專利名稱：一種生成prach基帶信號(hào)的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生成PRACH基帶信號(hào)的方法、裝置及系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通過HSPA+(高速分組接入(HSPA，High Speed Package Access)的向下演進(jìn)版 本)等增強(qiáng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，第三代合作項(xiàng)目(3GPP，3rf GenerationPartnership Project)無 線接入技術(shù)將在未來幾年中保持競(jìng)爭(zhēng)力。為了保證在未來十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持領(lǐng)先， 3GPP無線接入技術(shù)需要一個(gè)長(zhǎng)期演進(jìn)的過程來保證其競(jìng)爭(zhēng)力。在這個(gè)背景下，3GPP成立了 長(zhǎng)期演進(jìn)項(xiàng)目(LTE，L0ngTime Evolution)計(jì)劃，該計(jì)劃目的是引入全新的無線空中接口和 各種先進(jìn)的技術(shù)，以便達(dá)到更大的傳輸速率、更小的接入延遲和更大的系統(tǒng)容量。LTE 物理層基于正交頻分復(fù)用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技術(shù)，子載波寬度為Af = 15KHz，最大支持20MHz帶寬。在時(shí)域 上，基本的時(shí)間單位用Ts = 1/(15000 X 2048) S表示。其中，15000為一個(gè)子載波寬度A f， 2048為最大帶寬時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)頻域到時(shí)域變換的IFFT點(diǎn)數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備(UE，User Equipment)的接入，無線通信系統(tǒng)都需要提供隨機(jī) 接入信道(RACH，Random Access Channel)。RACH是一個(gè)基于競(jìng)爭(zhēng)的上行信道，在不同的無 線系統(tǒng)中，隨機(jī)接入的功能也有所不同。例如，可以用作接入網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)行資源請(qǐng)求、攜帶控制 信令、進(jìn)行上行同步、調(diào)整傳輸功率等。LTE的上行使用單載波的頻分復(fù)用(SC-FDMA，Single Carrier FrequencyDivision Multiplex Access)技術(shù)。相對(duì) 0FDMA，SC-FDMA 在發(fā)送端增加 DFT 的處理，因此也可以看作基于DFT擴(kuò)頻的0FDM，即離散傅立葉變換_擴(kuò)展_正交頻分復(fù)用 (DFT-S-OFDM, Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)。物理隨機(jī)接入信道(PRACH,Physical Random Access Channel)是上行信 道，也基于SC-FDMA實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)LTE系統(tǒng)中PRACH基帶信號(hào)的生成 比較復(fù)雜，現(xiàn)有技術(shù)中沒有提供PRACH基帶信號(hào)的生成方案，尤其是沒有詳細(xì)描述在數(shù)字 基帶應(yīng)該如何生成PRACH基帶信號(hào)的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種生成PRACH基帶信號(hào)的方法、裝置及系統(tǒng)，能夠很方便的 生成PRACH的數(shù)字基帶信號(hào)。進(jìn)一步的，結(jié)合LTE的頻率柵格設(shè)置，本發(fā)明實(shí)施例還提供一 種生成PRACH基帶信號(hào)的改進(jìn)方案，能夠有效降低PRACH數(shù)字基帶處理的復(fù)雜度和存儲(chǔ)量。本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案一種生成PRACH基帶信號(hào)的方法，包括生成PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)；
將所述基本信號(hào)進(jìn)行過采樣，并低通濾波得到設(shè)定頻譜范圍內(nèi)的信號(hào)；將經(jīng)過過采樣濾波的數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜整體搬移，得到相同采樣周期的數(shù)字基 帶信號(hào)；將所述數(shù)字基帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列表示的數(shù)字基帶信號(hào)；將插入CP的數(shù)字基 帶信號(hào)上變頻到當(dāng)前小區(qū)工作的中心頻點(diǎn)上發(fā)送。一種生成PRACH基帶信號(hào)的方法，包括生成PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)；將所述基本信號(hào)的頻譜中除去IOOKHz整數(shù)倍以外的部分進(jìn)行搬移，得到相同采 樣周期的數(shù)字基帶信號(hào)；將所述數(shù)字基帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列表示的數(shù)字基帶信號(hào)；將插入CP的數(shù)字基帶信號(hào)上變頻到調(diào)整后的中心頻點(diǎn)上發(fā)送，所述調(diào)整后的中 心頻點(diǎn)是在當(dāng)前小區(qū)工作的中心頻點(diǎn)基礎(chǔ)上增加所述除去的IOOKHz整數(shù)倍。一種生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，包括第一生成模塊，用于生成PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)；過采樣濾波模塊，用于將所述基本信號(hào)進(jìn)行過采樣，并低通濾波得到設(shè)定頻譜范 圍內(nèi)的信號(hào)；整體頻譜搬移模塊，用于將經(jīng)過過采樣濾波的數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜整體搬移，得 到相同采樣周期的數(shù)字基帶信號(hào)；第一重復(fù)并插入CP模塊，用于將所述數(shù)字基帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列 表示的數(shù)字基帶信號(hào)；第一射頻上變頻模塊，用于將插入CP的數(shù)字基帶信號(hào)上變頻到當(dāng)前小區(qū)工作的 中心頻點(diǎn)上發(fā)送。一種生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，包括第二生成模塊，用于生成PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)；部分頻譜搬移模塊，用于將所述基本信號(hào)的頻譜中除去IOOKHz整數(shù)倍以外的部 分進(jìn)行搬移，得到相同采樣周期的數(shù)字基帶信號(hào)；第二重復(fù)并插入CP模塊，用于將所述數(shù)字基帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列 表示的數(shù)字基帶信號(hào)；第二射頻上變頻模塊，用于將插入CP的數(shù)字基帶信號(hào)上變頻到調(diào)整后的中心頻 點(diǎn)上發(fā)送，所述調(diào)整后的中心頻點(diǎn)是在當(dāng)前小區(qū)工作的中心頻點(diǎn)基礎(chǔ)上增加所述除去的 IOOKHz整數(shù)倍。一種生成PRACH基帶信號(hào)的系統(tǒng)，包括前述的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置。本發(fā)明實(shí)施例提供的生成PRACH基帶信號(hào)的方法、裝置及系統(tǒng)，能夠很方便且比 較直觀的生成PRACH的數(shù)字基帶信號(hào)。進(jìn)一步的，結(jié)合LTE的頻率柵格設(shè)置，本文在上述方 案的基礎(chǔ)上還提供了一種改進(jìn)方案，通過僅對(duì)部分頻譜進(jìn)行搬移，而將未進(jìn)行頻譜搬移的 部分通過調(diào)整射頻上變頻中心頻點(diǎn)予以實(shí)現(xiàn)，從而可以避免未改進(jìn)方案中過采樣濾波的計(jì) 算量，也大大減少了頻譜搬移的計(jì)算量，更重要的是，還可以減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，同時(shí)，還省略 過采樣濾波器，進(jìn)一步降低了實(shí)現(xiàn)的難度和成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的生成PRACH基帶信號(hào)的方法流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí) 施例一中Preamble序列結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的生成PRACH基帶信號(hào)的方法流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例三提供的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例四提供的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供一種生成PRACH基帶信號(hào)的方法、裝置及系統(tǒng)，能夠很方便的 生成PRACH的數(shù)字基帶信號(hào)。進(jìn)一步的，結(jié)合LTE的頻率柵格設(shè)置，本發(fā)明實(shí)施例還提供一 種生成PRACH基帶信號(hào)的改進(jìn)方案，能夠有效降低PRACH數(shù)字基帶處理的復(fù)雜度和存儲(chǔ)量。 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn) 一步詳細(xì)說明。如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例一提供的生成PRACH基帶信號(hào)的方法流程圖。所述 方法包括步驟101、生成時(shí)域的ZC根序列；其中，根據(jù)LTE標(biāo)準(zhǔn)中的協(xié)議規(guī)定在時(shí)域生成ZC根序列，即xu,v(n)序列。步驟102、將所述時(shí)域的ZC根序列變換成頻域序列；其中，將步驟101中生成的序列xu,v(n)從時(shí)域DFT變換到頻域，得到頻域序列Xu, v(k)。
Wzc-I-j^i需要說明的是，足，V(A)二 ￡x ，vO)< 其中U為生成ZC根序列的標(biāo)號(hào)
=0
(index) SZC根序列的循環(huán)移位參數(shù)(cyclic shift) ；k為頻域序列Xu, v(k)的元素編 號(hào)；η為時(shí)域序列xu,v(n)的元素編號(hào)；j為虛部的符號(hào)，等于-1開根號(hào)；Nz。為ZC根序列長(zhǎng)度。步驟103、將所述頻域序列映射到N點(diǎn)IFFT對(duì)應(yīng)的頻域點(diǎn)上，并對(duì)N點(diǎn)IFFT中的 空子載波補(bǔ)零；具體而言，PRACH的時(shí)域信號(hào)表達(dá)式為
^) = ^prach Σ S> ，》.e Νζ￡
k=0 w=0其中0 彡 t < TSEQ+TCP ； β PEACH 是幅度變換因子 ’K =-N^N^/2 ,需要說 明的是，在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，上行資源劃分為個(gè)資源塊(RB，ReS0Urce Block)，每個(gè)資源塊包 含的子載波個(gè)數(shù)為A^b =12 JV盤的大小取決于上行的發(fā)送帶寬，由小區(qū)配置，=110對(duì)應(yīng)最大上行帶寬；頻域的位置由參數(shù)控制；系數(shù)K = Af/AfKA用于區(qū)分隨機(jī)接入數(shù) 據(jù)和上行數(shù)據(jù)子載波間隔的不同，變量AfKA表示隨機(jī)接入數(shù)據(jù)的子載波空間，變量Af表 示LTE中正常子載波的頻域?qū)挾龋扔?5KHz，變量^是一固定的偏移量，決定了隨機(jī)接入數(shù) 據(jù)在物理RBs內(nèi)的頻域位置，以上兩值均通過下表1給出。
權(quán)利要求
一種生成PRACH基帶信號(hào)的方法，其特征在于，包括生成物理隨機(jī)接入信道PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)；將所述基本信號(hào)進(jìn)行過采樣，并低通濾波得到設(shè)定頻譜范圍內(nèi)的信號(hào)；將經(jīng)過過采樣濾波的數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜整體搬移，得到相同采樣周期的數(shù)字基帶信號(hào)；將所述數(shù)字基帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列表示的數(shù)字基帶信號(hào)；將插入CP的數(shù)字基帶信號(hào)上變頻到當(dāng)前小區(qū)工作的中心頻點(diǎn)上發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成PRACH基帶信號(hào)的方法，其特征在于，所述將經(jīng)過過采樣 濾波的數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜整體搬移具體是將經(jīng)過過采樣濾波的數(shù)字基帶信號(hào)乘以一個(gè) 相位偏轉(zhuǎn)序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成PRACH基帶信號(hào)的方法，其特征在于，所述將所述數(shù)字基 帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列表示的數(shù)字基帶信號(hào)中，根據(jù)Preamble序列所屬格式 的配置選擇是否重復(fù)插入CP，以及確定所述插入CP的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成PRACH基帶信號(hào)的方法，其特征在于，所述生成PRACH數(shù) 字基帶基本信號(hào)包括生成時(shí)域的ZC根序列；將所述時(shí)域的ZC根序列變換成頻域序列；將所述頻域序列映射到N點(diǎn)IFFT對(duì)應(yīng)的頻域點(diǎn)上，并對(duì)N點(diǎn)IFFT中的空子載波補(bǔ)零； 通過N點(diǎn)IFFT實(shí)現(xiàn)信號(hào)從頻域到時(shí)域的變換，得到PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)。
5.一種生成PRACH基帶信號(hào)的方法，其特征在于，包括 生成物理隨機(jī)接入信道PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)；將所述基本信號(hào)的頻譜中除去IOOKHz整數(shù)倍以外的部分進(jìn)行搬移，得到相同采樣周 期的數(shù)字基帶信號(hào)；將所述數(shù)字基帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列表示的數(shù)字基帶信號(hào)； 將插入CP的數(shù)字基帶信號(hào)上變頻到調(diào)整后的中心頻點(diǎn)上發(fā)送，所述調(diào)整后的中心頻 點(diǎn)是在當(dāng)前小區(qū)工作的中心頻點(diǎn)基礎(chǔ)上增加所述除去的IOOKHz整數(shù)倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生成PRACH基帶信號(hào)的方法，其特征在于，所述將所述基本信 號(hào)的頻譜中除去IOOKHz整數(shù)倍以外的部分進(jìn)行搬移具體是將所述基本信號(hào)乘以一個(gè)相位 偏轉(zhuǎn)序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生成PRACH基帶信號(hào)的方法，其特征在于，所述將所述數(shù)字基 帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列表示的數(shù)字基帶信號(hào)中，根據(jù)Preamble序列所屬格式 的配置選擇是否重復(fù)插入CP，以及確定所述插入CP的長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生成PRACH基帶信號(hào)的方法，其特征在于，所述生成PRACH數(shù) 字基帶基本信號(hào)包括生成時(shí)域的ZC根序列；將所述時(shí)域的ZC根序列變換成頻域序列；將所述頻域序列映射到N點(diǎn)IFFT對(duì)應(yīng)的頻域點(diǎn)上，并對(duì)N點(diǎn)IFFT中的空子載波補(bǔ)零； 通過N點(diǎn)IFFT實(shí)現(xiàn)信號(hào)從頻域到時(shí)域的變換，得到PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)。
9.一種生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，其特征在于，包括第一生成模塊，用于生成物理隨機(jī)接入信道PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)； 過采樣濾波模塊，用于將所述基本信號(hào)進(jìn)行過采樣，并低通濾波得到設(shè)定頻譜范圍內(nèi) 的信號(hào)；整體頻譜搬移模塊，用于將經(jīng)過過采樣濾波的數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜整體搬移，得到相 同采樣周期的數(shù)字基帶信號(hào)；第一重復(fù)并插入CP模塊，用于將所述數(shù)字基帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列表示 的數(shù)字基帶信號(hào)；第一射頻上變頻模塊，用于將插入CP的數(shù)字基帶信號(hào)上變頻到當(dāng)前小區(qū)工作的中心 頻點(diǎn)上發(fā)送。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，其特征在于所述整體頻譜搬 移模塊具體是將經(jīng)過過采樣濾波模塊處理后的數(shù)字基帶信號(hào)乘以一個(gè)相位偏轉(zhuǎn)序列。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，其特征在于，所述第一重復(fù)并 插入CP模塊根據(jù)Preamble序列所屬格式的配置選擇是否重復(fù)插入CP，以及確定所述插入 CP的長(zhǎng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，其特征在于，所述第一生成模 塊包括第一 ZC根序列生成單元，用于生成時(shí)域的ZC根序列； 第一 Nz。點(diǎn)DFT單元，用于將所述時(shí)域的ZC根序列變換成頻域序列； 第一子載波映射和補(bǔ)零單元，用于將所述頻域序列映射到N點(diǎn)IFFT對(duì)應(yīng)的頻域點(diǎn)上， 并對(duì)N點(diǎn)IFFT中的空子載波補(bǔ)零；第一 N點(diǎn)IFFT單元，用于將信號(hào)從頻域變換到時(shí)域，得到PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)。
13.—種生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，其特征在于，包括第二生成模塊，用于生成物理隨機(jī)接入信道PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)； 部分頻譜搬移模塊，用于將所述基本信號(hào)的頻譜中除去IOOKHz整數(shù)倍以外的部分進(jìn) 行搬移，得到相同采樣周期的數(shù)字基帶信號(hào)；第二重復(fù)并插入CP模塊，用于將所述數(shù)字基帶信號(hào)插入CP得到用Preamble序列表示 的數(shù)字基帶信號(hào)；第二射頻上變頻模塊，用于將插入CP的數(shù)字基帶信號(hào)上變頻到調(diào)整后的中心頻點(diǎn)上 發(fā)送，所述調(diào)整后的中心頻點(diǎn)是在當(dāng)前小區(qū)工作的中心頻點(diǎn)基礎(chǔ)上增加所述除去的IOOKHz 整數(shù)倍。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，其特征在于所述部分頻譜 搬移模塊具體是將所述基本信號(hào)乘以一個(gè)相位偏轉(zhuǎn)序列。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，其特征在于所述第二重復(fù) 并插入CP模塊根據(jù)Preamble序列所屬格式的配置選擇是否重復(fù)插入CP，以及確定所述插 入CP的長(zhǎng)度。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置，其特征在于，所述第二生成模 塊包括第二 ZC根序列生成模塊，用于生成時(shí)域的ZC根序列；第二 Nz。點(diǎn)DFT模塊，用于將所述時(shí)域的ZC根序列變換成頻域序列；第二子載波映射和補(bǔ)零模塊，用于將所述頻域序列映射到N點(diǎn)IFFT對(duì)應(yīng)的頻域點(diǎn)上， 并對(duì)N點(diǎn)IFFT中的空子載波補(bǔ)零；第二 N點(diǎn)IFF T模塊，用于將信號(hào)從頻域變換到時(shí)域，得到PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)。
17. 一種生成PRACH基帶信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求9至16任意一項(xiàng)所 述的生成PRACH基帶信號(hào)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種生成PRACH基帶信號(hào)的方法、裝置及系統(tǒng)。所述方法包括生成PRACH數(shù)字基帶基本信號(hào)；將所述基本信號(hào)進(jìn)行過采樣，并低通濾波得到設(shè)定頻譜范圍內(nèi)的信號(hào)；將數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜整體搬移，得到相同采樣周期的數(shù)字基帶信號(hào)；再插入CP得到用Preamble序列表示的數(shù)字基帶信號(hào)；最后上變頻到當(dāng)前小區(qū)工作的中心頻點(diǎn)上發(fā)送。本發(fā)明能夠很方便且直觀的生成PRACH的數(shù)字基帶信號(hào)。進(jìn)一步的，本發(fā)明還公開了一種改進(jìn)方案，能夠有效降低PRACH數(shù)字基帶處理的復(fù)雜度和存儲(chǔ)量。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101958855SQ20091005503
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者張善忠, 張銘虎, 王乃博, 郭華永 申請(qǐng)人:聯(lián)芯科技有限公司