本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种LTE系统中Prach根序列优化方法及装置。
背景技术：
LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中的Prach(Physical random access channel，物理随机接入信道)是UE(User Equipment，用户设备)进行初始连接、切换、连接重建立及重新恢复上行同步的唯一途径。Prach可用于用户终端的随机接入过程，可以实现用户终端与eNodeB(evolved NodeB，演进型基站)之间的上行同步。具体地，用户使用Prach信道上的随机接入前导码接入。其中，每个小区对应的随机接入前导码为64个，随机接入前导码用于随机接入时识别UE(User Equipment，用户设备)身份。每个小区每次在使用Prach时，从64个随机接入前导码中选取一个来接入Prach。
随机接入前导码由CP(Cyclic Prefix，循环前缀)及前导序列构成，64个前导码对应有64个前导序列。其中，64个前导序列为Prach根序列按照Ncs(Number of cyclic shift，循环移位序列)经过循环移位后得到。当一个Prach根序列进行循环移位后得到的前导序列数量不够64个时，可再拿一个Prach根序列进行循环移位，直到满足个数要求。由于作为一种资源，Prach根序列的数量是有限的，从而需要对Prach根序列进行分配。在LTE系统中，现有的Prach根序列分配方法主要是为规划区域内的每个小区设置一个相同的Ncs值，根据NCS值来计算每个小区需分配的Prach根序列数。
在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下问题：由于每个小区的NCS值均是固定且相同的，相应计算出每个小区可分配的Prach根序列数量也是相同的，从而导致有的小区Prach根序列可能会不够用，有的小区Prach根序列可能会剩余，进而造成Prach根序列资源浪费。
技术实现要素：
本发明提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种LTE系统中Prach根序列优化方法及装置。
根据本发明的一方面，提供了一种LTE系统中Prach根序列优化方法，该方法包括：
对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值；
根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量；
当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充。
根据本发明的另一方面，提供了一种LTE系统中Prach根序列优化装置，该装置包括：
确定模块，用于对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值；
计算模块，用于根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量；
补充模块，用于当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充。
本申请提出的技术方案带来的有益效果是：
通过对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值。根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量。当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充。由于可基于测量报告中的时间提前量，确定该小区实际所需的Prach根序列数量并作为目标数量，根据目标数量对该小区的Prach根序列进行补充，从而能够为小区更合理地配置Prach根序列资源，不会造成Prach根序列资源浪费。
另外，由于能够合理分配Prach根序列资源，从而相应小区边缘用户的接通率也比较高，不会因统一配置的Ncs值不合适而造成无线接入失败、切换失败及掉线等情况。
附图说明
图1为本发明实施例的一种LTE系统中Prach根序列优化方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的一种LTE系统中Prach根序列优化方法的流程示意图；
图3为本发明实施例的一种LTE系统中Prach根序列优化装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在LTE现网中，一般是基于规划仿真软件的仿真计算来进行Prach根序列的参数配置。具体地，在进行Prach根序列分配时，主要是为规划区域内的每个小区设置一个相同的Ncs值，根据NCS值来计算每个小区需分配的Prach根序列数。其中，每个小区的NCS值均是固定且相同的，相应计算出每个小区可分配的Prach根序列数量也是相同的。在这些小区中，有的小区Prach根序列可能会不够用，有的小区Prach根序列可能会剩余。这使得Prach根序列资源不能合理分配，相应小区边缘用户的接通率也比较低。另外，还造成了Prach根序列资源的浪费。
针对现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种LTE系统中Prach根序列优化方法。由于规划软件进行Prach规划时，已经考虑到了整个区域的小区半径，从而实施例及后续实施例在进行Prach根序列优化时，主要是优化Ncs过小的情况，即小区分配的Prach根序列不足的情况。Ncs过大的情况暂不予考虑，以免因修改过于频繁，造成整个规划区域内的小区Prach根序列分配过于混乱。参见图1，本实施例提供的方法流程包括：101、对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值；102、根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量；103、当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充。
本发明实施例提供的方法，通过对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值。根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量。当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充。由于可基于测量报告中的时间提前量，确定该小区实际所需的Prach根序列数量并作为目标数量，根据目标数量对该小区的Prach根序列进行补充，从而能够为小区更合理地配置Prach根序列资源，不会造成Prach根序列资源浪费。
另外，由于能够合理分配Prach根序列资源，从而相应小区边缘用户的接通率也比较高，不会因统一配置的Ncs值不合适而造成无线接入失败、切换失败及掉线等情况。
作为一种可选实施例，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值，包括：
获取测量报告中的时间提前量；
根据时间提前量，计算任一小区的Ncs值。
作为一种可选实施例，根据时间提前量，计算任一小区的Ncs值，包括：
根据时间提前量，计算Ncs值对应的下界；
基于Ncs取值表中大于下界的Ncs值，确定任一小区的Ncs值。
作为一种可选实施例，根据时间提前量，计算Ncs值对应的下界，包括：
基于任一小区对应的前导格式，计算前导格式下Prach根序列的抽样长度；
根据抽样长度、时间提前量、最大多径时延拓展及向前搜索时间长度，计算Ncs值对应的下界。
作为一种可选实施例，根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，包括：
基于任一小区对应的前导格式，确定前导格式下Prach根序列的长度；
根据任一小区对应前导码的数量、长度及Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量。
作为一种可选实施例，根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量之后，还包括：
基于Ncs取值表中大于下界的Ncs值，当存在多个Ncs值对应计算得到的Prach根序列数量相同时，选择多个Ncs值中的最大值作为任一小区的Ncs值。
作为一种可选实施例，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充，包括：
当任一小区存在预留Prach根序列时，基于任一小区的预留Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行第一次补充。
作为一种可选实施例，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充，包括：
当任一小区不存在预留Prach根序列，或者经过第一次补充后目标数量仍大于任一小区补充后的Prach根序列数量时，对于在规划区域内且位于任一小区复用距离之外的其它小区，计算其它小区中的每一小区对应基站与任一小区对应基站之间的距离，得到其它小区对应的距离集合；
从距离集合中选取最远距离，基于最远距离对应小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行第二次补充，基于距离集合重复执行补充过程，直到达到目标数量。
作为一种可选实施例，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充之后，还包括：
对于规划区域内的所有小区，若在Prach根序列优化的过程中需要补充Prach根序列的小区数量大于预设阈值，重新对规划区域进行Prach规划，为规划区域内所有小区统一设置新的Ncs值，新的Ncs值大于进行Prach根序列优化之前的Ncs值。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
基于上述图1对应实施例中的内容，本发明实施例提供了一种LTE系统中Prach根序列优化方法。参见图2，本实施例提供的方法流程包括：201、对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值；202、根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量；203、当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充；204、对于规划区域内的所有小区，若在Prach根序列优化的过程中需要补充Prach根序列的小区数量大于预设阈值，重新对规划区域进行Prach规划，为规划区域内所有小区统一设置新的Ncs值。
其中，201、对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值。
为了便于说明，本步骤及后续步骤主要针对规划区域内一个小区的Prach根序列优化过程进行说明。规划区域内的每一小区均可以采用本步骤及后续步骤中的内容进行Prach根序列优化，本实施例对此不作具体限定。
关于根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值的方式，本实施例对此不作具体限定，包括但不限于：获取测量报告中的时间提前量；根据时间提前量，计算任一小区的Ncs值。其中，MR(Measurement Report，测量报告)是评估无线环境质量的主要依据之一，MR中可至少包含TA(Timing Advance，时间提前量)。
在得到小区对应的时间提前量后，由于可能存在小区对应的时间提前量是异常值，从而可对小区对应的时间提前量进行整理。本实施例不对整理小区对应的时间提前量的方式作具体限定，包括但不限于：判断小区对应的时间提前量是否在预设范围内；当存在时间提前量不在预设范围内，将不在预设范围内的时间提前量作为异常值，并去掉异常值。
在去掉时间提前量中的异常值后，可再根据时间提前量，计算任一小区的Ncs值。本实施例不对根据时间提前量，计算任一小区的Ncs值的方式作具体限定，包括但不限于：根据时间提前量，计算Ncs值对应的下界；基于Ncs取值表中大于下界的Ncs值，确定任一小区的Ncs值。
为了适应不同的小区大小，在LTE系统中定义了5种前导格式，分别为前导格式0至前导格式4。基于不同的前导格式，本实施例不对根据时间提前量，计算Ncs值对应的下界的方式作具体限定，包括但不限于：基于任一小区对应的前导格式，计算前导格式下Prach根序列的抽样长度；根据抽样长度、时间提前量、最大多径时延拓展及向前搜索时间长度，计算Ncs值对应的下界。
具体地，在计算Ncs值对应的下界之前，先对后面计算过程涉及到的参数进行说明。其中，Tcp为循环前缀CP的长度，TRTT为往返时间。TDS为最大多径时延扩展，TAD为向前搜索时间长度，Tpreamble_S为Prach根序列的抽样长度。基于Tcp、TRTT、TDS与TAD之间的关系，可得到如下算式(1)
Tcp＞TRTT+TDS+TAD (1)
基于Tcp与Ncs及Tpreamble_S之间的关系，由算式(1)可得到如下算式(2)：
NCS.Tpreamble_S＞2TA+TDS+TAD (2)
对于前导格式0-3，Prach根序列的长度NZC＝839，前导序列对应的时间长度为800μs。相应地，Prach根序列的抽样长度Tpreamble_S(0-3)＝800/839(μs)。
对于前导格式4，Prach根序列的长度NZC＝139，前导序列对应的时间长度为133μs。相应地，Prach根序列的抽样长度Tpreamble_S(4)＝133/839(μs)。其中，TDS的仿真数据为5(μs)，TAD＝2(μs)。TA的单位为Ts，1Ts＝1/30.72(μs)。
基于上述参数值，可重新得到不同前导格式对应的Ncs值算式。为下行同步误差，对于前导格式0-3，对应的Ncs值算式可参考如下算式(3)：
NCS＞1.04873(2TA+TDS+TAD) (3)
对于前导格式4，对应的Ncs值算式可参考如下算式(4)：
NCS＞1.0425(2TA+TDS+TAD) (4)
其中，在算式(3)及算式(4)中，大于号后面的数值即为Ncs值对应的下界。通过上述算式(3)可计算得到前导格式0-3下Ncs值对应的下界，通过上述算式(4)可计算得到前导格式4下Ncs值对应的下界。
在计算得到Ncs值对应的下界后，可基于Ncs取值表中大于下界的Ncs值，确定任一小区的Ncs值。其中，Ncs取值表可参考如下表(5)所示：
表(5)
例如，对于规划区域内的任一小区，若Ncs值对应的下界取下整数后的值为14，则基于表(5)可确定该小区的Ncs值可以为15、18、22，…，279。但为了节省Prach根序列资源，一般取上述满足条件的值中最小的Ncs值15。
其中，202、根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量。
本实施例不对根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量的方式作具体限定，包括但不限于：基于任一小区对应的前导格式，确定前导格式下Prach根序列的长度；根据任一小区对应前导码的数量、长度及Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量。
上述计算任一小区所需要的Prach根序列数量，即产生64个前导码所需要的Prach根序列数的计算过程，可参考如下公式(6)：
在上述公式(6)中，K为任一小区所需要的Prach根序列数量，NCS即为上述过程计算得到的Ncs值，NZC为不同前导格式对应的Prach根序列的长度。其中，计算得到的Prach根序列数量可参考如下表(7)所示：
表(7)
需要说明的是，由上表(7)可知，当Ncs值为15、18、22及26时，计算得到对应小区所需要的Prach根序列数是相同的，即均为2。为了在分配根序列个数相同的情况下，给出小区更多的余量，可尽量取较大的Ncs值。具体地，在根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量之后，还可以基于Ncs取值表中大于下界的Ncs值，当存在多个Ncs值对应计算得到的Prach根序列数量相同时，选择多个Ncs值中的最大值作为任一小区的Ncs值。对应在上表(7)中，可选取26作为该小区的Ncs值。
其中，203、当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充。
在执行本步骤之前，对于任一小区，还可先导入备用的Prach根序列，即按照统一的Ncs值进行规划的Prach根序列，并作为该小区已有的Prach根序列。相应地，可获取该小区已有的Prach根序列数量。
对于任一小区，通过上述步骤202在计算得到目标数量之后，可将目标数量与该小区已有的Prach根序列数量进行比较，从而根据比较结果为该小区补充Prach根序列，从而实现Prach根序列的优化。
对于目标数量大于该小区已有的Prach根序列的情况，本实施例不对基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充的方式作具体限定，包括但不限于：当任一小区存在预留Prach根序列时，基于任一小区的预留Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行第一次补充。
其中，规划区域内所有小区的Prach根序列均可保存在数据库中，小区的预留Prach根序列即为已分配给该小区，但该小区还没用上的Prach根序列。上述过程主要是在数据库中查找是否存在该小区预留的Prach根序列，当数据库中存在该小区预留的Prach根序列时，可直接获取该小区的预留Prach根序列，并补充至该小区。
在第一次补充的过程中，数据库中可能不存在该小区的预留Prach根序列，或者经过第一次补充后该小区的Prach根序列数量还是没能达到目标数量。此时，可调用在规划区域内该小区复用距离之外其它小区的Prach根序列，以进行补充。
相应地，本实施例不对基于任一小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充的方式作具体限定，包括但不限于：当任一小区不存在预留Prach根序列，或者经过第一次补充后目标数量仍大于任一小区补充后的Prach根序列数量时，对于在规划区域内且位于任一小区复用距离之外的其它小区，计算其它小区中的每一小区对应基站与任一小区对应基站之间的距离，得到其它小区对应的距离集合；从距离集合中选取最远距离，基于最远距离对应小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行第二次补充，基于距离集合重复执行补充过程，直到达到目标数量。
对于任一小区，上述过程主要是基于距离集合，选择一个距该小区距离最远的目标小区，将目标小区的Prach根序列补充至该小区。经过第二次补充之后，若该小区补充后的Prach根序列数量还是没能达到目标数量，则从距离集合中再选择一个小区基站距该小区对应基站次最远的目标小区，并重复补充过程，直到该小区补充后的Prach根序列数量达到目标数量。若距离集合中所有目标小区的Prach根序列资源均为该小区补充过Prach根序列，而补充完成后该小区的Prach根序列数量还是没能达到目标数量。此时，可以提示相关配置工作人员该小区缺少可用的Prach根序列，本实施例对此不作具体限定。
其中，204、对于规划区域内的所有小区，若在Prach根序列优化的过程中需要补充Prach根序列的小区数量大于预设阈值，重新对规划区域进行Prach规划，为规划区域内所有小区统一设置新的Ncs值。
通过上述步骤201至步骤203，可计算得到规划区域内每个小区需要的Prach根序列数量，即目标数量，并在小区已有的Prach根序列数量达不到目标数量时，对小区的Prach根序列进行补充。若规划区域内需要补充Prach根序列的小区数量过多，即大于预设阈值，则说明在进行Prach根序列优化之前，在进行Prach规划时统一配置的Ncs值并不合理，从而可重新对规划区域进行Prach规划，为规划区域内所有小区统一设置新的Ncs值。其中，新的Ncs值大于进行Prach根序列优化之前的Ncs值。
本发明实施例提供的方法，通过对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值。根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量。当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充。由于可基于测量报告中的时间提前量，确定该小区实际所需的Prach根序列数量并作为目标数量，根据目标数量对该小区的Prach根序列进行补充，从而能够为小区更合理地配置Prach根序列资源，不会造成Prach根序列资源浪费。
另外，由于能够合理分配Prach根序列资源，从而相应小区边缘用户的接通率也比较高，不会因统一配置的Ncs值不合适而造成无线接入失败、切换失败及掉线等情况。
最后，通过在Prach根序列优化的过程中需要补充Prach根序列的小区数量大于预设阈值时，重新进行Prach规划，能够在Prach根序列资源分配不合理的情况下，及时重新分配Prach根序列资源。
本发明实施例提供了一种LTE系统中Prach根序列优化装置，该装置用于执行上述图1或图2对应的实施例所提供的一种LTE系统中Prach根序列优化方法。参见图3，该装置包括：
确定模块301，用于对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值；
计算模块302，用于根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量；
补充模块303，用于当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充。
作为一种可选实施例，确定模块301，包括：
获取单元，用于获取测量报告中的时间提前量；
计算单元，用于根据时间提前量，计算任一小区的Ncs值。
作为一种可选实施例，计算单元，包括：
计算子单元，用于根据时间提前量，计算Ncs值对应的下界；
确定子单元，用于基于Ncs取值表中大于下界的Ncs值，确定任一小区的Ncs值。
作为一种可选实施例，计算子单元，用于基于任一小区对应的前导格式，计算前导格式下Prach根序列的抽样长度；根据抽样长度、时间提前量、最大多径时延拓展及向前搜索时间长度，计算Ncs值对应的下界。
作为一种可选实施例，计算模块302，用于基于任一小区对应的前导格式，确定前导格式下Prach根序列的长度；根据任一小区对应前导码的数量、长度及Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量。
作为一种可选实施例，该装置还包括：
选择模块，用于基于Ncs取值表中大于下界的Ncs值，当存在多个Ncs值对应计算得到的Prach根序列数量相同时，选择多个Ncs值中的最大值作为任一小区的Ncs值。
作为一种可选实施例，补充模块303，用于当任一小区存在预留Prach根序列时，基于任一小区的预留Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行第一次补充。
作为一种可选实施例，补充模块303，用于当任一小区不存在预留Prach根序列，或者经过第一次补充后目标数量仍大于任一小区补充后的Prach根序列数量时，对于在规划区域内且位于任一小区复用距离之外的其它小区，计算其它小区中的每一小区对应基站与任一小区对应基站之间的距离，得到其它小区对应的距离集合；
从距离集合中选取最远距离，基于最远距离对应小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行第二次补充，基于距离集合重复执行补充过程，直到达到目标数量。
作为一种可选实施例，该装置还包括：
规划模块，用于对于规划区域内的所有小区，若在Prach根序列优化的过程中需要补充Prach根序列的小区数量大于预设阈值，重新对规划区域进行Prach规划，为规划区域内所有小区统一设置新的Ncs值，新的Ncs值大于进行Prach根序列优化之前的Ncs值。
本发明实施例提供的装置，通过对于规划区域内的任一小区，根据任一小区的测量报告，确定任一小区的Ncs值。根据Ncs值，计算任一小区所需要的Prach根序列数量，并作为目标数量。当目标数量大于任一小区已有的Prach根序列数量时，基于规划区域内每个小区的Prach根序列，对任一小区的Prach根序列进行补充。由于可基于测量报告中的时间提前量，确定该小区实际所需的Prach根序列数量并作为目标数量，根据目标数量对该小区的Prach根序列进行补充，从而能够为小区更合理地配置Prach根序列资源，不会造成Prach根序列资源浪费。
另外，由于能够合理分配Prach根序列资源，从而相应小区边缘用户的接通率也比较高，不会因统一配置的Ncs值不合适而造成无线接入失败、切换失败及掉线等情况。
最后，通过在Prach根序列优化的过程中需要补充Prach根序列的小区数量大于预设阈值时，重新进行Prach规划，能够在Prach根序列资源分配不合理的情况下，及时重新分配Prach根序列资源。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。