物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法和裝置，可顯著減少計(jì)算復(fù)雜度和存儲(chǔ)量。該方法包括以下步驟：生成物理隨機(jī)接入信道對(duì)應(yīng)的ZC根序列；對(duì)該ZC根序列進(jìn)行離散傅立葉變換；對(duì)離散傅立葉變換的輸出序列進(jìn)行子載波映射和補(bǔ)零；對(duì)映射和補(bǔ)零的序列進(jìn)行快速傅立葉逆變換；對(duì)快速傅立葉逆變換后的序列進(jìn)行第一次頻譜搬移；對(duì)第一次頻譜搬移后的數(shù)據(jù)進(jìn)行過采樣濾波；以及對(duì)過采樣濾波的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次頻譜搬移，其中該第二次頻譜搬移的旋轉(zhuǎn)因子與長(zhǎng)度為Nsys的快速傅立葉變換的旋轉(zhuǎn)因子相同。
【專利說明】物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及長(zhǎng)期演進(jìn)(Long term Evolution, LTE)系統(tǒng),尤其是涉及LTE系統(tǒng)中的物理隨機(jī)接入信道(Physical Random Access Channel, PRACH)基帶信號(hào)的生成方法和
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]LTE 的物理層基于正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing, 0FDM)技術(shù)，子載波寬度為Λ f=15KHz，最大支持20MHz帶寬。在時(shí)域上，基本的時(shí)間單位用Ts=l/(15000X2048)s表示。其中，15000即為一個(gè)子載波寬度Af, 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)。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備(User Equipment, UE)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。
[0004]LTE的上行使用單載波頻分多址接入(Single Carrier Frequency DivisionMultiplex Access, SC-FDMA)技術(shù)。相對(duì)正交頻分多址接入(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access, 0FDMA), SC-FDMA 在發(fā)送端增加離散傅里葉變換(DiscreteFourier Transform, DFT)的處理，因此也可以看作基于DFT擴(kuò)頻的OFDM (DFT-S-OFDM)?
[0005]在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，上行資源 劃分為iVg個(gè)資源塊(RB, Resource Block),每個(gè)資源塊包含的子載波個(gè)數(shù)為=12。況恐的大小取決于上行的發(fā)送帶寬，由小區(qū)配置，^'UL =110對(duì)應(yīng)最大上行帶寬。
[0006]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)。
[0007]LTE中的PRACH的由一組前導(dǎo)(Preamble)序列表示。前導(dǎo)序列的組成部分包括由ZC (Zadoff-Chu)序列生成的長(zhǎng)度為Tseq的基本序列和長(zhǎng)度為Tep的循環(huán)前綴(CP)，如圖1所示。
[0008]前導(dǎo)序列共有5種格式，F(xiàn)ormat (TFormat 4,通過哪種格式發(fā)送由高層確定。其中Format 4是時(shí)分雙工(Time Division Duplexing, TDD)結(jié)構(gòu)特有的,在上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS)上發(fā)送。具體配置參考下表1。
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，包括以下步驟: 生成物理隨機(jī)接入信道對(duì)應(yīng)的ZC根序列； 對(duì)該ZC根序列進(jìn)行離散傅立葉變換； 對(duì)尚散傅立葉變換的輸出序列進(jìn)行子載波映射和補(bǔ)零； 對(duì)映射和補(bǔ)零的序列進(jìn)行快速傅立葉逆變換； 對(duì)快速傅立葉逆變換后的序列進(jìn)行第一次頻譜搬移； 對(duì)第一次頻譜搬移后的數(shù)據(jù)進(jìn)行過采樣濾波；以及 對(duì)過采樣濾波的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次頻譜搬移，其中該第二次頻譜搬移的旋轉(zhuǎn)因子與長(zhǎng)度為Nsys的快速傅立葉變換的旋轉(zhuǎn)因子相同。
2.如權(quán)利要求1所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，其特征在于，對(duì)快速傅立葉逆變換后的序列的與循環(huán)前綴對(duì)應(yīng)的最后一部分進(jìn)行該第一次頻譜搬移的步驟后，再進(jìn)行該過采樣濾波的步驟和該第二次頻譜搬移的步驟，從而首先生成循環(huán)前綴部分；然后再?gòu)念^將該快速傅立葉逆變換后的序列進(jìn)行該第一次頻譜搬移的步驟后，依次進(jìn)行該過采樣濾波的步驟和該第二次頻譜搬移的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，其特征在于，對(duì)于前導(dǎo)序列的格式2或3，還包括將該該快速傅立葉逆變換后的序列進(jìn)行該第一次頻譜搬移的步驟后，依次進(jìn)行該過采樣濾波的步驟和該第二次頻譜搬移的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，其特征在于，該第一次頻譜搬移、該過采樣濾波的步驟和該第二次頻譜搬移的步驟是流水實(shí)現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求4所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，其特征在于，該流水實(shí)現(xiàn)是使用一個(gè)乒乓緩存分段生成輸出數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，其特征在于，復(fù)用物理上行共享信道生成使用的緩存作為該乒乓緩存。
7.—種物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，包括以下步驟: 生成物理隨機(jī)接入信道對(duì)應(yīng)的ZC根序列； 對(duì)該ZC根序列進(jìn)行離散傅立葉變換； 對(duì)離散傅立葉變換的輸出序列進(jìn)行子載波映射和補(bǔ)零，且在映射和補(bǔ)零的同時(shí)進(jìn)行第一次頻譜搬移； 對(duì)映射和補(bǔ)零的序列進(jìn)行快速傅立葉逆變換； 對(duì)快速傅立葉逆變換后的序列進(jìn)行過采樣濾波；以及 對(duì)過采樣濾波的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次頻譜搬移，其中該第二次頻譜搬移的旋轉(zhuǎn)因子與長(zhǎng)度為Nsys的快速傅立葉變換的旋轉(zhuǎn)因子相同。
8.如權(quán)利要求7所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，其特征在于，該過采樣濾波的步驟和該第二次頻譜搬移的步驟是流水實(shí)現(xiàn)。
9.如權(quán)利要求8所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，其特征在于，該流水實(shí)現(xiàn)是使用一個(gè)乒乓緩存分段生成輸出數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成方法，其特征在于，復(fù)用物理上行共享信道生成使用的緩存作為該乒乓緩存。
11.一種物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，包括 :ZC根序列生成模塊，用于生成物理隨機(jī)接入信道對(duì)應(yīng)的ZC根序列； 離散傅立葉變換模塊，用于對(duì)該ZC序列進(jìn)行離散傅立葉變換； 子載波映射和補(bǔ)零模塊，用于對(duì)離散傅立葉變換的輸出序列進(jìn)行子載波映射和補(bǔ)零； 快速傅立葉逆變換模塊，用于對(duì)映射和補(bǔ)零的序列進(jìn)行快速傅立葉逆變換； 第一頻譜搬移模塊，用于對(duì)快速傅立葉逆變換后的序列進(jìn)行第一次頻譜搬移； 過采樣濾波模塊，用于對(duì)第一次頻譜搬移后的數(shù)據(jù)進(jìn)行過采樣濾波；以及第二頻譜搬移模塊，對(duì)過采樣濾波的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次頻譜搬移，其中該第二次頻譜搬移的旋轉(zhuǎn)因子與長(zhǎng)度為Nsys的快速傅立葉變換的旋轉(zhuǎn)因子相同。
12.如權(quán)利要求11所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)控制模塊，用于:將第一次頻譜搬移后的數(shù)據(jù)中與循環(huán)前綴對(duì)應(yīng)的最后一部分送入該過采樣濾波模塊，然后再?gòu)念^將該第一次頻譜搬移后的數(shù)據(jù)送入該過采樣濾波模塊。
13.如權(quán)利要求12所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，其特征在于，對(duì)于前導(dǎo)序列的格式2或3，該數(shù)據(jù)控制模塊還用于再次將該第一次頻譜搬移后的數(shù)據(jù)送入該過采樣濾波模塊。
14.如權(quán)利要求11所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，其特征在于，該第一頻譜搬移模塊、該過采樣濾波模塊和該第二次頻譜搬移模塊是流水實(shí)現(xiàn)。
15.如權(quán)利要求11或13所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，其特征在于，該過采樣濾波模塊和該第二次頻譜搬移模塊是集成于一模塊中并共享存儲(chǔ)。
16.如權(quán)利要求13所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，其特征在于，還包括一乒乓緩存，用于分段生成輸出`數(shù)據(jù)。
17.—種物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，包括: ZC根序列生成模塊，用于生成物理隨機(jī)接入信道對(duì)應(yīng)的ZC根序列； 離散傅立葉變換模塊，用于對(duì)該ZC序列進(jìn)行離散傅立葉變換； 子載波映射和補(bǔ)零模塊，用于對(duì)離散傅立葉變換的輸出序列進(jìn)行子載波映射和補(bǔ)零，且同時(shí)進(jìn)行第一次頻譜搬移； 快速傅立葉逆變換模塊，用于對(duì)映射和補(bǔ)零的序列進(jìn)行快速傅立葉逆變換； 過采樣濾波模塊，用于對(duì)對(duì)快速傅立葉逆變換后的序列進(jìn)行過采樣濾波；以及頻譜搬移模塊，對(duì)過采樣濾波的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次頻譜搬移，其中該第二次頻譜搬移的旋轉(zhuǎn)因子與長(zhǎng)度為Nsys的快速傅立葉變換的旋轉(zhuǎn)因子相同。
18.如權(quán)利要求17所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，其特征在于，該過采樣濾波模塊和該頻譜搬移模塊是流水實(shí)現(xiàn)。
19.如權(quán)利要求17或18所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，其特征在于，該過采樣濾波模塊和該頻譜搬移模塊是集成于一模塊中并共享存儲(chǔ)。
20.如權(quán)利要求18所述的物理隨機(jī)接入信道基帶信號(hào)的生成裝置，其特征在于，還包括一乒乓緩存，用于分段生成輸出數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】H04L25/03GK103516500SQ201210222996
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】徐兵, 王乃博 申請(qǐng)人:聯(lián)芯科技有限公司