专利名称：一种多天线基站的prach检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种多天线基站的PRACH检测方法及装置。
背景技术：
在LTE (Long Term Evolution,长期演进)系统中，随机接入过程是一个非常关键的环节，该过程是UE (User Equipment,用户终端)与eNB (evolved Node B,演进型基站)建立通信链路的前提。无论用户终端UE是在开机后初始接入小区，还是在通信过程中进行小区切换，都需要依靠随机接入过程与基站eNB建立联系。因此，LTE PRACH (PhysicalRandom Access Channel,物理随机接入信道)在非同步UE和LTE上行无线接入的传输方案中扮演了关键的角色。一般由用户终端发送随机接入信号，而PRACH接收机用于发起这一随机接入过程。由于PRACH接收机采用盲检的方式对随机接入信号进行处理，当基站配置了 8根天线时，由于每一根天线的PRACH配置的不同，PRACH接收机对随机接入信号的处理 量会成倍数增大，而基站需要在保证处理时间正常的情况下降低复杂度、减小计算量、避免漏检和虚检，因此，基站的处理压力也随着配置的天线数量的增加而增大。目前的LTE系统中，PRACH时域信号的帧结构，如图I所示，包括CP (Cyclicprefix,循环前缀)、preamble (前导码)序列和GT (Guard Time,保护时隙)。表I为前导码的参数值，这些值由帧结构和随机接入配置决定。表I
前导码格式Γτ^Tseq
O3168 · Ts 24576 · Ts
~ 21024 · Ts 24576 · Ts
~26240 · Ts 2 · 24576 · Ts
321024 · Ts 2 · 24576 · Ts
~ *
448 · Ts4096 · Ts4*仅适用于帧结构类型2中的UpPTS (Uplink Pilot Time Slot，上行传输子帧时隙)长度为4384 · Ts和5120 · Ts的特殊子帧配置。转换周期为5ms的Type2帧结构(SP帧结构类型2)的示意图如图6所示。LTE系统中，PRACH接收机采用混合时域与频域的方法，计算配置了 8根天线的基站中每一根天线的PRACH数据，将每一根天线的PRACH数据分别进行去CP处理、时域数据频谱搬移、时域数据滤波、下采样、FFT变换和频域AGC模块，再送入PRACH解调模块中进行解调，如下图2所示，其中，K为配置基站接收天线数。
在每一根天线的PRACH数据经过处理并进入PRACH接收机的序列相关模块时，本小区内的每个ZC (Zadoff-Chu，伪叠加)根序列分别与每一根接收天线上的数据进行序列相关运算。而进行序列相关运算的操作次数为队。。,*1(_(队。。,为每个小区需要的ZC根序列数量，Kant为接收天线数)，根据3GPP TS36. 211协议通过一个或多个零相关的Zadoff-Chu根序列生成preamble序列，preamble序列的长度如表2所示，采用前导码格式1 3的preamble序列(即采用了前导码格式O或格式I或格式2或格式3的preamble序列)的长度为839，而采用前导码格式4的preamble序列的长度为139。表2(preamble 序列长度)
权利要求
1.一种多天线基站的物理随机接入信道PRACH检测方法，其特征在于，包括 分别获取每一根天线对应的PRACH的频域数据的幅度方差，选取幅度方差不大于方差门限值的PRACH的频域数据对应的天线； 确定每一根选取的天线对应的PRACH的频域数据的自动增益控制AGC因子； 对AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据进行PRACH检测。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在分别获取每一根天线对应的PRACH的频域数据的幅度方差之前，包括 通过多根天线分别接收对应的时域信号； 分别对每一根天线接收到的时域信号进行去循环前缀CP处理，获取每一根天线对应的去CP后的时域数据； 分别对每一根天线对应的去CP后的时域数据进行时域数据频谱搬移、时域数据滤波、下采样和快速傅里叶变换FFT变换，获取对应的PRACH的频域数据。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述对AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据进行PRACH检测，包括 获取AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据对应天线的数目N 若N=0，则进行告警，退出多天线PRACH检测流程； 若N=l，则对每一个AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据进行序列相关检测和离散傅里叶逆变换IDFT，然后进行PRACH信号检测； 若N大于I且小于基站的天线总数，则对每一个AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据进行序列相关检测和离散傅里叶逆变换IDFT后，进行数据合并，然后进行PRACH信号检测。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述PRACH信号检测，包括 对获取的数据进行信号功率计算和噪声功率计算，并根据计算出的信号功率和噪声功率判断是否有带有前导码序列的信号接入，若有，则判断检测出PRACH中有PRACH信号，否则，判定检测出PRACH中没有PRACH信号。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括 若获取所述每一根天线对应的PRACH的频域数据的幅度方差均大于方差门限值，则进行告警，退出多天线PRACH检测流程。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括 确定每一根未被选取的天线对应的PRACH的频域数据的自动增益控制AGC因子。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于， 在LTE系统中，PRACH的时域信号的帧结构包括CP、前导码序列和保护时隙GT。
8.一种多天线基站的物理随机接入信道PRACH检测装置，其特征在于，包括 第一判断模块，分别获取每一根天线对应的PRACH的频域数据的幅度方差，选取幅度方差不大于方差门限值的PRACH的频域数据对应的天线； 确定模块，确定每一根选取的天线对应的PRACH的频域数据的自动增益控制AGC因子; 检测模块，对AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据进行PRACH检测。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括接收模块，用于通过多根天线分别接收对应的时域信号； 去CP模块，用于分别对每一根天线接收到的时域信号进行去循环前缀CP处理，获取每一根天线对应的去CP后的时域数据； 转化模块，用于分别对每一根天线对应的去CP后的时域数据进行时域数据频谱搬移、时域数据滤波、下采样和快速傅里叶变换FFT变换，获取对应的PRACH的频域数据。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述检测模块还用于 获取AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据对应天线的数目N 若N=0，则进行告警，退出多天线PRACH检测流程； 若N=l，则对每一个AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据进行序列相关检测和离散傅里叶逆变换IDFT，然后进行PRACH信号检测； 若N大于I且小于基站的天线总数，则对每一个AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据进行序列相关检测和离散傅里叶逆变换IDFT后，进行数据合并，然后进行PRACH信号检测。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括信号检测模块，用于进行所述PRACH信号检测，具体包括 对获取的数据进行信号功率计算和噪声功率计算，并根据计算出的信号功率和噪声功率判断是否有带有前导码序列的信号接入，若有，则判断检测出PRACH中有PRACH信号，否则，判定检测出PRACH中没有PRACH信号。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块，还用于， 若获取所述每一根天线对应的PRACH的频域数据的幅度方差均大于方差门限值，则进行告警，退出多天线PRACH检测流程。
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于， 确定每一根未被选取的天线对应的PRACH的频域数据的自动增益控制AGC因子。
14.如权利要求8-13中任一项所述的装置，其特征在于， 在LTE系统中，PRACH由CP、前导码序列和保护时隙GT组成。
全文摘要
本发明公开了一种多天线基站的PRACH检测方法及装置，该方法包括分别获取每一根天线对应的PRACH的频域数据的幅度方差，选取幅度方差不大于方差门限值的PRACH的频域数据对应的天线；确定每一根选取的天线对应的PRACH的频域数据的自动增益控制AGC因子；对AGC因子大于设定阈值的PRACH的频域数据进行PRACH检测，用以解决现有技术中存在的采用了多根天线的基站对PRACH检测的处理量过大和处理时间过长以及处理超时造成的漏检的问题。
文档编号H04B7/04GK102869027SQ20121033776
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者邵青, 郭晴 申请人:大唐移动通信设备有限公司