LTE隨機(jī)接入ZC序列生成及檢測(cè).pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)下行100Mbps，上行50Mbps的高速率無(wú)線接入技術(shù)，3GPP組織提出了長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)研究框架。2012年1月18日，在國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)無(wú)線通信全會(huì)中， LTE通過(guò)了IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已成為4G標(biāo)準(zhǔn)之一。
　　LTE中的隨機(jī)接入過(guò)程，是在上行鏈路中完成的。其目主要的是建立上行同步和為終端(UE)分配時(shí)頻資源。隨機(jī)接入過(guò)程中，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用Zadoff-Chu序列作為前導(dǎo)碼。在基站(eNodeB,

2、Envolved Node B)檢測(cè)終端發(fā)來(lái)的Zadoff-Chu序列時(shí)，需要和多個(gè)Zadoff-Chu根序列做滑動(dòng)相關(guān)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。
　　LTE隨機(jī)接入的前導(dǎo)生成以及接入檢測(cè)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)已日趨完善，前導(dǎo)生成算法及時(shí)域檢測(cè)算法已能達(dá)到很好的性能指標(biāo)。然而，目前的算法復(fù)雜度高，且缺少降低算法復(fù)雜度的相關(guān)研究。
　　在隨機(jī)接入過(guò)程中，發(fā)送端和終端的算法復(fù)雜度較高，主要體現(xiàn)在如下方面：在發(fā)送端生成前導(dǎo)時(shí)，經(jīng)過(guò)子載波映射的ZC(Zado

3、ff-Chu)序列長(zhǎng)度達(dá)24576點(diǎn)，最終發(fā)射的信號(hào)需對(duì)著24576點(diǎn)的序列做IDFT，這對(duì)要求低成本的終端而言是很大的限制；在接受端檢測(cè)時(shí)，由于一個(gè)小區(qū)內(nèi)最多可能有64個(gè)不同的ZC序列同時(shí)發(fā)送，因此在接收端，基站檢測(cè)一個(gè)小區(qū)內(nèi)的所有終端所發(fā)送前導(dǎo)時(shí)，需要和64個(gè)不同的本地ZC根序列做相關(guān)。
　　本文針對(duì)隨機(jī)接入過(guò)程算法復(fù)雜度高的問(wèn)題，研究了如何降低發(fā)送端前導(dǎo)生成以及接收端接入檢測(cè)的算法復(fù)雜度。并且，該方法可并行執(zhí)行，適合在多核處

4、理器中實(shí)現(xiàn)。
　　首先，在發(fā)送端，針對(duì)Zadoff-Chu序列的DFT變換，本文提出一種新方法，使得用少量點(diǎn)乘和加法運(yùn)算，和少量存儲(chǔ)量即能得到 DFT變換結(jié)果；針對(duì)ZC(Zadoff-Chu)序列經(jīng)子載波映射后超長(zhǎng)序列的IDFT變換，本文利用其序列為稀疏序列的特點(diǎn)，在Cooley-Turkey算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出一種新方法，使其與Cooley-Turkey相比，復(fù)數(shù)乘法次數(shù)降低了26.1％，復(fù)數(shù)加法次數(shù)降低了36.7%。

5、r>　　其次，針對(duì)LTE小區(qū)下基站需同時(shí)檢測(cè)64個(gè)不同的ZC序列，提出了ZC序列分組檢測(cè)算法，用于在同時(shí)檢測(cè)多個(gè)不同ZC序列時(shí)，降低檢測(cè)算法的時(shí)間復(fù)雜度，同時(shí)性能損失極小。
　　最后，對(duì)本文研究的算法，進(jìn)行了算法性能與復(fù)雜度分析，并做了仿真驗(yàn)證，證明了本文研究的算法的可行性與優(yōu)勢(shì)。
　　本文設(shè)計(jì)的 LTE隨機(jī)接入過(guò)程中的前導(dǎo)生成及 ZC序列檢測(cè)算法，降低了隨機(jī)接入過(guò)程的算法復(fù)雜度，并能并行實(shí)現(xiàn)；與此同時(shí)，該算法性能逼近原算法