一种用于LTE超大小区随机接入时延的检测方法与流程

本发明属于无线通信
技术领域：
，具体的说是涉及一种用于lte超大小区随机接入时延的检测方法。
背景技术：
：分时长期演进(timedivision-longtermevolution,td-lte)与其他技术相比，具有数据率高、小区覆盖大、频谱利用率高等优势，因此在各个领域都得到了应用和拓展。例如在航空场景下飞机与地面基站的通信，要求单个基站覆盖范围比较大(200km)，以降低在航线上部署基站的成本，小区覆盖的增大使时延增大，使用普通单窗口随机接入检测算法会导致时延超过一定范围的飞机用户无法正确定时，需要使用随机接入双窗口算法。表1描述了td-lte协议中规定的5中随机接入前导格式及各自对应的小区半径。表1td-lte协议中随机接入前导格式及支持小区半径大小随机接入前导配置tcptseqgt小区半径格式03168ts24576ts2976ts14.5km格式121024ts24576ts15840ts77km格式26240ts2·24576ts6048ts30km格式321024ts2·24576ts21984ts100km格式4448ts4096ts614ts3kmtd-lte支持的最大小区半径为100km，由于需要将小区半径扩大到超过td-lte支持的范围200km，如果采用普通单窗口单次检测算法，当用户时延超过100km时，无法检测到相关峰，所以要采用双窗口检测算法。图1描述了基站接收到上行随机接入的preamble信号后，双窗口算法的时序图。第一个窗口取无线帧中发送preamble信号的第一个子帧后，tseq+tcp长度的信号，做相关运算，如果检测到超过门限的相关峰，则检测成功，相关峰的位置就是实际时延大小；如果没有检测到超过门限的相关峰，则第二个窗口取第一个窗口一定延时后的tseq+tcp长度的信号，再做相关运算，如果检测到超过门限的相关峰，则检测成功，相关峰的位置加上第二个窗口的延时大小就是实际时延大小，如果没有检测到超过门限的相关峰，则检测失败。由图1可以看出，当实际时延恰好大于第二个窗口与第一个窗口之间延时的情况下，即处于小区覆盖范围中间的用户，第一个窗口仍包含绝大部分序列，相关运算后得到的相关峰可能超过门限，这时检测到的时延并不是实际时延，产生错误。因此，相关技术中存在超大小区的中间用户时延估计不准确，无法判断其时延是否超出算法性能不好的问题。技术实现要素：本发明的目的是针对上述问题，提出一种判断终端时延是否是超过td-lte协议的大时延的方法，解决相关技术中对于处于超大小区覆盖的中间用户时延检测不准确的问题。本发明的技术方案是：一种用于lte超大小区随机接入时延的检测方法，该检测方法用于检测超远距离通信下随机接入检测终端时延是否超过td-lte协议范围的大时延，其特征在于，包括以下步骤：s1、提取接收到含有时延的随机接入前导序列最前端tseq长度的序列，对提取的序列进行至少包括解映射、滤波和降采样的预处理，获得判断序列j；s2、本地产生不含时延的随机接入前导序列最前端tseq长度的序列，对产生的序列进行降采样预处理，获得序列组z；s3、将步骤s1中获得的判断序列j和步骤s2中获得的序列组z做相关，判断相关峰高度是否有大于门限的，如果有大于门限的，在双窗口检测算法中，第一个窗口内序列与本地序列做相关，判断相关峰是否大于门限，如果大于门限，则时延为不超过td-lte协议支持的小时延，时延大小是第一个窗口的相关峰位置，检测成功；如果相关峰高度没有大于门限的，则第二个窗口内序列与本地序列做相关，判断相关峰是否大于门限，如果大于门限，则时延为超过td-lte协议支持的大时延，时延大小是第二个窗口的相关峰位置，检测成功；其他情况下，检测失败。根据本发明的技术方案，提供一种用户设备，包括：第一处理模块，提取接收序列前tseq长度序列1。第二处理模块，对序列1进行解映射、滤波、降采样的预处理。第三处理模块，本地产生前导序列最前端tseq长度序列组2。第四处理模块，对序列组2进行降采样的预处理。第五处理模块，将两个序列做相关。第六处理模块，判断相关峰的大小是否超过门限值，并与第一个窗口序列检测的结果结合判断是否进行第二个窗口的检测。本发明的有益效果是：通过分析超远距离下随机接入双窗口算法的特点，提出了一种通过判断序列前端是否存在数据的方法，有效地解决了处于超大小区覆盖的中间用户时延检测不准确的问题。附图说明图1为现有技术的双窗口算法时序图；图2为本发明中判断序列前端是否存在数据方法的流程图；图3为本发明中选取判断终端时延大小序列的时序图；图4为本发明的用户设备结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案：图2所示为本发明中随机接入方法实施例的流程图，该方法包括：步骤101，基站接收机在特定的帧上接收终端发送的随机接入前导序列信号。提取接收到信号最前端tseq长度的序列，如图3，作为判断终端时延是超过td-lte协议范围的大时延还是不超过te-lte范围的小时延的判断序列j。对本步骤提取的序列进行解映射、滤波、降采样的预处理，解映射是将序列频谱转移到低频，便于后续处理。降采样倍数可以选择不同合适的倍数。步骤102，在本地产生使用了的根序列u所对应带有循环前缀的前导序列最前端的tseq长度序列。将多个序列分别降采样，形成序列组z。步骤103，把序列z分别与判断序列j做相关，相关的方法为(不限于)：将判断序列j和序列组z变换到频域，用频域的序列组z中序列分别和判断序列j相乘再相加。步骤104，判断相关峰高度是否有大于门限的，如果有大于门限的，判断第一个窗口内序列与本地序列做相关，相关峰是否大于门限，如果大于门限，则时延为不超过td-lte协议支持的小时延，时延大小是第一个窗口的相关峰位置，检测成功；如果相关峰高度没有大于门限的，判断第二个窗口内序列与本地序列做相关，相关峰是否大于门限，如果大于门限，则时延为超过td-lte协议支持的大时延，时延大是第二个窗口的相关峰位置，检测成功；其他情况下，检测失败。实施例：步骤201，假设小区半径为200km，时延为1.3ms，前导格式选取格式3，接收机接收前导序列，提取序列最前端长度为24576ts的序列作为判断时延大小的序列，进行预处理作为序列j。步骤202，在本地产生使用了的根序列u所对应带有循环前缀的前导序列的最前端的24576ts长度序列，并预处理，形成序列组z。步骤203，把序列组z分别与判断序列j做相关。步骤204，相关峰没有超过门限的，时延判断为超过td-lte协议规定的100km的大时延，检测第二个窗口内的序列。如图4所示，为本发明接收机实施例的结构示意图，包括：第一处理模块31，用于接收终端发送的随机接入前导序列，并提取其中用于判断时延大小的序列1。第二处理模块32，用于对序列1做解映射、滤波、降采样的预处理。第三处理模块33，用于产生本地序列组。第四处理模块34，用于对模块33中的本地序列组做降采样的预处理。第五处理模块35，用于将模块32和模块34中得到的序列做相关运算。第六处理模块36，用于判断模块35中得到的相关峰大小是否超过门限。当前第1页12