無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法:專利背景,發明內容,專利目的,技

《無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法》是中興通訊股份有限公司於2008年1月17日申請的專利，該專利的申請號為200810003371X，公布號為CN101217807，公布日為2008年7月9日，發明人是郝鵬、喻斌、夏樹強、戴博、梁春麗。該發明涉及一種無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法。

《無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法》包含如下步驟：根據RACH所需支持的最大小區半徑值確定Ncs上限值Ncs_max，選擇小於等於Ncs_max的Ncs值作為初始Ncs集合中的元素；根據公式Nr=[M/（Npre/Ncs）]計算所述初始Ncs集合中的各元素對應的根序列數Nr；並將初始Ncs集合中與其它元素具有相同Nr值的元素刪除，生成各元素具有不同Nr值的篩選Ncs集合；若所述篩選Ncs集合的元素個數N大於系統支持的最大NCS個數P，則從該集合中刪除N－P個元素，生成最終的Ncs集合；否則將所述篩選Ncs集合作為最終的Ncs集合；其中，M為每個小區所需要的前導數；Npre為前導序列長度。

2013年10月，《無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法》獲得第十五屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法》摘要附圖）

基本介紹

中文名：無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法
類別：發明專利
公布號：CN101217807
公布日：2008年7月9日
申請號：200810003371X
申請日：2008年1月17日
申請人：中興通訊股份有限公司
地址：廣東省深圳市南山區高新技術產業園科技南路中興通訊大廈法律部
發明人：郝鵬、喻斌、夏樹強、戴博、梁春麗
分類號：H04Q7/38（2006.01）、H04B7/26（2006.01）
專利代理機構：北京安信方達智慧財產權代理有限公司
代理人：龍洪、霍育棟

專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,流程實施例,套用實施例,榮譽表彰,

專利背景

圖1為LTE（Long Term Evolution，長期演進）系統TDD（Time Division Duplex，時分復用）模式的幀結構。在這種幀結構中，一個10毫秒的無線幀被分成兩個半幀，每個半幀分成10個長度為0.5毫秒時隙（編號從0到9），兩個時隙組成一個長度為1毫秒的子幀，一個半幀中包含5個子幀（編號從0到4）。其中，子幀0固定用於下行；子幀1為特殊子幀，包含3個特殊時隙，分別是DwPTS（Downlink PilotTime Slot，下行導頻時隙）、GP（Guard Period，保護間隔）及UpPTS（Uplink Pilot Time Slot，上行導頻時隙）。子幀1之後的前n個子幀用於上行傳輸（1≤n≤3），後3-n個子幀用於下行傳輸。UpPTS內可以傳輸隨機接入信道，其它上行子幀中也可以傳輸隨機接入信道，兩類隨機接入信道的結構是不同的。

在LTE系統中，隨機接入信道（Random Access Channel，簡稱RACH）使用Zadoff-Chu（簡稱ZC）序列的循環移位序列作為前導（preamble），這些循環移位序列又可以稱為零相關區域（Zero Correlation Zone，簡稱ZCZ）序列。

在實際系統中，手機開機之後首先進行下行同步，之後開始檢測廣播信道（Broadcast Channel，簡稱BCH）。基站通過BCH信道通知手機該小區RACH信道可以使用的第一條ZC序列的索引以及循環移位的步長，手機根據索引利用某種映射規則計算出相應的ZC序列的序列號，然後根據循環移位步長以及一定的“循環移位限制規則”生成可用的ZCZ序列。如果ZCZ序列的數量少於門限值M，則手機自動遞增序列索引，利用下一條ZC序列繼續生成ZCZ序列，直到ZCZ序列的總數大於等於上述門限值為止。最後，手機在所有生成的可用ZCZ序列中隨機選擇一條作為preamble傳送。

循環移位量（Ncs）的選擇對於系統性能有較大的影響。若循環移位量過大，則每條ZC序列產生的ZCZ序列數量就會變小，導致ZC序列的重用因子減小（重用因子被定義為“使用不同ZC序列的小區的數量），增加了小區間的干擾；若循環移位量過小，則支持的覆蓋範圍就會變得很小，不能滿足組網需求。另外，Ncs設計的不合理，還會導致兩條preamble完全正交的機率降低，增加小區內用戶間的干擾。

因此，有必要設計一組合理的Ncs，使其可以滿足系統的最大覆蓋要求，並且，在不同覆蓋需求的條件下，又可以選擇合適的Ncs，使得ZC序列重用因子達到最大，兩preamble正交的機率最高。截至2008年1月還沒有相關的技術方案。

發明內容

專利目的

《無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法》所要解決的技術問題是克服2008年1月以前技術的不足，提出一種在可以滿足系統的最大覆蓋要求的情況下，生成合適的Ncs集合，使得使用該集合中包含的隨機接入信道循環移位量時，可減少小區間及小區內的干擾。

技術方案

《無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法》提供一種無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法，該方法包含如下步驟：

A：根據RACH所需支持的最大小區半徑值確定Ncs上限值Ncs_max，選擇小於等於Ncs_max的Ncs值作為初始Ncs集合中的元素；

B：根據公式

計算所述初始Ncs集合中的各元素對應的根序列數Nr；並將初始Ncs集合中與其它元素具有相同Nr值的元素刪除，生成各元素具有不同Nr值的篩選Ncs集合；

C：若所述篩選Ncs集合的元素個數N大於系統支持的最大NCS個數P，則從該集合中刪除N-P個元素，生成最終的Ncs集合；否則將所述篩選Ncs集合作為最終的Ncs集合；其中，M為每個小區所需要的前導數；Npre為前導序列長度。

此外，步驟A中，將大於等於Ncs_min且小於等於Ncs_max的Ncs值作為所述初始Ncs集合的元素；

其中，

或Ncs_min為

或Ncs_min為和設定的門限值Ncs_th中的最大值。

此外，步驟B中，對於所述初始Ncs集合中具有相同Nr值的多個元素，保留其中Ncs值最小的元素，刪除其餘元素，生成所述各元素具有不同Nr值的篩選Ncs集合。

此外，步驟C中，若N大於P，則將所述篩選Ncs集合中由小到大的P-1個Ncs值，以及所述篩選Ncs集合中最大的Ncs值作為所述最終的Ncs集合的元素，刪除其餘N-P個元素。

此外：

若R＝1.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝4，則所述最終的Ncs集合為：{8，10，12，15}；

若R＝1.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝2，則所述最終的Ncs集合為：{8，15}；

若R＝1.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝3，則所述最終的Ncs集合為：{8，10，15}；

若R＝1.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{15}；

若R＝1.55千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{16}；

若R＝1.26千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{14}；

若R＝1.11千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{13}；

若R＝1.0千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{12}；

若R＝0.82千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{11}；

若R＝0.68千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{10}；

若R＝0.53千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{9}；

若R＝0.39千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{8}；

若R＝0.24千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{7}；

若R＝0.1千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{6}；

若R＝1.55千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝64，P＝4，則：所述最終的Ncs集合為：{6，8，10，16}；

若R＝1.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝64，P＝4，則：所述最終的Ncs集合為：{6，8，10，15}；

若R＝1.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{6，15}；

若R＝1.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝64，P＝3，則：所述最終的Ncs集合為：{6，8，15}；

若R＝1.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝16，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{8，15}；

若R＝1.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝16，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{15}；

若R＝0.4千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝16，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{8}；

若R＝1.6千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝16，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{8，16}；

若R＝1.6千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝6，M＝16，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{16}；

若R＝1.5千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝16，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{8，10}；

若R＝1.2千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝16，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{8}；

若R＝1.5千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝16，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{10}；

若R＝1.5千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝4，則：所述最終的Ncs集合為：{2，4，6，10}；

若R＝1.0千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{8，12}；

若R＝1.11千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{8，13}；

若R＝1.26千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝5.2 微秒，Ncs_th＝7，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{8，14}；

若R＝1.5千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝6，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{6，10}；

若R＝1.5千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝4，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{4，10}；

若R＝1.5千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{2，10}；

若R＝1.2千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝4，則：所述最終的Ncs集合為：{2，4，6，8}；

若R＝1.5千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝4，M＝64，P＝4，則：所述最終的Ncs集合為：{4，6，8，10}；

若R＝1.2千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝6，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{6，8}；

若R＝1.2千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝4，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{4，8}；

若R＝1.2千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{2，8}；

若R＝0.9千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{2，6}；

若R＝0.9千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝4，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{4，6}；

若R＝0.6千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝2，則：所述最終的Ncs集合為：{2，4}；

若R＝0.6千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{4}；

若R＝0.3千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝1，則：所述最終的Ncs集合為：{2}；

若R＝2.2千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝7，則：所述最終的Ncs集合為：{2，4，6，8，10，12，15}；

若R＝2.2千米，Tpre＝133 微秒，Npre＝139或137，Tds＝0 微秒，Ncs_th＝2，M＝64，P＝8，則：所述最終的Ncs集合為：{2，4，6，8，10，12，13，15}。

此外，使用如下集合之一作為所述最終的Ncs集合：

{8，10，12，15}；{8，15}；{8，10，15}；{15}；{16}；{14}；{13}；{12}；{11}；{10}；{9}；{8}；{7}；{6}；{6，8，10，16}；{6，8，10，15}；{6，15}；{6，8，15}；{8，15}；{15}；{8}；{8，16}；{16}；{8，10}；{8}；{10}；{2，4，6，10}；{8，12}；{8，13}；{8，14}；{6，10}；{4，10}；{2，10}；{2，4，6，8}；{4，6，8，10}；{6，8}；{4，8}；{2，8}；{2，6}；{4，6}；{2，4}；{4}；{2}；{2，4，6，8，10，12，15}；{2，4，6，8，10，12，13，15}。

此外，步驟A中，採用如下公式計算所述Ncs_max：

；其中，R為RACH所需支持的最大小區半徑值，Tpre為前導的長度，Tds為多徑信道延遲擴展的長度。

此外，步驟B中，對於所述初始Ncs集合中具有相同Nr值的多個元素，保留其中Ncs值最大的元素，刪除其餘元素，生成所述各元素具有不同Nr值的篩選Ncs集合。

此外，步驟C中，若N大於P，則：

將所述篩選Ncs集合中由大到小的P-1個Ncs值，以及所述篩選Ncs集合中最小的Ncs值作為所述最終的Ncs集合的元素，刪除其餘N-P個元素；或將所述篩選Ncs集合中由大到小的P個Ncs值作為所述最終的Ncs集合的元素，刪除其餘N-P個元素；或將所述篩選Ncs集合中由小到大的P個Ncs值作為所述最終的Ncs集合的元素，刪除其餘N-P個元素。

有益效果

《無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法》生成的Ncs集合可以滿足系統的最大覆蓋要求，並且，在不同覆蓋需求的條件下，又可以選擇合適的Ncs，使得ZC序列重用因子達到最大，兩preamble正交的機率最高，從而降低了小區間及小區內的干擾。

附圖說明

圖1為LTE系統TDD模式的幀結構示意圖；

圖2為《無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法》實施例無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法流程圖。

權利要求

1.一種無線通信系統隨機接入信道循環移位量集合的生成方法，其特徵在於，該方法包含如下步驟：

A：根據隨機接入信道RACH所需支持的最大小區半徑值R確定循環移位量Ncs上限值Ncs_max，選擇小於等於Ncs_max的Ncs值作為初始Ncs集合中的元素；

B：根據公式

，計算所述初始Ncs集合中的各元素對應的根序列數Nr；並將初始Ncs集合中與其它元素具有相同Nr值的元素刪除，生成各元素具有不同Nr值的篩選Ncs集合；

2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於：

步驟A中，將大於等於Ncs下限值Ncs_min且小於等於Ncs_max的Ncs值作為所述初始Ncs集合的元素；

其中，

或Ncs_min為

和設定的Ncs門限值Ncs_th中的最大值；Tpre為前導的長度，Tds為多徑信道延遲擴展的長度。

3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，步驟B中，對於所述初始Ncs集合中具有相同Nr值的多個元素，保留其中Ncs值最小的元素，刪除其餘元素，生成所述各元素具有不同Nr值的篩選Ncs集合。

4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，步驟C中，若N大於P，則將所述篩選Ncs集合中由小到大的P-1個Ncs值，以及所述篩選Ncs集合中最大的Ncs值作為所述最終的Ncs集合的元素，刪除其餘N-P個元素。