CN109392155B - Prach资源配置方法和装置、prach基带信号生成方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种PRACH资源配置方法、PRACH基带信号生成方法和装置，所述资源配置方法包括：确定随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ；根据所述preamble序列的长度TSEQ，确定每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数；根据所述上行时域的长度和preamble序列的长度确定循环前缀CP的长度Tcp和相邻系统无线帧之间的保护间隔GT的长度TGT；根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置。本发明实施例所述的方法，满足了所述宽带通信系统的覆盖要求及PRACH的传输需求，同时通过设置保护间隔，避免了上行PRACH信道对下行PBCH的干扰。

Description

PRACH资源配置方法和装置、PRACH基带信号生成方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种PRACH资源配置方法和装置、PRACH基带信号生成方法和装置。
背景技术
随着无线通信业务的快速发展，新型业务对传输宽带的需求越来越大，为了满足实际应用需求，频谱聚合技术应运而生。频谱聚合可以使多个连续相对较窄的载波聚合成一个更宽的载波，可以使不连续的离散窄带聚合在一起形成一个宽带的载波。
基于离散窄带聚合的LTE230无线宽带通信系统(简称LTE230系统)，是中国普天针对物联网应用的无线通信需求，利用TD-LTE先进无线通信技术定制开发的宽带无线通信系统。系统支持双向数据传输，视频监控，集群语音等业务，具有广覆盖、海量用户、高可靠性、高速率传输、实时性强、安全性强、频谱适应性强等优点。
LTE230系统的每个子带(即窄带)为25kHz，图1示出了LTE230系统的系统帧结构，一个系统帧长为25ms，包含45个OFDM符号，包括下行子帧Subframe0、上行子帧Subframe2、Subframe3和Subframe4，特殊子帧Subframe1，特征子帧由上行时隙DwPTS、保护时隙GP和上行时隙UpPTS组成,每个子帧长为5ms，下行资源占用13个OFDM符号。为了提高频谱利用率，LTE230系统采用11个有效子载波，子载波间隔为2kHz。
广播子带(用于发送广播信息的所述宽带系统的子带)的下行时域，基站发送PBCH，上行时域，终端在随机接入信道PRACH信道上发送随机接入码，进行随机接入过程。LTE230系统是一种新兴的基于窄带聚合的宽带传输系统，目前的LTE系统的PRACH信道设计方案不再适用于所述宽带传输系统，为了满足基于离散窄带聚合的宽带传输系统覆盖要求以及随机计入信道PRACH传输需求，需要基于离散窄带聚合的宽带传输系统的帧结构，设计PRACH信道。
发明内容
本发明实施例提供了一种PRACH资源配置方法和装置、PRACH基带信号生成方法和装置，以解决现有LTE系统的PRACH信道设计需求不适用于基于离散窄带聚合的宽带传输系统的问题，满足基于离散窄带聚合的宽带传输系统的随机接入需求。
本发明实施例提供一种PRACH资源配置方法，包括：
确定随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ；
根据所述preamble序列的长度TSEQ，确定每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数；
根据所述上行时域的长度和preamble序列的长度确定循环前缀CP的长度Tcp和相邻系统无线帧之间的保护间隔GT的长度TGT；
根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置。
本发明实施例提供基于所述PRACH资源配置方法的一种PRACH基带信号生成方法，包括：
根据Zadoff-Chu序列生成公式生成时域ZC序列；生成公式为：
式中，u为Zadoff-Chu序列根参数，u＝11，NZC为Zadoff-Chu序列长度，NZC＝83；
将所述时域ZC序列进行DFT变换，得到频域ZC序列，频域ZC序列的表达式为：
根据preamble序列的长度TSEQ，将所述频域ZC序列进行频域映射，映射为NSEQ点的频域序列；NSEQ＝TSEQ/TS；
将所述NSEQ点的频域序列进行IDFT变换，得到PRACH时域基带信号，PRACH时域基带信号的表达式为：
式中，0≤t＜TSEQ；
βPRACH为控制发射功率的幅度因子；
为资源映射偏移量，/>
ΔfRA＝Δf/8,Δf为基于载带聚合的宽带传输系统的子载波间隔，
Δf＝2kHz，ΔfRA为基于载带聚合的宽带传输系统的PRACH信道的子载波间隔。
本发明实施例提供一种PRACH资源配置装置，包括：
前导码序列确定模块，用于确定随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ；
随机接入时域划分模块，用于根据所述preamble序列的长度TSEQ，确定每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数；
抗干扰间隔确定模块，用于根据所述上行时域的长度和preamble序列的长度确定循环前缀CP的长度Tcp和相邻系统无线帧之间的保护间隔GT的长度TGT；
信道起始位置确定模块，用于根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置。
本发明实施例提供一种PRACH基带信号生成装置，包括：
时域ZC序列生成模块，用于根据根据Zadoff-Chu序列生成公式生成时域ZC序列；生成公式为：
式中，u为Zadoff-Chu序列根参数，u＝11，NZC为Zadoff-Chu序列长度，NZC＝83；
频域ZC序列生成模块，用于将所述时域ZC序列进行DFT变换，得到频域ZC序列，频域ZC序列的表达式为：
频域映射模块，用于根据preamble序列的长度TSEQ，将所述频域ZC序列进行频域映射，映射为NSEQ点的频域序列；NSEQ＝TSEQ/TS；
基带信号生成模块，用于将所述NSEQ点的频域序列进行IDFT变换，得到PRACH时域基带信号，PRACH时域基带信号的表达式为：
式中，0≤t＜TSEQ；
βPRACH为控制发射功率的幅度因子；
为资源映射偏移量，/>
ΔfRA＝Δf/8,Δf为基于载带聚合的宽带传输系统的子载波间隔，
Δf＝2kHz，ΔfRA为基于载带聚合的宽带传输系统的PRACH信道的子载波间隔。
本发明实施例提供的PRACH资源配置方法和装置、PRACH基带信号生成方法和装置，是基于离散窄带聚合的宽带通信系统帧结构的PRACH资源配置方案及基带信号生成方案，满足了基于离散窄带聚合的宽带通信系统的覆盖要求及PRACH信道传输需求，同时通过设置保护间隔，避免了上行PRACH信道对下行PBCH的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中LTE230系统帧的结构示意图；
图2为本发明一种PRACH资源配置方法实施例的流程示意图；
图3为本发明实施例一种PRACH资源的时域配置结果示意图
图4为本发明一种PRACH基带信号生成方法实施例的流程示意图；
图5为本发明一种PRACH资源配置装置实施例的结构示意图；
图6为本发明基站实施例的结构示意图；
图7为本发明一种PRACH基带信号生成装置实施例的结构示意图；
图8为本发明用户终端实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2示出了本发明实施例一种PRACH资源配置方法的流程示意图，所述资源配置方法包括：
步骤S1：确定随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ；
步骤S2：根据所述preamble序列的长度TSEQ，确定每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数；
步骤S3：根据所述上行时域的长度和preamble序列的长度确定循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT；
步骤S4：根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置。
本发明实施例中，所述系统无线帧为基于离散窄带聚合的宽带通信系统的无线帧，一个系统帧的帧长为25ms，包括5个子帧，宽带通信系统的一个子带为25kHz，采用11个有效子载波，子载波间隔为2kHZ。
本发明实施例中，针对所述基于窄带结合的宽带通信系统的帧结构，为了满足该通信系统下的用户终端UE的随机接入过程，基站侧在进行物理随机接入信道PRACH资源的配置时，首先要确定出随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ，再根据确定出的随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ确定出每个无线帧的上行时域中随机接入时域的个数。其中，每个系统无线帧的长度为3200TS，TS为宽带通信系统的时域采样周期，所述随机接入时域即用于UE向基站发起随机接入请求的时域资源区域。基站在确定出每个无线帧的上行时域中随机接入时域的个数后，为了满足不同小区内多用户之间的干扰性能，在进行资源配置时，需要在一个无线帧中的不同随机接入时域的PRACH之间添加了循环前缀CP保护，为了满足非同步接入的抗干扰性能，避免PRACH对PBCH的干扰，在每个无线帧的最后一个随机接入时域后添加保护间隔GT保护。具体的，在基站侧根据系统无线帧的上行时域的长度和preamble序列的长度确定循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，完成所述Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT的配置后，即可根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定出每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置，完成PRACH信道的时域资源的配置。
在实际应用中，preamble序列的长度在配置时需要考虑小区的覆盖范围即小区覆盖半径和小区所支持的用户终端数量。
本发明实施例中，根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置，包括：
设一个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数为L，则第i个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置为系统无线帧的第3200-[L×(TSEQ+Tcp)+TGT]+i×(TSEQ+Tcp)个时域采样点，0≤i＜L。
其中，3200为基于窄带聚合的宽带通信系统的一个系统无线帧的长度(3200TS)，即一个系统无线帧的时域采样点数为3200。
本发明实施例中，所述preamble序列的长度TSEQ为512TS，每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数为4个，TS为时域采样周期。
本发明实施例中，所述循环前缀CP的长度Tcp为36TS，所述保护间隔GT的长度TGT为35TS，TS为时域采样周期。
在实际应用中，所述无线帧的上行时域可以包括所有上行子帧时域和所述系统无线帧中特殊子帧的保护时隙的部分或全部时域资源。循环前缀CP的长度和保护间隔GT的长度是将一个无线帧的采样点数去除preamble序列的长度后，根据剩余的上行时域资源对应的采用点数确定的。
本发明实施例中，一个随机接入时域对应一个小区，根据所述宽带通信系统的一个子带上所需要支持的随机接入小区的数量，确定一个子带上作为PRACH资源的无线帧的数量。例如，一个系统自带需要满足7个小区的用户终端的随机接入，一个无线帧的上行时域中随机接入时域的个数为4个，则需要两个无线帧才能够满足需求。
图3示出了采用本发明实施例所述PRACH资源配置方法完成的PRACH信道对应的时域位置结构示意图，本实施例中，Preamble序列长度为TSEQ为512TS，即一个时域采样周期TS内对应512个采样点，一个无线帧的上行时域部分划分为4个随机接入时域，本实施例中，有连续连个无线帧(Frame0和Frame1)的上行时域部分作为PRACH资源，连续两个无线帧共计8个随机接入时域。循环前缀CP的长度Tcp为36TS，即一个时域采样周期TS内对应36个采样点，保护间隔GT的长度TGT为35TS，即一个时域采样周期TS内对应36个采样点。此时，将一个无线帧的4个随机接入时域的索引按时序记为0-3，则第i个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置为系统无线帧的第973+i×548个时域采样点；0≤i≤3。
为了满足同一小区不同用户终端的接入需求，本发明实施例中，对于同一小区的不同用户终端，多个Preamble序列采用时域循环移位实现；Preamble序列的时域循环移位值为
其中,CE用于标识小区半径模式选择,小区半径大于预设值即小区半径模式为大半径模式时，CE＝1，小区半径小于或等于预设值即小区半径模式为小半径模式时，CE＝0。
本发明实施例中，根据所述时域循环移位值对Preamble序列进行移位，实现了一个小区内的不同用户终端可从多个Preamble序列中选择进行随机接入的Preamble序列。
基于本发明实施例所述的PRACH资源配置方法，本发明实施例还提供了一种PRACH基带信号生成方法，如图4所示，所述基带信号生成方法包括：
根据Zadoff-Chu序列生成公式生成时域ZC序列；生成公式为：
式中，u为ZC序列根参数，u＝11，NZC为ZC序列长度，NZC＝83；
将所述时域ZC序列进行DFT变换，得到频域ZC序列，频域ZC序列的表达式为：
根据preamble序列的长度TSEQ，将所述频域ZC序列进行频域映射，映射为NSEQ点的频域序列；NSEQ＝TSEQ/TS；
将所述NSEQ点的频域序列进行IDFT变换，得到PRACH时域基带信号，PRACH时域基带信号的表达式为：
式中，0≤t＜TSEQ；
βPRACH为控制发射功率的幅度因子；
为资源映射偏移量，/>
ΔfRA＝Δf/8,Δf为基于载带聚合的宽带传输系统的子载波间隔(业务信道的子载波间隔)，Δf＝2kHz，ΔfRA为基于载带聚合的宽带传输系统的PRACH信道的子载波间隔。
PRACH信道主要用于用户用户终端UE开始进行上行同步或者小区之间进行切换，UE只有在随机接入过程完成后，才能和网络端进行正常的数据数据发送和接收。在随机接入过程中，用户终端UE基于随机接入前导码preamble序列向基站发起随机接入请求。本发明实施例中，preamble序列的生成是基于Zadoff-Chu序列来完成的，UE在需要发起随机接入请求时，首先通过上述公式(1)即Zadoff-Chu根序列生成公式生成一时域的ZC序列，再将时域ZC序列经DFT变换得到频域的ZC序列，其中，所述ZC序列根参数和ZC序列长度是根据基于窄带聚合的宽带传输系统的有效子载波的个数确定的。上述公式(1)和(2)中，k为频域序列的元素编号；n为时域序列的元素编号；j为虚部的符号，等于-1开根号。
生成频域的ZC序列后，为了得到满足要求的preamble序列，UE根据所需要的preamble序列的采样点数NSEQ即目标采样点数将所述频域的ZC序列进行频域资源映射，将频域ZC序列映射为NSEQ点的频域序列，再将NSEQ点的频域序列进行IDFT变换，得到式(3)的PRACH时域基带信号即随机preamble母序列(没有考虑时域循环移位的原始preamble序列)，UE基于所述PRACH基带信号实现向基站的随机接入请求。
在实际应用中，为了满足一个小区中所用户终端的随机接入请求，一个小区会分配多个preamble序列，本发明实施例中，对于同一个小区的不同用户终端，多个Preamble序列采用时域循环移位实现；Preamble序列的时域循环移位值为
其中,CE用于标识小区半径模式选择,小区半径大于预设值时，CE＝1，小区半径小于或等于预设值时，CE＝0；
所述PRACH基带信号生成方法还包括：
根据所述PRACH时域基本信号和所述时域循环移位值生成PRACH基带信号，PRACH时域循环移位基带信号，时域循环移位基带信号的表达式(记为式(4))为：
式中，0≤n1≤NSEQ+NCP，NCP＝TCP/TS；
v为循环移位索引，CE＝0时，0≤v≤15，CE＝1时，0≤v≤7；
mod为求余计算符号；
( )*表示取共轭；为小区标识的低三位比特。
本发明实施例中，通过上述式(3)所生成的PRACH基带信号是未考虑时域循环移位的PRACH基带信号即基本信号，对于同一小区内的不同用户终端，为了满足多用户终端的随机接入需求，在实际应用中，需要在式(3)所生成的PRACH基带信号的基础上，根据Preamble序列的时域循环移位值通过上述式(4)生成PRACH时域循环移位基带信号(随机接入码序列)，对于不同的循环移位索引，可以得到不同的PRACH时域循环移位基带信号，因此，一个小区内的不同用户终端可以通过选择不同的循环移位索引，通过不同的时域循环移位基带信号，向基站发起随机接入请求。
本发明实施例所述的PRACH基带信号生成方法，UE需要进行随机接入时，首先根据其所在小区的半径，确定小区半径模式选择CE，具体的，当小区半径大于预设值时，小区为大半径模式即CE＝1，否则，CE＝0，根据确定出的CE，即可知道循环移位索引v的取值范围，即CE＝0时，0≤v≤15，CE＝1时，0≤v≤7；从所述范围内选择随机选择一个索引值，再根据小区标识的低三位比特判断出是采用上述式(4)中的第一个表达式还是第二个表达式，通过确定的表达式生成所需的基带信号，在小区所对应的随机接入时域，通过生成的基带信号向基站发起随机接入请求即可。
需要说明的是，在实际操作中，PRACH基带信号生成方法是基站与用户终端UE事先约定好的。
与本发明实施例所述的PRACH资源配置方法相对应，本发明实施例提供了一种PRACH资源配置装置，如图5所示，所述资源配置装置包括前导码序列确定模块11、随机接入时域划分模块12、抗干扰间隔确定模块13和信道起始位置确定模块14。
前导码序列确定模块11，用于确定随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ；
随机接入时域划分模块12，用于根据所述preamble序列的长度TSEQ，确定每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数；所述系统无线帧为基于离散窄带聚合的宽带通信系统的无线帧；
抗干扰间隔确定模块13，用于根据所述上行时域的长度和preamble序列的长度确定循环前缀CP的长度Tcp和相邻系统无线帧之间的保护间隔GT的长度TGT；
信道起始位置确定模块14，用于根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置。
本发明实施例中，基站侧基于所述PRACH资源配置装置的各模块完成PRACH的时域资源的配置，具体的，在前导码序列确定模块11确定出preamble序列的长度TSEQ后，由随机接入时域划分模块12执行完成每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数的确定，再由抗干扰间隔确定模块13完成确定循环前缀CP的长度Tcp和相邻系统无线帧之间的保护间隔GT的长度TGT的确定，再由信道起始位置确定模块14执行完成所述定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置的确定。本发明实施例中，所述资源配置装置的各模块的具体功能实现可参见本发明实施例中所述PRACH资源配置方法中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例中，所述信道起始位置确定模块40根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置，具体包括：
设一个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数为L，则第i个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置为系统无线帧的第3200-[L×(TSEQ+Tcp)+TGT]+i×(TSEQ+Tcp)个时域采样点，0≤i＜L。
本发明实施例中，所述preamble序列的长度TSEQ为512TS，每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数为4个，TS为时域采样周期。
本发明实施例中，所述循环前缀CP的长度Tcp为36TS，所述保护间隔GT的长度TGT的长度为35TS。
本发明实施例中，对于同一小区的不同用户终端，多个Preamble序列采用时域循环移位实现；Preamble序列的时域循环移位值为
其中,CE用于标识小区半径模式选择,小区半径大于预设值时，CE＝1，小区半径小于或等于预设值时，CE＝0。
本发明实施例中，根据所述时域循环移位值对Preamble序列进行移位，实现了一个小区内的不同用户终端可从多个Preamble序列中选择进行随机接入的Preamble序列。
本发明实施例中，一个随机接入时域对应一个小区，根据所述宽带通信系统的一个子带上所需要支持的随机接入小区的数量，确定一个子带上作为PRACH资源的无线帧的数量。
本发明实施例还提供一种基站，如图6所示，包括第一处理器610、第一存储器620和第一通信总线630，所述第一处理器610和第一存储器620通过所述通信总线630连接，所述第一存储器620中存储有被第一处理器610执行时本发明实施例所述PRACH资源配置方法的程序指令，所述第一处理器610执行所述程序指令。
本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有被处理器执行时实现本发明实施例所述PRACH资源配置方法的程序指令。
本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行本发明各PRACH资源配置方法实施例中所提供的方法，例如，确定随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ；根据所述preamble序列的长度TSEQ，确定每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数；根据所述上行时域的长度和preamble序列的长度确定循环前缀CP的长度Tcp和相邻系统无线帧之间的保护间隔GT的长度TGT；根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置。
与本发明实施例所述的PRACH基带信号生成方法相对应，本发明实施例还提供了一种PRACH基带信号生成装置，如图7所示，所述基带信号生成装置包括时域ZC序列生成模块21、频域ZC序列生成模块22、频域映射模块23和基带信号生成模块24。
时域ZC序列生成模块21，用于根据根据Zadoff-Chu序列生成公式生成时域ZC序列；生成公式为：
式中，u为Zadoff-Chu序列根参数，u＝11，NZC为Zadoff-Chu序列长度，NZC＝83；
频域ZC序列生成模块22，用于将所述时域ZC序列进行DFT变换，得到频域ZC序列，频域ZC序列的表达式为：
频域映射模块23，用于根据preamble序列的长度TSEQ，将所述频域ZC序列进行频域映射，映射为NSEQ点的频域序列；NSEQ＝TSEQ/TS；
基带信号生成模块24，用于将所述NSEQ点的频域序列进行IDFT变换，得到PRACH时域基带信号，PRACH时域基带信号的表达式为：
式中，0≤t＜TSEQ；
βPRACH为控制发射功率的幅度因子；
为资源映射偏移量，/>
ΔfRA＝Δf/8,Δf为基于载带聚合的宽带传输系统的子载波间隔，Δf＝2kHz，ΔfRA为基于载带聚合的宽带传输系统的PRACH信道的子载波间隔。
用户终端UE在需要向基站发起随机接入请求时，UE通过所述基带信号生成装置的的各模块实现PRACH基带信号的生成。所述时域ZC序列生成模块21、频域ZC序列生成模块22、频域映射模块23和基带信号生成模块24的具体功能实现可参见本发明实施例中所述PRACH基带信号生成方法中的描述，在此不再赘述。
为了满足多用户终端的随机接入需求，本发明实施例中，对于同一个小区的不同用户终端，多个Preamble序列采用时域循环移位实现；Preamble序列的时域循环移位值为
其中,CE用于标识小区半径模式选择,小区半径大于预设值时，CE＝1，小区半径小于或等于预设值时，CE＝0。
本发明实施例中，所述PRACH基带信号生成装置还包括循环移位基带信号生成模块。
循环移位基带信号生成模块，用于根据所述PRACH时域基带信号和所述时域循环移位值生成PRACH时域循环移位基带信号，PRACH时域循环移位基带信号的表达式为：
式中，0≤n1≤NSEQ+NCP，NCP＝TCP/TS；
v为循环移位索引，CE＝0时，0≤v≤15，CE＝1时，0≤v≤7；
mod为求余计算符号；
( )*表示取共轭；
为小区标识的低三位比特。
循环移位基带信号生成模块可以根据不同的循环移位索引得到不同的PRACH时域循环移位基带信号，从而一个小区内的不同用户终端可以通过选择不同的循环移位索引，通过不同的时域循环移位基带信号，向基站发起随机接入请求，满足了多用户随机接入的需求。循环移位基带信号生成模块的具体功能实现可参见本发明实施例中所述PRACH基带信号生成方法中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例提供一种用户终端，如图8所示，包括第二处理器810、第二存储器820和第二通信总线830，所述第二处理器810和第二存储器820通过所述第二通信总线830连接，所述第二存储器820中存储有被第二处理器810执行时本发明实施例所述PRACH基带信号生成方法的程序指令，所述第二处理器810执行所述程序指令。
本发明实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有被处理器执行时实现本发明实施例所述PRACH基带信号生成方法的程序指令。
本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行本发明各PRACH基带信号生成方法实施例中所提供的方法，例如，根据Zadoff-Chu序列生成公式生成时域ZC序列；将所述时域ZC序列进行DFT变换，得到频域ZC序列；根据preamble序列的长度TSEQ，将所述频域ZC序列进行频域映射，映射为NSEQ点的频域序列；将所述NSEQ点的频域序列进行IDFT变换，得到PRACH时域基带信号。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
此外，上述的存储介质中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种PRACH资源配置方法，其特征在于，包括：
确定随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ；
根据所述preamble序列的长度TSEQ，确定每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数；
根据所述上行时域的长度和preamble序列的长度确定循环前缀CP的长度Tcp和相邻系统无线帧之间的保护间隔GT的长度TGT；
根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置；
其中，所述系统无线帧为基于离散窄带聚合的宽带通信系统的无线帧；
根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置，包括：
设一个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数为L，则第i个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置为系统无线帧的第3200-[L×(TSEQ+Tcp)+TGT]+i×(TSEQ+Tcp)个时域采样点的位置，0≤i<L。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述preamble序列的长度TSEQ为512TS，每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数为4个，TS为时域采样周期。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述循环前缀CP的长度Tcp为36TS，所述保护间隔GT的长度TGT的长度为35TS。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对于同一小区的不同用户终端，多个Preamble序列采用时域循环移位实现；Preamble序列的时域循环移位值为
其中，CE用于标识小区半径模式选择，小区半径大于预设值时，CE＝1，小区半径小于或等于预设值时，CE＝0。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：一个随机接入时域对应一个小区，根据宽带通信系统的一个子带上所需要支持的随机接入小区的数量，确定一个子带上用作PRACH资源的无线帧的数量。
6.基于权利要求2至3中任一项所述PRACH资源配置方法的一种PRACH基带信号生成方法，其特征在于，包括：
根据Zadoff-Chu序列生成公式生成时域ZC序列；生成公式为：
式中，u为Zadoff-Chu序列根参数，u＝11，NZC为Zadoff-Chu序列长度，NZC＝83；
将所述时域ZC序列进行DFT变换，得到频域ZC序列，频域ZC序列的表达式为：
根据preamble序列的长度TSEQ，将所述频域ZC序列进行频域映射，映射为NSEQ点的频域序列；NSEQ＝TSEQ/TS；
将所述NSEQ点的频域序列进行IDFT变换，得到PRACH时域基带信号，PRACH时域基带信号的表达式为：
式中，0≤t＜TSEQ；
βPRACH为控制发射功率的幅度因子；
为资源映射偏移量，/>
ΔfRA＝Δf/8，Δf为基于载带聚合的宽带传输系统的子载波间隔，Δf＝2kHz，ΔfRA为基于载带聚合的宽带传输系统的PRACH信道的子载波间隔。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于同一个小区的不同用户终端，多个Preamble序列采用时域循环移位实现；Preamble序列的时域循环移位值为
其中，CE用于标识小区半径模式选择，小区半径大于预设值时，CE＝1，小区半径小于或等于预设值时，CE＝0；
所述方法还包括：
根据所述PRACH时域基带信号和所述时域循环移位值生成PRACH时域循环移位基带信号，PRACH时域循环移位基带信号的表达式为：
式中，0≤n1≤NSEQ+NCP，NCP＝TCP/TS；
v为循环移位索引，CE＝0时，0≤v≤15，CE＝1时，0≤v≤7；
mod为求余计算符号；
()*表示取共轭；
为小区标识的低三位比特。
8.一种PRACH资源配置装置，其特征在于，包括：
前导码序列确定模块，用于确定随机接入前导码preamble序列的长度TSEQ；
随机接入时域划分模块，用于根据所述preamble序列的长度TSEQ，确定每个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数；
抗干扰间隔确定模块，用于根据所述上行时域的长度和preamble序列的长度确定循环前缀CP的长度Tcp和相邻系统无线帧之间的保护间隔GT的长度PGT；
信道起始位置确定模块，用于根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置；
其中，所述系统无线帧为基于离散窄带聚合的宽带通信系统的无线帧；
根据所述系统无线帧的长度、Preamble序列长度TSEQ、循环前缀CP的长度Tcp和保护间隔GT的长度TGT，确定每个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置，包括：
设一个系统无线帧的上行时域中随机接入时域的个数为L，则第i个随机接入时域的PRACH信道的起始时域位置为系统无线帧的第3200-[L×(TSEQ+Tcp)+TGT]+i×(TSEQ+Tcp)个时域采样点的位置，0≤i<L。
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