[发明专利]基于随机接入过程的检测方法和检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于随机接入过程的检测方法和检测装置。

背景技术

随机接入(Random Access)是UE(User Equipment，用户设备)在开始和网络通信之前的接入过程。在LTE系统中，随机接入可以分为两种类型：同步随机接入(Synchronized Random Access)和非同步随机接入(Non-synchronized Random Access)。当UE已经和系统取得上行同步时，UE的随机接入过程称为同步随机接入；当UE尚未和系统取得上行同步或者丢失了上行同步时，UE的随机接入过程称为非同步随机接入。由于在进行非同步随机接入时，UE尚未取得精确的上行同步，因此非同步接入区别于同步接入的一个主要特点在于：要估计、调整UE上行发送时钟，将同步误差控制在CP(Cyclic Prefix，循环前缀)长度之内。

一般情况下，UE在开机后首先通过SCH(SynchronizationChannel，同步信道)进行下行同步，获得无线帧号、子帧的接收位置及小区ID；之后检测BCH(Broadcast Channel，广播信道)，获取系统信息，其中包括RACH(Random Access Channel，随机访问信道)的配置信息；最后通过该RACH信道进行上行同步，完成接入系统的过程。该过程属于非同步随机接入。

3GPP(3^rd Generation Partnership Proiect，第三代伙伴项目)LTE(Long Term Evolution，长期演进)协议中给出了上行随机接入的多条前导序列，UE在上行同步发射过程中，根据下行同步确定的无线帧及子帧位置获得RACH信道位置，从可用的序列中随机选择一条作为前导发射，基站对其进行检测，以确定上行同步的定时调整量，并将其发射给UE，UE根据下发的定时调整量对上行发射数据时刻进行调整，从而实现上行信道的时间同步。

LTE协议中规定的上行随机接入前导序列为ZC(Zadoff-Chu)序列，第u个根ZC序列定义为：

xu(n)=e-jπun(n+1)NZC,]]>0≤n≤N_ZC-1，

其中，u是根序列索引号，N_zc是ZC序列的长度且N_zc是素数，LTE协议中规定其值大小为839或139。

在LTE系统中，每个小区都会分配64个用于前导码的序列，这64个序列可以是来自同一个根序列的不同循环移位序列，也可以是来自不同根序列的不同循环移位序列。ZC的根序列及其循环移位序列本身具有良好的自相关特性，而且其不同序列间的互相关性较小。因此基站可以利用ZC序列的相关特性对随机接入信号进行时域相关检测来获得上行的定时同步调整量。

时域相关检测方法为：对接收到的信号与本地序列的各循环移位的复共轭进行点乘并求和，得到所有循环移位采样点的时域相关值，利用IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation，逆快速傅立叶变换)特性，可以将此过程等效为接收到的频域信号与本地频域序列复共轭点乘后，变换到时域。则时域相关检测的数学形式表示如下：

假设接收信号的时域形式为y(m)，频域形式为Y(k)；本地序列时域形式为x(m)，频域形式为X(k)，则时域相关函数R(m)可表示为：