專利名稱：一種隨機接入信號的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種隨機接入信號的控制方法。
背景技術(shù)：
無線移動通信系統(tǒng)在接入多用戶(UE)時，由于UE位置的不同，導致信道傳播時延不同，通過隨機接入信道解決由時延帶來的起始的上行同步問題。UE在完成下行同步之后，接收小區(qū)的廣播等信息，并在指定的上行時頻資源上發(fā)射隨機接入碼。隨機接入信道中的訓練序列稱為隨機接入碼。基站通過檢測UE發(fā)出的隨機接入碼，判決隨機接入信道的特定資源上是否有用戶接入，并進一步估計該用戶上行信道延時和用戶發(fā)射功率，為隨后定時同步后的上行鏈路提供關(guān)鍵參數(shù)。GSM中的隨機接入碼由41比特的GMSK信號構(gòu)成，隨機接入碼與消息序列共同傳輸。如圖I所示，GSM系統(tǒng)隨機接入碼的線性自相關(guān)函數(shù)在延時時間點會出現(xiàn)較大的峰值，次峰和主峰的比值為6/41，顯然GSM中不具有理想的自相關(guān)性。WCDMA的隨機接入碼由16個正交Hadamard碼中的一個碼字進行256次重復,并通過小區(qū)級長擾碼加擾構(gòu)成。WCDMA中不同小區(qū)的長擾碼不同，其隨機接入碼可以等價為一個隨機序列。TD-SCDMA中，UE在上行導頻時隙(UpPTS)上或其他時隙上發(fā)送上行同步碼(SYNC_UL)即隨機接入碼，以建立與基站的上行同步。在協(xié)議中定義了 256個SYNC_UL序列，每小區(qū)使用其中的8個序列，構(gòu)成8個隨機接入碼。與GSM類似，WCDMA和TD-SCDMA隨機接入碼的線性自相關(guān)函數(shù)在某些延時點會出現(xiàn)較大的峰值，同樣也不具有理想的相關(guān)性。LTE中使用循環(huán)移位的ZC序列作為隨機接入碼，并且在隨機接入碼前部加入循環(huán)前綴。LTE隨機接入碼采用增加循環(huán)前綴的ZC序列。ZC序列具有理想的循環(huán)自相關(guān)特性，但LTE的隨機接入信道帶寬為1MHz，是針對寬帶通信系統(tǒng)來設計的，無法直接在窄帶信道上應用。綜上可知，在GSM、WCDMA和TD-SCDMA三個系統(tǒng)中由于自相關(guān)函數(shù)在延時時間點會出現(xiàn)較大的峰值，不具有理想的相關(guān)性，會影響基站對UE的判決；而LTE的隨機接入序列無法直接應用于窄帶通信系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提出一種隨機接入信號的控制方法，能夠應用于窄帶通信系統(tǒng)，提高自相關(guān)函數(shù)的相關(guān)性，使得基站能夠有效檢測到用戶的隨機接入信號，進而正確估計用戶上行信道延時和用戶發(fā)射功率。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案如下一種隨機接入信號的控制方法，該方法包括根據(jù)預先確定的根參數(shù)U和ZC序列的長度Nze生成基本序列Su ；
終端UE根據(jù)小區(qū)半徑模式isExtended和碼索引V計算循環(huán)偏移量Cv ；UE根據(jù)Su和Cv生成隨機接入碼，并將隨機接入碼發(fā)送至基站。所述根據(jù)預先確定的根參數(shù)U和ZC序列的長度Nz。生成基本序列Su包括由U和Nzc產(chǎn)生長度為Nzc的ZC時域序列；根據(jù)ZC時域序列、隨機接入碼的長度Nseq和循環(huán)前綴的長度Nct生成S 。所述根據(jù)預先確定的根參數(shù)U和ZC序列的長度Nz。生成基本序列Su包括由U和Nzc產(chǎn)生長度為Nzc的ZC時域序列；將ZC時域序列經(jīng)過傅里葉變化轉(zhuǎn)換為ZC頻域序列
根據(jù)ZC頻域序列、隨機接入碼的長度Nseq和循環(huán)前綴的長度Ncp生成S 。所述UE根據(jù)小區(qū)半徑模式isExtended和碼索引V計算循環(huán)偏移量Cv包括Cv = V- 2isExtended · NCS_T, Ncs τ是以采樣間隔為單位的循環(huán)移位時長。所述UE根據(jù)Su和Cv生成隨機接入碼包括在第K個隨機接入信道上發(fā)射隨機接入碼，K為偶數(shù)，Sljj V = Su (mod(n-Cv, Nseq) ), η = [O :NSEQ+NCP_1],Su,ν是U和V確定的隨機接入碼，Nseq是隨機接入碼的長度，Nep是循環(huán)前綴的長度。所述UE根據(jù)Su和Cv生成隨機接入碼包括在第K個隨機接入信道上發(fā)射隨機接入碼，K為奇數(shù)， Su, ν = conj (Su (mod (n_Cv, Nseq) )), η = [O :NSEQ+NCP_1],Su,ν是U和V確定的隨機接入碼，Nseq是隨機接入碼的長度，Nep是循環(huán)前綴的長度，conj是共軛函數(shù)。所述將隨機接入碼發(fā)送至基站包括調(diào)整隨機接入碼的發(fā)射功率，將隨機接入碼
發(fā)送至基站。首次發(fā)送隨機接入碼時，所述調(diào)整隨機接入碼的發(fā)射功率包括按照基站廣播的目標功率補償隨機接入碼的發(fā)射功率的路損。首次隨機接入不成功，再次發(fā)送隨機接入碼時，所述調(diào)整隨機接入碼的發(fā)射功率包括增加隨機接入碼的發(fā)射功率。所述將隨機接入碼發(fā)送至基站包括通過小區(qū)標識和隨機接入信道的關(guān)系，確定相應的隨機接入信道，然后在該隨機接入信道上將隨機接入碼發(fā)送至基站。所述隨機接入碼中包括用于噪聲估計的區(qū)域。從上述技術(shù)方案中可以看出，在本發(fā)明實施例中，根據(jù)預先確定的根參數(shù)U和ZC序列的長度Nze生成采樣時鐘上定義的基本序列Su ;終端UE根據(jù)小區(qū)半徑模式isExtended和碼索引V計算循環(huán)偏移量Cv ；UE根據(jù)Su和Cv生成隨機接入碼，并將隨機接入碼發(fā)送至基站。由于系統(tǒng)中僅使用一個指定的根參數(shù)U，計算實現(xiàn)過程簡單；同時系統(tǒng)采用循環(huán)移位的ZC序列，具有理想的相關(guān)性，確保了基站良好的檢測性能，進而正確估計用戶上行信道延時和用戶發(fā)射功率。


圖I為GSM的隨機接入突發(fā)包中常用訓練序列的自相關(guān)特性示意圖；圖2為本發(fā)明實施例隨機接入信號的控制方法流程示意圖3為本發(fā)明實施例隨機接入信道的同頻組網(wǎng)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例隨機接入接收機相關(guān)序列的檢測區(qū)域示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點表達得更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進一步詳細的說明。電力網(wǎng)的頻譜離散的分布在230M頻段，整個頻度可分為40個非連續(xù)子帶，每個子帶的大小為25KHz，總共可用帶寬為1MHz。本發(fā)明中將類似電力網(wǎng)的通信系統(tǒng)稱之為離散多子帶系統(tǒng)。相對于GSM、TD-SCDMA和WCDMA來說，本發(fā)明采用了循環(huán)移位的ZC序列，具有理想的自相關(guān)特性，從而提供了最優(yōu)檢測，確保基站具有良好的檢測性能。相對于LTE來說，本發(fā)明采用ZC序列為基本序列，通過循環(huán)移位、共軛變形，確定了適用于在窄帶信道或子帶上傳輸?shù)碾S機接入碼，同時，僅采用一個選定的根參數(shù)計算基本序列，降低了基站和終端的計算復雜度。特別簡化了 UE發(fā)射時的計算和存儲需求，確?；灸軌?qū)E正確判決。另外，本發(fā)明在隨機接入碼中預留了噪聲估計的資源，進而正確估計用戶上行信道延時和用戶發(fā)射功率。附圖2是隨機接入信號的控制方法流程示意圖，具體包括以下步驟步驟201、根據(jù)預先確定的根參數(shù)U和ZC序列的長度Nze生成基本序列Su ；隨機接入碼在基本序列{Sjn)，n = 1，2，· · ·，NSEQ_1}的基礎(chǔ)上通過循環(huán)移位并增加前綴來生成的，隨機接入碼的長度記為為Nseq，循環(huán)前綴的長度記為以離散多子帶系統(tǒng)為例，相對于128KHz的采樣時鐘，Nseq = 512，Ncp = 40。Nseq，Ncp均由系統(tǒng)確定?；拘蛄袑嵸|(zhì)上為特定ZC序列在時域上以系統(tǒng)采樣時鐘圓周采樣而得到。假定基本序列(Su(η)，η = 1，2，. . .，Nseq-I}由系統(tǒng)采樣時鐘上Nseq點構(gòu)成，則基本序列生成過程如下步驟2011、由根參數(shù)u生成長度為Nzc的ZC時域序列。

權(quán)利要求
1.一種隨機接入信號的控制方法，其特征在于，該方法包括 根據(jù)預先確定的根參數(shù)U和ZC序列的長度Nze生成基本序列Su ； 終端UE根據(jù)小區(qū)半徑模式isExtended和碼索引V計算循環(huán)偏移量Cv ； UE根據(jù)Su和Cv生成隨機接入碼，并將隨機接入碼發(fā)送至基站。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)預先確定的根參數(shù)U和ZC序列的長度Nze生成基本序列Su包括 由U和Nzc產(chǎn)生長度為Nzc的ZC時域序列； 根據(jù)ZC時域序列、隨機接入碼的長度Nseq和循環(huán)前綴的長度Nct生成S 。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)預先確定的根參數(shù)U和ZC序列的長度Nze生成基本序列Su包括 由U和Nzc產(chǎn)生長度為Nzc的ZC時域序列； 將ZC時域序列經(jīng)過傅里葉變化轉(zhuǎn)換為ZC頻域序列 根據(jù)ZC頻域序列、隨機接入碼的長度Nseq和循環(huán)前綴的長度Nct生成S 。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，所述UE根據(jù)小區(qū)半徑模式isExtended和碼索引V計算循環(huán)偏移量Cv包括 Cv = V- 2isExtended · NCS_T, NCS_T是以采樣間隔為單位的循環(huán)移位時長。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，所述UE根據(jù)S1^PCv生成隨機接入碼包括 在第K個隨機接入信道上發(fā)射隨機接入碼，K為偶數(shù)， Su,V — Su(mod (n—Cv, Nseq) )，η — [O NSEQ+NCP—I]， su>v是U和V確定的隨機接入碼，Nseq是隨機接入碼的長度，Ncp是循環(huán)前綴的長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，所述UE根據(jù)S1^PCv生成隨機接入碼包括 在第K個隨機接入信道上發(fā)射隨機接入碼，K為奇數(shù)， Su, V = conj (Su (mod(n-Cv, Nseq) )), η = [O NSEQ+NCP-1], Su,V是U和V確定的隨機接入碼，Nseq是隨機接入碼的長度，Nep是循環(huán)前綴的長度，conj是共軛函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，所述將隨機接入碼發(fā)送至基站包括調(diào)整隨機接入碼的發(fā)射功率，將隨機接入碼發(fā)送至基站。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，首次發(fā)送隨機接入碼時，所述調(diào)整隨機接入碼的發(fā)射功率包括按照基站廣播的目標功率補償隨機接入碼的發(fā)射功率的路損。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，首次隨機接入不成功，再次發(fā)送隨機接入碼時，所述調(diào)整隨機接入碼的發(fā)射功率包括增加隨機接入碼的發(fā)射功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，所述將隨機接入碼發(fā)送至基站包括通過小區(qū)標識和隨機接入信道的關(guān)系，確定相應的隨機接入信道，然后在該隨機接入信道上將隨機接入碼發(fā)送至基站。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述隨機接入信號的控制方法，其特征在于，所述隨機接入碼中包括用于噪聲估計的區(qū)域。
全文摘要
一種隨機接入信號的控制方法，該方法包括根據(jù)預先確定的根參數(shù)U和ZC序列的長度NZC生成基本序列SU；終端UE根據(jù)小區(qū)半徑模式isExtended和碼索引V計算循環(huán)偏移量CV；UE根據(jù)SU和CV生成隨機接入碼，并將隨機接入碼發(fā)送至基站。應用本發(fā)明實施例以后，確?；灸軌?qū)E正常判斷，進而正確估計用戶上行信道延時和用戶發(fā)射功率。
文檔編號H04W74/08GK102843777SQ201110166368
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者楊曉斌, 張運會, 馮紹鵬, 馮世英 申請人:普天信息技術(shù)研究院有限公司