LTE隨機接入ZC序列生成及檢測.pdf

1、為了實現(xiàn)下行100Mbps，上行50Mbps的高速率無線接入技術(shù)，3GPP組織提出了長期演進(LTE)研究框架。2012年1月18日，在國際電信聯(lián)盟(ITU)無線通信全會中， LTE通過了IMT-Advanced標準，現(xiàn)已成為4G標準之一。
　　LTE中的隨機接入過程，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)分配時頻資源。隨機接入過程中，協(xié)議標準采用Zadoff-Chu序列作為前導(dǎo)碼。在基站(eNodeB,

2、Envolved Node B)檢測終端發(fā)來的Zadoff-Chu序列時，需要和多個Zadoff-Chu根序列做滑動相關(guān)來進行檢測。
　　LTE隨機接入的前導(dǎo)生成以及接入檢測的協(xié)議標準已日趨完善，前導(dǎo)生成算法及時域檢測算法已能達到很好的性能指標。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。
　　在隨機接入過程中，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，經(jīng)過子載波映射的ZC(Zado

3、ff-Chu)序列長度達24576點，最終發(fā)射的信號需對著24576點的序列做IDFT，這對要求低成本的終端而言是很大的限制；在接受端檢測時，由于一個小區(qū)內(nèi)最多可能有64個不同的ZC序列同時發(fā)送，因此在接收端，基站檢測一個小區(qū)內(nèi)的所有終端所發(fā)送前導(dǎo)時，需要和64個不同的本地ZC根序列做相關(guān)。
　　本文針對隨機接入過程算法復(fù)雜度高的問題，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、理器中實現(xiàn)。
　　首先，在發(fā)送端，針對Zadoff-Chu序列的DFT變換，本文提出一種新方法，使得用少量點乘和加法運算，和少量存儲量即能得到 DFT變換結(jié)果；針對ZC(Zadoff-Chu)序列經(jīng)子載波映射后超長序列的IDFT變換，本文利用其序列為稀疏序列的特點，在Cooley-Turkey算法的基礎(chǔ)上進行改進，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LTE小區(qū)下基站需同時檢測64個不同的ZC序列，提出了ZC序列分組檢測算法，用于在同時檢測多個不同ZC序列時，降低檢測算法的時間復(fù)雜度，同時性能損失極小。
　　最后，對本文研究的算法，進行了算法性能與復(fù)雜度分析，并做了仿真驗證，證明了本文研究的算法的可行性與優(yōu)勢。
　　本文設(shè)計的 LTE隨機接入過程中的前導(dǎo)生成及 ZC序列檢測算法，降低了隨機接入過程的算法復(fù)雜度，并能并行實現(xiàn)；與此同時，該算法性能逼近原算法