为无线网络的随机接入信道估计信号与干扰加噪声比的装置和方法_2

文档序号:9673261阅读:来源:国知局
中,一个前导码检 测器基于一个根前导码序列能够用于检测所有的签名。
[0018] 所接收的信号与所有的可用根前导码序列相关W检测肥前导码发射。每个可用 根前导码序列包括相应的根前导码频率响应210A-210N和220A-220N。复共辆器212A-212N 和222A-222N计算根前导码频率响应210A-210N和220A-220N的复共辆。倍频器214A-214N 和224A-224N通过具有根前导码序列复共辆的解映射的副载波的副载波来倍频副载波W 执行相关。
[0019] 在前导码检测器200中PRACH前导码检测运用基于功率样本的处理,该处理将每 个功率样本与前导码检测阔值进行比较。基站声明相应检测的签名并且针对超过检测阔值 的任何功率样本估计相关肥延迟。前导码检测器200的实施例概括运用CP期间数据的滑 动窗口的基于样本的前导码检测。代替每个功率样本,在滑动窗口内的所接收前导码能量 与前导码检测阔值进行比较,该前导码检测阔值定义为:
[0021]其中,Td。,是绝对前导码检测阔值,当没有前导码发射时,基于预定义的虚警报概 率,
是预定的相对前导码检测阔值,N"是接收天线数目,Rwq是序列重复数目,并且 丫。是噪声基底估计。
[0022] 基于样本的方法能够视为具有一个样本的滑动窗口的基于该滑动窗口的方法的 具体情况。在本文描述的实施例中,窗口能够是窗口过滤器,比如单元脉冲窗口过滤器、矩 形窗口过滤器、S角窗口过滤器、Hamming窗口过滤器、Hann窗口过滤器、余弦窗口过滤器、 Lanczos窗口过滤器、Bartlett窗口过滤器、Gauss窗口过滤器、Bartlett-Hann窗口过滤 器、Blackman窗口过滤器、或Kaiser窗口过滤器的结果。窗口过滤器的过滤器抽头可自适 应的计算。 阳02引前导码检测器200在频域内在零填充器216A-216N和226A-226N中通过零填充相 关来上采样前导码,使得信号长度是2的幕数。逆频变换器218和228将频域信号转换至 时域信号。信号功率转换器219和229计算时域信号绝对值的平方。加法器230将所得功 率信号相加。
[0024] 噪声基底估计器232、峰值捜索器234、W及SINR估计器338在时域信号上操作。 当没有前导码发射时,假定预定义的虚警概率推导出前导码检测阔值Td。,。借助基于滑动窗 口的前导码检测,前导码检测阔值是具有Wtp>L样本的滑动窗口长度W。。的单样本情况的 直接扩展,其中L是前导码上采样率。
[00巧]噪声基底估计器232基于由加法器230提供的时域功率样本可生成两种不同的噪 声基底估计。生成用于前导码检测的第一噪声基底估计T。,并且在前导码检测之后,生成 用于SINR计算的第二噪声基底估计F(其不同于丫。)。针对噪声基底Y。的计算,噪声基 底估计器计算噪声基底阔值为:
[0027] 其中,IV,是预定义的PRACH虚警率,Niwt是在变换器218和228执行的逆变换的大 小,Z(i)是由加法器230生成的功率样本,W及FzW=I-C-''是用于具有加性高斯白噪 声输入的中屯、卡方分布的累积分布函数(CD巧。量^
是基于预定义的虚警率的预定的 归一化相对噪声基底阔值。
[0028] 应用噪声基底阔值T。,噪声基底估计器计算噪声基底丫。作为在噪声基底阔值T。 之下的平均功率:
[0029]
[0030] 其中,化是相加的样本z(i)数目。
[0031] 前导码检测器200可包括专用电路系统W及执行指令W提供本文所公开功能的 处理器的组合。例如,CP去除器204a和204b、频域变换器206a和20化、W及副载波解映 射器208a和208b可通过专用硬件电路系统来实施。副载波解映射器208a和208b的下游 功能可经由执行通过处理器从存储设备中检索的指令的处理器(如,数字信号处理器)来 实施,因此运种执行使得处理器执行本文所公开的操作。噪声基底估计器232和SINR估计 器238可通过执行存储在计算机可读介质中的指令的处理器(比如存储器)来实施。
[0032] 遗憾的是,因为多个根序列被配置在前导码检测器200处,由于在不同根序列之 间的恒定互相关,所W在一个根序列处所接收的前导码导致在另一个根序列处的噪声基底 估计T。。因此,针对根序列的噪声基底估计T。能够包括来自在不同根序列处所接收的前 导码的干扰。除了运个互相关干扰之外,当多个前导码在给定根序列处被接收时,在给定根 序列处的噪声基底估计也增加,由于增加了多个前导码的总接收功率。增加的噪声基底有 害的影响了SINR。
[0033] 为了减缓前导码能量对噪声基底和SINR计算的影响,噪声基底估计器232在前导 码检测后计算第二噪声基底估计f。。噪声基底估计f。将前导码信号能量从噪声基底计算中 排除,该噪声基底估计提供更精确的噪声基底值并最终提供更精确的SINR值。
[0034] 图3是通过各种实施例的加法器230生成用于根序列的信号功率样本的图形。在 图3中,运用一个ZC根序列的两个移位循环的相应于两个前导码的两个前导码捜索窗口为 了方便而被示出。在实践中,前导码检测器200视具体小区配置可应用任何数目的前导码 捜索窗口。示出了如本文中所描述的计算的前导码检测阔值,W及示出了应用于计算丫。和 的示例噪声基底阔值。在图3中,超过前导码检测阔值的单个前导码在窗口 302中示出。 窗口 302是长度W。。(即,循环前缀长度)的滑动前导码检测窗口。
[0035] 对于由前导码检测器200识别的每个前导码,噪声基底估计器232计算在包含所 检测的前导码的窗口W。。内的总样本功率E。。。窗口可在最大总功率包含在窗口之内的位 置处启动,或窗口根据所采用的前导码检测方法可在最大检测样本位置处启动。将用于每 个识别的前导码的样本功率E。。从应用于计算噪声基底f。的根序列的样本功率中排除。对 于给定根序列,噪声基底估计器232排除针对给定根序列所检测的前导码的总前导码功率 E。。,并且排除针对其它根序列所检测的前导码的衍生自E。。的互相关干扰功率。
[0036] 图4是一种在各种实施例的前导码检测器200中确定噪声基底和SINR的方法400 的流程图。尽管为了方便按顺序示出,但是示出的至少一些步骤能够W不同的次序执行和/ 或并行地执行。此外,一些实施例可仅执行示出的一些动作。至少方法400的一些操作可 通过处理器来执行,该处理器运行从非暂时性计算机可读存储介质中检索的指令。
[0037] 在方框402中,前导码检测器200作为基站(比如在网络100中的基站101)的组 件而正在操作。前导码检测器200接收由用户设备发射的无线信号,并且检测在多个根序 列中的每个处由用户设备发射的前导码。
[0038] 在方框404中,对于每个根序列,噪声基底估计器232计算针对每个检测的前导码 的功率E。。(即,在窗口W。。内样本功率的总和),并计算针对每个根序列的平均接收样本功 率,所述平均接收样本功率排除针对根序列的所检测的每个前导码的E。。。因此,噪声基底 估计器232计算用于将前导码样本从功率计算中排除的每个根序列的功率。
[0039] 在方框406中,对于每个根序列,噪声基底估计器232计算第二噪声基底阔值作 为:(a)基于目标错误的前导码检测率的预定的归一化相对噪声基底阔值,W及化)排除针 对在根序列中所检测的前导码计算的E。。值的平均接收样本功率的乘积。
[0040] 在方框408中,噪声基底估计器232为每个根序列计算,噪声基底估计作为第二 噪声基底阔值之下的所接收样本的平均功率,所述平均功率排除针对在根序列处检测的前 导码计算的E。。值。
[0041] 在方框410中,噪声基底估计器232为每个根序列计算在每个其它根序列处检测 的前导码的总干扰能量。噪声基底估计器232为每个根序列计算干扰能量作为用于根序列 巧。P)检测的所有前导码的能量总和减去在相应于针对根序列所检测的每个前导码的窗口 w。。内的噪声能量。
[0042] 在方框412中,噪声基底估计器232为每个根序列计算针对每个其它根序列的互 相关干扰功率。噪声基底估计器232通过将针对根序列的总干扰能量除W针对根序
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