专利名称：一种随机接入信号的控制方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种随机接入信号的控制方法。
背景技术：
无线移动通信系统在接入多用户(UE)时，由于UE位置的不同，导致信道传播时延不同，通过随机接入信道解决由时延带来的起始的上行同步问题。UE在完成下行同步之后，接收小区的广播等信息，并在指定的上行时频资源上发射随机接入码。随机接入信道中的训练序列称为随机接入码。基站通过检测UE发出的随机接入码，判决随机接入信道的特定资源上是否有用户接入，并进一步估计该用户上行信道延时和用户发射功率，为随后定时同步后的上行链路提供关键参数。GSM中的随机接入码由41比特的GMSK信号构成，随机接入码与消息序列共同传输。如图I所示，GSM系统随机接入码的线性自相关函数在延时时间点会出现较大的峰值，次峰和主峰的比值为6/41，显然GSM中不具有理想的自相关性。WCDMA的随机接入码由16个正交Hadamard码中的一个码字进行256次重复,并通过小区级长扰码加扰构成。WCDMA中不同小区的长扰码不同，其随机接入码可以等价为一个随机序列。TD-SCDMA中，UE在上行导频时隙(UpPTS)上或其他时隙上发送上行同步码(SYNC_UL)即随机接入码，以建立与基站的上行同步。在协议中定义了 256个SYNC_UL序列，每小区使用其中的8个序列，构成8个随机接入码。与GSM类似，WCDMA和TD-SCDMA随机接入码的线性自相关函数在某些延时点会出现较大的峰值，同样也不具有理想的相关性。LTE中使用循环移位的ZC序列作为随机接入码，并且在随机接入码前部加入循环前缀。LTE随机接入码采用增加循环前缀的ZC序列。ZC序列具有理想的循环自相关特性，但LTE的随机接入信道带宽为1MHz，是针对宽带通信系统来设计的，无法直接在窄带信道上应用。综上可知，在GSM、WCDMA和TD-SCDMA三个系统中由于自相关函数在延时时间点会出现较大的峰值，不具有理想的相关性，会影响基站对UE的判决；而LTE的随机接入序列无法直接应用于窄带通信系统中。
发明内容
本发明实施例提出一种随机接入信号的控制方法，能够应用于窄带通信系统，提高自相关函数的相关性，使得基站能够有效检测到用户的随机接入信号，进而正确估计用户上行信道延时和用户发射功率。本发明实施例的技术方案如下一种随机接入信号的控制方法，该方法包括根据预先确定的根参数U和ZC序列的长度Nze生成基本序列Su ；
终端UE根据小区半径模式isExtended和码索引V计算循环偏移量Cv ；UE根据Su和Cv生成随机接入码，并将随机接入码发送至基站。所述根据预先确定的根参数U和ZC序列的长度Nz。生成基本序列Su包括由U和Nzc产生长度为Nzc的ZC时域序列；根据ZC时域序列、随机接入码的长度Nseq和循环前缀的长度Nct生成S 。所述根据预先确定的根参数U和ZC序列的长度Nz。生成基本序列Su包括由U和Nzc产生长度为Nzc的ZC时域序列；将ZC时域序列经过傅里叶变化转换为ZC频域序列
根据ZC频域序列、随机接入码的长度Nseq和循环前缀的长度Ncp生成S 。所述UE根据小区半径模式isExtended和码索引V计算循环偏移量Cv包括Cv = V- 2isExtended · NCS_T, Ncs τ是以采样间隔为单位的循环移位时长。所述UE根据Su和Cv生成随机接入码包括在第K个随机接入信道上发射随机接入码，K为偶数，Sljj V = Su (mod(n-Cv, Nseq) ), η = [O :NSEQ+NCP_1],Su,ν是U和V确定的随机接入码，Nseq是随机接入码的长度，Nep是循环前缀的长度。所述UE根据Su和Cv生成随机接入码包括在第K个随机接入信道上发射随机接入码，K为奇数， Su, ν = conj (Su (mod (n_Cv, Nseq) )), η = [O :NSEQ+NCP_1],Su,ν是U和V确定的随机接入码，Nseq是随机接入码的长度，Nep是循环前缀的长度，conj是共轭函数。所述将随机接入码发送至基站包括调整随机接入码的发射功率，将随机接入码
发送至基站。首次发送随机接入码时，所述调整随机接入码的发射功率包括按照基站广播的目标功率补偿随机接入码的发射功率的路损。首次随机接入不成功，再次发送随机接入码时，所述调整随机接入码的发射功率包括增加随机接入码的发射功率。所述将随机接入码发送至基站包括通过小区标识和随机接入信道的关系，确定相应的随机接入信道，然后在该随机接入信道上将随机接入码发送至基站。所述随机接入码中包括用于噪声估计的区域。从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中，根据预先确定的根参数U和ZC序列的长度Nze生成采样时钟上定义的基本序列Su ;终端UE根据小区半径模式isExtended和码索引V计算循环偏移量Cv ；UE根据Su和Cv生成随机接入码，并将随机接入码发送至基站。由于系统中仅使用一个指定的根参数U，计算实现过程简单；同时系统采用循环移位的ZC序列，具有理想的相关性，确保了基站良好的检测性能，进而正确估计用户上行信道延时和用户发射功率。
图I为GSM的随机接入突发包中常用训练序列的自相关特性示意图；图2为本发明实施例随机接入信号的控制方法流程示意图3为本发明实施例随机接入信道的同频组网示意图；图4为本发明实施例随机接入接收机相关序列的检测区域示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。电力网的频谱离散的分布在230M频段，整个频度可分为40个非连续子带，每个子带的大小为25KHz，总共可用带宽为1MHz。本发明中将类似电力网的通信系统称之为离散多子带系统。相对于GSM、TD-SCDMA和WCDMA来说，本发明采用了循环移位的ZC序列，具有理想的自相关特性，从而提供了最优检测，确保基站具有良好的检测性能。相对于LTE来说，本发明采用ZC序列为基本序列，通过循环移位、共轭变形，确定了适用于在窄带信道或子带上传输的随机接入码，同时，仅采用一个选定的根参数计算基本序列，降低了基站和终端的计算复杂度。特别简化了 UE发射时的计算和存储需求，确保基站能够对UE正确判决。另外，本发明在随机接入码中预留了噪声估计的资源，进而正确估计用户上行信道延时和用户发射功率。附图2是随机接入信号的控制方法流程示意图，具体包括以下步骤步骤201、根据预先确定的根参数U和ZC序列的长度Nze生成基本序列Su ；随机接入码在基本序列{Sjn)，n = 1，2，· · ·，NSEQ_1}的基础上通过循环移位并增加前缀来生成的，随机接入码的长度记为为Nseq，循环前缀的长度记为以离散多子带系统为例，相对于128KHz的采样时钟，Nseq = 512，Ncp = 40。Nseq，Ncp均由系统确定。基本序列实质上为特定ZC序列在时域上以系统采样时钟圆周采样而得到。假定基本序列(Su(η)，η = 1，2，. . .，Nseq-I}由系统采样时钟上Nseq点构成，则基本序列生成过程如下步骤2011、由根参数u生成长度为Nzc的ZC时域序列。
权利要求
1.一种随机接入信号的控制方法，其特征在于，该方法包括 根据预先确定的根参数U和ZC序列的长度Nze生成基本序列Su ； 终端UE根据小区半径模式isExtended和码索引V计算循环偏移量Cv ； UE根据Su和Cv生成随机接入码，并将随机接入码发送至基站。
2.根据权利要求I所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，所述根据预先确定的根参数U和ZC序列的长度Nze生成基本序列Su包括 由U和Nzc产生长度为Nzc的ZC时域序列； 根据ZC时域序列、随机接入码的长度Nseq和循环前缀的长度Nct生成S 。
3.根据权利要求I所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，所述根据预先确定的根参数U和ZC序列的长度Nze生成基本序列Su包括 由U和Nzc产生长度为Nzc的ZC时域序列； 将ZC时域序列经过傅里叶变化转换为ZC频域序列 根据ZC频域序列、随机接入码的长度Nseq和循环前缀的长度Nct生成S 。
4.根据权利要求I所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，所述UE根据小区半径模式isExtended和码索引V计算循环偏移量Cv包括 Cv = V- 2isExtended · NCS_T, NCS_T是以采样间隔为单位的循环移位时长。
5.根据权利要求I所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，所述UE根据S1^PCv生成随机接入码包括 在第K个随机接入信道上发射随机接入码，K为偶数， Su,V — Su(mod (n—Cv, Nseq) )，η — [O NSEQ+NCP—I]， su>v是U和V确定的随机接入码，Nseq是随机接入码的长度，Ncp是循环前缀的长度。
6.根据权利要求I所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，所述UE根据S1^PCv生成随机接入码包括 在第K个随机接入信道上发射随机接入码，K为奇数， Su, V = conj (Su (mod(n-Cv, Nseq) )), η = [O NSEQ+NCP-1], Su,V是U和V确定的随机接入码，Nseq是随机接入码的长度，Nep是循环前缀的长度，conj是共轭函数。
7.根据权利要求I所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，所述将随机接入码发送至基站包括调整随机接入码的发射功率，将随机接入码发送至基站。
8.根据权利要求7所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，首次发送随机接入码时，所述调整随机接入码的发射功率包括按照基站广播的目标功率补偿随机接入码的发射功率的路损。
9.根据权利要求8所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，首次随机接入不成功，再次发送随机接入码时，所述调整随机接入码的发射功率包括增加随机接入码的发射功率。
10.根据权利要求I所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，所述将随机接入码发送至基站包括通过小区标识和随机接入信道的关系，确定相应的随机接入信道，然后在该随机接入信道上将随机接入码发送至基站。
11.根据权利要求I所述随机接入信号的控制方法，其特征在于，所述随机接入码中包括用于噪声估计的区域。
全文摘要
一种随机接入信号的控制方法，该方法包括根据预先确定的根参数U和ZC序列的长度NZC生成基本序列SU；终端UE根据小区半径模式isExtended和码索引V计算循环偏移量CV；UE根据SU和CV生成随机接入码，并将随机接入码发送至基站。应用本发明实施例以后，确保基站能够对UE正常判断，进而正确估计用户上行信道延时和用户发射功率。
文档编号H04W74/08GK102843777SQ201110166368
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者杨晓斌, 张运会, 冯绍鹏, 冯世英 申请人:普天信息技术研究院有限公司