专利名称：一种生成prach基带信号的方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系 统。
背景技术：
通过HSPA+(高速分组接入(HSPA，High Speed Package Access)的向下演进版 本)等增强技术的实现，第三代合作项目(3GPP，3rf GenerationPartnership Project)无 线接入技术将在未来几年中保持竞争力。为了保证在未来十年甚至更长时间内保持领先， 3GPP无线接入技术需要一个长期演进的过程来保证其竞争力。在这个背景下，3GPP成立了 长期演进项目(LTE，L0ngTime Evolution)计划，该计划目的是引入全新的无线空中接口和 各种先进的技术，以便达到更大的传输速率、更小的接入延迟和更大的系统容量。LTE 物理层基于正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技术，子载波宽度为Af = 15KHz，最大支持20MHz带宽。在时域 上，基本的时间单位用Ts = 1/(15000 X 2048) S表示。其中，15000为一个子载波宽度A f， 2048为最大带宽时实现数据频域到时域变换的IFFT点数。为了实现用户设备(UE，User Equipment)的接入，无线通信系统都需要提供随机 接入信道(RACH，Random Access Channel)。RACH是一个基于竞争的上行信道，在不同的无 线系统中，随机接入的功能也有所不同。例如，可以用作接入网络、进行资源请求、携带控制 信令、进行上行同步、调整传输功率等。LTE的上行使用单载波的频分复用(SC-FDMA，Single Carrier FrequencyDivision Multiplex Access)技术。相对 0FDMA，SC-FDMA 在发送端增加 DFT 的处理，因此也可以看作基于DFT扩频的0FDM，即离散傅立叶变换_扩展_正交频分复用 (DFT-S-OFDM, Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)。物理随机接入信道(PRACH,Physical Random Access Channel)是上行信 道，也基于SC-FDMA实现。在实现本发明的过程中，发明人经过研究发现LTE系统中PRACH基带信号的生成 比较复杂，现有技术中没有提供PRACH基带信号的生成方案，尤其是没有详细描述在数字 基带应该如何生成PRACH基带信号的方案。
发明内容
本发明实施例提供一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系统，能够很方便的 生成PRACH的数字基带信号。进一步的，结合LTE的频率栅格设置，本发明实施例还提供一 种生成PRACH基带信号的改进方案，能够有效降低PRACH数字基带处理的复杂度和存储量。本发明实施例提供以下技术方案一种生成PRACH基带信号的方法，包括生成PRACH数字基带基本信号；
将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基 带信号；将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；将插入CP的数字基 带信号上变频到当前小区工作的中心频点上发送。一种生成PRACH基带信号的方法，包括生成PRACH数字基带基本信号；将所述基本信号的频谱中除去IOOKHz整数倍以外的部分进行搬移，得到相同采 样周期的数字基带信号；将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频点上发送，所述调整后的中 心频点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的IOOKHz整数倍。一种生成PRACH基带信号的装置，包括第一生成模块，用于生成PRACH数字基带基本信号；过采样滤波模块，用于将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范 围内的信号；整体频谱搬移模块，用于将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得 到相同采样周期的数字基带信号；第一重复并插入CP模块，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列 表示的数字基带信号；第一射频上变频模块，用于将插入CP的数字基带信号上变频到当前小区工作的 中心频点上发送。一种生成PRACH基带信号的装置，包括第二生成模块，用于生成PRACH数字基带基本信号；部分频谱搬移模块，用于将所述基本信号的频谱中除去IOOKHz整数倍以外的部 分进行搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；第二重复并插入CP模块，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列 表示的数字基带信号；第二射频上变频模块，用于将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频 点上发送，所述调整后的中心频点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的 IOOKHz整数倍。一种生成PRACH基带信号的系统，包括前述的生成PRACH基带信号的装置。本发明实施例提供的生成PRACH基带信号的方法、装置及系统，能够很方便且比 较直观的生成PRACH的数字基带信号。进一步的，结合LTE的频率栅格设置，本文在上述方 案的基础上还提供了一种改进方案，通过仅对部分频谱进行搬移，而将未进行频谱搬移的 部分通过调整射频上变频中心频点予以实现，从而可以避免未改进方案中过采样滤波的计 算量，也大大减少了频谱搬移的计算量，更重要的是，还可以减少数据存储量，同时，还省略 过采样滤波器，进一步降低了实现的难度和成本。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 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性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例一提供的生成PRACH基带信号的方法流程图；图2是本发明实 施例一中Preamble序列结构示意图；图3是本发明实施例二提供的生成PRACH基带信号的方法流程图；图4是本发明实施例三提供的生成PRACH基带信号的装置结构示意图；图5是本发明实施例四提供的生成PRACH基带信号的装置结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系统，能够很方便的 生成PRACH的数字基带信号。进一步的，结合LTE的频率栅格设置，本发明实施例还提供一 种生成PRACH基带信号的改进方案，能够有效降低PRACH数字基带处理的复杂度和存储量。 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明进 一步详细说明。如图1所示，为本发明实施例一提供的生成PRACH基带信号的方法流程图。所述 方法包括步骤101、生成时域的ZC根序列；其中，根据LTE标准中的协议规定在时域生成ZC根序列，即xu,v(n)序列。步骤102、将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；其中，将步骤101中生成的序列xu,v(n)从时域DFT变换到频域，得到频域序列Xu, v(k)。
Wzc-I-j^i需要说明的是，足，V(A)二 ￡x ，vO)< 其中U为生成ZC根序列的标号
=0
(index) SZC根序列的循环移位参数(cyclic shift) ；k为频域序列Xu, v(k)的元素编 号；η为时域序列xu,v(n)的元素编号；j为虚部的符号，等于-1开根号；Nz。为ZC根序列长度。步骤103、将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的 空子载波补零；具体而言，PRACH的时域信号表达式为
^) = ^prach Σ S> ，》.e Νζ￡
k=0 w=0其中0 彡 t < TSEQ+TCP ； β PEACH 是幅度变换因子 ’K =-N^N^/2 ,需要说 明的是，在一个时隙内，上行资源划分为个资源块(RB，ReS0Urce Block)，每个资源块包 含的子载波个数为A^b =12 JV盘的大小取决于上行的发送带宽，由小区配置，=110对应最大上行带宽；频域的位置由参数控制；系数K = Af/AfKA用于区分随机接入数 据和上行数据子载波间隔的不同，变量AfKA表示随机接入数据的子载波空间，变量Af表 示LTE中正常子载波的频域宽度，等于15KHz，变量^是一固定的偏移量，决定了随机接入数 据在物理RBs内的频域位置，以上两值均通过下表1给出。
权利要求
一种生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，包括生成物理随机接入信道PRACH数字基带基本信号；将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；将插入CP的数字基带信号上变频到当前小区工作的中心频点上发送。
2.根据权利要求1所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述将经过过采样 滤波的数字基带信号的频谱整体搬移具体是将经过过采样滤波的数字基带信号乘以一个 相位偏转序列。
3.根据权利要求1所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述将所述数字基 带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号中，根据Preamble序列所属格式 的配置选择是否重复插入CP，以及确定所述插入CP的长度。
4.根据权利要求1所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述生成PRACH数 字基带基本信号包括生成时域的ZC根序列；将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零； 通过N点IFFT实现信号从频域到时域的变换，得到PRACH数字基带基本信号。
5.一种生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，包括 生成物理随机接入信道PRACH数字基带基本信号；将所述基本信号的频谱中除去IOOKHz整数倍以外的部分进行搬移，得到相同采样周 期的数字基带信号；将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号； 将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频点上发送，所述调整后的中心频 点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的IOOKHz整数倍。
6.根据权利要求5所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述将所述基本信 号的频谱中除去IOOKHz整数倍以外的部分进行搬移具体是将所述基本信号乘以一个相位 偏转序列。
7.根据权利要求5所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述将所述数字基 带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号中，根据Preamble序列所属格式 的配置选择是否重复插入CP，以及确定所述插入CP的长度。
8.根据权利要求5所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述生成PRACH数 字基带基本信号包括生成时域的ZC根序列；将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零； 通过N点IFFT实现信号从频域到时域的变换，得到PRACH数字基带基本信号。
9.一种生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，包括第一生成模块，用于生成物理随机接入信道PRACH数字基带基本信号； 过采样滤波模块，用于将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内 的信号；整体频谱搬移模块，用于将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得到相 同采样周期的数字基带信号；第一重复并插入CP模块，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示 的数字基带信号；第一射频上变频模块，用于将插入CP的数字基带信号上变频到当前小区工作的中心 频点上发送。
10.根据权利要求9所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于所述整体频谱搬 移模块具体是将经过过采样滤波模块处理后的数字基带信号乘以一个相位偏转序列。
11.根据权利要求9所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，所述第一重复并 插入CP模块根据Preamble序列所属格式的配置选择是否重复插入CP，以及确定所述插入 CP的长度。
12.根据权利要求9所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，所述第一生成模 块包括第一 ZC根序列生成单元，用于生成时域的ZC根序列； 第一 Nz。点DFT单元，用于将所述时域的ZC根序列变换成频域序列； 第一子载波映射和补零单元，用于将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上， 并对N点IFFT中的空子载波补零；第一 N点IFFT单元，用于将信号从频域变换到时域，得到PRACH数字基带基本信号。
13.—种生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，包括第二生成模块，用于生成物理随机接入信道PRACH数字基带基本信号； 部分频谱搬移模块，用于将所述基本信号的频谱中除去IOOKHz整数倍以外的部分进 行搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；第二重复并插入CP模块，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示 的数字基带信号；第二射频上变频模块，用于将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频点上 发送，所述调整后的中心频点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的IOOKHz 整数倍。
14.根据权利要求13所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于所述部分频谱 搬移模块具体是将所述基本信号乘以一个相位偏转序列。
15.根据权利要求13所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于所述第二重复 并插入CP模块根据Preamble序列所属格式的配置选择是否重复插入CP，以及确定所述插 入CP的长度。
16.根据权利要求13所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，所述第二生成模 块包括第二 ZC根序列生成模块，用于生成时域的ZC根序列；第二 Nz。点DFT模块，用于将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；第二子载波映射和补零模块，用于将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上， 并对N点IFFT中的空子载波补零；第二 N点IFF T模块，用于将信号从频域变换到时域，得到PRACH数字基带基本信号。
17. 一种生成PRACH基带信号的系统，其特征在于，包括如权利要求9至16任意一项所 述的生成PRACH基带信号的装置。
全文摘要
本发明公开一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系统。所述方法包括生成PRACH数字基带基本信号；将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；将数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；再插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；最后上变频到当前小区工作的中心频点上发送。本发明能够很方便且直观的生成PRACH的数字基带信号。进一步的，本发明还公开了一种改进方案，能够有效降低PRACH数字基带处理的复杂度和存储量。
文档编号H04L25/03GK101958855SQ20091005503
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月13日 优先权日2009年7月13日
发明者张善忠, 张铭虎, 王乃博, 郭华永 申请人:联芯科技有限公司