CN107295692B - 随机接入的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种随机接入的方法及装置，其中，该方法包括：在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数确定扩展后的随机接入子帧的时域格式，以及根据扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式，进而根据扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧。通过本发明，解决了相关技术中LTE系统支持的五种格式所支持小区的小区覆盖范围固定，且最大只能支持100km之内的覆盖范围的问题。

Description

随机接入的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种随机接入的方法及装置。
背景技术
在长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)系统中，随机接入技术是通信系统中接收机接入控制的一项重要技术，接收机通过随机接入过程完成上行定时同步校正、用户功率调整和用户资源需求的申请。
LTE的上行随机接入前导使用的是ZC(Zadoff-Chu)序列的循环移位序列，随机接入前导码是基于ZC序列通过选取不同的循环移位(Ncs)衍生的。图1是相关技术中随机接入子帧的格式示意图，如图1所示，随机接入子帧由三部分组成，分别是循环前缀(CyclicPrefix，简称为CP)部分，前导序列部分和保护间隔(Guard Interval，简称为GI)部分。
根据小区覆盖的不同，所要求的CP长度不同，前导和GI长度也不同。现有LTE系统支持五种格式(Format)，分别是Format0-4，每种格式对应不同的小区覆盖。小区覆盖半径由序列的循环移位和GI共同决定。
首先，循环移位决定了小区边缘用户能否区分不同的循环移位窗，循环移位的选取必须保证，小区边缘用户的前导序列和本地序列相关峰值落在该循环移位对应的时间窗内，该时间窗的长度为TNcs；
Figure GDA0003612629820000011
其中，Nzc是ZC序列的长度，对于Format0-3，Nzc的取值为839，对于Format4，Nzc的取值为139。TSEQ是RACH前导序列的长度。
由Ncs决定的小区覆盖半径可以由下式得到，
CellRadius1＝0.5×TNcs×3×105km/s
由于下行同步完成后，到达接收机端的时间基准已经有D1的延时，接收机上发物理随机接入信道(PRACH)子帧到基站后，又有D2的延时，D＝D1≈D2，所以一个循环移位对应的时间窗TNcs要吸收两个延时2D，故所支持的小区半径要减半。
另外，小区半径也与GI有关，CP和GI的长度决定了小区边缘用户的随机接入信道(RACH)子帧不会干扰到后面的子帧。同样有上下行2D延时的问题，其计算公式如下：
CellRadius2＝0.5×TGI×3×105km/s其中，TGT是保护间隔的长度。
综上，小区半径由Ncs和GI长度共同决定：
CellRadius＝min(CellRadius1,CellRadius2)
按照上述计算方法，分别计算Format 0～Format 4所支持的最大小区半径，表1不同Format格式的小区覆盖半径，如表1所示，其中Ts是采样间隔，Ts＝1/30.72μs。
表1
Format格式 TCP TSEQ TGI 支持的小区半径
Format 0 3168Ts 24576Ts 2976Ts 14.5km
Format 1 21024Ts 24576Ts 15840Ts 77km
Format 2 6240Ts 2*24576Ts 6048Ts 30km
Format 3 21024Ts 2*24576Ts 21984Ts 100km
Format 4 448Ts 4096Ts 614Ts 3km
极限情况，对于Format3而言，Ncs取839时，所支持小区的最大范围是100km，可以看出，现有LTE随机接入的五种格式均无法支持超过100km的超远覆盖，而对于航线的超远覆盖，需要支持超过100km甚至300km的覆盖。针对相关技术中的上述问题，目前尚未存在有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种随机接入的方法及装置，以至少解决相关技术中LTE系统支持的五种格式所支持小区的小区覆盖范围固定，且最大只能支持100km之内的覆盖范围的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种随机接入的方法，包括：在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据所述当前随机接入子帧中的前导序列的所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；根据所述当前随机接入子帧中的循环前缀CP和保护间隔GI所需支持的小区覆盖半径的大小确定所述扩展后的随机接入子帧中所述CP和所述GI的长度；根据所述当前随机接入子帧所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度以及GI的长度得到的扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数，确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；根据所述当前随机接入子帧的扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到的扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式；通过扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧。
可选地，所述前导序列的个数为一个或多个。
可选地，扩展后的CP的长度满足以下条件之一：小于扩展后的GI的长度、大于扩展后的GI的长度、等于扩展后的GI的长度。
可选地，扩展后的CP和扩展后的GI所需支持的小区覆盖半径的大小大于或等于扩展后的前导序列要支持的小区覆盖半径的大小。
可选地，所述扩展后的前导序列的长度与扩展后的CP和扩展后的GI的长度和为当前系统子帧长度的整数倍。
可选地，所述扩展后的随机接入子帧的频域格式包括所述前导序列的频域ZC序列和保护载波。
根据本发明的另一个方面，提供了一种随机接入装置，包括：第一确定模块，用于在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据所述当前随机接入子帧中的前导序列的所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；第二确定模块，用于根据所述当前随机接入子帧中的循环前缀CP和保护间隔GI所需支持的小区覆盖半径的大小确定所述扩展后的随机接入子帧中所述CP和所述GI的长度；第三确定模块，用于根据所述当前随机接入子帧所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度以及GI的长度得到的扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数，确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；第四确定模块，用于根据所述当前随机接入子帧的扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到的扩展后的前导序列的频域ZC序列长度确定扩展后的随机接入子帧的频域格式；发送模块，用于通过扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧。
可选地，所述前导序列的个数为一个或多个。
可选地，扩展后的CP的长度满足以下条件之一：小于扩展后的GI的长度、大于扩展后的GI的长度、等于扩展后的GI的长度。
可选地，扩展后的CP和扩展后的GI所需支持的小区覆盖半径的大小大于或等于扩展后的前导序列要支持的小区覆盖半径的大小。
可选地，所述扩展后的前导序列的长度与扩展后的CP和扩展后的GI的长度和为当前系统子帧长度的整数倍。
可选地，所述扩展后的随机接入子帧的频域格式包括所述前导序列的频域ZC序列和保护载波。
通过本发明，采用在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数确定扩展后的随机接入子帧的时域格式，以及根据扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式，进而根据扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧的方式；从而解决了相关技术中LTE系统支持的五种格式所支持小区的小区覆盖范围固定，且最大只能支持100km之内的覆盖范围的问题，达到了扩大小区覆盖范围的效果。
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是相关技术中随机接入子帧的格式示意图；
图2是根据本发明实施例的随机接入的方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的随机接入的装置结构框图；
图4是根据本发明可选实施例的随机接入子帧格式的获得方法流程图；
图5是根据本发明可选实施例的扩展的随机接入子帧的时域格式示意图一；
图6是根据本发明可选实施例的扩展的随机接入子帧的频域格式示意图二；
图7是根据本发明可选实施例的接收机结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
在本实施例中提供了一种随机接入的方法，图2是根据本发明实施例的随机接入的方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202：在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据当前随机接入子帧中的前导序列的所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；
步骤S204：根据当前随机接入子帧中的循环前缀CP和保护间隔GI所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度；
步骤S206：根据当前随机接入子帧所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度以及GI的长度得到的扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数，确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；
步骤S208：根据当前随机接入子帧的扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式；
步骤S210：通过扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧。
通过本实施例的上述步骤S202至步骤S206，采用在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数确定扩展后的随机接入子帧的时域格式，以及根据扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式，进而根据扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧的方式；从而解决了相关技术中LTE系统支持的五种格式所支持小区的小区覆盖范围固定，且最大只能支持100km之内的覆盖范围的问题，达到了扩大小区覆盖范围的效果。
需要说明的是，由于相关技术中最大只能支持100km的小区覆盖范围，因此，在本实施例的优选实施方式中，本实施例中涉及到的预设半径大小为100km，当然其他的预设半径大小也是在本发明的保护范围之内，这里仅仅是用来进行举例说明。此外，本实施例中执行动作的主体可选为接收机。
对于本实施例步骤S202中涉及到的根据当前随机接入子帧中的前导序列的所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度的方式，在本实施例的可选实施方式中，在具体应用场景中可以通过如下方式来实现：
根据前导序列所要支持的小区覆盖半径CellRadius_Seq，确定当前前导序列的长度TSEQ：
Figure GDA0003612629820000051
该接收机可以根据扩展后的随机接入子帧中包含的当前前导序列的个数确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度，该当前前导序列的个数为一个或多个，即前导序列部分是可以重复的，以获得性能增益；
而堆在本实施例步骤S204根据当前随机接入子帧中的循环前缀CP和保护间隔GI所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度的方式，在具体应用场景中可以通过如下方式来实现；
根据当前CP和GI所要支持的小区半径CellRadius，确定随机接入子帧中CP和GI的长度，其中CP的长度可以小于等于GI的长度；
Figure GDA0003612629820000061
Figure GDA0003612629820000062
对于上述步骤S 202和S204中扩展后的CP的长度小于或等于扩展后的GI的长度。此外，扩展后的CP和扩展后的GI所需支持的小区覆盖半径的大小大于或等于扩展后的前导序列要支持的小区覆盖半径的大小。所述前导序列的长度以及扩展后的CP和扩展后的GI的长度和为当前系统子帧长度的整数倍。
步骤S206中涉及到的根据当前随机接入子帧所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度以及GI的长度得到的扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数，确定扩展后的随机接入子帧的时域格式的方式，在本实施例的具体应用场景中可以通过如下方式来实现；
根据系统的采样率Ts、TSEQ，TGI和TCP的值计算随机接入前导，GI和CP的采样点数；
Figure GDA0003612629820000063
Figure GDA0003612629820000064
Figure GDA0003612629820000065
则扩展后的随机接入子帧的时域格式已确定，时域长度为：
TPRACH＝(TCP_NUM+TSEQ_NUM+TGI_NUM)×Ts。
此外，对于本实施例步骤S208中涉及到的根据当前随机接入子帧的扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式的方式，在本实施例的具体应用场景中可以通过如下方式来实现：
设前导序列的频域资源大小为BW_PRACH(KHz)，则前导序列频域占用的RE个数RE_PRACH为：
RE_PRACH＝BW_PRACH×TSEQ
则前导序列的频域ZC序列长度(Nzc)为小于该值的最大素数，其余载波为保护载波。
而对于上述涉及到的扩展后的随机接入子帧的频域格式包括前导序列的频域ZC序列和保护载波。
需要说明的是，本实施例中涉及到的前导序列的个数可以为一个或多个。
另外，本实施例中涉及到的扩展后的CP的长度满足以下条件之一：小于扩展后的GI的长度、大于扩展后的GI的长度、等于扩展后的GI的长度。以及，扩展后的CP和扩展后的GI所需支持的小区覆盖半径的大小或等于扩展后的前导序列要支持的小区覆盖半径的大小，其中，扩展后的前导序列的长度与扩展后的CP和扩展后的GI的长度和为当前系统子帧长度的整数倍。
在本实施例的可选实施方式中，本实施例中涉及到的扩展后的随机接入子帧的频域格式包括前导序列的频域ZC序列和保护载波。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种随机接入的装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是根据本发明实施例的随机接入的装置结构框图，如图3所示，该装置包括：第一确定模块302，用于在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据当前随机接入子帧中的前导序列的所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；第二确定模块304，与确定模块302耦合连接，用于根据当前随机接入子帧中的循环前缀CP和保护间隔GI所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度；第三确定模块306，与第二确定模块304耦合连接，用于根据当前随机接入子帧所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度以及GI的长度得到的扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数，确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；第四确定模块308，用于根据当前随机接入子帧的扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式；发送模块310，与第三确定模块306和/或第四确定模块308耦合连接，用于通过扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧。
可选地，前导序列的个数为一个或多个。
可选地，扩展后的CP的长度满足以下条件之一：小于扩展后的GI的长度、大于扩展后的GI的长度、等于扩展后的GI的长度。
可选地，扩展后的CP和扩展后的GI所需支持的小区覆盖半径的大小大于或等于扩展后的前导序列要支持的小区覆盖半径的大小。
可选地，扩展后的前导序列的长度与扩展后的CP和扩展后的GI的长度和为当前系统子帧长度的整数倍。
可选地，扩展后的随机接入子帧的频域格式包括前导序列的频域ZC序列和保护载波。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述模块分别位于多个处理器中。
下面结合本发明的可选实施例对本发明进行举例说明；
本可选实施例提供了一种随机接入子帧格式的获得方法及接收机，其中，本可选实施例的该方法包括：
步骤S302：接收机根据当前随机接入子帧中前导序列所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；
步骤S304：接收机根据当前循环前缀(CP)和保护间隔(GI)所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度；
其中，CP的长度可以小于等于GI的长度。CP和GI所要支持的小区覆盖半径的大小，可以大于等于前导序列要支持的小区覆盖半径的大小；
可选地，接收机根据当前系统子帧的长度，调整CP和GI的长度，使得前导序列的长度与CP和GI的长度和为系统子帧长度的整数倍；
步骤S306：接收机根据所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度和GI的长度，分别计算前导序列、GI和CP的采样点数，并确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；
步骤S308：接收机根据前导序列的长度和前导序列的频域资源大小，确定前导序列的频域ZC序列长度(Nzc)，并确定扩展后的随机接入子帧的频域格式；
其中，扩展后的随机接入子帧的频域格式包含前导序列的频域ZC序列和保护载波；
基于上述步骤S302至步骤S308，接收机根据所在系统的参数选择随机接入子帧的时域格式，若现有格式无法支持当前所要支持的小区，则使用扩展后的随机接入子帧时域格式发送随机接入子帧。以及接收机根据所在系统的参数选择随机接入子帧的频域格式，若现有格式无法支持当前所要支持的小区，则使用扩展后的随机接入子帧频域格式发送随机接入子帧。
本可选实施例还提供了一种接收机，该接收机包括：第一确定模块、第二确定模块、第一格式确定模块和第二格式确定模块，其中：
第一确定模块，用于根据当前随机接入子帧中前导序列所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；
第二确定模块，用于根据当前循环前缀(CP)和保护间隔(GI)所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度；
第一格式确定模块，用于根据该接收机根据所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度和GI的长度，分别计算前导序列、GI和CP的采样点数，并确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；
第二格式确定模块，用于根据前导序列的长度和前导序列的频域资源大小，确定前导序列的频域ZC序列长度(Nzc)，并确定扩展后的随机接入子帧的频域格式。
可选地，第一确定模块设置成按照如下方式确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度：根据前导序列所要支持的小区覆盖半径的大小，确定当前前导序列的长度；根据扩展后的随机接入子帧中包含的当前前导序列的个数确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度，个数为一个或多个。
可选地，第二确定模块设置成按照如下方式确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度：根据当前循环前缀(CP)和保护间隔(GI)所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度；CP的长度可以小于等于GI的长度。
可选地，CP和GI所要支持的小区覆盖半径的大小，可以大于等于前导序列要支持的小区覆盖半径的大小；
可选地，接收机根据当前系统子帧的长度，调整CP和GI的长度，使得前导序列的长度与CP和GI的长度和为系统子帧长度的整数倍；
可选地，第二格式确定模块中扩展后的随机接入子帧的频域格式包含前导序列的频域ZC序列和保护载波两部分；
另外，在本可选实施例中，该接收机还包括发送模块，其中：发送模块，用于根据所在系统的参数选择随机接入子帧的时域格式，若现有格式无法支持当前所要支持的小区，则使用扩展后的随机接入子帧时域格式发送随机接入子帧。以及，用于根据所在系统的参数选择随机接入子帧的频域格式，若现有格式无法支持当前所要支持的小区，则使用扩展后的随机接入子帧频域格式发送随机接入子帧。
可加，通过本可选实施例，利用扩展后的随机接入子帧格式，增加了小区的覆盖半径；根据上述扩展原则，可以保证覆盖到任何的小区半径，并且可以灵活配置随机接入子帧的时域和频域资源。通过本可选实施的该方法可以解决相关技术无法支持超过100km的超远覆盖的问题。
下面结合附图和具体实施例对本可选实施例进行相应说明；
本可选实施例的方法的步骤包括：
步骤S401，接收机开机后，进行小区搜索及下行同步；
步骤S402，根据接收机所在系统的参数，选择随机接入子帧的格式，若现有五种格式均无法支持所需小区覆盖，则需要选择扩展后的随机接入子帧格式，该扩展后的随机接入子帧格式的获得过程，如图4所示，包括步骤4021-4024，图4是根据本发明可选实施例的随机接入子帧格式的获得方法流程图，
步骤4021，接收机根据当前随机接入子帧中前导序列所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；
在具体应用场景中，根据前导序列所要支持的小区覆盖半径CellRadius_Seq，确定当前前导序列的长度TSEQ：
Figure GDA0003612629820000101
该接收机可以根据扩展后的随机接入子帧中包含的当前前导序列的个数确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度，个数为一个或多个，即前导序列部分是可以重复的，以获得性能增益；
步骤4022，接收机根据当前循环前缀(CP)和保护间隔(GI)所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度；
根据当前CP和GI所要支持的小区半径CellRadius，确定随机接入子帧中CP和GI的长度，其中CP的长度可以小于等于GI的长度；
Figure GDA0003612629820000111
Figure GDA0003612629820000112
步骤4023，根据所在系统采样率、前导序列的长度、CP的长度和GI的长度，分别计算前导序列、GI和CP的采样点数，并确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；
具体地，根据系统的采样率Ts、TSEQ，TGI和TCP的值计算随机接入前导，GI和CP的采样点数；
Figure GDA0003612629820000113
Figure GDA0003612629820000114
Figure GDA0003612629820000115
则扩展后的随机接入子帧的时域格式已确定，时域长度为：
TPRACH＝(TCP_NUM+TSEQ_NUM+TGI_NUM)×Ts
步骤4024，根据前导序列的长度和前导序列的频域资源大小，确定前导序列的频域ZC序列长度(Nzc)，并确定扩展后的随机接入子帧的频域格式。
设前导序列的频域资源大小为BW_PRACH(KHz)，则前导序列频域占用的RE个数RE_PRACH为：
RE_PRACH＝BW_PRACH×TSEQ
则前导序列的频域ZC序列长度(Nzc)为小于该值的最大素数，其余载波为保护载波。
需要说明的是，本可选实施例中的步骤S402中4021-4024，并不代表严格的先后顺序，还可以有其他的组合顺序，比如至少还包括如下顺序：
此外，步骤S402，也可以按照4021、4024、4022、4023的顺序；
步骤S402，还可以按照4021、4022、4024、4423的顺序；
步骤S402，还可以按照4022、4021、4023、4024的顺序；
步骤S402，还可以按照4022、4021、4024、4023的顺序；
步骤S403、按照步骤S402中所选择的扩展后的随机接入子帧格式，发送随机接入子帧。
上述随机接入方法，利用扩展后的随机接入子帧格式，增加了小区的覆盖半径；根据上述扩展原则，可以保证覆盖到任何的小区半径，并且可以灵活配置随机接入子帧的时域和频域资源。
实施例一
本实施例的步骤包括：
步骤S501，接收机开机后，进行小区搜索及下行同步；
通过搜索主同步序列，接收机可以获得5ms的基准时间，然后通过搜索辅同步序列，接收机可以获得帧同步和物理层小区组，最后通过参考信号，接收机获得物理层小区ID(Identification标识)，至此完成了下行同步，获得时间基准T0；
步骤S502，假设前导序列要支持150km的小区覆盖，CP和GI要支持300km的小区覆盖，频域资源为1.08M，现有Format格式均无法支持，故重新设计扩展后的随机接入子帧格式如下：
首先，根据前导序列要支持150km的小区覆盖，确定随机接入前导序列的长度TSEQ：
Figure GDA0003612629820000121
在该实施例中，TSEQ＝1ms。
其次，根据CP和GI要支持300km的小区覆盖，确定随机接入子帧中CP和GI的长度，其中CP的长度可以小于等于GI的长度，：
Figure GDA0003612629820000122
Figure GDA0003612629820000131
在该实施例中，TCP＝TGI＝2ms。
再次，根据系统采样率Ts＝1/30.72μs，TSEQ，TGI的长度计算随机接入前导，GI和CP的采样点数；
Figure GDA0003612629820000132
Figure GDA0003612629820000133
Figure GDA0003612629820000134
最后，计算随机接入子帧的长度
TPRACH＝(TCP_NUM+TSEQ_NUM+TGI_NUM)×Ts＝5ms
图5是根据本发明可选实施例的扩展的随机接入子帧的时域格式示意图一，如图5所示，根据前导序列的长度和前导序列的频域资源大小，得到前导序列频域占用的PRACHRE个数RE_PRACH为：
RE_PRACH＝BW_PRACH×TSEQ＝1080
则前导序列的频域ZC序列长度(Nzc)为小于该值的最大素数1069，即NZC＝1069；剩余11个PRACH RE为保护载波，本实施例中将11个PRACH RE分布在频域ZC序列的两侧，左右分别为6个和5个，如图6所示，图6是根据本发明可选实施例的扩展的随机接入子帧的频域格式示意图二；
步骤S503，按照步骤S502所得的扩展后的随机接入子帧格式，发送随机接入子帧。
图7是根据本发明可选实施例的接收机结构示意图，如图7所示，为本发明接收机实施例的结构示意图，该接收机包括：第一确定模块71、第二确定模块72、第一格式确定模块73和第二格式确定模块74，其中：
第一确定模块71设置成：根据当前随机接入子帧中前导序列所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；
第二确定模块72设置成：根据当前循环前缀(CP)和保护间隔(GI)所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度；
第一格式确定模块73设置成：根据该接收机根据所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度和GI的长度，分别计算前导序列、GI和CP的采样点数，并确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；
第二格式确定模块74设置成：根据前导序列的长度和前导序列的频域资源大小，确定前导序列的频域ZC序列长度(Nzc)，并确定扩展后的随机接入子帧的频域格式。
其中，第一确定模块71设置成按照如下方式确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度：根据当前随机接入子帧中前导序列所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；根据扩展后的随机接入子帧中包含的当前前导序列的个数确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度，个数为一个或多个。
第二确定模块72设置成按照如下方式确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度：根据当前循环前缀(CP)和保护间隔(GI)所要支持的小区覆盖半径的大小，确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度；其中，CP的长度可以小于等于GI的长度；
可选地，接收机可以根据当前系统子帧的长度，调整CP和GI的长度，使得前导序列的长度与CP和GI的长度和为系统子帧长度的整数倍；
第二格式确定模块74中扩展后的随机接入子帧的频域格式包含前导序列的频域ZC序列和保护载波两部分；
可选地，接收机还包括：发送模块75，根据所在系统的参数选择随机接入子帧的时域格式，若现有格式无法支持当前所要支持的小区，则使用扩展后的随机接入子帧时域格式发送随机接入子帧。
进一步地，发送模块75还包括：根据所在系统的参数选择随机接入子帧的频域格式，若现有格式无法支持当前所要支持的小区，则使用扩展后的随机接入子帧频域格式发送随机接入子帧。
本发明实施例还提供了一种包含上述接收机的终端。
接收机和终端可应用于长期演进系统中。
上述接收机及终端，利用扩展后的随机接入子帧格式，增加了小区的覆盖半径；根据上述扩展原则，可以保证覆盖到任何的小区半径，并且可以灵活配置随机接入子帧的时域和频域资源。
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
步骤S1：在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据当前随机接入子帧中的前导序列的所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；
步骤S2：根据当前随机接入子帧中的循环前缀CP和保护间隔GI所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中CP和GI的长度；
步骤S3：根据当前随机接入子帧所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度以及GI的长度得到的扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数，确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；
步骤S4：根据当前随机接入子帧的扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式；
步骤S5：通过扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
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，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，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 (10)

1.一种随机接入的方法，其特征在于，包括：
在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据所述当前随机接入子帧中的前导序列的所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；
根据所述当前随机接入子帧中的循环前缀CP和保护间隔GI所需支持的小区覆盖半径的大小确定所述扩展后的随机接入子帧中所述CP和所述GI的长度；
根据所述当前随机接入子帧所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度以及GI的长度得到的扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数，确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；
根据所述当前随机接入子帧的扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式，其中，所述扩展后的随机接入子帧的频域格式包括所述前导序列的频域ZC序列和保护载波；
通过扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导序列的个数为一个或多个。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，扩展后的CP的长度满足以下条件之一：小于扩展后的GI的长度、大于扩展后的GI的长度、等于扩展后的GI的长度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，扩展后的CP和扩展后的GI所需支持的小区覆盖半径的大小大于或等于扩展后的前导序列要支持的小区覆盖半径的大小。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述扩展后的前导序列的长度与扩展后的CP和扩展后的GI的长度和为当前系统子帧长度的整数倍。
6.一种随机接入装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于在当前随机接入子帧所需支持的小区覆盖半径的大小大于预设半径大小时，根据所述当前随机接入子帧中的前导序列的所需支持的小区覆盖半径的大小确定扩展后的随机接入子帧中前导序列的长度；
第二确定模块，用于根据所述当前随机接入子帧中的循环前缀CP和保护间隔GI所需支持的小区覆盖半径的大小确定所述扩展后的随机接入子帧中所述CP和所述GI的长度；
第三确定模块，用于根据所述当前随机接入子帧所在系统的采样率、前导序列的长度、CP的长度以及GI的长度得到的扩展后的前导序列、扩展后的GI以及扩展后的CP的采样点数，确定扩展后的随机接入子帧的时域格式；
第四确定模块，用于根据所述当前随机接入子帧的扩展后的前导序列的长度和前导序列的频域资源大小得到扩展后的前导序列的频域ZC序列长度，确定扩展后的随机接入子帧的频域格式，其中，所述扩展后的随机接入子帧的频域格式包括所述前导序列的频域ZC序列和保护载波；
发送模块，用于通过扩展后的随机接入子帧的频域格式和/或时域格式发送随机接入子帧。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述前导序列的个数为一个或多个。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，扩展后的CP的长度满足以下条件之一：小于扩展后的GI的长度、大于扩展后的GI的长度、等于扩展后的GI的长度。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，扩展后的CP和扩展后的GI所需支持的小区覆盖半径的大小大于或等于扩展后的前导序列要支持的小区覆盖半径的大小。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述扩展后的前导序列的长度与扩展后的CP和扩展后的GI的长度和为当前系统子帧长度的整数倍。
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