专利名称：Ofdma系统随机接入方法
技术领域：
本发明属于移动通信技术领域，具体涉及一种随机接入多用户检测方案。
背景技术：
正交频分多址接A(0FDMA, Orthogonal Frequency Division Access)是一种基于正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)数字调制技术的多用户接入的形式。第三代合作伙伴计划(3GPP, The 3rd GenerationPartnership Project)和美国电气及电子工程师协会(IEEE, Institute of Electricaland Electronics Engineers)以及WiMAX论坛制定的移动通信系统标准,使用正交频分多址接入技术，以及MIMO (Multiple-1nput Multiple-Output)的分集天线技术。LTE/WiMAX系统中，随机接入是很关键的环节。因为在终端设备(UE，UserEquipment)与小区基站进行通信之前，小区基站需要通过随机接入过程才能识别不同的UE，并针对不同UE的信道环境配置相应的时频资源，调整各自UE的信号发送时间，从而保证不同用户信号到达基 站接收端的正交性。终端用户在小区搜索之后建立通信链路之前，或者在小区之间进行切换都要通过随机接入过程向基站请求相应的时频资源。随机接入过程分为两类:当终端用户已经与系统取得上行同步时称为同步随机接入过程(Synchronized Random Access),否则称为非同步随机接入过程(Non-synchronizedRandom Access).二者最大的区别在于，非同步随机接入要估计和调整终端的发送时钟，保证同步误差控制在循环前缀(CP, Cyclic Prefix)范围之内。随机接入过程一般包含两部分，多用户检测和时延估计。传统的随机接入方案过程是:小区基站在全小区广播正交码集，不同的用户在随机接入码集中随机挑选正交码，然后在特定的子载波上传输不同的正交码，基站则在这些指定的子载波上提取信号，将信号与正交码集合中所有的正交码作相关运算，根据相关值区分不同的用户，再根据运算得到的峰值位置估计检测到的不同用户的传输时延。基站通过下行控制信道向检测到的接入用户发送确认信息及调整参数，随机接入过程结束。如果接入用户没有收到基站的确认信息，则调整自己的发送时间和发送功率再次重复发送接入码。传统的随机接入过程利用相干检测的方法确定随机接入用户的数目，并根据计算得到的峰值位置来确定每个用户的传输时延，因此系统容量由随机接入码集的大小决定。在系统频偏比较小的情况下，这样的相干检测方法高效准确，但当频偏较大尤其是高速移动时，信道环境在多个发送符号之间急剧变化，由于OFDMA系统对频偏天然的敏感性使得频域信号失真严重，这导致信号之间的正交性遭到严重破坏，从而损害了检测性能，时延估计的偏差增大。此外由于基站端对接收信号都要和每一个随机接入码集的码字作相关运算，造成计算的复杂度也比较高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有双衰落(多径衰落和快衰落)信道环境下的OFDMA系统中上行随机接入方案存在的上述问题，提出了一种OFMDA系统中随机接入方案，称为抗双衰落随机接入方案；该方案的OFMDA系统的基站有M根天线，接入用户有I根天线。本发明的具体技术方案为:一种OFDMA系统随机接入方法，包括如下步骤:S1.基站根据发送信号的符号持续时间以及小区半径确定随机接入相位偏移集；S2.在步骤SI得到的相位偏移集中，小区内接入用户随机挑选偏移相位，并生成频域信号；S3.小区内的接入用户发起随机接入过程，在上行链路发送接入信号，基站对信号进行检测，判定是否有用户接入系统。S4.根据步骤S3的判定确定接入系统的用户序号，并对其传输时延进行估计。进一步的，步骤SI所述的确定随机接入相位偏移集具体计算过程如下:Pset= {O, L, 2L,..., (K-1) L} 式(I)
其中，Pset为随机接入相位偏移集，
权利要求
1.一种OFDMA系统随机接入方法，包括如下步骤: 51.基站根据发送信号的符号持续时间以及小区半径确定随机接入相位偏移集； 52.在步骤SI得到的相位偏移集中，小区内接入用户随机挑选偏移相位，并生成频域信号; 53.小区内的接入用户发起随机接入过程，在上行链路发送接入信号，基站对信号进行检测，判定是否有用户接入系统。
54.根据步骤S3的判定确定接入系统的用户序号，并对其传输时延进行估计。
2.根据权利要求1所述的OFDMA系统随机接入方法，其特征在于，步骤SI所述的确定随机接入相位偏移集具体计算过程如下:
3.根据权利要求1或2所述的OFDMA系统随机接入方法，其特征在于，步骤S2的具体过程如下: 对于第i个随机接入用户，首先从基站的广播信息中获得的随机接入相位偏移集Psrt中挑选一个相位炉,e ，然后产生第i个用户的频域随机接入信号:X,(k) = A,C(k)Wf,k = QX..V —I 式(2) 其中，Ai表示功率系数，Ns表示系统分配给第i个随机接入用户的随机接入信道的子载波的个数，C(k)表示随机接入码，表示相位旋转因子，N表示FFT长度。
4.根据权利要求3所述的OFDMA系统随机接入方法，其特征在于，步骤S3具体过程如下:假设第i个随机接入用户的传输时延是屯，并且第i个随机接入用户和第m根天线之间的信道频域响应是HiimGO，那么当所有用户都接入系统时，最后第m根天线上接收到的信号:
全文摘要
本发明公开了一种OFDMA系统随机接入方法，包括步骤基站根据发送信号的符号持续时间以及小区半径确定随机接入相位偏移集；在得到的相位偏移集中，小区内接入用户随机挑选偏移相位，并生成频域信号；小区内的接入用户发起随机接入过程，在上行链路发送接入信号，基站对信号进行检测，判定是否有用户接入系统；确定接入系统的用户序号，并对其传输时延进行估计。本发明的方法通过不同的接入用户在接收端的检测窗口中的时间延迟不同，综合处理同一用户不同天线的信号，检测出随机接入的用户数目，并估计各自的传输时延。本发明的方法降低了高多普勒环境下的随机接入的误检率和漏检率，对各用户的传输时延有较好的估计。
文档编号H04W74/08GK103249171SQ20131019504
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月21日 优先权日2013年5月21日
发明者侯奇, 傅晓宇 申请人:电子科技大学