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CN102447532B - 一种前导码检测方法及装置 - Google Patents

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CN102447532B CN201210017995.3A CN201210017995A CN102447532B CN 102447532 B CN102447532 B CN 102447532B CN 201210017995 A CN201210017995 A CN 201210017995A CN 102447532 B CN102447532 B CN 102447532B
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Abstract

本发明公开了一种preamble检测方法及装置，用以避免现有技术中由于非理想时延带来的preamble虚检甚至漏检的问题。本发明提供的一种preamble检测方法包括：根据物理随机接入信道PRACH的时频位置，提前预设数量的采样点，提取PRACH信道的时域数据；利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰；对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，确定该检测窗对应的preamble_id，以及定时提前量TA。

Description

一种前导码检测方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种前导码(Preamble)检测方法及装置。
背景技术
TD-SCDMA长期演进(TD-LTE)系统随机接入的物理层过程使用Zadoff-Chu序列作为上行同步码，即前导码(Preamble)，在物理随机接入信道(Packet Random Access CHannel，PRACH)上进行发送。
当发送信号经过无线信道到达演进型基站(eNB)时，接收端先进行正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM)解调和根据PRACH时频资源位置解调时频资源映射，然后，将频域序列同本地根序列进行相关，根据相关出的峰值位置以及功率大小进行接入有效性判决，至此完成Preamble码的检测过程。
其中，根据LTE物理层协议，不同的前导码标识(preamble_id)会使用同一个根序列通过循环移位产生，所以目前在检测时，根据preamble_id对应的循环移位计算出其对应的检测窗，如果在检测窗内有符合判决条件的峰值，则认为有终端使用该preamble_id发起随机接入；
根据仿真以及实际测试结果，如果系统内存在非理想时延，峰值功率会发生弥散，例如，如图1所示，在preamble_id＝5对应的窗起始位置有一个尖峰，根据这个峰可以判定有终端使用preamble_id＝5发起随机接入，但是由于峰值功率发送弥散，在前一个窗的末尾也会出现一个次峰，这个次峰也可能在前一窗判定为符合条件的相关峰，则造成虚检。
综上所述，现有技术LTE系统中，存在由于非理想时延以及非线性的影响造成基站在检测preamble时出现前出窗，引起虚检或者漏检的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种preamble检测方法及装置，用以避免现有技术中由于非理想时延带来的preamble虚检甚至漏检的问题。
本发明实施例提供的一种preamble检测方法包括：
根据物理随机接入信道PRACH的时频位置，提前预设数量的采样点，提取PRACH信道的时域数据；
利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰；
对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，确定该检测窗对应的preamble_id，以及定时提前量TA。
本发明实施例提供的一种preamble检测装置包括：
PRACH信道时域数据提取单元，用于根据物理随机接入信道PRACH的时频位置，提前预设数量的采样点，提取PRACH信道的时域数据；
判断处理单元，用于利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰；
确定单元，用于对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，确定该检测窗对应的preamble_id，以及定时提前量TA。
本发明实施例，通过根据物理随机接入信道PRACH的时频位置，提前预设数量的采样点，提取PRACH信道的时域数据；利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰；对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，确定该检测窗对应的preamble_id，以及定时提前量TA，从而解决了LTE系统中，由于非理想时延以及非线性的影响造成基站在检测preamble时出现前出窗，引起虚检或者漏检的问题。
附图说明
图1为现有技术中例举的峰值检测窗的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种preamble检测方法的总体流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种preamble检测方法的具体流程示意图；
图4为本发明实施例提供的提取时域信号的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种preamble检测装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种preamble检测方法及装置，用以避免现有技术中由于非理想时延带来的preamble虚检甚至漏检的问题。
参见图2，本发明实施例提供的一种preamble检测方法，总体包括步骤：
S101、根据物理随机接入信道PRACH的时频位置，提前预设数量的采样点，提取PRACH信道的时域数据；
S102、利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰；
S103、对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，确定该检测窗对应的preamble_id，以及定时提前量TA。
较佳地，所述利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰，包括：
通过快速傅立叶变换FFT，将PRACH信道的时域数据变换到频域，并根据PRACH信道的频域位置，从中提取出PRACH信道频域数据；
将PRACH信道频域数据与本地根序列码进行相关运算，得到相关结果；
将相关结果划分为多个检测窗，每一preamble_id对应一检测窗；
在每一preamble_id对应的检测窗内判断是否有符合预设条件的相关峰。
参见图3，本发明实施例提供的一种preamble检测方法，具体包括步骤：
S201、根据PRACH信道的时频位置，在理论位置的基础上提前N个采样点提取PRACH信道的时域数据。
其中，提取PRACH信道的时域数据时，如图4所示，时间窗提前了N个时隙(Ts)；
其中，N为大于0小于Ncs*KTA的任意数，Ncs表示零相关区间，KTA＝TSEQ/NZC，TSEQ为一个preamble符号的长度，NZC为Zadoff-Chu序列的长度，N具体可根据调测设定；
S202、将PRACH信道的时域数据经过快速傅立叶变换(Fast FourierTransform，FFT)变换到频域。
S203、根据PRACH信道的频域位置，从步骤S202中得到的频域数据中，提取出PRACH信道频域数据。
S204、将PRACH信道频域数据与本地根序列码的离散傅里叶变换(DFT)结果相点乘，并做离散傅里叶逆变换(IDFT)变换，完成相关运算，得到相关结果。
需要说明的是，本发明实施例中，不限于采用上述相关算法进行相关运算，还可以采用其他算法进行相关运算。
S205、根据零相关区间(Ncs)，计算每个preamble_id对应的检测窗的起始位置，从而确定每一检测窗内的相关峰。并在每个检测窗内对相关峰做判决，寻找是否有符号判决条件的相关峰。
如果有符合条件的相关峰，则说明对应有终端使用此preamble_id做随机接入。
S206、根据检测窗中的相关峰与该检测窗的起始位置的偏移值n(该值是预先设置好的常数)，计算定时提前量(TA)，则：
TA＝n×KTA
其中，KTA＝TSEQ/NZC，TSEQ为一个preamble符号的长度，NZC为Zadoff-Chu序列的长度。
S207、由于在步骤S201中提取PRACH信道的时域数据时，时域取窗提前N个时隙，所以步骤S206计算得到的TA结果也会偏大，需要对TA进行修正，得到修正后的TA’，其中，当TA-N＞0时，TA’＝TA-N；否则，TA’＝0。
参见图5，本发明实施例提供的一种preamble检测装置，包括：
PRACH信道时域数据提取单元11，用于根据物理随机接入信道PRACH的时频位置，提前预设数量的采样点，提取PRACH信道的时域数据；
判断处理单元12，用于利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰；
确定单元13，用于对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，确定该检测窗对应的preamble_id，以及定时提前量TA。
较佳地，所述判断处理单元12，具体用于：
通过快速傅立叶变换FFT，将PRACH信道的时域数据变换到频域，并根据PRACH信道的频域位置，从中提取出PRACH信道频域数据；
将PRACH信道频域数据与本地根序列码进行相关运算，得到相关结果；
将相关结果划分为多个检测窗，每一preamble_id对应一检测窗；
在每一preamble_id对应的检测窗内判断是否有符合预设条件的相关峰。
较佳地，所述判断处理单元12，对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，采用如下公式确定该检测窗对应的TA：
TA＝n×KTA
其中，n表示检测窗中的相关峰与该检测窗的起始位置的偏移值，KTA＝TSEQ/NZC，TSEQ为每一preamble符号的长度，NZC为Zadoff-Chu序列的长度。
较佳地，该装置还包括：
修正单元14，用于根据所述预设数量的时隙，对定时提前量TA进行修正。
较佳地，所述修正单元14，采用如下方式对定时提前量TA进行修正：
当TA-N＞0时，TA’＝TA-N；否则，TA’＝0；
其中，TA’为修正后的定时提前量，N为所述预设数量的时隙。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案，在于提取PRACH时域数据时固定提前，造成相关峰值循环移位，保证即使有功率弥散，弥散后峰值以及次峰都能在原检测窗内，然后在TA计算时，将循环移位带来的TA误差修正，在不影响检测精度的同时，防止pramble虚检的产生；根据实测结果，本发明实施例能在不影响检测精度的同时，有效防止preamble虚检的产生。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种前导码preamble检测方法，其特征在于，该方法包括： 
根据物理随机接入信道PRACH的时频位置，提前预设数量的采样点，提取PRACH信道的时域数据； 
利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰； 
对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，确定该检测窗对应的preamble_id，以及定时提前量TA； 
根据所述预设数量的时隙，采用如下方式对定时提前量TA进行修正： 
当TA–N>0时，TA’=TA–N;否则，TA’=0； 
其中，TA’为修正后的定时提前量，N为所述预设数量的时隙。 
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰，包括： 
通过快速傅立叶变换FFT，将PRACH信道的时域数据变换到频域，并根据PRACH信道的频域位置，从中提取出PRACH信道频域数据； 
将PRACH信道频域数据与本地根序列码进行相关运算，得到相关峰； 
确定每一检测窗内的相关峰，并在每一检测窗内判断是否有符合预设条件的相关峰。 
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，采用如下公式确定该检测窗对应的TA： 
TA＝n×KTA
其中，n表示检测窗中的相关峰与该检测窗的起始位置的偏移值，KTA＝TSEQ/NZC，TSEQ为每一preamble符号的长度，NZC为Zadoff-Chu序列的长度。 
4.一种preamble检测装置，其特征在于，该装置包括： 
PRACH信道时域数据提取单元，用于根据物理随机接入信道PRACH的 时频位置，提前预设数量的采样点，提取PRACH信道的时域数据； 
判断处理单元，用于利用PRACH信道的时域数据，在每一前导码标识preamble_id对应的检测窗内，判断是否有符合预设条件的相关峰； 
确定单元，用于对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，确定该检测窗对应的preamble_id，以及定时提前量TA； 
修正单元，用于根据所述预设数量的时隙，采用如下方式对定时提前量TA进行修正： 
当TA–N>0时，TA’=TA–N;否则，TA’=0； 
其中，TA’为修正后的定时提前量，N为所述预设数量的时隙。 
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述判断处理单元，具体用于： 
通过快速傅立叶变换FFT，将PRACH信道的时域数据变换到频域，并根据PRACH信道的频域位置，从中提取出PRACH信道频域数据； 
将PRACH信道频域数据与本地根序列码进行相关运算，得到相关结果； 
将相关结果划分为多个检测窗，每一preamble_id对应一检测窗； 
在每一preamble_id对应的检测窗内判断是否有符合预设条件的相关峰。 
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述判断处理单元，对于有符合预设条件的相关峰的检测窗，采用如下公式确定该检测窗对应的TA： 
TA＝n×KTA
其中，n表示检测窗中的相关峰与该检测窗的起始位置的偏移值，KTA＝TSEQ/NZ，TSEQ为每一preamble符号的长度，NZC为Zadoff-Chu序列的长度。 
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