CN115088374A

CN115088374A - 增强型prach前导码

Info

Publication number: CN115088374A
Application number: CN202080096556.9A
Authority: CN
Inventors: 王文剑; G·施赖伯; 温萍萍
Original assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd; Nokia Solutions and Networks Oy
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd; Nokia Solutions and Networks Oy
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2022-09-20
Also published as: WO2021159408A1; US20230083812A1

Abstract

本公开的实施例涉及物理随机接入信道(PRACH)前导码的生成和检测。第一设备确定基序列、用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列。第一设备通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分来生成随机接入前导码。第一设备向第二设备传输随机接入前导码。

Description

增强型PRACH前导码

技术领域

本公开的实施例总体上涉及通信领域，尤其是在非陆地网络中，并且具体地涉及用于生成和检测物理随机接入信道(PRACH)前导码的设备、方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

由于偏远地区的资源和基础设施有限，陆地网络很难提供第五代(5G)覆盖。为此，引入了非陆地网络(NTN)。在NTN中，卫星和高海拔平台站(HAPS)用于跨广泛的服务区域提供连接性。引入NTN的主要好处是通过在设备密度极低的人口稀少地区扩展连接性来为终端设备(例如，用户设备UE)启用无处不在的5G服务。此外，NTN部署的总成本可以远低于在陆地上提供永久性基础设施的成本。已经提出了一种用于支持NTN的新无线电(NR)的新解决方案。但是，有关NTN的一些问题仍然悬而未决。

发明内容

总体上，本公开的示例实施例提供了一种用于生成和检测PRACH前导码的解决方案。

在第一方面，提供了一种第一设备。第一设备包括至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使第一设备：确定基序列、用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列；通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分来生成随机接入前导码；以及向第二设备传输随机接入前导码。

在第二方面，提供了一种第二设备。第二设备包括至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使第二设备：确定用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列；基于第一加扰序列和第二加扰序列确定用于估计定时偏移的定时度量；以及基于定时度量从第一设备接收随机接入前导码，随机接入前导码通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分而生成。

在第三方面，提供了一种方法。该方法包括：在第一设备处确定基序列、用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列；通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分来生成随机接入前导码；以及向第二设备传输随机接入前导码。

在第四方面，提供了一种方法。该方法包括：在第二设备处确定用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列；基于第一加扰序列和第二加扰序列确定用于估计定时偏移的定时度量；以及基于定时度量从第一设备接收随机接入前导码，随机接入前导码通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分而生成。

在第五方面，提供了一种装置。该装置包括用于在第一设备处确定基序列、用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列的部件；用于通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分来生成随机接入前导码的部件；以及用于向第二设备传输随机接入前导码的部件。

在第六方面，提供了一种装置。该装置包括用于在第二设备处确定用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列的部件；用于基于第一加扰序列和第二加扰序列确定用于估计定时偏移的定时度量的部件；以及用于基于定时度量从第一设备接收随机接入前导码的部件，随机接入前导码通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分而生成。

在第七方面，提供了一种非瞬态计算机可读介质，该非瞬态计算机可读介质包括用于使装置至少执行根据第三方面的方法的程序指令。

在第八方面，提供了一种非瞬态计算机可读介质，该非瞬态计算机可读介质包括用于使装置至少执行根据第四方面的方法的程序指令。

应当理解，发明内容部分并非旨在确定本公开的实施例的关键或基本特征，也不旨在用于限制本公开的范围。通过以下描述，本公开的其他特征将变得容易理解。

附图说明

现在将参考附图描述一些示例实施例，在附图中：

图1示出了可以在其中实现本公开的实施例的示例通信系统；

图2A示出了示出根据本公开的一些示例实施例的示例前导码的示意图；

图2B示出了示出根据本公开的一些示例实施例的另一示例前导码的示意图；

图3示出了图示根据本公开的一些示例实施例的用于传输随机接入前导码的示例过程的流程图；

图4A示出了根据本公开的一些示例实施例的符号定时错误率的仿真结果；

图4B示出了根据本公开的一些示例实施例的定时偏移的误差均值的仿真结果；

图4C示出了根据本公开的一些示例实施例的定时偏移的标准偏差的仿真结果；

图5A示出了根据本公开的一些示例实施例的符号定时错误率的仿真结果；

图5B示出了根据本公开的一些示例实施例的定时偏移的误差均值的仿真结果；

图5C示出了根据本公开的一些示例实施例的定时偏移的标准偏差的仿真结果；

图6示出了根据本公开的一些示例实施例的PRACH准确检测率的仿真结果；

图7示出了根据本公开的一些示例实施例的方法的流程图；

图8示出了根据本公开的一些示例实施例的方法的流程图；

图9示出了适合于实现本公开的实施例的设备的简化框图；以及

图10示出了根据本公开的一些实施例的示例计算机可读介质的框图。

在整个附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。

具体实施方式

现在将参考一些示例实施例来描述本公开的原理。应当理解，描述示例实施例仅是为了说明和帮助本领域技术人员理解和实现本公开，并不表示对本公开的范围的任何限制。本文中描述的公开内容可以以除了下面描述的方式之外的各种其他方式来实现。

在以下描述和权利要求中，除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。

本公开中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用表明所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但不一定每个实施例都包括特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指代相同的实施例。此外，当结合示例实施例描述特定特征、结构或特性时，认为结合其他实施例(无论是否明确描述)来影响这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。

应当理解，尽管在本文中可以使用术语“第一”和“第二”等来描述各种元素，但是这些元素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元素与另一元素。例如，第一元素可以称为第二元素，并且类似地，第二元素可以称为第一元素，而没有脱离示例实施例的范围。如本文中使用的，术语“和/或”包括所列术语中的一个或多个的任何和所有组合。

本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制示例实施例。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“包括有”和/或“包含有”当在本文中使用时指定所述特征、元素和/或组件等的存在，但不排除一个或多个其他特征、元素、组件和/或其组合的存在或添加。

如本申请中使用的，术语“电路系统”可以指代以下中的一项或多项或全部：

(a)纯硬件电路实现(诸如仅使用仿真和/或数字电路系统的实现)，以及

(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：

(i)(多个)仿真和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及

(ii)具有软件的(多个)硬件处理器(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的任何部分，其一起工作以使装置(诸如移动电话或服务器)执行各种功能，以及

(c)(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其需要软件(例如，固件)进行操作，但在不需要操作时软件可以不存。

该电路系统的定义适合于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另一示例，如在本申请中使用的，术语电路系统还涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的一部分及其(或它们的)随附软件和/或固件的实现。例如，如果适用于特定权利要求元素，则术语电路系统还涵盖用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。

如本文中使用的，术语“通信网络”是指遵循任何合适的通信标准的网络，诸如长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、宽带码分多址(WCDMA)、高速分组接入(HSPA)、窄带物联网(NB-IoT)、新无线电(NR)等。此外，通信网络中的终端设备与网络设备之间的通信可以根据任何合适世代的通信协议来执行，包括但不限于第一代(1G)、第二代(2G)、2.5G、2.75G、第三代(3G)、第四代(4G)、4.5G、5G通信协议、和/或和/或当前已知或将来开发的任何其他协议。本公开的实施例可以应用于各种通信系统中。鉴于通信的快速发展，当然也将存在可以体现本公开的未来类型的通信技术和系统。不应当被视为将本公开的范围仅限于上述系统。

如本文中使用的，术语“网络设备”是指通信网络中的节点，终端设备经由该节点访问网络并且从其接收服务。网络设备可以指代基站(BS)或接入点(AP)，例如节点B(NodeB或NB)、演进型NodeB(eNodeB或eNB)、NR NB(也称为gNB)、远程无线电单元(RRU)、无线电报头(RH)、远程无线电头端(RRH)、中继、低功率节点(诸如毫微微、微微)、集成接入回程(IAB)节点、NTN或非陆地网络设备(诸如卫星网络设备、低地球轨道(LEO)卫星、中地球轨道(MEO)卫星和地球同步地球轨道(GEO)卫星)、飞机网络设备等，具体取决于所应用的术语和技术。

术语“终端设备”是指可以能够进行无线通信的任何终端设备。作为示例而非限制，终端设备还可以称为通信设备、用户设备(UE)、订户站(SS)、便携式订户站、移动台(MS)或接入终端(AT)。终端设备可以包括但不限于移动电话、蜂窝电话、智能电话、IP语音(VoIP)电话、无线本地环路电话、平板电脑、可穿戴终端设备、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、台式计算机、诸如数码相机等图像采集终端设备、游戏终端设备、音乐存储和播放设备、车载无线终端设备、无线端点、移动台、笔记本电脑嵌入式设备(LEE)、笔记本电脑安装式设备(LME)、USB加密狗、智能设备、无线客户端设备(CPE)、物联网(IoT)设备、手表或其他可穿戴设备、头戴式显示器(HMD)、车辆、无人机、医疗设备和应用(例如，远程手术)、工业设备和应用(例如，在工业和/或自动化处理链环境中操作的机器人和/或其他无线设备)、消费电子设备、在商业和/或工业无线网络上操作的设备等。在以下描述中，术语“终端设备”、“通信设备”、“终端”、“用户设备”和“UE”可以互换使用。

图1示出了可以在其中实现本公开的示例实施例的示例通信系统100。图1中示出了示例NTN网络。通信系统100包括可以彼此通信的第一设备110和第二设备120。在该示例中，第一设备110被示出为终端设备(具体地是UE)，并且第二设备120被示出为服务于终端设备的NTN网络设备。

在一些NTN场景中，网络设备(例如，gNB)将在地球上与透明卫星通信，而在一些其他NTN场景中，网络设备将与再生卫星一起机载。在图1的示例中，第二设备120部署在空间/机载平台(例如，卫星130)处，该空间/机载平台对应于再生卫星。应当理解，第二设备120也可以部署在地球上并且与透明卫星通信。此外，其他飞行器也可以用作空间/机载平台。

卫星130或飞行器通常在给定区域之上生成若干波束。波束的足迹(foot print)(例如，波束足迹102)通常是椭圆形的。服务链路101是指第一设备110与卫星130之间的无线电链路。此外，尽管未示出，但是第一设备110还可以支持与基于陆地的无线电接入网(RAN)的无线电链路。馈线链路103是指网关140与卫星130之间的无线电链路。网关140连接到数据网络，例如核心网。

应当理解，设备(第一设备和第二设备两者)的数目仅用于说明的目的，而没有提出任何限制。系统100可以包括适合于实现本公开的实施例的任何合适数目的设备。

通信系统100中的通信可以根据任何(多个)适当的通信协议来实现，包括但不限于第一代(1G)、第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)和第五代(5G)等的蜂窝通信协议、诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11等无线局域网通信协议、和/或当前已知或将来开发的任何其他协议。此外，通信可以利用任何适当的无线通信技术，包括但不限于：码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、频分双工器(FDD)、时分双工器(TDD)、多输入多输出(MIMO)、正交频分复用(OFDM)、循环前缀正交频分复用(CP-OFDM)、离散傅里叶变换扩展OFDM(DFT-s-OFDM)、和/或当前已知或将来要开发的任何其他技术。

在通信系统100中，在连接被建立后，第一设备110和第二设备120就可以彼此传送数据和控制信息。在第一设备110是终端设备并且第二设备120是网络设备的情况下，从第二设备120到第一设备110的链路称为下行链路(DL)，而从第一设备110到第二设备120的链路称为上行链路(UL)。在DL中，第二设备120是传输(TX)设备(或传输器)，而第一设备110是接收(RX)设备(或接收器)。在UL中，第一设备110是TX设备(或传输器)，而第二设备120是RX设备(或接收器)。

通常，为了彼此通信，例如，第一设备110可以发起随机接入(RA)过程以建立或重新建立与第二设备120的连接。在RA过程期间，第一设备110可以向第二设备120传输随机接入前导码(其也可以称为PRACH前导码)。

如上所述，关于NTN的一些问题仍然悬而未决。根据部署场景的不同，NTN平台上的网络设备与地表的终端设备之间的较远距离导致波束足迹过大，这会带来一些问题。例如，差分延迟超过由NR前导码格式支持的最大小区覆盖范围。除了延迟之外，由多普勒频移和本振引起的高频偏移也是现有NR PRACH前导码格式的一大挑战。因此，对频率偏移和时间鲁棒的新PRACH前导码序列设计对于NTN来说非常重要。

在DL同步、UL频率补偿、定时提前(TA)调节和PRACH格式和/或序列方面实现了若干协定。例如，如果假定对定时和频率偏移进行了预补偿(例如，如果UE在必要的准确性水平了解UE的地理位置)，则现有PRACH格式和前导码序列可以在NTN中重用。如果不执行定时和频率偏移的预补偿，则引入增强型PRACH格式和/或前导码序列是有益的。

现有PRACH前导码利用Zadoff-Chu(ZC)序列，并且包括循环前缀(CP)、PRACH序列的多个重复和保护时段(GP)。这些格式旨在有助于UL定时估计，其中假定终端设备与网络设备之间的UL频率偏移在DL同步之后较小。RA过程的消息1(Msg 1)中终端设备与网络设备之间的小UL频率偏移假定在陆地网络中是有效的，其中网络设备是静止的并且频率偏移主要由终端设备的DL运动决定。

目前，NR中的PRACH前导码格式有两种，分别是长度L_RA＝839的长前导码和长度L_RA＝139的短前导码，如表1-1和表1-2所示。

表1-1 L_RA＝839和Δf^RA∈{1.25，5}kHz的前导码格式

表1-2 L_RA＝139和Δf^RA＝15.2^μkHz(其中μ∈{0，1，2，3})的前导码格式

在NTN中，由于LEO卫星的快速移动导致高多普勒频移，Msg 1中终端设备与网络设备之间的较小UL频率偏移的假定不再有效。从表1-3可以看出，CP长度不超过684.37us，而波束内的最大差分延迟在GEO中为1.6ms并且在LEO中为0.65ms，这远大于684.37us或接近该值。

表1-3 不同格式的前导码参数

鉴于上述情况，当前NR前导码格式可能不足以用于所有NTN场景。需要新的PRACH设计来抵抗最大延迟和最大频率偏移。至少对于没有定时和频率偏移预补偿的情况，至少可以考虑用于增强型PRACH格式和/或前导码序列的以下选项：选项1，基于较大SCS、重复次数的单个Zadoff-Chu序列；选项2，基于具有不同根的多个Zadoff-Chu序列的解决方案；选项3，Gold/m序列作为具有附加过程的前导码序列，例如，调制和变换预编码；选项4，具有加扰序列组合的单个Zadoff-Chu序列。但是，尚未提出有关这些选项的细节。

当前PRACH前导码格式/参数不太适合NTN，因为在延迟多普勒平面中ZC序列的模糊函数有若干峰值，导致很多定时和多普勒模糊。因此，NR中已经讨论了新的主同步信号(PSS)序列设计，例如M序列。对于NTN的PRACH，情况更加困难，因为需要设计一组正交序列，以区分同时进行传输并且相对于陆地场景具有较高的时间/频率不确定性的不同终端设备。此外，如果使用循环移位的ZC序列，由时间/频率模糊引起的复合移位可能使一个序列变成另一序列，从而导致接收器处的误检测。

由于ZC序列的这种内在缺陷，已经提出了一些解决方案，包括简单地修改一些参数(例如，CP大小、子载波间隔)或对序列进行重复。然而，这些解决方案很少从序列本身来分析问题，并且因此没有表现出鲁棒的性能。在本公开中，提供了适应NTN系统的新的PRACH序列设计和接收器处的对应检测方案。

为了针对UL定时估计和UL频率估计设计合适的PRACH前导码格式，首先要了解为什么基于ZC序列的现有NR PRACH前导码格式不能满足目标。众所周知，ZC序列的相关性峰值在频率偏移下会发生偏移。偏移量是根索引和频率偏移的函数。相关性峰值通常表示接收信号的开始时间。因此，首先应当考虑的是序列设计，以便在NTN中的大频移下具有鲁棒的符号定时。

符号定时的目的是获取快速傅里叶变换(FFT)窗口的起始点，使得可以在接收器处正确解调传输数据(在这种情况下是随机接入前导码)。否则，会导致符号间干扰(ISI)和信道间干扰(ICI)，从而导致检测性能较差。

现有前导码利用两个以上的OFDM符号来实现定时同步。例如表1-1所示的格式1的长序列、以及格式A1和B1的短序列具有两个相同序列的重复形式。然而，度量函数随着N_cp个样本的长度而存在一个平台。为了解决这个问题，将前导码从两个相同数据块中分离为四个相同数据块，诸如表1-1所示的格式2的长序列、格式A2和B2的短序列。然而，下降曲线不够陡峭，这也导致定时估计不准确。提出了共轭对称前导码，共轭对称前导码可以有效解决下降曲线的陡峭的问题。但是，在主瓣之外存在旁瓣。

此外，基于上述协定，提供了关于对PRACH的增强的更多细节。例如，对于选项2，提出了两种替代方案，例如，由两个根序列组成的单个PRACH前导码或来自具有不同根的单个终端设备的多个前导码传输。并且，还提供了有关如何确定根对的细节，例如，复共轭规则或附加规则。

在本公开中，提供了一种新的PRACH前导码和对应检测方案。在传输设备处，例如在终端设备处，新的PRACH前导码基于基序列和至少两个加扰序列。可以具有伪随机性的属性的至少两个加扰序列被应用于基序列以生成新的PRACH前导码。例如，加扰序列可以用作基序列的加权因子。基序列可以包括具有相同或反转符号的多个根序列(例如，ZC序列)。在接收设备处，例如在网络设备处，基于至少两个加扰序列的定时度量被用于符号定时以接收新的PRACH前导码。

通过所提出的PRACH前导码和检测方案，可以克服传输设备与接收设备之间的大频率偏移和差分延迟的问题，并且可以提高定时精度。以这种方式，可以实现对定时偏移的准确估计，以有助于UL定时估计，特别是在传输设备与接收设备之间存在大的UL频率偏移的情况下。

下面将详细描述本公开的一些示例实施例。为了更好地理解本发明的原理，首先以前导码设计和检测方案设计为例进行说明。

系统描述

传输信号和接收信号的表达式基于PRACH的通用OFDM信号模型。在传输设备处，时间离散OFDM(如PRACH信号)可以表示为：

其中a(k)表示第k子载波之上的调制数据(在这种情况下是随机接入前导码)或子载波符号。在串行/并行(S/P)转换之后，传输持续时间延长到T＝MT_s，其中M是重复符号的数目，T_s是一个符号的时间长度，T_s＝1/Δf^RA。N是IFFT的窗口大小(N_ZC≤N)。长度为N_CP的循环前缀被放置在第一符号的前面。

在接收设备处，接收信号可以表示为：

其中h_l是抽头l的信道脉冲响应。整数归一化符号定时偏移θ_l和归一化载波频率偏移ε分别建模为接收设备处的延迟信号和时域中的相位偏移，ω(n)是均值为0并且方差为σ_n ²的复高斯噪声过程。

前导码设计

如表1-1和表1-2所示，可以向现有前导码格式引入附加前导码格式。本文中作为示例给出了称为格式4的附加格式。如表2所示的示例格式4基于具有适当缩放因子μ的现有长前导码格式。

表2 示例前导码格式

其中μ∈{0，4}用于第一频率范围(例如，FR1)；μ∈{5，6，7}用于第二频率范围(例如，FR2)。

格式4对应于频域中的前导码长度839和时域中的4个重复。可以引入类似的附加前导码格式。例如，另一附加前导码可以基于现有短前导码格式，例如在时域中具有6个重复。

所提出的方法的原理是利用两个加扰序列作为加权因子，以确保定时度量函数(下文详述)的值在正确的定时位置达到最大值。随机接入前导码的不同部分可以用不同加扰因子进行加权。例如，前导码的第一等分和第二等分分别用第一加扰序列和第二加扰序列进行加权。

加扰序列可以具有伪随机性的特性。加扰序列可以与随机信号共享相似的统计特性，但可以被确定性地生成和处理。

伪噪声(PN)序列类似于随机噪声，其共享相似的统计特征。然而，与真正的随机信号不同，PN序列可以被确定性地生成和处理。PN序列可以用于扩频通信系统和秘密通信系统。PN序列的自相关是一个二值函数，其在没有位移时具有尖锐的自相关性峰值的特点。虽然PN序列的互相关特性还没有被很好地描述，但是同阶m序列(作为PN序列的一种典型类型)的互相关属性可以被看作是一个m序列与其采样序列之间的相关函数，并且相关函数的计算只与采样因子的选择有关。

鉴于PN序列的上述属性，在一个示例实施例中，可以使用两个PN序列作为加扰序列。这两个PN序列可以是具有相同周期的两个不同PN序列。通过使用PN序列作为加扰序列，与现有方法相比，可以降低错误率，可以避免突发宽范围偏差，并且可以进一步扩大正确起始点附近的定时度量值的差异。

将描述具有两个PN序列G和Q的示例。两个PN序列G和Q以及二进制相移键控(BPSK)(±1)变换序列可以定义为：

如等式(3)所示，每个PN序列的长度为N_u/2。在使用格式4的情况下，N_u取值如表2所示。例如，假定κ＝1，μ＝4，则4*32768*2^(-4)/2＝4096，并且所需要的PN序列阶数为12。

PN序列可以使用移位寄存器来生成。例如，PN序列G和Q可以基于本原多项式来生成。以本原多项式“fbconnection＝[1 0 0 0 0 1 1]”(x^6+x+1)为例。

″fbconnection＝[1 0 0 0 0 1 1]；％x^6+x+1

mseq＝m_sequence(fbconnection)；

PN1＝mseq*2-1；z＝[mseq(end)mseq(1：end-1)]；

PN2＝mod(mseq+z，2)*2-1；

这里，mseq可以定义为：

″function[mseq]＝m_sequence(fbconnection)；

n＝length(fbconnection)；

N＝2^n-1；

register＝[zeros(1,n-1)1]；％The initial state of shift register

mseq(1)＝register(n)；

for i＝2：N

newregister(1)＝mod(sum(fbconnection.*register)，2)；

for j＝2：n，

newregister(j)＝register(j-1)；

end；

register＝newregister；

mseq(i)＝register(n)；

end″

应当理解，m序列的上述生成示例仅用于说明的目的，而没有任何限制。PN序列可以基于其他多项式来生成，并且用于PN序列生成的其他方案可以被使用。

现在描述基序列。以基序列基于ZC序列的情况为例。长度为N_ZC的ZC序列定义为：

其中u表示根序列索引。根序列索引是在1≤u≤N_ZC-1范围内的整数，并且与序列长度N_ZC互质。

由等式(4)定义的AC序列在频域中。基于ZC序列的根序列可以定义为：

x_u＝IFFT(FFT(X_u)) (5)

其中FFT的大小为N_ZC，IFFT的大小为N_u/4。在这个示例中，根序列的长度是加扰序列的长度的一半，例如，由等式(3)定义的PN序列。

现在参考图2A和图2B来说明基序列的结构。在图2A和图2B的示例中，为了说明的目的，基序列被示出为基于ZC序列，并且加扰序列被示出为PN序列。

基序列可以包括根序列的具有反转符号的多个重复。图2A示出了示出根据本公开的一些示例实施例的示例前导码的示意图200。基序列210包括具有ZC序列的两个重复201、202的第一部分和具有ZC序列的两个重复203、204的第二部分。与ZC序列的两个重复201、202相比，ZC序列的两个重复203、204具有相反符号。根序列的重复在本文中也可以称为块。

图2A的示例中的基序列210具有离散时间的四个级联ZC序列的结构。这样的基序列可以定义为：

其中x_u(i)由等式(5)定义。在使用格式4的情况下，N_u取值如表2所示。

替代地，基序列可以包括具有相同符号的根序列的多个重复。图2B示出了示出根据本公开的一些示例实施例的另一示例前导码的示意图250。基序列260包括ZC序列的四个重复251、252、253、254，这些重复具有相同符号。

图2B的示例中的基序列260具有离散时间的四个级联ZC序列的结构。这样的基序列可以定义为：

其中x_u(i)由等式(5)定义。在使用格式4的情况下，N_u取值如表2所示。换言之，这样的基序列被确定为根序列的简单重复。

随机接入前导码可以通过将两个加扰序列应用于基序列(例如，应用于基序列的不同部分)来生成。作为示例，加扰序列可以用作基序列的加权因子。因此，对于上述示例，随机接入前导码可以定义为以下等式(6)：

其中ZC(i)由等式(6)或(7)定义，G(i)和

由等式(3)定义。

仍然参考图2A和图2B，图2A所示的示例前导码是通过将PN序列G 220应用于ZC序列的前两个重复201、202，并且将PN序列Q 230应用于ZC序列的最后两个重复203、204来生成的。这种格式的随机接入前导码利用具有后两个块的反转符号的四个ZC块和PN序列的相关特性来估计PRACH定时偏移。基序列210的前半部分可以按照与传统ZC序列生成相同的方式来生成，并且基序列210的后半部分可以通过符号转换重复这些样本来形成。然后，将两个PN序列G和Q分别作为加权因子应用于基序列210的前半部分和后半部分，以生成要传输的随机接入前导码。

类似地，图2B所示的示例前导码是通过将PN序列G 220应用于ZC序列的前两个重复251、252并且将PN序列Q 230应用于ZC序列的最后两个重复253、254来生成的。如图2A和图2B所示的示例前导码中的每个还包括CP 205。在格式4适用的情况下，CP 205的长度由如表2所示的参数

确定。

检测方案设计

在接收设备处，例如在网络设备处，需要定时度量来确定PRACH前导码的有用部分的起始位置，这可以称为PRACH符号定时。因此，本发明还提供了与所提出的前导码设计相对应的检测方案。

需要注意，PN序列用于减少定时度量的两个相邻值，因为表明，它们共享乘积对的相同总和，但两个乘积项除外。因此，为了扩大定时度量的两个相邻值之间的差异并且避免在低SNR下的突然定时偏移和非鲁棒性，需要使它们之间的不同对乘积最大化。

例如，在接收设备处使用的定时度量可以由下式给出：

其中d表示接收信号进入检测窗口的起始时刻；y表示由等式(2)定义的接收信号；G和Q表示由等式(3)定义的PN序列。

由等式(9)定义的M_proposed(d)表示定时度量。由等式(10)定义的P_proposed(d)表示接收信号的互相关度量。由等式(11)定义的R_proposed(d)表示接收信号的一半符号能量。

从(10)可以看出，引入PN序列作为加权因子确保了所提出的定时度量在作为PRACH前导码的有用部分的起始位置的准确定时点达到其最大值，而其他样本点处的其余值与正确位置相比相当低。因此，影响较小，并且可以在大频率偏移下实现PRACH符号定时的较小错误率。

PRACH周期内的所有样本都用于计算半符号能量，如等式(11)所示。P_proposed(d)和R_proposed(d)可以迭代计算。所提出的方案实现了使两个部分相关块之间的相关性值最小化并且使两个相邻值之间的不同乘积对最大化的目标。需要注意的是，PN序列的随机性只有在完美的定时位置处才能消除。当使用长序列时，用作加扰序列的PN序列的长度变长，并且因此PN序列更接近随机信号。然后，PN序列(例如，m序列)的自相关属性在脉冲形状方面变得非常尖锐，并且系统性能可以相应提高。

通过利用间隔为N_u/4个样本的双相关块窗口，由等式(9)-(11)定义的所提出的定时度量在没有大旁瓣的情况下尖锐地呈现脉冲形状的形式。当双相关块窗口向前滑动时，包括G和Q的相同PN序列被引入块中，只有在检测到PRACH定时偏移的准确位置时才能消除PN随机性。以这种方式，进一步放大了定时度量函数的相邻值之间的差异。这取决于随机接入前导码的结构、PN序列的属性和定时度量函数的设计。计算机仿真表明，与NTN中的其他现有的讨论的估计器相比，所提出的检测方案具有获取定时偏移的准确估计以及相对较小的误差均值和SD以及准确检测率的显著概率(将在下面详细说明)。

示例过程

上面已经描述了关于前导码设计和对应检测方案的一些示例实施例。现在参考图3，图3示出了根据本公开的一些示例实施例的用于传输随机接入前导码的示例过程300。出于讨论的目的，将参考图1来描述过程300。过程300可以涉及如图1所示的第一设备110和第二设备120。

在过程300中，第一设备110确定305基序列、用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列。例如，第一设备110可以使用等式(6)生成如图2A所示的基序列210。替代地，第一设备110可以使用等式(7)生成如图2B所示的基序列260。如上所述，加扰序列可以具有伪随机性的属性。

在一些示例实施例中，为了确定基序列，第一设备110可以基于随机接入前导码的格式来确定根序列。根序列可以具有零自相关的属性。第一设备110可以基于根序列生成基序列。根序列的长度小于基序列的长度。

作为示例，在格式4适用的情况下，第一设备110可以首先使用等式(4)生成ZC序列X_u，其中N_ZC为839。然后，使用等式(5)基于生成的ZC序列确定根序列x_u，其中N_u为4·32768κ·2^-μ。需要注意，由于AC序列的特性，根序列x_u也是ZC序列。

在一些示例实施例中，基序列可以通过简单地将根序列重复多次来确定。换言之，基序列可以包括根序列的多个重复。例如，使用等式(7)生成的基序列260可以包括根序列x_u的四个重复。

在一些示例实施例中，基序列可以通过针对基序列的一部分反转根序列的符号来确定。换言之，基序列可以包括根序列的多个重复，其中多个重复中的一些具有反转符号。在这样的示例实施例中，第一设备110可以将根序列的第一多个重复确定为基序列的第一部分，并且将根序列的具有反转符号的第二多个重复确定为基序列的第二部分。第一部分和第二部分可以不同。在一个示例实施例中，第一多个重复的数目与第二多个重复的数目相同。

对于图2A所示的示例，根序列的两个重复201、202构成第一部分，特别是基序列210的前半部分。根序列的两个重复203、204构成第二部分，特别是基序列210的后半部分。如上所述，这样的基序列可以使用等式(6)来生成。

为了生成第一加扰序列和第二加扰序列，第一设备110可以基于随机接入前导码的格式来确定第一加扰序列的第一长度和第二加扰序列的第二长度。然后，第一设备110可以生成具有第一长度的第一加扰序列并且生成具有第二长度的第二加扰序列。在一些示例实施例中，第一长度和第二长度中的每个长度是基序列的长度的一半。

例如，第一加扰序列和第二加扰序列的长度可以基于前导码格式的参数N_u来确定。在格式4适用的情况下，第一加扰序列和第二加扰序列可以具有相同长度N_u/2。在加扰序列基于PN序列的情况下，每个的长度为N_u/2的第一加扰序列和第二加扰序列可以如上所述的基于移位寄存器使用序列生成器来生成。在加扰序列基于另一种类型的伪随机序列的情况下，每个的长度为N_u/2的第一加扰序列和第二加扰序列可以使用对应序列生成器来生成。

仍然参考图3，第一设备110通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分来生成310随机接入前导码。例如，第一加扰序列和第二加扰序列可以用作基序列的不同部分的加权因子。第一设备110可以使用等式(8)来生成或确定随机接入前导码。替代地，第一加扰序列和第二加扰序列可以应用于基序列的彼此重叠的部分。

第一设备110向第二设备120传输315随机接入前导码。例如，第一设备110可以在RA过程中将随机接入前导码作为Msg 1进行传输315。

为了正确接收随机接入前导码，第二设备120确定320第一加扰序列和第二加扰序列。在第二设备120处使用的加扰序列可以与在第一设备110处使用的加扰序列相同。因此，第二设备120可以以与上面关于第一设备110而描述的相似的方式来确定第一加扰序列和第二加扰序列。例如，第二设备120可以维护与在第一设备110处维护的序列生成器相同的序列生成器。作为示例，第二设备120可以生成由等式(3)定义的PN序列G和Q。

然后，第二设备120基于第一加扰序列和第二加扰序列确定325用于估计定时偏移的定时度量。定时度量可以基于随机接入前导码的特定格式来确定。接收信号可以划分为多个部分或多个分段(sections)，例如，如何根据前导码格式的要求将加扰序列应用于基序列。定时度量可以基于在多个部分之上接收的信号以及第一加扰序列和第二加扰序列来确定。例如，在格式4适用的情况下，接收信号可以划分为两个部分。

在一些示例实施例中，第二设备120可以基于第一加扰序列确定接收信号的第一部分的第一互相关，并且基于第二加扰序列确定接收信号的第二部分的第二互相关。然后，定时度量可以基于第一互相关、第二互相关和接收信号的能量来确定。

对于等式(9)-(11)所示的示例定时度量，等式(10)的项

表示接收信号y的第一部分的互相关，其包括从d到的

的采样点；等式(10)的项

表示接收信号y的第二部分的互相关，其包括从

到(d+N_u-1)的采样点。此外，接收信号的能量可以被确定为由等式(11)定义的半符号能量。

为了确定第一互相关，例如可以基于随机接入前导码的重复特性将第一部分进一步划分为子部分或子分段。在一些示例实施例中，第一部分可以划分为第一子部分和第二子部分。第一子部分中的采样点中的每个采样点对应于第二子部分中的采样点中的一个采样点。第一互相关可以基于第一加扰序列、第一子部分中的采样点和第二子部分中的对应采样点来确定。在这样的示例实施例中，第二互相关可以以类似的方式确定。

如上所述，可以使用间隔为N_u/4个样本的双相关块窗口。对于式(10)所示的示例互相关，从d到

的采样点对应于第一子部分或第一块中的采样点；从

到

的采样点对应于第二子部分或第二块中的采样点。第一块和第二块中的对应采样点间隔N_u/4。

仍然参考图3，第二设备120基于定时度量(例如，由等式(9)定义的定时度量)从第一设备110接收随机接入前导码。例如，当信号被接收到时，第二设备120可以计算每个时间点d的定时度量的值。定时度量达到最大峰值的特定定时点d被认为是解调随机接入前导码的时间起始点。

已经进行仿真以评估所提出的PRACH前导码格式的所提出的定时偏移估计器。PRACH定时的结果如图4A至图4C、图5A至图5C和图6所示。

在仿真中，符号长度等于4·32768κ·2^-μ，CP长度为21024κ·2^-μ，子载波间隔(SCS)为1.25·2^μKHz，并且μ＝4。假定定时偏移和载波频率偏移为θ＝1000(约32.56us)并且FO＝48kHz。这里考虑了包括平坦衰落信道和频率选择性信道的瑞利信道模型。根据符号定时错误率、错误均值(EM)和标准偏差(SD)来评估性能。对于符号定时错误率，估计的定时偏移

与设置值θ之差的绝对值定义为参考值

如果

则表示估计的时间偏移是精确的，

是θ的无偏估计，其可以被认为是检测PRACH的起始点的正确时间。注意，误差均值是误差

的算术平均值，标准偏差是

的方差的平方根，其用于测量平均值的变化量或离散量。

图4A至图4C示出了在2GHz处具有48kHz的FO的平坦衰落信道下的长前导码839与SNR的仿真结果。图4A示出了符号定时错误率的结果，曲线401是针对具有2个重复的单个ZC序列，曲线402是针对具有4个重复的单个ZC序列，曲线403是针对所提出的格式4，曲线404是针对具有不同根的多个ZC序列。图4B示出了

的误差均值的结果，曲线411是针对具有2个重复的单个ZC序列，曲线412是针对具有4个重复的单个ZC序列，曲线413是针对所提出的格式4，曲线414是针对具有不同根的多个ZC序列。图4C示出了

的SD的结果，其中曲线421是针对有2个重复的单个ZC序列，曲线422是针对具有4个重复的单个ZC序列，曲线423是针对所提出的格式4，曲线424是针对具有不同根的多个ZC序列。

如图4A所示，所提出的格式比其他格式性能更好，尤其是在低SNR时，因为除了正确位置之外，进一步减少了侧峰的影响。EM和SD性能分别如图4B和图4C所示。结果表明，所提出的格式在SNR大于-12dB时与具有4个重复的单个ZC序列和具有不同根的多个ZC序列的性能相同，但在SNR小于-12dB时性能优于其他格式。

图5A至图5C示出了在2GHz处具有48kHz的FO的频率选择性衰落信道下的长前导码839与SNR的仿真结果。所有信道都包含6个瑞利衰落抽头(L＝5)，具有指数能量衰减曲线。信道响应是使用具有零均值和单位方差的复高斯随机变量产生的，它满足每个归一化路径幅度的功率总和等于∑_l|h_l|²＝1。图5A示出了符号定时错误率的结果，曲线501是针对具有2个重复的单个ZC序列，曲线502是针对具有4个重复的单个ZC序列，曲线503是针对所提出的格式4，曲线504是针对具有不同根的多个ZC序列。图5B示出了

的误差均值的结果，其中曲线511是针对具有2个重复的单个ZC序列，曲线512是针对具有4个重复的单个ZC序列，曲线513是针对所提出的格式4，曲线514是针对具有不同根的多个ZC序列。图5C示出了

的SD的结果，曲线521是针对具有2个重复的单个ZC序列，曲线522是针对具有4个重复的单个ZC序列，曲线523是针对所提出的格式4，曲线524是针对具有不同根的多个ZC序列。

如图5A所示，可以看出，所提出的格式在符号定时错误率方面仍然表现出良好的性能。在EM和SD方面，所提出的格式与具有4个重复的单个ZC序列的情况下具有相似的性能，但优于其他格式，如图5B和图5C所示。

如上所述，通过所提出的PRACH格式和检测方案，可以在终端设备与网络设备之间存在较大的UL频率偏移的情况下实现准确的定时偏移以有助于UL定时估计。注意，即使LEO中的最大差分延迟不能被现有PRACH格式中的最长CP所容纳，也可以利用多个定时假定以便以高复杂度对其进行检测。所提出的解决方案中最重要的是能够在PRACH接收器(例如，gNB)中处理较大多普勒频移时的较大差分延迟问题。

还评估了PRACH检测率。图6示出了所提出的长前导码839格式4的PRACH准确检测率与FO为48kHz的在2GHz的SNR的仿真结果，曲线601是针对具有2个重复的单个ZC序列，曲线602是针对具有4个重复的单个ZC序列，曲线603是针对所提出的格式4，曲线604是针对具有不同根的多个ZC序列。从图6可以看出，接收设备(例如，网络设备)能够通过使用所提出的格式4而在-9dB左右的SNR点处具有99％的PRACH准确检测率，这优于3GPP讨论中的其他现有格式。

表3示出了所使用的链路级PRACH仿真的参数。

表3 PRACH评估的链路级仿真假定

应当注意，所提出的格式的仿真结果特别基于如图2A所示的示例。如图2B所示，包括ZC序列的仅4个重复的随机接入前导码的仿真结果显示出比图2A差的性能，但比其他选项具有更好性能。

在本公开中，已经为NTN提出了一种新颖的基于前导码的符号定时同步器以提高定时精度。通过利用加扰序列(例如，PN序列)的特殊属性，可以使用具有相同周期的两个不同加扰序列作为加权因子来设计一种新的PRACH格式。还提供了对应的新颖的PRACH检测方案，以确保定时度量函数在正确的定时位置具有类似脉冲的形状。

新颖的PRACH格式和检测方案对大FO具有鲁棒性，并且显示出良好的属性，尤其是在低SNR假定下。计算机仿真表明，与3GPP NTN讨论中的当前方案相比，所提出的解决方案以更小的EM和SD以及更高的PRACH检测率实现了准确的定时偏移估计。应当理解，虽然所提出的增强型PRACH前导码的解决方案是针对NTN场景进行讨论的，但是本公开的实施例也适用于TN场景。

将参考图7至图8描述根据本公开的示例实施例的更多细节。

图7示出了根据本公开的一些示例实施例的示例方法700的流程图。方法700可以在如图1所示的第一设备110处实现。出于讨论的目的，将参考图1来描述方法700。

在框710，第一设备110确定基序列、用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列。在框720，第一设备110通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分来生成随机接入前导码。在框730，第一设备110向第二设备120传输随机接入前导码。

在一些示例实施例中，确定基序列包括：基于随机接入前导码的格式确定根序列，根序列具有零自相关的属性；以及基于根序列生成基序列，根序列的长度小于基序列的长度。

在一些示例实施例中，基于根序列生成基序列包括：将根序列的第一多个重复确定为基序列的第一部分；以及将根序列的具有反转符号的第二多个重复确定为基序列的第二部分。

在一些示例实施例中，第一多个重复的数目与第二多个重复的数目相同。

在一些示例实施例中，确定第一加扰序列和第二加扰序列包括：基于随机接入前导码的格式确定第一加扰序列的第一长度和第二加扰序列的第二长度；生成具有第一长度的第一加扰序列；以及生成具有第二长度的第二加扰序列。

在一些示例实施例中，第一长度和第二长度中的每个长度是基序列的长度的一半。

在一些示例实施例中，基序列基于Zadoff-Chu序列，并且第一加扰序列和第二加扰序列基于伪噪声序列。

在一些示例实施例中，第一设备110包括终端设备，并且第二设备120包括网络设备。

图8示出了根据本公开的一些示例实施例的示例方法800的流程图。方法800可以在如图1所示的第二设备120处实现。出于讨论的目的，将参考图1来描述方法800。

在框810，第二设备120确定用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列。在框820，第二设备120基于第一加扰序列和第二加扰序列确定用于估计定时偏移的定时度量。在框830，第二设备120基于定时度量从第一设备110接收随机接入前导码。随机接入前导码通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分而生成。

在一些示例实施例中，确定定时度量包括基于第一加扰序列确定接收信号的第一部分的第一互相关；基于第二加扰序列确定接收信号的第二部分的第二互相关；以及基于第一互相关、第二互相关和接收信号的能量确定定时度量。

在一些示例实施例中，一种能够执行方法700的装置可以包括用于执行方法700的相应步骤的部件。该部件可以以任何合适的形式来实现。例如，该部件可以通过电路系统或软件模块来实现。

在一些示例实施例中，该装置包括用于在第一设备处确定基序列、用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列的部件；用于通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分来生成随机接入前导码的部件；以及用于向第二设备传输随机接入前导码的部件。

在一些示例实施例中，用于确定基序列的部件包括：用于基于随机接入前导码的格式确定根序列的部件，根序列具有零自相关的属性；以及用于基于根序列生成基序列的部件，根序列的长度小于基序列的长度。

在一些示例实施例中，用于基于根序列生成基序列的部件包括：用于将根序列的第一多个重复确定为基序列的第一部分的部件；以及用于将根序列的具有反转符号的第二多个重复确定为基序列的第二部分的部件。

在一些示例实施例中，用于确定第一加扰序列和第二加扰序列的部件包括：用于基于随机接入前导码的格式确定第一加扰序列的第一长度和第二加扰序列的第二长度的部件；用于生成具有第一长度的第一加扰序列的部件；以及用于生成具有第二长度的第二加扰序列的部件。

在一些示例实施例中，第一设备包括终端设备，并且第二设备包括网络设备。

在一些示例实施例中，一种能够执行方法800的装置可以包括用于执行方法800的相应步骤的部件。该部件可以以任何合适的形式来实现。例如，该部件可以通过电路系统或软件模块来实现。

在一些示例实施例中，该装置包括用于在第二设备处确定用于基序列的第一加扰序列和用于基序列的第二加扰序列的部件；用于基于第一加扰序列和第二加扰序列确定用于估计定时偏移的定时度量的部件；以及用于基于定时度量从第一设备接收随机接入前导码的部件，随机接入前导码通过将第一加扰序列和第二加扰序列分别应用于基序列的不同部分而生成。

在一些示例实施例中，用于确定定时度量的部件包括：用于基于第一加扰序列确定接收信号的第一部分的第一互相关的部件；用于基于第二加扰序列确定接收信号的第二部分的第二互相关的部件；以及用于基于第一互相关、第二互相关和接收信号的能量来确定定时度量的部件。

在一些示例实施例中，用于确定第一加扰序列和第二加扰序列的部件包括：用于基于随机数的格式确定第一加扰序列的第一长度和第二加扰序列的第二长度的装置。访问前导码；用于生成具有第一长度的第一加扰序列的部件；以及用于生成具有第二长度的第二加扰序列的部件。

图9是适合于实现本公开的实施例的设备900的简化框图。可以提供设备900来实现通信设备，例如如图1所示的第一设备110或第二设备120。如图所示，设备900包括一个或多个处理器910、耦合到处理器910的一个或多个存储器920、以及耦合到处理器910的一个或多个通信模块940。

通信模块940用于双向通信。通信模块940具有至少一个天线以有助于通信。通信接口可以表示与其他网络元件通信所必需的任何接口。

处理器910可以是适合本地技术网络的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括以下中的一种或多种：通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。设备900可以具有多个处理器，诸如在时间上从属于与主处理器同步的时钟的专用集成电路芯片。

存储器920可以包括一个或多个非易失性存储器和一个或多个易失性存储器。非易失性存储器的示例包括但不限于只读存储器(ROM)924、电可编程只读存储器(EPROM)、闪存、硬盘、压缩盘(CD)、数字视频磁盘(DVD)和其他磁存储和/或光存储。易失性存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)922和不会在断电期间持续的其他易失性存储器。

计算机程序930包括由相关联的处理器910执行的计算机可执行指令。程序930可以存储在ROM 920中。处理器910可以通过将程序930加载到RAM 920中来执行任何合适的动作和处理。

本公开的实施例可以通过程序930来实现，使得设备900可以执行如参考图7至图8讨论的本公开的任何过程。本公开的实施例也可以通过硬件或软件和硬件的组合来实现。

在一些实施例中，程序930可以有形地包含在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以被包括在设备900(诸如存储器920)或设备900可访问的其他存储设备中。设备900可以将程序930从计算机可读介质加载到RAM 922以供执行。计算机可读介质可以包括任何类型的有形非易失性存储器，诸如ROM、EPROM、闪存、硬盘、CD、DVD等。图10示出了CD或DVD形式的计算机可读介质1000的示例。计算机可读介质上存储有程序930。

通常，本公开的各种实施例可以使用硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。一些方面可以使用硬件实现，而其他方面可以使用可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现。尽管本公开的实施例的各个方面被图示和描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示，但是应当理解，作为非限制性示例，本文中描述的块、设备、系统、技术或方法可以使用硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备、或其某种组合来实现。

本公开还提供有形地存储在非瞬态计算机可读存储介质上的至少一种计算机程序产品。计算机程序产品包括计算机可执行指令，诸如程序模块中包括的指令，该指令在目标真实或虚拟处理器上的设备中执行，以执行如以上参考图7-图8描述的方法600、700或800。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等。在各种实施例中，程序模块的功能可以根据需要在程序模块之间组合或拆分。程序模块的机器可执行指令可以在本地或分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质两者中。

用于执行本公开的方法的程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器或控制器，使得程序代码在由处理器或控制器执行时使在流程图和/或框图中指定的功能/操作被实现。程序代码可以完全在机器上、部分在机器上、作为独立软件包、部分在机器上和部分在远程机器上、或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，计算机程序代码或相关数据可以由任何合适的载体承载，以使得设备、装置或处理器能够执行如上所述的各种过程和操作。载体的示例包括信号、计算机可读介质等。

计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、装置或设备、或前述各项的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例将包括具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备、或前述各项的任何合适的组合。

此外，虽然以特定顺序描述操作，但这不应当被理解为需要以所示特定顺序或按顺序执行这样的操作或者执行所有所示操作以获取期望结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。同样，虽然在上述讨论中包含了若干具体实现细节，但这些不应当被解释为对本公开的范围的限制，而是对可能特定于特定实施例的特征的描述。在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独或以任何合适的子组合来实现。

尽管本公开已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言进行了描述，但是应当理解，在所附权利要求中定义的本公开不一定限于上述特定特征或动作。相反，上述具体特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。

Claims

1.一种第一设备，包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，包括计算机程序代码；

所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述第一设备至少：

确定基序列、用于所述基序列的第一加扰序列和用于所述基序列的第二加扰序列；

通过将所述第一加扰序列和所述第二加扰序列分别应用于所述基序列的不同部分来生成随机接入前导码；以及

向第二设备传输所述随机接入前导码。

2.根据权利要求1所述的第一设备，其中所述第一设备被使得通过以下方式确定所述基序列：

基于所述随机接入前导码的格式确定根序列，所述根序列具有零自相关的属性；以及

基于所述根序列生成所述基序列，所述根序列的长度小于所述基序列的长度。

3.根据权利要求2所述的第一设备，其中基于所述根序列生成所述基序列包括：

将所述根序列的第一多个重复确定为所述基序列的第一部分；以及

将所述根序列的具有反转符号的第二多个重复确定为所述基序列的第二部分。

4.根据权利要求3所述的第一设备，其中所述第一多个重复的数目与所述第二多个重复的数目相同。

5.根据权利要求1所述的第一设备，其中所述第一设备被使得通过以下方式确定所述第一加扰序列和所述第二加扰序列：

基于所述随机接入前导码的格式确定所述第一加扰序列的第一长度和所述第二加扰序列的第二长度；

生成具有所述第一长度的所述第一加扰序列；以及

生成具有所述第二长度的所述第二加扰序列。

6.根据权利要求5所述的第一设备，其中所述第一长度和所述第二长度中的每个长度是所述基序列的长度的一半。

7.根据权利要求1所述的第一设备，其中所述基序列基于Zadoff-Chu序列，并且所述第一加扰序列和所述第二加扰序列基于伪噪声序列。

8.根据权利要求1所述的第一设备，其中所述第一设备包括终端设备，并且所述第二设备包括网络设备。

9.一种第二设备，包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，包括计算机程序代码；

所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述第二设备至少：

确定用于基序列的第一加扰序列和用于所述基序列的第二加扰序列；

基于所述第一加扰序列和所述第二加扰序列确定用于估计定时偏移的定时度量；以及

基于所述定时度量从第一设备接收随机接入前导码，所述随机接入前导码通过将所述第一加扰序列和所述第二加扰序列分别应用于所述基序列的不同部分而生成。

10.根据权利要求9所述的第二设备，其中所述第二设备被使得通过以下方式确定所述定时度量：

基于所述第一加扰序列确定接收信号的第一部分的第一互相关；

基于所述第二加扰序列确定所述接收信号的第二部分的第二互相关；以及

基于所述第一互相关、所述第二互相关和所述接收信号的能量确定所述定时度量。

11.根据权利要求10所述的第二设备，其中确定所述第一互相关包括：

将所述第一部分划分为第一子部分和第二子部分，所述第一子部分中的采样点中的每个采样点对应于所述第二子部分中的采样点中的一个采样点；以及

基于所述第一加扰序列、所述第一子部分中的所述采样点和所述第二子部分中的对应的所述采样点确定所述第一互相关。

12.根据权利要求9所述的第二设备，其中所述第二设备被使得通过以下方式确定所述第一加扰序列和所述第二加扰序列：

生成具有所述第一长度的所述第一加扰序列；以及

生成具有所述第二长度的所述第二加扰序列。

13.根据权利要求9所述的第二设备，其中所述基序列基于Zadoff-Chu序列，并且所述第一加扰序列和所述第二加扰序列基于伪噪声序列。

14.根据权利要求9所述的第二设备，其中所述第一设备包括终端设备，并且所述第二设备包括网络设备。

15.一种方法，包括：

在第一设备处确定基序列、用于所述基序列的第一加扰序列和用于所述基序列的第二加扰序列；

向第二设备传输所述随机接入前导码。

16.根据权利要求15所述的方法，其中确定所述基序列包括：

基于所述随机接入前导码的格式确定根序列，所述根序列具有零自相关属性；以及

17.根据权利要求16所述的方法，其中基于所述根序列生成所述基序列包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一多个重复的数目与所述第二多个重复的数目相同。

19.根据权利要求15所述的方法，其中确定所述第一加扰序列和所述第二加扰序列包括：

生成具有所述第一长度的所述第一加扰序列；以及

生成具有所述第二长度的所述第二加扰序列。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一长度和所述第二长度中的每个长度是所述基序列的长度的一半。

21.根据权利要求15所述的方法，其中所述基序列基于Zadoff-Chu序列，并且所述第一加扰序列和所述第二加扰序列基于伪噪声序列。

22.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一设备包括终端设备，并且所述第二设备包括网络设备。

23.一种方法，包括：

在第二设备处确定用于基序列的第一加扰序列和用于所述基序列的第二加扰序列；

24.根据权利要求23所述的方法，其中确定所述定时度量包括：

25.根据权利要求24所述的方法，其中确定所述第一互相关包括：

26.根据权利要求23所述的方法，其中确定所述第一加扰序列和所述第二加扰序列包括：

生成具有所述第一长度的所述第一加扰序列；以及

生成具有所述第二长度的所述第二加扰序列。

27.根据权利要求23所述的方法，其中所述基序列基于Zadoff-Chu序列，并且所述第一加扰序列和所述第二加扰序列基于伪噪声序列。

28.根据权利要求23所述的方法，其中所述第一设备包括终端设备，并且所述第二设备包括网络设备。

29.一种装置，包括：

用于在第一设备处确定基序列、用于所述基序列的第一加扰序列和用于所述基序列的第二加扰序列的部件；

用于通过将所述第一加扰序列和所述第二加扰序列分别应用于所述基序列的不同部分来生成随机接入前导码的部件；以及

用于向第二设备传输所述随机接入前导码的部件。

30.一种装置，包括：

用于在第二设备处确定用于基序列的第一加扰序列和用于所述基序列的第二加扰序列的部件；

用于基于所述第一加扰序列和所述第二加扰序列确定用于估计定时偏移的定时度量的部件；以及

用于基于所述定时度量从第一设备接收随机接入前导码的部件，所述随机接入前导码通过将所述第一加扰序列和所述第二加扰序列分别应用于所述基序列的不同部分而生成。

31.一种非瞬态计算机可读介质，包括用于使装置至少执行根据权利要求15至22中任一项所述的方法的程序指令。

32.一种非瞬态计算机可读介质，包括用于使装置至少执行根据权利要求23至28中任一项所述的方法的程序指令。