+g*du-Ncs)modNzc)，xu，v((n+g*du)mod Nzc)]及(xu，v((n-g*du-Ncs)mod Nzc)，xu，v((n-g*du)mod Nzc)]中的位置，获知v、g的取值 其中，且g为整数。进而可知，发送的随机接入序列为其循环移位大小为序列xu，v(n)在R(n)中的起始位置对应的时刻即为其中，Ts为系统时域采样间隔。
具体实例二：
发送端随机接入序列生成及发送过程：
在一个无线通信系统中，数据子载波间隔fRE，随机接入信道的子载波间隔fPRACH，随机接入序列长度NZC。
(1)系统配置大频偏标识(High Frequency Offset Flag，HFOF)。
其中，所述HFOF采用2个比特描述，最多包括4个HFOF取值HFOFi，其中0≤i≤3；
本实施例中，FO＝fPRACH*HFOFi，用来指示频偏大小，fPRACH为PRACH信道子载波间隔；
本实施例中，假设需要支持2倍fPRACH大小的频偏，则HFOF＝“10”
(2)基站将HFOF＝“10”通过下行信道发送给终端；
(3)终端接收到HFOF＝“10”后，获知采用的随机接入序列需要支持2倍fPRACH大小的频偏，且按照下式生成ZC根序列xu(n)的各条循环移位Cv后的序列集合xu，v(n)。
xu，v(n)＝xu((n+Cv)modNZC)
其中，xu(n)按照公式0≤n≤NZC-1生成。
u是根序列的索引，1≤u≤NZC-1。
Cv是xu，v(n)的循环移位大小，且按照下面公式计算；
本实施例中，HFOF＝“10”，则
(4)按照下面的公式求的Cv计算公式中的变量du、dstart、
其中，p是满足本实施例中，要求的最小正整数；
当NCS≤du＜NZC/3时，各个变量的计算公式如下：
当NZC/3≤du≤(NZC-NCS)/2时，各个变量的计算公式如下：
其中，Ncs由标准配置或者由系统配置；
进一步的，可以选择满足下面公式的Ncs：
或
其中，fPRACH是PRACH信道子载波间隔，单位Hz；fRE是数据信道子载波间隔，单位Hz；是最大时延容忍限制，单位ms，由标准配置或者由系统配置；
本实施例中，Ncs的选择标准为满足公式的Ncs取值中最小的正整数。
(5)终端在可用的随机接入序列集合中选择一条随机接入序列xu，v(n)，并且将xu，v(n)按照图1所示的流程最终生成序列zu，v(n)，并且将zu，v(n)在PRACH信道上发送出去。
具体的，将xu，v(n)进行Nzc点的DFT变换得到Nzc的序列yu，v(n)，并且将序列yu，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yu，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zu，v(n)，并且将zu，v(n)在PRACH信道上发送出去。
其中，循环前缀(Cyclic Prefix，CP)长度NCP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。
随机接入序列检测过程，如图2所示：
(1)基站在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(n)，具体流程如图3所示；
其中，E(n)序列的长度为NZC；
其中，所述待检测序列生成模块至少包括：检测时间点选择操作、去CP操作、DFT操作、载波抽取操作、IDFT操作；
其中，检测时间点选择是指从序列R(n)中获得时间上连续的长度为(N2+NCP)的序列A(n)，A(n)序列起始时刻即为PRACH信道系统同步时刻。
其中，去CP操作是指从A(n)序列中恢复N2点的B(n)序列的操作，由标准配置；
其中，DFT操作是指将N2点的B(n)序列经过离散傅里叶变换得到N2点的C(n)序列；
其中，所述载波抽取操作是指从N2点的C(n)序列中得到N1点的D(n)序列的操作，由标准配置；
其中，IDFT操作是指将N1点的B(n)序列经过离散傅里叶逆变换得到N1点的E(n)序列；
(2)将待检测序列集合E(n)与备选序列集合送入“序列相关模块”，得到相关峰值集合
其中，所述备选序列集合包括：
其中，所述相关峰值集合中元素的按照下式获得：
(3)将相关峰值集合送入“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xu，v(n)及其在R(n)中的起始位置对应的时刻。
从相关峰值集合中得到满足下式的进而得到
由于HFOF≠0，通过判断处于以下序列区间段(xu，v((n+g*du-Ncs)mod Nzc)，xu，v((n+g*du)mod Nzc)]及(xu，v((n-g*du-Ncs)mod Nzc)，xu，v((n-g*du)mod Nzc)]中的位置，获知v、g的取值 其中，且g为整数。进而可知，发送的随机接入序列为其循环移位大小为序列xu，v(n)在R(n)中的起始位置对应的时刻即为其中，Ts为系统时域采样间隔。
具体实例三：
发送端随机接入序列生成及发送过程：
在一个无线通信系统中，数据子载波间隔fRE，随机接入信道的子载波间隔fPRACH，随机接入序列长度NZC。
(1)系统配置大频偏标识(High Frequency Offset Flag，HFOF)。
其中，所述HFOF采用2个比特描述，最多包括4个HFOF取值HFOFi，其中0≤i≤3；
本实施例中，FO＝fPRACH*HFOFi，用来指示频偏大小，fPRACH为PRACH信道子载波间隔；
本实施例中，假设不需要考虑频偏的影响，则HFOF＝“00”
(2)基站将HFOF＝“00”通过下行信道发送给终端；
(3)终端接收到HFOF＝“00”后，获知采用的随机接入序列不需要考虑频偏的影响，且按照下式生成ZC根序列xu(n)的各条循环移位Cv后的序列集合xu，v(n)。
xu，v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)
其中，xu(n)按照公式0≤n≤NZC-1生成。
u是根序列的索引，1≤u≤NZC-1。
Cv是xu，v(n)的循环移位大小，且按照下面公式计算：
本实施例中，HFOF＝“00”且Ncs不为0，则
Cv＝vNCS NCS≠0
其中，Ncs由标准配置或者由系统配置；
进一步的，可以选择满足下面公式的Ncs：
或
其中，fPRACH是PRACH信道子载波间隔，单位Hz；fRE是数据信道子载波间隔，单位Hz；是最大时延容忍限制，单位ms，由标准配置或者由系统配置；
本实施例中，Ncs的选择标准为满足公式的Ncs取值中最小的正整数。
(4)终端在可用的随机接入序列集合中选择一条随机接入序列xu，v(n)，并且将xu，v(n)按照图1所示的流程最终生成序列zu，v(n)，并且将zu，v(n)在PRACH信道上发送出去。
随机接入序列检测过程，如图2所示：
(1)基站在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(n)，具体流程如图3所示；
其中，E(n)序列的长度为NZC；
其中，所述待检测序列生成模块至少包括：检测时间点选择操作、去CP操作、DFT操作、载波抽取操作、IDFT操作；
其中，检测时间点选择是指从序列R(n)中获得时间上连续的长度为(N2+NCP)的序列A(n)，A(n)序列起始时刻即为PRACH信道系统同步时刻。
其中，去CP操作是指从A(n)序列中恢复N2点的B(n)序列的操作，由标准配置；
其中，DFT操作是指将N2点的B(n)序列经过离散傅里叶变换得到N2点的C(n)序列；
其中，所述载波抽取操作是指从N2点的C(n)序列中得到N1点的D(n)序列的操作，由标准配置；
其中，IDFT操作是指将N1点的B(n)序列经过离散傅里叶逆变换得到N1点的E(n)序列；
(2)将待检测序列集合E(n)与备选序列集合送入“序列相关模块”，得到相关峰值集合
其中，所述备选序列集合包括：
其中，所述相关峰值集合中元素的按照下式获得：
(3)将相关峰值集合送入“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xu，v(n)及其在R(n)中的起始位置对应的时刻。
从相关峰值集合中得到满足下式的进而得到
由于HFOF＝0，通过判断在的循环移位序列区间段[vNcs，(v+1)Ncs)中的位置，获知v的取值进而可知，发送的随机接入序列为序列xu，v(n)在R(n)中的起始位置对应的时刻即为其中，Ts为系统时域采样间隔。
具体实例四：
发送端随机接入序列生成及发送过程：
在一个无线通信系统中，数据子载波间隔fRE，随机接入信道的子载波间隔fPRACH，随机接入序列长度NZC。
(1)本实施例中，假设不需要考虑频偏对随机接入信道的影响，则基站通过信令告诉终端在随机接入序列的选择上不用考虑频偏的影响，例如基站可以通过信令“High-Speed-Flag”来通知终端。其中，“High-Speed-Flag”包括两种状态信息，分别用来指示随机接入序列选择方式的两种不同方式。本实施例中，可以将“High-Speed-Flag”配置为“0”；
(2)终端接收到High-Speed-Flag＝“0”后，获知采用的随机接入序列不需要考虑频偏的影响，则按照下式生成ZC根序列xu(n)的各条循环移位Cv后的序列集合xu，v(n)。
xu，v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)
u是根序列的索引，1≤u≤NZC-1。
Cv是xu，v(n)的循环移位大小，且按照下面公式计算；
本实施例中，High-Speed-Flag＝“0”，且Ncs不为0，则Cv＝vNCS NCS≠0
其中，Ncs由标准配置或者由系统配置；
进一步的，可以选择满足下面公式的Ncs：
或
其中，fPRACH是PRACH信道子载波间隔，单位Hz；fRE是数据信道子载波间隔，单位Hz；是最大时延容忍限制，单位ms，由标准配置或者由系统配置；
本实施例中，Ncs的选择标准为满足公式的Ncs取值中最小的正整数。
(3)终端在可用的随机接入序列集合中选择一条随机接入序列xu，v(n)，并且将xu，v(n)按照图1所示的流程最终生成序列zu，v(n)，并且将zu，v(n)在PRACH信道上发送出去。
随机接入序列检测过程，如图2所示：
(1)基站在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(n)，具体流程如图3所示；
其中，E(n)序列的长度为NZC；
其中，所述待检测序列生成模块至少执行如下操作：检测时间点选择操作、去CP操作、DFT操作、载波抽取操作、IDFT操作；
其中，检测时间点选择是指从序列R(n)中获得时间上连续的长度为(N2+NCP)的序列A(n)，A(n)序列起始时刻即为PRACH信道系统同步时刻。
其中，去CP操作是指从A(n)序列中恢复N2点的B(n)序列的操作，由标准配置；
其中，DFT操作是指将N2点的B(n)序列经过离散傅里叶变换得到N2点的C(n)序列；
其中，所述载波抽取操作是指从N2点的C(n)序列中得到N1点的D(n)序列的操作，由标准配置；
其中，IDFT操作是指将N1点的B(n)序列经过离散傅里叶逆变换得到N1点的E(n)序列；
(2)将待检测序列集合E(n)与备选序列集合送入“序列相关模块”，得到相关峰值集合
其中，所述备选序列集合包括：
其中，所述相关峰值集合中元素的按照下式获得
(3)将相关峰值集合送入“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xu，v(n)及其在R(n)中的起始位置对应的时刻。
从相关峰值集合中得到满足下式的进而得到
由于High-Speed-Flag＝0，通过判断在的循环移位序列区间段[vNcs，(v+1)Ncs)中的位置，获知v的取值进而可知，发送的随机接入序列为序列xu，v(n)在R(n)中的起始位置对应的时刻即为其中，Ts为系统时域采样间隔。
具体实例五：
发送端随机接入序列生成及发送过程：
在一个无线通信系统中，数据子载波间隔fRE，随机接入信道的子载波间隔fPRACH，随机接入序列长度NZC。
(1)本实施例中，假设需要考虑频偏对随机接入信道的影响，则基站通过信令告诉终端，例如基站可以通过信令“High-Speed-Flag”来通知终端。其中，“High-Speed-Flag”包括两种状态信息，分别为是用来指示随机接入序列选择方式的两种不同方式。本实施例中，可以将“High-Speed-Flag”配置为“1”；
(2)系统配置大频偏标识(High Frequency Offset Flag，HFOF)。
其中，所述HFOF采用2个比特描述，最多包括4个HFOF取值HFOFi，其中0≤i≤3；
本实施例中，FO＝fPRACH*(HFOFi+1)，用来指示频偏大小，fPRACH为PRACH信道子载波间隔；
本实施例中，假设需要支持2倍fPRACH大小的频偏，则HFOF＝“01”
(2)基站将HFOF＝“01”、High-Speed-Flag＝“1”通过下行信道发送给终端；
(3)终端接收到HFOF＝“01”、High-Speed-Flag＝“1”后，通过解码High-Speed-Flag＝“1”获知需要考虑频偏对随机接入信道的影响，通过解码HFOF＝“01”获知采用的随机接入序列需要支持2倍fPRACH大小的频偏，则按照下式生成ZC根序列xu(n)的各条循环移位Cv后的序列集合xu，v(n)。
xu，v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)
其中，xu(n)按照公式0≤n≤NZC-1生成。
u是根序列的索引，1≤u≤NZC-1。
Cv是xu，v(n)的循环移位大小，且按照下面公式计算；
本实施例中，HFOF＝“01”，则
(4)按照下面的公式求的Cv计算公式中的变量du、dstart、
其中，p是满足要求的最小正整数，
当NCS≤du＜NZC/3时，各个变量的计算公式如下：
当NZC/3≤du≤(NZC-NCS)/2时，各个变量的计算公式如下：
其中，Ncs由标准配置或者由系统配置；
进一步的，可以选择满足下面公式的Ncs：
或
其中，fPRACH是PRACH信道子载波间隔，单位可以是Hz；fRE是数据信道子载波间隔，单位Hz；是最大时延容忍限制，单位ms，由标准配置或者由系统配置；
本实施例中，Ncs选择满足公式的Ncs取值中最小的正整数。
(5)终端在可用的随机接入序列集合中选择一条随机接入序列xu，v(n)，并且将xu，v(n)按照图1所示的流程最终生成序列zu，v(n)，并且将zu，v(n)在PRACH信道上发送出去。
随机接入序列检测过程，如图2所示：
(1)基站在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(n)，具体流程如图3所示；
其中，E(n)序列的长度为NZC；
其中，所述待检测序列生成模块至少包括：检测时间点选择操作、去CP操作、DFT操作、载波抽取操作、IDFT操作；
其中，检测时间点选择是指从序列R(n)中获得时间上连续的长度为(N2+NCP)的序列A(n)，A(n)序列起始时刻即为PRACH信道系统同步时刻。
其中，去CP操作是指从A(n)序列中恢复N2点的B(n)序列的操作，由标准配置；
其中，DFT操作是指将N2点的B(n)序列经过离散傅里叶变换得到N2点的C(n)序列；
其中，所述载波抽取操作是指从N2点的C(n)序列中得到N1点的D(n)序列的操作，由标准配置；
其中，IDFT操作是指将N1点的B(n)序列经过离散傅里叶逆变换得到N1点的E(n)序列；
(2)将待检测序列集合E(n)与备选序列集合送入“序列相关模块”，得到相关峰值集合
其中，所述备选序列集合包括：
其中，所述相关峰值集合中元素的按照下式获得
(3)将相关峰值集合送入“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xu，v(n)及其在R(n)中的起始位置对应的时刻。
从相关峰值集合中得到满足下式的进而得到
由于HFOF≠0，通过判断处于以下序列区间段(xu，v((n+g*du-Ncs)mod Nzc)，xu，v((n+g*du)mod Nzc)]及(xu，v((n-g*du-Ncs)mod Nzc)，xu，v((n-g*du)mod Nzc)]中的位置，获知v、g的取值 其中，且g为整数。进而可知，发送的随机接入序列为其循环移位大小为序列xu，v(n)在R(n)中的起始位置对应的时刻即为其中，Ts为系统时域采样间隔。
本发明实施例提供一种频偏指示信令的发送装置，如图4所示，包括：
生成单元，用于生成频偏指示信息；
发送单元，用于将所述频偏指示信息通过无线信道发送出去。
其中，所述发送装置为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
其中，所述无线信道为数据信道或者控制信道。
其中，所述频偏指示信息中包括大频偏标识，和/或，指示随机接入序列的生成时是否考虑频偏的信息，所述大频偏标识用于指示频偏大小。
其中，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系由标准配置或由系统配置。
其中，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系如下：
FO＝(a*f1+b)*HFOFi或者FO＝(a*f1+b)*(HFOFi+1)
其中，FO为频偏大小，HFOFi为所述大频偏标识的值，f1为频偏量化间隔，a，b为预设值。其中，所述f1取值为物理随机接入信道子载波间隔。
其中，所述a，b，f1由标准配置或由系统配置。
本发明实施例还提供一种随机接入序列的生成装置，如图5所示，包括：
接收单元，用于接收到第一节点发送的频偏指示信息；
生成单元，用于根据公式xu，v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)生成随机接入序列xu，v(n)；
其中，
所述dstart，根据du确定；
所述
所述p是满足要求的最小正整数；
NZC是随机接入序列的长度，Ncs为预设值，FO是根据所述频偏指示信息获得的频偏大小；为向上取整操作符，fPRACH为物理随机接入信道的子载波间隔，u是根序列xu(n)的索引；0≤n≤NZC-1。
其中，所述Ncs根据下式确定：
其中，所述fRE是数据信道子载波间隔，所述是最大时延容忍限制，单位毫秒。
其中，所述生成装置为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
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 (20)
1.一种频偏指示信令的发送方法，其特征在于，包括：
第一节点将频偏指示信息通过无线信道发送出去，以使第二节点接收到第一节点发送的频偏指示信息后，根据公式xu,v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)生成随机接入序列xu,v(n)；
其中，
所述dstart，根据du确定；
所述
所述p是满足要求的最小正整数；
NZC是随机接入序列的长度，Ncs为预设值，FO是根据所述频偏指示信息获得的频偏大小；为向上取整操作符，fPRACH为物理随机接入信道的子载波间隔，u是根序列xu(n)的索引；0≤n≤NZC-1；
所述频偏指示信息中包括大频偏标识，和/或，指示随机接入序列的生成时是否考虑频偏的信息，所述大频偏标识用于指示频偏大小。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线信道为数据信道或者控制信道。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系由标准配置或由系统配置。
5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系如下：
FO＝(a*f1+b)*HFOFi或者FO＝(a*f1+b)*(HFOFi+1)
其中，FO为频偏大小，HFOFi为所述大频偏标识的值，f1为频偏量化间隔，a，b为预设值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述f1取值为物理随机接入信道子载波间隔。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述a，b，f1由标准配置或由系统配置。
8.一种随机接入序列的生成方法，其特征在于，包括：第二节点接收到第一节点发送的频偏指示信息后，根据公式xu,v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)生成随机接入序列xu,v(n)；
其中，
所述dstart，根据du确定；
所述
所述p是满足要求的最小正整数；
NZC是随机接入序列的长度，Ncs为预设值，FO是根据所述频偏指示信息获得的频偏大小；为向上取整操作符，fPRACH为物理随机接入信道的子载波间隔，u是根序列xu(n)的索引；0≤n≤NZC-1。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述Ncs根据下式确定：
或者
其中，所述fRE是数据信道子载波间隔，所述是最大时延容忍限制，单位毫秒。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述第二节点为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
11.一种频偏指示信令的发送装置，其特征在于，包括：生成单元，用于生成频偏指示信息，所述频偏指示信息中包括大频偏标识，和/或，指示随机接入序列的生成时是否考虑频偏的信息，所述大频偏标识用于指示频偏大小；
发送单元，用于将所述频偏指示信息通过无线信道发送出去，以使第二节点接收到第一节点发送的频偏指示信息后，根据公式xu,v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)生成随机接入序列xu,v(n)；
其中，
所述dstart，根据du确定；
所述
所述p是满足要求的最小正整数；
NZC是随机接入序列的长度，Ncs为预设值，FO是根据所述频偏指示信息获得的频偏大小；为向上取整操作符，fPRACH为物理随机接入信道的子载波间隔，u是根序列xu(n)的索引；0≤n≤NZC-1。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述发送装置为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述无线信道为数据信道或者控制信道。
14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系由标准配置或由系统配置。
15.如权利要求11或14所述的装置，其特征在于，所述大频偏标识与频偏大小之间的对应关系如下：
FO＝(a*f1+b)*HFOFi或者FO＝(a*f1+b)*(HFOFi+1)
其中，FO为频偏大小，HFOFi为所述大频偏标识的值，f1为频偏量化间隔，a，b为预设值。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述f1取值为物理随机接入信道子载波间隔。
17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述a，b，f1由标准配置或由系统配置。
18.一种随机接入序列的生成装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收到第一节点发送的频偏指示信息；
生成单元，用于根据公式xu,v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)生成随机接入序列xu,v(n)；
其中，
所述dstart，根据du确定；
所述
所述p是满足要求的最小正整数；
NZC是随机接入序列的长度，Ncs为预设值，FO是根据所述频偏指示信息获得的频偏大小；为向上取整操作符，fPRACH为物理随机接入信道的子载波间隔，u是根序列xu(n)的索引；0≤n≤NZC-1。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述Ncs根据下式确定：
或者
其中，所述fRE是数据信道子载波间隔，所述是最大时延容忍限制，单位毫秒。
20.如权利要求18或19所述的装置，其特征在于，所述生成装置为如下之一或其组合：
宏基站、微基站、微微基站、家庭基站、中继站、终端。
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