CN116528271B - 自适应调整物理随机接入信道检测窗方法及其相关设备 - Google Patents

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CN116528271B CN202310770852.8A CN202310770852A CN116528271B CN 116528271 B CN116528271 B CN 116528271B CN 202310770852 A CN202310770852 A CN 202310770852A CN 116528271 B CN116528271 B CN 116528271B
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Abstract

本发明提供一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法及其相关设备，该方法包括：基于预设的第一preamble ID，接收用户设备端发送的第一前导码序列；对第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；接收用户设备发送的第二前导码序列；根据第一定时提前信息，对第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；检测第二前导码序列，并结合调整后的PRACH检测窗确定出第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。也即，提高了PRACH检测的准确性，降低误检概率。

Description

自适应调整物理随机接入信道检测窗方法及其相关设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法及其相关设备。
背景技术
在无线通信系统中，gNB（基站）通过随机接入的方式实现对UE(User Equipment，用户设备)的接入，在随机接入过程获得相应的preamble ID（前导码ID），实现UE上行同步。在UE使用PRACH进行上行随机接入的过程中，UE从其与同小区其他UE共享的64个preamble序列ID中随机选择一个，向基站发起随机接入请求。基站接收侧通过检测preamble序列可以判断出UE选择的preamble ID，同时获得UE上行的TA(Timing Advance，定时提前)信息。
当前PRACH检测的方法是：计算各个检测窗中峰值与噪声方差的比值，如果该比值超过预设的检测门限，则认为该检测窗中有用户接入，否则认为该检测窗中没有用户接入，当有用户接入时，进一步检测preamble ID。基于对各个检测窗中峰值和噪声比值的检测方法，需要计算每一个检测窗内的峰值和噪声，多窗检测不仅增加了检测时长，也增加了计算的复杂度。并且当链路中存在负时偏时，检测窗的前向偏移量与链路中实际存在的负时偏不匹配，会导致preamble ID检测错误，并影响TA的计算，并且当preamble的NCS（循环移位）较小时，对应的PRACH检测窗的长度较短，对计算精度的要求增加，在链路TA较大时，会增加preamble ID误检的概率。
发明内容
本发明提供一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法及其相关设备，实现提高基站检测preamble ID的准确性，降低误检概率的目的，同时采用单窗检测，降低基站侧检测计算的复杂度。
本发明提供一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，所述方法包括：
基于预设的第一preamble ID，接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；
对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；
接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；
根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；
检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
根据本发明提供的一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，所述对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息的步骤，包括：
在已知的时频域范围内检测所述第一前导码序列，得到实际延迟功率谱PDP峰值所在位置；
计算所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率；
基于所述实际PDP峰值所在位置与所述第一分辨率，得到当前链路的第一定时提前信息。
根据本发明提供的一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，所述计算所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率的步骤，包括：
根据所述用户设备端的第一快速傅里叶变换点数、所述基站侧的第一快速傅里叶变换点数的比值计算，得到所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率。
根据本发明提供的一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，所述根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗的步骤，包括：
根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗进行偏移调整；
当判断结果为不进行偏移调整操作时，前向偏移量为零，调整后的PRACH检测窗等于调整前的PRACH检测窗。
根据本发明提供的一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，所述根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗进行偏移调整的步骤，包括：
若所述第一定时提前信息大于或等于零时，判断结果为不进行偏移调整操作；若所述第一定时提前信息小于零时，判断结果为进行偏移调整操作；
或
若所述第一定时提前信息大于零时，判断结果为不进行偏移调整操作；若所述第一定时提前信息小于或等于零时，判断结果为进行偏移调整操作。
根据本发明提供的一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，所述根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整的步骤之后，所述方法还包括：
当所述判断结果为进行偏移调整操作时，根据所述第一定时提前信息确定所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量；
所述对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗的步骤，包括：
基于所述前向偏移量对所述PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗。
根据本发明提供的一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，所述根据所述第一定时提前信息确定所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量的步骤，包括：
根据所述用户设备端的第二快速傅里叶变换点数、所述基站侧的第二快速傅里叶变换点数的比值，得到所述第二前导码序列对应的PDP径的第二分辨率；
计算所述第一定时提前信息与所述第二分辨率的比值，得到所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量。
根据本发明提供的一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，所述基于所述前向偏移量对所述PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗的步骤，包括：
根据所述第二前导码序列的循环移位Ncs计算各PRACH检测窗的初始起始位置；
将所述初始起始位置向前偏移所述前向偏移量对应的点数，得到目标起始位置；
结合各PRACH检测窗预设的索引标识与对应的所述目标起始位置，形成调整后的PRACH检测窗。
根据本发明提供的一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，所述预设的第一preamble ID为0。
本发明还提供一种物理随机接入信道检测装置，包括：
第一信号接收模块，用于基于预设的第一preamble ID接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；
第一信号检测模块，用于对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；
第二信号接收模块，用于接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；
PRACH检测窗调整模块，用于根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；
第二信号检测模块，用于检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述自适应调整物理随机接入信道检测窗方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述自适应调整物理随机接入信道检测窗方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述自适应调整物理随机接入信道检测窗方法。
本发明提供的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法及其相关设备，基于预设的第一preamble ID接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。也即，UE端向基站发送两次PRACH前导码序列，基站侧利用preamble ID已知的第一前导码序列估计链路的第一定时提前信息，解决了PRACH利用其他信道估计出的定时提前信息不准确的问题。并在链路存在时偏或频偏时，通过第一定时提前信息对PRACH检测窗进行前向偏移，使得用户设备端随机接入的前导码的PDP的峰值有效径落入正确检测窗内，从而提高了PRACH检测的准确性，降低误检概率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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是本发明提供的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法的流程示意图之二；
图3是本发明提供的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法的基本流程图；
图4是本发明提供的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法中PDP有效径所在位置示意图；
图5是本发明提供的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法的检测窗偏移调整流程图之一；
图6是本发明提供的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法的检测窗偏移调整流程图之二；
图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。
下面结合图1-图7描述本发明的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，参照图1与图2，所述自适应调整物理随机接入信道检测窗方法包括：
步骤S100，基于预设的第一preamble ID，接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；
步骤S200，对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；
步骤S300，接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定;
步骤S400，根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；
步骤S500，检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
本实施例旨在：提出了UE端分别发送两次PRACH preamble（前导码序列）的流程，基站侧利用preamble ID已知的preamble序列估计链路的第一TA（第一定时提前信息），解决了PRACH利用其他信道估计出的TA不准确的问题。并在链路存在时偏或频偏时，通过第一TA对PRACH检测窗进行前向偏移调整，使得UE端发送的preamble的PDP的峰值有效径落入正确检测窗内，从而提高了PRACH检测的准确性，降低误检概率。
在本实施例中，针对的具体应用场景是：
在无线通信系统中，基站通过随机接入的方式实现对UE的接入，获得相应的preamble ID。在UE使用PRACH进行上行随机接入的过程中，UE从其与同小区其他UE共享的64个preamble序列ID中随机选择一个。基站接收侧通过检测preamble序列可以判断出UE选择的PRACH preamble ID，同时获得TA信息。
当前PRACH检测的方法是：计算各个检测窗中峰值与噪声方差的比值，如果该比值超过预设的检测门限，则认为该检测窗中有用户接入，否则认为该检测窗中没有用户接入，当有用户接入时，进一步检测preamble ID。基于对各个检测窗中峰值和噪声比值的检测方法，需要计算每一个检测窗内的峰值和噪声，多窗检测不仅增加了检测时长，也增加了计算的复杂度。并且当链路中存在负时偏，检测窗的前向偏移量与链路中实际存在的负时偏不匹配时，会导致实际检测的preamble ID错误，并影响TA的计算。
作为一种示例，物理随机接入信道PRACH检测方法可以应用于PRACH检测系统，所述PRACH检测系统应用于PRACH检测设备中。
具体步骤如下：
步骤S100，基于预设的第一preamble ID，接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定。
作为一种示例，预设preamble ID的条件是指preamble ID已知的情况，在该条件下UE端发送的第一preamble（第一前导码序列）用于检测当前链路的TA，以解决PRACH利用其他信道估计出的TA不准确的问题。
作为一种示例，预设preamble ID的条件为preamble ID=0。
作为一种示例，接收UE端发送的第一preamble ID设置为0时的第一preamble，此ID对于接收第一preamble的基站侧是已知信息。
步骤S200，对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息。
基站侧对第一preamble进行盲检，得到第一preamble对应的实际延迟功率谱PDP峰值有效径所在位置。由于理想PDP峰值有效径会落在PRACH64个检测窗其中一个检测窗的起始位置上，因此，将实际接收到的PDP峰值所在位置和理想PDP峰值有效径的位置进行比较，二者的差值即为此时链路的TA，即第一TA。该第一TA作为后续基站侧检测第二preamble的先验信息，用于确定是否调整各PRACH检测窗的起始位置，以使第二preamble（第二前导码序列）的PDP峰值落在正确的检测窗内，提高PRACH检测准确性。
作为一种示例，所述对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息的步骤，包括：
步骤S210，在已知的时频域范围内检测所述第一前导码序列，得到实际延迟功率谱PDP峰值所在位置；
步骤S220，计算所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率；
步骤S230，基于所述实际PDP峰值所在位置与所述第一分辨率，得到当前链路的第一定时提前信息。
作为一种示例，参照图3，基站接收侧对于PRACH preamble序列的检测过程，首先是基站在PRACH Occasion对应的时频域资源范围内进行盲检，得到可能的PRACH时域数据；然后对检测到的preamble时域数据进行FFT（Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换）处理，转换为频域数据，转换后的数据与本地根序列进行共轭相乘运算后，进行IFFT（Inverse Fast Fourier Transform，快速傅里叶逆变换）处理，转换为时域数据，得到时域表示的PDP延迟功率谱；最后，进行preamble的检测，根据PDP峰值所在位置计算出该preamble序列的ID和链路TA。
作为一种示例，参照图3，基站侧接收UE端发送的第一preamble，第一preamble是在预设preamble ID的条件发送，此时preamble ID=0，该序列ID对于基站是已知信息，基站侧在已知的时频域范围内检测该第一preamble的时域数据，对检测到的preamble时域数据进行解映射处理，通过快速傅里叶变换得到preamble频域数据，基于preamble频域数据计算出PDP功率。基站侧对第一preamble检测得到的实际PDP峰值所在位置与理想PDP峰值所在位置进行比较，得到二者的差值。其中，当preamble ID=0时，理想PDP峰值所在位置为0。需要说明的是，对preamble信号进行检测，计算出PDP峰值的过程可通过常规技术手段得到，在此不再具体限定。
基于实际PDP峰值所在位置与理想PDP峰值所在位置之间的差值，与第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率，计算出当前链路的第一TA。
作为一种示例，所述计算所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率的步骤，包括：
步骤S221，根据所述用户设备端的第一快速傅里叶变换点数、所述基站侧的第一快速傅里叶变换点数的比值计算，得到所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率。
作为一种示例，计算第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率μ1，第一分辨率是基于第一preamble，基站侧计算得到PDP每个有效径所对应的采样点数，其等于当前收发两端FFTSize(快速傅里叶变换的点数)的比值，即UE端的第一FFTSize与基站侧的第一FFTSize的比值。
计算实际PDP峰值所在位置的数据与第一分辨率的乘积，确定出当前链路的第一TA。
作为一种示例，第一TA的计算过程如下：
第一TA=*n，其中，n为对第一preamble检测得到的实际PDP峰值所在位置与理想PDP峰值所在位置之间的差值。当n≥0，第一TA≥0，第一TA＞0表示当前链路存在正时偏，第一TA=0示当前链路无时偏，如图4所示，此时根据第一TA对所述第二preamble的PRACH检测窗进行偏移调整的判断结果为不进行偏移调整操作。当n＜0（如图4中第一preamble检测得到的实际PDP峰值所在位置为处，/>）时，第一TA＜0，表示当前链路存在负时偏，此时根据第一TA对所述第二preamble对应的PRACH检测窗进行偏移调整的判断结果为进行偏移调整操作，以使后续preamble的实际PDP峰值有效径落在正确的PRACH检测窗内。
在本实施例中，提出了UE分别发送两次PRACH preamble的流程，且第一次发送的preamble是UE和基站双方均已知preamble ID的序列。基站侧利用第一preamble，即ID已知的序列估计当前PRACH链路的第一TA，通过第一TA对第二preamble的检测窗进行前向偏移的自适应调整。该自适应计算方法并未增加检测窗数量，采用单窗检测，可降低基站侧检测计算的复杂度。基站侧通过自适应调整PRACH检测窗的前向偏移调整量，提高基站检测preamble ID的准确性，降低误检概率。
步骤S300，接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定。
作为一种示例，在NR系统中，UE从与同小区其他UE共享的64个preamble ID中随机选择一个preamble ID，并发送第二preamble序列。基站通过检测第二preamble序列，确定preamble ID。
步骤S400，根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗。
由于第一TA反映的是当前链路的时偏或频偏，因此，基站侧根据第一TA确定第二preamble对应的PRACH检测窗的前向偏移量，对第二preamble对应的PRACH检测窗进行偏移调整，使得第二preamble的PDP峰值能够正确的落在调整后的检测窗内，提高基站侧检测PRACH的准确性。同时，第一TA是在preamble ID已知的情况下对当前链路的检测后得到的，也即第二preamble对应的PRACH检测窗进行偏移调整也是自适应调整，该自适应计算方法并未增加检测窗数量，采用单窗检测，可降低基站侧检测计算的复杂度。
作为一种示例，所述根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗的步骤，包括：
步骤S410，根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗进行偏移调整；
步骤S420，当判断结果为不进行偏移调整操作时，前向偏移量为零，调整后的PRACH检测窗等于调整前的PRACH检测窗。
作为一种示例，为了正确检测preamble序列，基站侧需要根据第一TA对PRACH检测窗进行前向偏移调整。参照图5，当判断结果为不进行偏移调整操作时，前向偏移量为零，也即第二preamble对应的PRACH检测窗不发生前向移动，则第二preamble对应的调整后的PRACH检测窗等于调整前的PRACH检测窗。
作为一种示例，所述根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗进行偏移调整的步骤，包括：
步骤S411，若所述第一定时提前信息大于或等于零时，判断结果为不进行偏移调整操作；若所述第一定时提前信息小于零时，判断结果为进行偏移调整操作；
或
步骤S412，若所述第一定时提前信息大于零时，判断结果为不进行偏移调整操作；若所述第一定时提前信息小于或等于零时，判断结果为进行偏移调整操作。
作为一种示例，参照图5，若第一TA大于或等于0时，表示当前链路存在正时偏或无时偏。此时，preamble序列的实际PDP峰值有效径能够落在正确的PRACH检测窗内，并且实际PDP峰值有效径和PRACH检测窗的起始位置之间的差值不会超过一个检测窗的长度，此时preamble序列可以被正确检测到，不必对检测窗前向移位，也即判断结果为不进行偏移调整操作。
若当第一TA小于0时，表示当前链路存在负时偏。此时，实际PDP峰值有效径会落在正确的PRACH检测窗的起始位置之前，如果此时未对PRACH检测窗进行前向偏移调整，则实际PDP峰值有效径会落入正确的检测窗的前一个检测窗（如正确的PRACH检测窗ID=a，则此处实际PDP峰值有效径会落入ID=a-1的检测窗中），导致真实检测到的preamble ID=UE端实际发送的preamble ID-1，因此需要对PRACH检测窗进行前向偏移调整，以保证实际PDP峰值有效径落入正确的检测窗，也即判断结果为进行偏移调整操作。
作为一种示例，若第一TA大于0时，表示当前链路存在正时偏，则判断结果为不进行偏移调整操作；若第一TA小于或等于0时，判断结果为进行偏移调整操作。需要说明的是，该种判断逻辑与上述方式基本相同，在此不再赘述。
作为一种示例，所述根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整的步骤之后，所述方法还包括：
步骤S430，当所述判断结果为进行偏移调整操作时，根据所述第一定时提前信息确定所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量；
所述对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗的步骤，包括：
步骤S440，基于所述前向偏移量对所述PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗。
作为一种示例，当判断结果为进行偏移调整操作时，则需要根据第一TA确定出第二preamble对应的PRACH检测窗的前向偏移量，实现PRACH检测窗的自适应调整。该PRACH检测窗的自适应调整方法采用单窗检测，降低基站侧检测计算的复杂度，提高PRACH检测的准确性。
作为一种示例，所述根据所述第一定时提前信息确定所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量的步骤，包括：
步骤S431，根据所述用户设备端的第二快速傅里叶变换点数、所述基站侧的第二快速傅里叶变换点数的比值，得到所述第二前导码序列对应的PDP径的第二分辨率；
步骤S432，计算所述第一定时提前信息与所述第二分辨率的比值，得到所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量。
作为一种示例，计算第二前导码序列对应的PDP径的第二分辨率μ 2，第二分辨率是基于第二preamble，基站侧计算得到实际PDP每个有效径所对应的采样点数，其等于当前收发两端FFTSize的比值，即UE端的第二FFTSize与基站侧的第二FFTSize的比值。
计算第一TA与第二分辨率的比值，确定出当前PRACH检测窗的前向偏移量。
作为一种示例，前向偏移量N的计算公式如下：
。
作为一种示例，所述基于所述前向偏移量对所述PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗的步骤，包括：
步骤S441，根据所述第二前导码序列的循环移位Ncs计算各PRACH检测窗的初始起始位置；
步骤S442，将所述初始起始位置向前偏移所述前向偏移量对应的点数，得到目标起始位置；
步骤S443，结合各PRACH检测窗预设的索引标识与对应的所述目标起始位置，形成调整后的PRACH检测窗。
作为一种示例，参照图6，根据第二preamble的Ncs计算各PRACH检测窗的初始起始位置。具体的，根据此时基站侧的第二FFTSize对进行比例折算，即基站侧检测序列的实际循环移位量为/>，基站侧每一个PRACH检测窗的起始位置。
调整前的各PRACH检测窗预设的索引ID与对应的初始起始位置如下述表1所示。
表1：各检测窗的ID和初始起始位置
将初始起始位置向前偏移前向偏移量对应的点数，得到目标起始位置时，调整后的基站侧每一个PRACH检测窗的起始位置（即目标起始位置）。
调整后的目标检测窗序列如下述表2所示。
表2：调整后的各检测窗的ID和目标起始位置
步骤S500，检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
作为一种示例，基站侧根据已知的时频域信息对UE发送的第二preamble进行盲检，对检测到的第二preamble时域数据解映射后做FFT转为频域数据，preamble频域数据和本地根序列共轭相乘后做IFFT转为时域数据，得到延迟功率谱PDP功率，获得PDP峰值有效径的时域位置，即为第二preamble的实际PDP峰值所在位置，基站侧找到包含实际PDP峰值所在位置的调整后的PRACH检测窗ID，即为第二preamble ID。
基于第二preamble ID，在调整前的PRACH检测窗找到第二preamble ID对应的检测窗，确定该调整前检测窗的起始位置与实际PDP位置的差值，使用该差值与第二分辨率的乘积计算出当前链路的第二TA。计算出第二TA发送至UE，用以继续后续的随机接入过程。
本发明提供一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法及其相关设备，在本发明中，基于预设的第一preamble ID，接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息，也即，UE端向基站发送两次PRACH preamble，基站侧利用preamble ID已知的第一preamble序列估计链路的第一TA，解决了PRACH利用其他信道估计出的TA不准确的问题。并在链路存在时偏或频偏时，通过第一TA对PRACH检测窗进行前向偏移调整，使得UE端随机接入的preamble的PDP的峰值有效径落入正确检测窗内，从而提高了PRACH检测的准确性，降低误检概率。
作为一种示例，若UE与基站侧之间的当前链路存在正时偏时，自适应调整物理随机接入信道检测窗方法的具体实施例如下：
(1) UE第一次发送第一preamble，此时preamble ID = 0，该序列ID对于基站是已知信息；
(2)基站侧在已知的时频域范围内检测该preamble的时域数据；
(3)基站侧对检测到的preamble时域数据解映射后做FFT转为频域数据；
(4)将preamble频域数据和本地根序列共轭相乘后做IFFT转为时域数据，得到PDP功率，以获得PDP峰值有效径的时域位置；
(5)基站侧对当前的实际PDP峰值所在位置和理想PDP峰值所在位置0进行比较，此时实际PDP峰值有效径位于n处，n>0，如图4所示；此时认为PDP峰值有效径延迟了n个径，和理想PDP峰值有效径应位于的位置0处相比，相差了n个径的位置；
(6)基站侧计算第一TA对应的第一分辨率：即为实际PDP每一根径所对应的采样点数，等于此时接收端第一快速傅里叶变换点数/>与发送端第一快速傅里叶变换点数/>的比值，即/>；
(7)计算第一，单位(ts)；
(8)UE发送第二preamble；
UE从与同小区其他UE共享的64个preamble ID序列中随机选择一个进行发送；
(9)基站侧根据已知的时频域信息对UE发送的第二preamble进行盲检；
(10)基站对检测到的第二preamble时域数据解映射后做FFT转为频域数据；
(11)preamble频域数据和本地根序列共轭相乘后做IFFT转为时域数据，得到PDP功率，以获得PDP峰值有效径的时域位置；
(12)计算第二preamble的各检测窗的初始起始位置：
基站根据第二preamble的计算各检测窗的初始起始位置，具体过程如下：
(12.1)计算当前在同一物理根下可生成的循环移位序列的个数/>，，其中/>为当前preamble序列的长度。记此时生成64个preamble共需/>个物理根，分别记为/>，则前/>个物理根共生成个preamble，第/>个物理根生成/>个preamble；
(12.2)计算每个物理根生成的preamble的各检测窗的初始起始位置，需要根据此时基站侧的第二快速傅里叶变换点数对/>进行比例折算，即基站侧检测序列的实际循环移位量为/>，则前/>个物理根生成的preamble的各检测窗的ID和初始起始位置如表3所示；
表3：前(m-1)个物理根生成的preamble的各检测窗ID和初始起始位置
第个物理根生成的preamble的各检测窗的ID和初始起始位置如表4所示：
表4：第m个物理根生成的preamble的各检测窗ID和初始起始位置
(13)计算检测窗的调整量，由于步骤(7)中计算得到的第一TA>0，此时认为当前链路中的时偏为正时偏，实际PDP峰值有效径会落在正确检测窗的起始位置之后，并且实际PDP峰值有效径和PRACH检测窗的起始位置之间的差值不会超过一个PRACH检测窗的长度，因此认为实际PDP峰值有效径落在了正确的PRACH检测窗内，preamble可以被正确检测到，并且可以确定第二preamble的ID就是此时正确检测窗的索引ID，不对检测窗进行前向偏移的调整，即前向偏移量/>；
由于，则各检测窗的起始位置不变；
(14)基站侧通过检测PDP峰值有效径所在的检测窗的起始位置，判断出UE选择的preamble的ID，同时获取最新计算得到的定时提前信息TA，即第二TA。
在本实施例中，从结果上看并未对第二preamble的检测窗进行调整，这是由于通过对第一TA的估计和判断，已经明确了第二preamble的PDP实际峰值有效径会落入正确的检测窗内，因此不必对检测窗进行前向偏移的调整，与此同时，通过上述计算过程，也可保证下一次检测preamble的正确性；
作为一种示例，若UE与基站侧之间的当前链路存在负时偏时，自适应调整物理随机接入信道检测窗方法的具体实施例如下：
步骤（1）~（12）与UE与基站侧之间的当前链路存在正时偏时具体实施例的对应步骤一致，在此不再赘述。需要说明的是，为了便于理解，在当前具体实施例中，假设第一preamble进行检测得到的实际PDP峰值有效径位于处，/>，如图4所示；此时认为PDP峰值有效径提前了n个径，和理想PDP峰值有效径应位于的0处相比，相差了n个径的位置；
（13）计算检测窗的前向偏移量；
(13.1)判断第一TA，由实际PDP峰值有效径位于处，，此时第一/>，单位(ts)，第一TA<0，认为当前链路中的时偏为负时偏，PDP峰值有效径会落在正确检测窗的起始位置之前。如果此时未对检测窗进行前向偏移调整，则PDP峰值有效径会落入正确检测窗的前一个检测窗，导致真实检测到的preambleID=发端实际发送的preamble ID -1，因此需要对检测窗前向偏移，以保证PDP峰值有效径落入正确的检测窗；
(13.2)首先计算第一TA在当前链路中的对应第二分辨率，即对第二preamble，基站侧计算得到的实际PDP每个有效径所对应的采样点数，等于此时接收端第二快速傅里叶变换点数/>、发送端第二快速傅里叶变换点数的比值：
，单位(ts)；
(13.3)根据此第一TA确定检测第二preamble检测窗的前向偏移量：；
（14）确定调整后的各检测窗的目标起始位置，如表5、表6所示：
表5：调整后的前(m-1)个物理根生成的preamble的各检测窗ID和目标起始位置
表6：调整后的第m个物理根生成的preamble的各检测窗ID和目标起始位置
（15）基站侧通过检测PDP峰值有效径所在的检测窗的起始位置，判断出UE选择的preamble的ID，同时获取最新计算得到的定时提前信息TA，即第二TA。
在本实施例中，通过对第一TA的估计和判断，明确了需要对第二preamble的检测窗进行前向偏移操作，并且根据第一TA值和当前收发两端的第二快速傅里叶变换点数，可以准确计算出检测窗的前向偏移量，因此可以保证第二preamble的PDP实际峰值有效径会落入调整后的正确的检测窗内，有效提升了PRACH的检测正确率；
下面对本发明提供的物理随机接入信道检测装置进行描述，下文描述的物理随机接入信道检测装置与上文描述的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法可相互对应参照。
本发明还提供一种物理随机接入信道检测装置，所述装置包括：
第一信号接收模块，用于基于预设的第一preamble ID接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；所述预设的第一preamble ID为0；
第一信号检测模块，用于对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；
第二信号接收模块，用于接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；
PRACH检测窗调整模块，用于根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；
第二信号检测模块，用于检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
和/或，所述第一信号检测模块还包括：
第一信号检测子模块，用于在已知的时频域范围内检测所述第一前导码序列，得到实际延迟功率谱PDP峰值所在位置；
第一计算子模块，用于计算所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率；
第二计算子模块，用于基于所述实际PDP峰值所在位置与所述第一分辨率，得到当前链路的第一定时提前信息。
和/或，所述第一计算子模块还包括：
第一计算单元，用于根据所述用户设备端的第一快速傅里叶变换点数、所述基站侧的第一快速傅里叶变换点数的比值计算，得到所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率。
和/或，所述PRACH检测窗调整模块还包括：
判断子模块，用于根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗进行偏移调整；
第一检测窗调整子模块，用于当判断结果为不进行偏移调整操作时，前向偏移量为零，调整后的PRACH检测窗等于调整前的PRACH检测窗。
和/或，所述判断子模块还包括：
判断单元，用于若所述第一定时提前信息大于或等于零时，判断结果为不进行偏移调整操作；若所述第一定时提前信息小于零时，判断结果为进行偏移调整操作；
或
若所述第一定时提前信息大于零时，判断结果为不进行偏移调整操作；若所述第一定时提前信息小于或等于零时，判断结果为进行偏移调整操作。
和/或，所述PRACH检测窗调整模块还包括：
第三计算子模块，用于当所述判断结果为进行偏移调整操作时，根据所述第一定时提前信息确定所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量；
和/或，所述PRACH检测窗调整模块还包括：
第二检测窗调整子模块，用于基于所述前向偏移量对所述PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗。
和/或，所述第三计算子模块还包括：
第二计算单元，用于根据所述用户设备端的第二快速傅里叶变换点数、所述基站侧的第二快速傅里叶变换点数的比值，得到所述第二前导码序列对应的PDP径的第二分辨率；
第三计算单元，用于计算所述第一定时提前信息与所述第二分辨率的比值，得到所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量。
和/或，所述第二检测窗调整子模块还包括：
第四计算单元，用于根据所述第二前导码序列的循环移位Ncs计算各PRACH检测窗的初始起始位置；
第五计算单元，用于将所述初始起始位置向前偏移所述前向偏移量对应的点数，得到目标起始位置；
检测窗调整子单元，用于结合各PRACH检测窗预设的索引标识与对应的所述目标起始位置，形成调整后的PRACH检测窗。
本发明PRACH检测装置的具体实施方式与上述自适应调整物理随机接入信道检测窗方法各实施例基本相同，在此不再赘述。
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，该方法包括：基于预设的第一preamble ID，接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
此外，上述的存储器830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。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，该方法包括：基于预设的第一preamble ID，接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，该方法包括：基于预设的第一preamble ID，接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
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。
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 (11)

1.一种自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，其特征在于，应用于基站侧，所述方法包括：
基于预设的第一preamble ID，接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；
对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；
接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；
根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗进行偏移调整；
当判断结果为不进行偏移调整操作时，前向偏移量为零，调整后的PRACH检测窗等于调整前的PRACH检测窗；
当判断结果为进行偏移调整操作时，则根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；
检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
2.根据权利要求1所述的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，其特征在于，所述对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息的步骤，包括：
在已知的时频域范围内检测所述第一前导码序列，得到实际延迟功率谱PDP峰值所在位置；
计算所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率；
基于所述实际PDP峰值所在位置与所述第一分辨率，得到当前链路的第一定时提前信息。
3.根据权利要求2所述的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，其特征在于，所述计算所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率的步骤，包括：
根据所述用户设备端的第一快速傅里叶变换点数、所述基站侧的第一快速傅里叶变换点数的比值计算，得到所述第一前导码序列对应的PDP径的第一分辨率。
4.根据权利要求1所述的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，其特征在于，所述根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗进行偏移调整的步骤，包括：
若所述第一定时提前信息大于或等于零时，判断结果为不进行偏移调整操作；若所述第一定时提前信息小于零时，判断结果为进行偏移调整操作；
或
若所述第一定时提前信息大于零时，判断结果为不进行偏移调整操作；若所述第一定时提前信息小于或等于零时，判断结果为进行偏移调整操作。
5.根据权利要求1所述的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，其特征在于，所述根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗进行偏移调整的步骤之后，所述方法还包括：
当所述判断结果为进行偏移调整操作时，根据所述第一定时提前信息确定所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量；
所述对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗的步骤，包括：
基于所述前向偏移量对所述PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗。
6.根据权利要求5所述的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，其特征在于，所述根据所述第一定时提前信息确定所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量的步骤，包括：
根据所述用户设备端的第二快速傅里叶变换点数、所述基站侧的第二快速傅里叶变换点数的比值，得到所述第二前导码序列对应的PDP径的第二分辨率；
计算所述第一定时提前信息与所述第二分辨率的比值，得到所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗的前向偏移量。
7.根据权利要求5所述的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，其特征在于，所述基于所述前向偏移量对所述PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗的步骤，包括：
根据所述第二前导码序列的循环移位Ncs计算各PRACH检测窗的初始起始位置；
将所述初始起始位置向前偏移所述前向偏移量对应的点数，得到目标起始位置；
结合各PRACH检测窗预设的索引标识与对应的所述目标起始位置，形成调整后的PRACH检测窗。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的自适应调整物理随机接入信道检测窗方法，其特征在于，所述预设的第一preamble ID为0。
9.一种自适应调整物理随机接入信道检测窗装置，其特征在于，所述装置包括：
第一信号接收模块，用于基于预设的第一preamble ID接收用户设备端发送的第一前导码序列，所述第一前导码序列由所述第一preamble ID确定；
第一信号检测模块，用于对所述第一前导码序列进行检测，确定出当前链路的第一定时提前信息；
第二信号接收模块，用于接收所述用户设备发送的第二前导码序列，所述第二前导码序列由所述用户设备在可用preamble ID集合中随机选择的preamble ID确定；
PRACH检测窗调整模块，用于根据所述第一定时提前信息判断是否对所述第二前导码序列对应的PRACH检测窗进行偏移调整；
当判断结果为不进行偏移调整操作时，前向偏移量为零，调整后的PRACH检测窗等于调整前的PRACH检测窗；
当判断结果为进行偏移调整操作时，则根据所述第一定时提前信息，对所述第二前导码序列对应的物理随机接入信道PRACH检测窗的起始位置进行偏移调整，得到调整后的PRACH检测窗；
第二信号检测模块，用于检测所述第二前导码序列，并结合所述调整后的PRACH检测窗确定出所述第二前导码序列的preamble ID作为第二preamble ID，并确定当前链路的第二定时提前信息。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述自适应调整物理随机接入信道检测窗方法。
11.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述自适应调整物理随机接入信道检测窗方法。
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