在长期演进通信系统中检测物理随机接入信道前导的制作方法

本专利申请还要求于2015年7月15日提交的印度全部专利申请No.2688/MUM/2015的优先权益，所述内容通过引用结合于此。

技术领域

本文所描述的发明总体上涉及用于在长期演进(LTE)通信系统中检测物理随机接入信道(PRACH)前导的系统和方法。

背景技术：

长期演进(LTE)通信系统使用数个用于在网络上传输声音和数据的信道。LTE利用多输入多输出(MIMO)天线技术，并且被发展以改善频谱效率、覆盖距离和操作成本。在单元中提供网络的LTE设备被安装在基站收发信台(BTS)或eNodeB上。移动设备使用在所述LTE标准中显示的多个信道与所述BTS通信。为了建立通信会话，所述LTE设备的接收机从所述移动设备中接收信号。进一步地，所述LTE接收机处理接收到的信息以达到与所述移动设备同步，从而建立成功的通信会话。

图1示出了用于所述LTE通信系统的接收机结构。被接收机接收的经接收的信号样本被提供给单载波频分多址接入(SC-FDMA)接收机单元。所述SC-FDMA接收机单元从被接收的样本中抽取SC-FDMA符号。进一步地，所述SC-FDMA接收机单元删除所述SC-FDMA符号的循环前缀以得到所述SC-FDMA符号的有用部分。为了获取PUxCH资源网络， 所述SC-FDMA接收机单元翻转在发射基站上执行的半子载波转换并且在每一个所述SC-FDMA符号的有用部分应用离散傅里叶变换(DFT)。所述PUxCH资源网络由物理上行链路共享信道(PUSCH)接收机、物理上行链路控制信道(PUCCH)接收机和声音参考信号(SRS)接收机使用。所述PUSCH用作LTE上行链路数据信道并且所述PUCCH用作LTE上行链路控制信道。进一步地，所述SRS由终端周期性地发向基站，从而用于上行链路信道质量评估以及保持通过使用物理随机接入信道(PRACH)获得的同步。如图1所示，传统接收机单元还包括频率和定时误差校正的功能。

为了最初在终端和所述基站获得同步，使用所述PRACH。在一种情况下，为了获得所述同步，被接收的样本和所述SC-FDMA符号的有用部分的快速傅里叶变换(FFT)被提供给PRACH接收机。在另一种情况下，为了获得同步，只有被接收的样本可以被提供给所述PRACH接收机。从所述PUSCH接收机、PUCCH接收机和SRS接收机导出的必要信号信息被提供给所述LTE通信系统第二层(层2)。

图2示出了用于在LTE通信系统中检测PRACH前导的传统方法的方框图。进一步地，图2解释了使用被接收的样本和所述SC-FDMA符号的有用部分的FFT的传统方法。在步骤202中，被基站接收的信号包括循环前缀(CP)和PRACH前导序列部分。在步骤204中，所述PRACH前导序列部分(假定不包括任何延迟)被分段为多个尺寸一致的区段。在一种情况下，所述PRACH前导序列部分可被分段成12个区段，表示为从a＝0到a＝11。相继地，在步骤206，可在所述12个区段的每个上执行半子载波转换和离散傅里叶变换(DFT)，以根据所述12个区段生成频域区段。

生成频域区段之后，通过从所述频域区段选择PRACH频率位置生成PRACH频率区段。在步骤208，所述PRACH频率区段串行级联。在步骤210中，在所述串行级联区段的1536点上执行离散傅里叶变换(DFT)操作。在步骤214中，所述FFT操作的输出设备与步骤212显示的预定参考 的839点相互相关。因此在步骤216生成相关产品。随后，在步骤218中，在所述相关产品的1536点上执行反离散傅里叶变换(IDFT)，以提前检测所述PRACH前导及其定时。

因此，传统的检测所述PRACH前导的技术使用了很多时域和频域之间信号的变换。进一步地，在所述相关产品上执行1536点的IFFT，以检测所述PRACH前导。因此，使用传统技术做出的处理要求在所述基站上执行许多计算，导致了高的计算复杂性。

技术实现要素：

提供本综述以介绍与在长期演进(LTE)通信系统中生成物理随机接入信道(PRACH)参考区段以及与在所述长期演进(LTE)通信系统中检测所述PRACH前导有关的方面，并且所述方面在下文的具体实施方式中会进一步描述。本综述不是意在确定本发明申请的基本特征，也不是意在用于限定或限制本发明申请的范围。

在一个实施方式中，公开一种在长期演进(LTE)通信系统中生成物理随机接入信道(PRACH)参考区段的方法。所述方法可包括使用恒定幅度零自相关(CAZAC)序列生成多个前导序列。每一个前导序列可有一个有效CAZAC序列的长度。所述方法可进一步包括通过在所述多个前导序列上执行离散傅里叶变换(DFT)将所述多个前导序列变换为多个频域信号。所述方法可包括通过执行所述多个频域信号的子载波映射生成多个经子载波映射的信号。所述子载波映射可基于与在长期演进(LTE)通信系统中的物理随机接入信道(PRACH)相关的子载波间隔执行。所述方法可包括通过执行反DFT(IDFT)将所述多个经子载波映射的信号变换为多个时域信号。为了执行变换，可以用适合接收机系统的采样率采样所述多个时域信号，并且基于所述采样率选择适当的IDFT长度。所述方法可进一步包括通过将循环前缀(CP)添加到所述多个时域信号中的各个时域信号生成多个标准PRACH前导信号。所述CP可以是所述时域信号 的结束区段的拷贝。所述方法可进一步包括分段来自所述多个标准PRACH前导信号的各个标准PRACH前导信号，以生成多个尺寸一致的区段。所述区段可以么要么是连续的要么是非连续的。所述非连续区段可被所述非连续区段的每个区段之间的时间间隔分开。所述方法可包括通过在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT生成多个频域区段。所述频域区段可包括根据单载波频分多址接入(SC-FDMA)信号被间隔的子载波。所述方法还可包括通过从所述多个频域区段选择频率位置生成多个PRACH参考区段。所述频率位置可对应PRACH频率位置。

在一个实施方式中，公开了一种用于在长期演进(LTE)通信系统中生成物理随机接入信道(PRACH)参考区段的基站。所述基站可包括耦接于处理器的存储器。所述处理器连接至多个被配置为执行功能的单元。前导序列生成单元可使用CAZAC序列生成多个前导序列。每一个前导序列可具有一个有效CAZAC序列的长度。第一离散傅里叶变换(DFT)单元可通过在所述前导序列上执行DFT将所述多个前导序列变换成多个频域信号。子载波映射单元可通过执行所述频域信号的子载波映射生成多个经子载波映射的信号。所述子载波映射可基于与在长期演进(LTE)通信系统中的物理随机接入信道(PRACH)相关的子载波间隔执行。反DFT(IDFT)单元可通过执行IDFT将所述多个经子载波映射的信号变换为多个时域信号。为了执行变换，可以用适合接收机系统的采样率采样所述多个时域信号，并且基于所述采样率选择适当的IDFT长度。CP-嵌入单元可通过将循环前缀(CP)添加到所述多个时域信号中的各个时域信号生成多个标准PRACH前导信号。所述CP是所述时域信号的结束区段的副本。分段单元可分段来自所述多个标准PRACH前导信号的各个标准PRACH前导信号，以便生成多个尺寸一致的区段。所述区段可以要么是连续的要么是非连续的。所述非连续区段被所述非续区段的各个区段之间的时间间隔分开。第二DFT单元可通过在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT生成多个频域区段。所述频域区段包括根据单载波频分多址接入(SC-FDMA)信号被间隔的子载波。第一子载波解映射单元可通过从所 述多个频域区段选择频率位置，生成多个PRACH参考区段。所述频率位置可对应PRACH频率位置。

在一个实施方式中，公开了一种非易失性计算机可读介质，所述介质体现为一种可在计算设备中执行用于在长期演进(LTE)通信系统中生成物理随机接入信道(PRACH)参考区段的程序。所述程序可包括使用CAZAC序列生成多个前导序列的程序代码。每一个前导序列具有一个有效CAZAC序列的长度。所述程序可进一步包括通过在所述多个前导序列上执行DFT，将所述多个前导序列变换为多个频域信号的程序代码。所述程序可进一步包括通过执行所述多个频域信号的子载波映射生成多个经子载波映射的信号的程序代码。所述子载波映射可基于与在长期演进(LTE)通信系统中的物理随机接入信道(PRACH)相关的子载波间隔执行。所述程序可进一步包括通过执行IDFT将所述多个经子载波映射的信号变换为多个时域信号的程序代码。为了执行变换，可以用适合接收机系统的采样率采样所述多个时域信号，并且基于所述采样率选择适当的IDFT长度。所述程序可进一步包括通过将循环前缀(CP)添加到所述多个时域信号中的各个时域信号生成多个标准PRACH前导信号的程序代码。所述CP可以是所述时域信号的结束区段的副本。所述程序可进一步包括分段来自所述多个标准PRACH前导信号的各个标准PRACH前导信号以生成多个尺寸一致的区段的程序代码。所述区段可以要么是连续的要么是非连续的。所述非连续区段被所述非连续区段的各个区段之间的时间间隔分开。所述程序可进一步包括通过在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT生成多个频域区段的程序代码。所述频域区段可包括根据单载波频分多址接入(SC-FDMA)信号被间隔的子载波。所述程序可进一步包括通过从所述多个频域区段选择频率位置生成多个PRACH参考区段的程序代码。所述频率位置可对应PRACH频率位置。

在另一个实施方式中，公开了一种在长期演进(LTE)通信系统中检测物理随机接入信道(PRACH)前导的方法。所述方法可进一步包括接 收用于检测物理随机接入信道(PRACH)前导的信号。所述方法可包括将所述信号分段成多个尺寸一致的区段。所述多个区段可以要么是连续区段要么是非连续区段。所述连续区段之间可能没有时间间隔。所述非连续区段在所述多个区段的相邻区段之间可有时间间隔。所述非连续区段可对应与长期演进(LTE)标准相关的单载波频分多址接入(SC-FDMA)符号。所述方法可包括通过在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT生成多个频域区段。所述方法可进一步包括通过从所述频域区段选择频率位置生成多个PRACH频率区段。所述频率位置可对应PRACH频率位置。所述方法可进一步包括通过将位于多个PRACH频率区段的各个频率位置的值与位于多个PRACH参考区段的对应频率位置的值的复共轭相乘，以生成多个中间相关区段。每一个中间相关区段可包括若干个跨越在LTE通信系统中界定的PRACH频率区域的子载波。所述方法可包括通过增加位于每一中间相关区段的对应频率位置的值生成多个联合中间相关结果。所述方法还可包括通过在所述联合中间相关结果上执行IDFT生成多个相关结果。所述方法还可包括通过将所述多个相关结果的的峰值与预先定义的阈值比较以识别一个多个峰值位置，来检测一个或多个PRACH前导。进一步地，可基于被识别的峰值位置识别定时延迟。

在另一个实施方式中，公开了一种用于在长期演进(LTE)通信系统中检测物理随机接入信道(PRACH)的基站。所述基站可包括耦接于处理器的存储器。所述处理器连接至多个被配置为执行功能的单元。接收单元可接收用于检测物理随机接入信道(PRAC)前导的信号。分段单元可将所述信号分段成多个尺寸一致的区段。所述多个区段可以要么是连续区段要么是非连续区段。所述连续区段之间可以没有时间间隔。所述非连续区段在所述多个区段的相邻区段之间可以有时间间隔。所述非连续区段对应与长期演进(LTE)标准相关的单载波频分多址接入(SC-FDMA)符号。第三离散傅里叶变换(DFT)单元可通过在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT生成多个频域区段。第二子载波解映射单元可通过从所述频域区段选择频率位置生成多个PRACH频率区段。所述频率位置可对应 PRACH频率位置。乘法单元可通过将位于所述多个PRACH频率区段的各个频率位置的值与位于多个PRACH参考区段的对应频率位置的值的复共轭相乘，以生成多个中间相关区段。每一个中间相关区段包括若干个跨越在LTE通信系统中界定的PRACH频率区域的子载波。加法单元可通过增加位于每一个中间相关区段的对应频率位置的值生成多个联合中间相关结果。第二反DFT(IDFT)单元可通过在所述联合中间相关结果上执行IDFT生成多个相关结果。PRACH检测单元可通过将所述多个相关结果的的峰值与预先定义的阈值比较便识别一个多个峰值位置，来检测一个或多个PRACH前导。进一步地，基于被识别的峰值位置可识别定时延迟。

在另一个实施方式中，公开了一种非易失性计算机可读介质，所述介质体现为一种可在计算设备中执行的程序，所述计算设备用于在长期演进(LTE)通信系统中检测物理随机接入信道(PRACH)。所述程序可包括接收用于检测物理随机接入信道(PRACH)前导的信号的程序代码。所述程序可进一步包括将所述信号分段成多个尺寸一致的区段的程序代码。所述多个区段可以要么是连续区段要么是非连续区段。所述连续区段之间可以没有时间间隔。所述非连续区段在所述多个区段的相邻区段之间可以有时间间隔。所述非连续区段对应与长期演进(LTE)标准相关的单载波频分多址接入(SC-FDMA)符号。所述程序可进一步包括通过在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT生成多个频域区段的程序代码。所述程序可进一步包括通过从所述频域区段选择频率位置生成多个PRACH频率区段的程序代码。所述频率位置可对应PRACH频率位置。所述程序可进一步包括通过将位于多个PRACH频率区段的各个频率位置的值与位于多个PRACH参考区段的对应频率位置的值的复共轭相乘，以生成多个中间相关区段的程序代码。每一个中间相关区段可包括若干个跨越在LTE通信系统中界定的PRACH频率区域的子载波。所述程序可进一步包括通过增加位于每一个中间相关区段的对应频率位置的值生成多个联合中间相关结果的程序代码。所述程序可进一步包括通过在所述联合中间相关结果上执行IDFT生成多个相关结果的程序代码。所述程序可进一步包括通 过将所述多个相关结果的的峰值与预先定义的阈值比较以识别一个多个峰值位置，来检测一个或多个PRACH前导的程序代码。进一步地，基于被识别的峰值位置识可别定时延迟。

附图说明

现参照附图，对本发明的具体的说明做出描述。在示图中，参考标号最左边的数字是指所述参考标号第一次在其中出现的示图。纵观附图，同样的标号指同样的特征和组件。

图1示出了根据现有技术的用于LTE通信系统的传统接收机结构；

图2为根据现有技术的用于在LTE通信系统中检测PRACH前导的传统方法的方框图；

图3示出了根据本发明的实施方式用于在长期演进(LTE)通信系统中服务移动终端的基站的网络实施方式。

图4示出了根据本发明的实施方式的基站的物理随机接入信道(PRACH)参考区段生成单元；

图5示出了根据本发明的实施方式的基站的PRACH前导检测单元；

图6为根据本发明的实施方式的用于在LTE通信系统中检测PRACH前导的方法的方框图；

图7为根据本发明的另一个实施方式的用于在LTE通信系统中检测PRACH前导的方法的方框图；

图8为根据本发明的实施方式的用于在LTE通信系统中生成PRACH参考区段的方法的流程图；

图9为根据本发明的实施方式的用于在LTE通信系统中检测PRACH前导的方法的流程图。

具体实施方式

描述了用于在长期演进(LTE)通信系统中生成物理随机接入信道(PRACH)参考区段以及检测PRACH前导的多个系统和方法。所述方法可在所述LTE通信系统的基站(eNodeB或eNB)上执行。为了生成所述PRACH参考区段，所述基站可使用CAZAC序列生成多个前导序列。每一个前导序列可具有一个有效CAZAC序列的长度。每一个前导序列的长度可为839和139其中之一。相继地，通过在所述前导序列上执行DFT，所述基站可将所述前导序列变换成频域信号。之后所述基站可通过执行所述频域信号的子载波映射生成经子载波映射的信号。所述子载波映射可基于与所述PRACH相关的子载波间隔执行。所述基站可在所述子载波映射信号上执行反DFT(IDFT)将所述经子载波映射的信号变换为时域信号。

生成所述时域信号之后，所述基站可通过将循环前缀(CP)添加到所述时域信号中的一个时域信号，生成标准PRACH前导信号。相继地，所述基站可分段所述标准PRACH前导信号，以生成多个尺寸一致的区段。所述区段可以要么是连续的要么是非连续的。所述非连续区段可被所述非续区段的各个区段之间的时间间隔分开。所述基站可在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT，以生成频域区段。所述频域区段可包括根据单载波频分多址接入(SC-FDMA)信号被间隔的子载波。所述基站可从所述频域区段选择频率位置，以生成PRACH参考区段。

一旦生成所述PRACH参考区段，所述基站可接收用于检测PRACH前导的信号。所述基站可将所述信号分段成多个尺寸一致的区段。所述多个区段可以要么是连续区要么是非连续区段。之后，所述基站可通过在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT生成频域区段。所述基站可从所述频域区段选择频率位置，以生成PRACH频率区段。其后，所述基可站 将位于所述PRACH频率区段的各个频率位置的值与位于PRACH参考区段的对应频率位置的值的复共轭相乘，以生成中间相关区段。所述基站可增加位于每一中间相关区段的对应频率位置的值，以便生成联合中间相关结果。之后，所述基站可在所述联合中间相关结果上执行反DFT(IDFT)，以便生成相关结果。之后，为了检测一个或多个PRACH前导，可将所述相关结果的的峰值与预先定义的阈值比较以识别一个多个峰值位置。进一步地，被识别的峰值位置可用于识别定时延迟。

虽然所描述的用于在长期演进(LTE)通信系统中检测物理随机接入信道(PRACH)前导的系统和方法可在任何数量的基站(即eNodeB(eNB))、不同的计算系统、环境，和/或配置中实施，所述实施方式在下文的示例性系统的语境下描述。

现参照图3，示出了根据本发明的实施方式的基站的网络实施方式，所述基站用于在长期演进(LTE)通信系统300中服务于移动终端。LTE通信系统300可包括在每一个单元中显示的基站302。为了获得与基站302的同步继而获得与基站302的联系，移动终端(304-1到301-N)可尝试与基站302通信。移动终端(304-1到301-N)的示例可包括移动电话、智能手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑或其他任何具有语音呼叫能力和数据通信能力中至少一项能力的计算设备。

在一个实施方式中，基站302可包括一个(或多个)处理器306、存储器308、一个(或多个)界面310、PRACH参考区段生成单元312和PRACH前导检测单元314。进一步地，一个(或多个)处理器306可被实施为一个或多个微处理器、微计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路和/或任何能够基于操作指令处理信号的设备。除了别的能力之外，一个(或多个)处理器306被配置为提取并执行储存在处理器308的计算机可读指令。PRACH参考区段生成单元312和PRACH前导检测单元314可以表明处理器306的功能或者可以是单独的与处理器306一起发挥功能的硬件单元。

在一个实施方式中，PRACH参考区段生成单元312可包括前导序列生成单元402、第一离散傅里叶变换(DFT)单元404、子载波映射单元406、反DFT(IDFT)单元408、CP-嵌入单元410、分段单元412、第二DFT单元414和第一子载波解映射单元416。

在一个实施方式中，PRACH前导检测单元314可包括接收单元502、分段单元504、第三DFT单元506、第二子载波解映射单元508、乘法单元510、加法单元512、第二反DFT(IDFT)单元514和PRACH前导检测单元516。

存储器308可包括任何本领域已知的计算机可读介质，包括，例如，易失性存储器，比如，静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)，和/或非易失性存储器，比如，只读存储器(ROM)、可重写ROM、闪存存储器、硬盘、光盘和磁带。

一个(或多个)界面310可包括各种软件和硬件界面，例如，网页界面、图形用户界面(GUI)、命令行界面等。一个(或多个)界面310可用于配置基站302。

进一步地，LTE通信系统300可使用通信标准实施，诸如IEEE 802.16(WiMAX)、3GPP-LTE和其他要求互斥的频带并且即使在没有用户通信执行时，其中的节点仍然周期性地发送信号到互斥组的各个频带上的标准。例如，通信标准可周期性地传播同步和控制信号。这些信号可以是时隙的，但是他们必须在整个频带上传输，这与长期演进(LTE)一样。还要理解，如频分多址(FDMA)部署一样，本发明可应用于各种可提供无限制频谱的网络。本发明可用本领域的其他通信标准来实施。

基站302可包括被操作以利用一个或多个蜂窝标准无线传播数据和声音的合适逻辑、界面、电路和/或代码，所述蜂窝标准比如IS-95、CDMA2000、GSM、UMTS、TD-SCDMA、这些标准的延伸和/或变体。 就这一点而言，基站302可与诸如移动终端(304-1到304-N)的通信设备通信。由基站302支持的示例性蜂窝标准可在国际移动通信-2000(IMT-2000)标准中具体化，并且/或者被第三代合作伙伴项目(3GPP)和/或第三代合作伙伴项目2(3GPP2)发展。另外，基站302可每一个都包含被操作以通过联网的互联网协议(IP)通信的合适逻辑、界面、电路和/或代码。

基站302可连接至其他基站或其他网络。所述其他网络可包括企业内网、互联网、公用开关电话网络(PSTN)、通用分组无线业务(GPRS)业务支持节点(SGSN)、通用分组无线业务网支持节点(GGSN)、演进分组核心(EPC)等。

现参照图4，描述了根据本发明的实施方式的基站302的物理随机接入信道(PRACH)区段生成单元312。前导序列生成单元402可生成多个前导序列。在一种情况下，所述多个前导序列可使用恒包络零自相关(CAZAC)序列生成。所述CAZAC序列也被称为Zadoff-Chu(ZC)序列。所述CAZAC序列具有最好的自相关属性，因此用于生成多个前导序列。所述多个前导序列的各个前导序列可具有一个有效CAZAC序列的长度。每一个前导序列的长度可为839和139其中之一。长度为839的前导序列可用于时分双工(TDD)和频分双工(FDD)两种。进一步地，长度为139的前导序列仅可用于TDD。所述多个前导序列使用下文提到的等式1生成。

……等式1

在等式1中，u表示根序列号，并且N_2c＝839表示PRACH前导格式0到3并且N_zc＝139表示PRACH前导格式4。如果等式1发生Vth循环转换，我们得到下文提到的等式2。

x_u，v[n]＝x_u[n+vN_cs]……等式2

在等式2中，V代表多个循环转换，即v^th循环转换，并且Ncs表示确定循环转换之间的间隙的可配置参数。生成多个前导序列之后，第一离散傅里叶变换(DFT)404单元可通过在所述前导序列上执行DFT将所述前导序列变换成频域信号。其后，子载波映射单元406可通过执行所述频域信号的子载波映射生成经子载波映射的信号。所述子载波映射可基于与LTE通信系统300中的物理随机接入信道(PRACH)相关的子载波间隔执行。

生成经子载波映射的信号之后，反DFT(IDFT)单元408可在所述被子载波映射的信号上操作。IDFT单元408可通过执行IDFT操作将所述经子载波映射的信号变换为时域信号。在一种情况下，可以用适合接收机系统的采样率采样所述时域信号，并且基于所述采样率选择适当的IDFT长度，以便执行所述变换。之后，所述时域信号可被CP-嵌入单元410处理。CP-嵌入单元410可将循环前缀(CP)添加到所述多个时域信号中的一个时域信号，以便生成标准PRACH前导信号。具体来说，所述CP是所述时域信号的结束区段的副本并且充当保护间隔以防止所述时域信号之间的码间干扰(ISI)。

生成标准PRACH前导信号之后，分段单元412可分段所述标准PRACH前导信号以生成多个区段。在一种情况下，所述多个区段可以是尺寸一致的。所述区段可以要么连续是的要么是非连续的。由于所述非连续区段的每个区段之间存在时间间隔，所述非连续区段可被分开。

因此，生成多个区段之后，第二DFT单元414为了生成多个频域区段，可在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT。在一种情况下，所述频域区段可包括根据单载波频分多址接入(SC-FDMA)信号被间隔的子载波。生成所述频域区段之后，第一子载波解映射单元416可从所述频域区段选择频率位置。所述频率位置可对应PRACH频率位置。一旦选择了 所述频率位置，可生成PRACH参考区段。因此，基站302可以用上述方法生成一次PRACH参考区段。之后，基站302可以用下文描述的技术使用所述PRACH参考区段检测所述PRACH前导。

现参照图5，根据本发明的实施方式，描述了基站302的PRACH前导检测单元314。同时与图5一起使用图6，图6描述了用于检测所述PRACH前导的方法的方框图。如步骤602所示，接收单元502可接收用于检测物理随机接入信道(PRACH)前导的信号。由于所述LTE通信系统内的传播延迟，所述信号可在时域内转换。在一种情况下，所述接收机操作假定一个已知定时延迟，所述定时延迟可以为0。所述信号可包括所述循环前缀(CP)和PRACH前缀序列部分。

接收所述信号之后，分段单元504可在所述信号上操作。所述信号现指所述PRACH前缀序列部分。如步骤604所示，分段单元504可将所述信号分段成多个区段。在一种情况下，所述多个区段可以是尺寸一致的。所述多个区段可以要么是连续区段要么是非连续区段中的一个。如步骤604所示，所述连续区段之间可以没有时间间隔。但是，所述非连续区段在所述多个区段的相邻区段之间可以有时间间隔。所述非连续区段(1＝0或1＝11)在图7的步骤704中示出。图7示出了根据本发明的另一个实施方式的用于在LTE通信系统中检测PRACH前导的方法的方框图。图7中显示的步骤与图6描述的步骤的起作用的方法相似。如图7示出的非连续区块可对应与长期演进(LTE)标准相关的单载波频分多址接入(SC-FDMA)符号。

生成所述多个区段之后，如步骤606所示，第三离散傅里叶变换(DFT)单元506可在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT以生成频域区段。之后，如步骤608所示，第二子载波解映射单元508可从所述频域区段选择频率位置，以生成PRACH频率区段。具体来说，所述频率位置对应PRACH频率位置。在一种情况下，对于非连续区段，为了生成所述频域 区段，所述半子载波转换和DFT可在所述SC-FDMA符号的有用部位执行。所述频域区段可包括根据所述SC-FDMA符号被隔开的子载波。

生成PRACH频率区段之后，在步骤610，乘法单元510可将所述PRACH频率区段与所述PRACH参考区段(步骤612)的复共轭相乘，以生成中间相关区段，如步骤614所示。具体来说，位于所述PRACH频率区段每各个频率位置的值可与位于所述PRACH参考区段的对应频率位置的值的复共轭相乘。在一种情况下，每一个中间相关区段可包括若干个跨越由LTE通信系统，即所述LTE标准，界定的PRACH频率区域的子载波。在一种情况下，每一个中间相关区段可包括72个子载波。

一旦生成了所述中间相关区段，如步骤616所示，加法单元512可增加每一中间相关区段的对应频率位置以生成联合中间相关结果。如步骤618所示，第二反DFT(IDFT)单元514可在所述联合中间相关结果上执行IDFT操作，以生成相关结果。在本发明的实施方式中，尺寸为128的IDFT用于所述PRACH参考区段。

生成相关区段之后，PRACH前导检测单元516可将所述多个相关结果的峰值与预先定义的阈值比较以识别一个多个峰值位置。如步骤620所示，所述一个或多个峰值位置可表示一个或多个由PRACH前导检测单元516检测的PRACH前导。

进一步地，基于所述峰值位置可获得定时优先。所述定时优先可被所述接收机用于同步，所述同步开始被所述接收机认为是零。于是，基站302可使用所述PRACH信号确定同步信息，所述同步信息在与一个/所述移动终端304通信时用于获得同步性。

因此，在一个实施方式中，基站302可以用上文描述的方法检测PRACH信号。必须理解，基站302可用其他在本发明精神和范围内的方法检测PRACH信号。

现参照图8，描述了根据本发明的实施方式的用于在LTE通信系统中生成PRACH参考区段的方法的流程图800。方法800可在计算机可执行指令的一般语境中描述。通常，计算机可执行指令可包括执行特定功能或实施特定抽象数据类型的路由、编程、对象、组件、数据结构、程序、模块、功能等。方法800还可在分布式计算环境中实施，在所述分布式计算环境中，功能被通过通信网络连接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，计算机可执行指令可位于本地和远程两种计算机存储介质，包括存储设备。

图8所示的描述方法800的顺序不应被认为是一种限制，并且所述方法区块的任何数目可以任何顺序组合，以实现方法800及其交替的方法。另外，在不脱离本文所描述的本发明的精神和范围的情况下，个别的区块可从方法800中删除。此外，所述方法可在任何合适的硬件、软件、固件或以上三种的组合中实施。但是，为了便于解释，在下文描述的实施方式中，可认为方法800在上述的基站302中实施。

在区块802，可生成多个前导序列。可使用CAZAC序列生成所述多个前导序列。所述多个前导序列可由基站302生成。

在区块804，可将所述前导序列变换为频域信号。可通过在所述多个前导序列上执行DFT操作将所述前导序列变换为频域信号。在一个实施方式中，所述前导序列由基站302变换。

在区块806，可生成经子载波映射的信号。所述子载波映射信号可通过执行所述频域信号的子载波映射生成。所述子载波映射可基于与在长期演进(LTE)通信系统中的物理随机接入信道(PRACH)相关的子载波间隔执行。所述子载波映射信号可由基站302生成。

在区块808，通过执行反IDFT操作，可将所述经子载波映射的信号变换为时域信号。为了执行变换，可以用适合接收机系统的采样率采样所 述时域信号并且基于所述采样率选择适当的IDFT长度。可由基站302将所述子载波映射信号变换为时域信号。

在区块810，可生成标准PRACH前导信号。可通过将循环前缀(CP)添加到所述多个时域信号中的一个时域信号生成所述标准PRACH前导信号。具体来说，所述CP是所述时域信号的结束区段的副本。所述标准PRACH前导信号可由基站302生成。

在区块812，所述标准PRACH前导信号可被分段，以生成多个尺寸一致的区段。所述区段可以要么是连续的要么是非连续的。所述非连续区段可被所述非连续区段的各个区段之间的时间间隔分开。所述标准PRACH前导信号可被基站302分段以生成多个区段。

在区块814，通过在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT可生成频域区段。所述频域区段可包括根据单载波频分多址接入(SC-FDMA)信号被间隔的子载波。所述频域区段可由基站302生成。

在区块816，通过从所述频域区段选择频率位置可生成PRACH参考区段。具体来说，所述频率位置对应PRACH频率位置。所述PRACH参考区段可由基站302生成。

虽然所述在长期演进(LTE)通信系统中生成物理随机接入信道(PRACH)参考区段的方法和系统的实施方式是以专用于结构特征和/或方法的语言描述的，应该理解的是所附权利要求不必被限制在所描述的具体的特征和方法。更确切地说，所公开的具体特征和方法是作为在所述LTE通信系统中生成所述PRACH参考区段的实施方式的示例。

现参照图9，流程图900示出了根据本发明的实施方式的用于在长期演进(LTE)通信系统中检测物理随机接入信道(PRACH)前导的方法。方法900可在计算机可执行指令的一般语境中描述。通常，计算机可执行 指令可包括执行特定功能或实施特定抽象数据类型的路由、编程、对象、组件、数据结构、程序、模块、功能等。方法900还可在分布式计算环境中实施，在所述分布式计算环境中，功能被通过通信网络连接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，计算机可执行指令可位于本地和远程两种计算机存储介质，包括存储设备。

图9所示的方法900的顺序不应被认为是一种限制，并且所述方法区块的任何数目可能以任何顺序组合，以实施方法900及其交替的方法。另外，在不脱离本文所描述的本发明的精神和范围的情况下，个别的区块可从方法900中删除。此外，所述方法可在任何合适的硬件、软件、固件或以上三种的组合中实施。但是，为了便于解释，在下文描述的实施方式中，可认为方法900在上述的基站302中实施。

在区块902，可接收信号。所述信号可被处理以检测PRACH前导。所述信号可由基站302接收。

在区块904，可将所述信号分段成多个尺寸一致的区段。所述多个区段可以要么是连续区段要么是非连续区段。所述连续区段之间可以没有时间间隔。所述非连续区段在所述多个区段的相邻区段之间可以有时间间隔。所述非连续区段可对应与长期演进(LTE)标准相关的单载波频分多址接入(SC-FDMA)符号。可通过基站302将所述信号分段成多个区段。

在区块906，可生成频域区段。可通过在所述多个区段上执行半子载波转换和DFT生成所述频域区段。所述频域区段可由基站302生成。

在区块908，可生成PRACH频率区段。可通过从所述频域区段选择频率位置生成所述PRACH频率区段。所述频率位置可对应PRACH频率位置。所述PRACH频率区段可由基站302生成。

在区块910，可生成中间相关区段。可通过将位于所述PRACH频率区段的各个频率位置的值与位于PRACH参考区段的对应频率位置的值的复共轭相乘，以生成所述中间相关区段。每一个中间相关区段可包括若干个跨越由LTE通信系统界定的PRACH频率区域的子载波。所述中间相关区段可由基站302生成。

在区块912，可生成联合中间相关结果。可通过增加每一个中间相关区段的对应频率位置生成多个联合中间相关结果。所述联合中间相关结果可由基站302生成。

在区块914，可生成相关结果。可通过在所述联合中间相关结果上执行IDFT生成所述相关结果。所述相关结果可由基站302生成。

在区块916，可检测PRACH前导。可通过将所述相关结果的峰值与预先定义的阈值比较以识别一个多个峰值位置，来检测所述PRACH前导。进一步地，可基于所述峰值位置识别定时延迟。所述PRACH前导可由基站302检测。

虽然在长期演进(LTE)通信系统中检测物理随机接入信道(PRACH)的方法和系统的实施方式是以专用于结构特征和/或方法的语言描述的，应该理解的是所附权利要求不必被限制在所描述的具体的特征或方法。更确切地说，所公开的具体特征和方法是作为在所述LTE通信系统中检测所述PRACH的实施方式的示例。

上述讨论的示例性实施方式可提供某些优点。虽然不要求实施本公开的方面，这些优点可包括由下面一些特征提供的优点。

对于检测PRACH，一些实施方式可使系统和方法减少时域和频域之间变换的次数。

一些实施方式可使系统和方法使用用于检测PRACH前导的128点快速傅里叶变换(FFT)。