CN103297998B - 用于检测接收信号中前导信号的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于降低由于接收信号中连续符号之间的不连续性导致的前导信号中的误报率的方法和装置。本发明可用于例如是LTE标准的系统。在一个实施例中，该装置包括用于滤波接收信号以产生滤波信号的滤波器，以及用于将滤波信号相关到预定前导信号的相关器。该装置进一步包括用于在滤波接收信号之前修改其的第一乘法器，或在相关滤波信号之前修改其的第二乘法器，或两个都包括。该第一乘法器用第一时域窗函数乘以该接收信号，其被配置成大体上平滑化在接收信号中的符号边界处的不连续性。该第二乘法器用第二时域窗函数乘以该滤波信号，其被配置成大幅度抑制存在于滤波信号中的符号边界周围的尖峰。

Description

用于检测接收信号中前导信号的方法和装置

技术领域

本发明大体上涉及接收信号中前导信号的检测。特别的，本发明涉及一种用于降低由于在接收信号中的连续时域符号之间的不连续导致的前导信号检测的误报率的方法和装置。

背景技术

在长期演进(LTE)标准无线通信系统中，用户设备(UE)使用物理随机接入信道(PRACH)通过在PRACH之上发送PRACH信号到基站来初始化网络接入，在LTE文献中被称为eNodeB(演进型NodeB)。PRACH信号包括前导信号，其为根据LTE标准无线通信系统的说明选自一系列序列中的一个签名序列。每一个此类序列具有唯一前导信号索引。关于前导信号和前导信号索引的详细内容可以在2009年JohnWiley&Sons上的由S.Sesia，I.Toufik和M.Baker(ed.)发表的LTE，TheUMTSLongTermEvolation：FromTheorytoPractice一文中找到，其公开的内容可以结合全文做参考。基站需要通过检测前导信号的存在或缺少来检测PRACH信号的到达。此外，基站需要确定前导信号的前导信号索引并且报告给上层一些测量结果。

在LTE标准系统的上行链路中，某些子帧配置成可以用来发送PRACH，UE可以在其上发送PRACH信号。在具有PRACH的子帧中，PRACH与其他上行链路信道频率复用，即，物理上行共享信道(PUSCH)和物理上行控制信道(PUCCH)，以形成上行链路信号。通常，上行链路信号可以包括：根本没有PRACH信号，或有从一个UE发送的一个PRACH信号，或有从多个UE发送的多个PRACH信号；以及在PUSCH和/或PUCCH上的来自其他UE的一个或多个其他信道信号。特别地，这些其他UE以时序同步的方式发送其他信道信号。但是，由于不同的UE离基站具有不同的距离，从这些其他UE发送的信号到达这些基站具有轻微差别的延时。因此，所接收的上行链路信号中存在于在PUSCH和/或PUCCH上的其他信道信号的传输符号的边界几乎是时间对齐的。为检测PRACH中可能出现的前导签名序列的存在或缺失，接收器需要在由其它信道信号引起的干扰的存在下进行这种检测。为达到高输出(即高频谱效率)，使用其它信道的UE通常用高发射功率来发送，而发送PRACH信号的UE倾向于用刚好足够能够检测前导信号中所携带的前导信号索引所需的最小功率来传输，这会让PRACH检测问题进一步复杂化。

在处理由基站接收的上行链路信号用于检测前导签名序列时一个重要的考虑是要最小化前导误报率。US20100150277和W02011120255提出了降低分别由于多径色散和载频偏置造成的误报率的问题，其也证明了在具有比PRACH信号高的传输功率的其他信道信号的存在下最小化误报率具有实际应用。滤波器在从上行链路信号中抽取PRACH信号的同时也减小了其他信道信号的功率级。但是，当其他信道信号总和的功率级相当多地大于PRACH信号时，单使用滤波技术是不足够的。例如，功率级的差别可以高达35dB。

所以我们急需能够与滤波技术同时使用的用于进一步降低在其他信道信号存在时的误报率的其他技术。在本领域需要这种额外的技术。

发明内容

本发明的第一方面是提供一种检测接收信号中前导信号存在的方法。该接收信号具有在一频率范围上接收一个或多个频率复用的成分信号，其中该频率范围再分成随机接入信道和非随机接入信道。此外，该接收信号具有时间基准位置，使得该非随机接入信道上接收的该一个或多个成分信号中传输符号的边界几乎与该时间基准位置是时间对齐的。

该方法包括滤波该接收信号以获得滤波信号，其包括随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分而不包括非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分，并用预定的前导信号来相关滤波信号以生成多个用于检测滤波信号中前导信号存在的相关输出。该方法进一步包括在滤波接收信号前预处理该接收信号，或者在获得滤波信号之后和相关该滤波信号之前后处理该滤波信号，或接收信号的预处理和滤波信号的后处理都进行。接收信号的预处理包括修改接收信号，其通过用第一时域窗函数乘以接收信号，该第一时域窗函数配置成大体上平滑化存在于接收信号中时间基准位置处的不连续性。滤波信号的后处理包括修改滤波信号，其通过用第二时域窗函数乘以滤波信号，该第二时域窗函数配置成大幅度抑制存在于滤波信号中时间基准位置的附近的尖峰。

更可取地，该方法进一步包括在相关输出中检测在幅度阈值之上的一个或多个峰值以检测前导信号的存在并估计发送该前导信号的UE的时间提前。

本发明的第二个方面是提供一种用于在接收信号中前导信号检测的装置。

该装置包括用于滤波该接收信号的滤波器。该滤波器给出了一滤波信号，其包括在随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分，而不包括在非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分。该装置中进一步包括一种用于将滤波信号和预处理前导信号相关的相关器，生成多个相关输出。此外，该装置进一步包括用于在滤波接收信号之前修改该接收信号的第一乘法器，或在获得滤波信号之后和相关滤波信号之前用于修改该滤波信号的第二乘法器，或第一乘法器和第二乘法器都包括。该第一乘法器配置成通过用第一时域窗函数乘以接收信号来修改接收信号，其中该第一时域窗函数配置成大体上平滑化存在于接收信号中时间基准位置处的不连续性。第二乘法器配置成通过用第二时域窗函数乘以滤波信号来修改滤波信号，其中该窗函数配置成大幅度抑制存在于滤波信号中时间基准位置的附近的尖峰。

优选地，该装置还包括在相关输出中检测在幅度阈值之上的一个或多个峰值的尖峰检测器以确定接收信号中前导信号的存在并估计发送该前导信号的UE的时间提前。该滤波器可包括抽取器，其配置使得后续的过程能够因为较小数量的样本而简化。

所公开的方法和所公开的装置共享如下相似的选定的特性。该第一时域窗函数或该第二时域窗函数最好在任何时间基准位置上非常接近于零。第一时域窗函数或该第二时域窗函数具有选自矩形窗、汉明窗、Kaiser窗和升余弦窗中的窗形状。第一时域窗函数或该第二时域窗函数也可能具有其他窗形状。该随机接入信道可以为PRACH。该非随机接入信道可以包括一个或多个PUSCH和PUCCH。该传输符号可以包括SC-FDMA符号或OFDMA符号。在所公开方法或所公开装置的实现中，第一时域窗函数和接收信号的乘法配置如下：如果该接收信号在多个平滑区域内部，则通过第一时域窗函数乘以接收信号来修改接收信号，而如果接收信号位于平滑区域外部，则该接收信号保持不变，其中各个平滑区域位于该时间基准位置的附近。类似地，第二时域窗函数对滤波信号的乘法配置如下：如果滤波信号位于多个抑制区域内部，通过用第二时域窗函数乘以滤波信号来修改滤波信号，而如果滤波信号位于抑制区域的外部，则滤波信号保持不改变，其中各个抑制区域位于该时间基准位置的附近。

附图简要说明

附图1说明了上行链路接收信号中的其他信道信号的符号边界处不连续性的出现。

附图2说明了在接收上行链路信号上进行滤波后符号边界相邻位置中尖峰的出现，以及由该尖峰的存在导致的误报事件的出现。

附图3示意了根据本发明实施例处理接收上行链路信号的方法。

附图4说明了根据本发明的实施例，在接收信号上的平滑化操作，其中该接收信号和第一时域窗函数在时域中相乘以平滑在接收信号的符号边界处的不连续。

附图5说明了根据本发明的实施例，第二时域窗函数的设计配置用来抑制在滤波接收信号之后的符号边界相邻位置中产生的尖峰。

附图6描绘了根据本发明实施例处理接收上行链路信号的装置。

具体实施方式

虽然在本文中的讨论主要涉及LTE标准的无线通信系统，但是并不意味着本发明仅限于这种系统。本发明中在此公开的技术可应用于任何通信系统，只要它的接收信号具有满足如本文中所规定的特定需求的格式。

如在说明书和所附权利要求书中所使用的，随机接入信道是一个或多个通信信道，前导信号在其上传输，其中该前导信号包括一个选自一组签名序列中的前导。该随机接入信道的一个例子是在LTE标准的无线通信系统中的PRACH。

如在说明书和所附权利要求中所使用的，非随机接入信道是一个不是随机接入信道的通信信道，或指多个通信信道，其中各个信道不为随机接入信道。非随机接入信道的一个例子是在LTE标准的无线通信系统中所用的PUSCH和/或PUCCH。另一个例子是多个选自PUSCH和PUCCH中的单个信道的聚合。非随机接入信道配置成传输在其上的非前导信号。

对于LTE标准的无线通信系统，如上所述，存在于PUSCH和/或PUCCH上的其他信道信号中的传输符号的边界几乎是时间对齐的。为简化起见，这些其他信道信号在此后作为PUSCH/PUCCH信号被提及。根据3GPP于2010年3月在TS36.211V9.1.0中公开的LTE的技术说明，这些传输符号的每一个是单载波频分多址(SC-FDMA)符号。SC-FDMA符号是多个调制符号的多路复用。此外，两个连续SC-FDMA通常由不同组的调制符号获得，这样在连续SC-FDMA符号的符号边界之间通常具有不连续性。在一个或多个具有高功率的PUSCH/PUCCH信号的存在下，接收的上行链路信号的符号边界之间的不连续性通常更为明显。

如在说明书和所附权利要求书中所使用的，第一个物体“在第二个物体附近”定义成第一物体和第二物体之间的(时序)距离远远短于在非随机接入信道上的信号传输中的传输符号的长度。例如，该符号可以为SC-FDMA符号或OFDMA符号。

附图1说明了在上行链路信号中的符号边界处的不连续性的出现。上行链路信号100由在PRACH110和在多个其他上行链路信道120a、120b上传输的信号多路复用形成。PRACH110载有PRACH信号130，PRACH信号130包括PRACH信号循环前缀112和前导签名序列115。如附图1所示，PRACH信号130是大体上平滑的信号。其他信道信号140通过组合在其他上行链路信道120a、120b上传输的一个或多个PUSCH/PUCCH信号形成。与PRACH信号130不同，不连续性145a、145b、145c和145d精确地出现在其他信道信号140的符号边界处。

除了SC-FDMA符号，发明人观察到如果传输符号为OFDMA符号，同样会在传输符号边界处产生不连续性。本发明中所公开的技术同样可应用于使用OFDMA符号的通信系统。

附图2说明了在处理接收信号过程中符号边界的不连续性的效果。我们想检测接收信号中的前导信号的签名序列。其中具有PRACH信号的该接收信号通过方法200处理。在第一步骤212中，去除接收信号中的循环前缀。然后滤波结果信号并在第二步骤214中抽取以提取出PRACH信号，产生滤波信号。通过用预定前导签名序列相关滤波信号在第三步骤216中处理该滤波信号，产生多个相关结果。在第四步骤218中，检测超过检测阈值的相关峰值以检测前导信号的签名序列的存在与否。图表240描绘了由发明人所进行的模拟运行所获得的滤波信号。在该模拟运行中，该上行链路信号包括一个PRACH信号和多个PUSCH/PUCCH信号。发明人发现时域尖峰在符号边界所在处的时序瞬间周围出现。图表250显示了在模拟运行中获得的第一个相关序列结果，其中该接收信号仅仅包括PRACH信号而不包括任何其他PUSCH/PUCCH信号。基于平均接收功率级计算出第一阈值252。通过用第一阈值252对相关结果进行比较，可以识别出明显的相关峰。但是，当上行信号包含显著较高功率级的PUSCH/PUCCH信号时结果是不同的。图表260显示了在模拟运行中获得的第二个相关序列结果，其中存在PUSCH/PUCCH信号并且PUSCH/PUCCH信号的功率级比PRACH信号的高35dB。同样基于平均接收功率级计算出第二阈值262。虽然第二阈值262高于第一阈值252，但是将前述第二序列中的相关结果与第二阈值262进行比较仍然产生出识别错误前导信号存在的峰值265，引起误报事件。这个结果显示出在高功率PUSCH/PUCCH信号的存在下的不连续性对PRACH检测的不良效应。

前述的观察使得发明人提出第一个提议，其为基本上除去滤波信号中的时域尖峰可以降低不受欢迎的相关尖峰的功率级。降低不受欢迎的相关尖峰的功率级对于降低结果的误报率是有利的。此外，观察到在符号边界的时序瞬间处产生的时域尖峰提供了第二个提议，其为大体上平滑化接收信号在这些时序瞬间处的不连续性会降低时序尖峰的幅值大小。发明人经过调查第一和第二提议并且在之后确认了这两个提议。此外，发明人发现在处理接收信号中为了降低误报事件的出现，基于这些确认的提议开发的两种技术中的任一种可以单独使用或者两种技术一起使用。发明人的前述发现生成了如下详细说明的本发明。

本发明的第一方面是提供一种在接收信号中检测前导信号存在并为发送前导信号的UE估计时间提前的方法。该接收信号具有一个或多个频率复用的在一频率范围接收的成分信号。该频率范围被分成随机接入信道和非随机接入信道。该接收信号进一步包括时间基准位置，使得非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号中传输的符号的边界几乎是与该时间基准位置是时间对齐的。

虽然本文所公开的方法主要集中说明检测一个前导信号的存在，但是本领域技术人员可以根据本文所公开的教导扩展所公开的方法用于检测接收信号中的多个前导信号的存在。

将LTE标准的无线通信系统(其关于物理信道和调制的详细内容在前述的TS36.211V9.1.0出版物中提供)作为一个例子。接收信号是在eNodeB接收的上行链路信号。该频率范围占据了20MHz的带宽。该随机接入信道是PRACH。该非随机接入信道包括多个PUSCH和PUCCH。一个或多个成分信号包括一个或多个PUSCH/PUCCH信号，和/或一个或多个PRACH信号(如果有的话)。为接收信号定义的时间基准位置是，多个PUSCH中的SC-FDMA符号的边界所在的时序瞬间，它们是准确知晓的。传输符号为SC-FDMA符号。

虽然LTE通信标准对于上行链路采用SC-FDMA符号，如果传输的符号是OFDMA符号，则所公开的方法也可以应用。

所公开的方法在附图3的帮助下在下面进行阐述，其根据所公开方法实施例描绘了步骤的流程图。

该方法包括滤波接收信号以获得滤波信号，其包括在随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分，而不包括在非随机接入信道接收的一个或多个成分信号的主要部分，如在步骤340中所示。通常，本文所公开方法的实现中采用本领域的数字信号处理，但是并不意味着所公开的方法仅限于数字实现。如果使用数字处理技术，同样如步骤340所示，可以抽取滤波信号使得滤波信号的采样率低于接收信号的采样率。后续的滤波信号处理可以简化因为其将处理较小数量的样本。滤波信号与预定前导信号相关以产生多个相关输出来检测滤波信号中的前导信号的存在，如步骤360中所示。优选地，通过在相关输出中检测一个或多个检测阈值之上的尖峰来检测滤波信号中前导信号的存在，如步骤370中所示。由一个或多个尖峰的位置所提供的信息可以用于估计发送这些前导信号的UE的时间提前。

该方法进一步包括在接收信号滤波之前预处理接收信号(如步骤330中所示)，或在获得滤波信号之后和相关滤波信号之前后处理滤波信号(如步骤350中所示)，或均进行接收信号的预处理(如步骤330中所示)和滤波信号的后处理(如步骤350中所示)。接收信号的预处理包括修改接收信号，其通过用第一时域窗函数乘以接收信号，该窗函数配置成大体上平滑化存在于时间基准位置处接收信号中的不连续性。本发明中，“大体上平滑化不连续性”在含义上定义为在进行平滑化操作之后不连续性的严重程度相比于进行平滑化操作之前的不连续性的严重程度减小非常多。严重程度可以是，例如，在不连续性的左侧值和右侧值之间的差别。滤波信号的后处理包括修改滤波信号，其通过用第二时域窗函数乘以滤波信号，该窗函数配置成基本上抑制存在于时间基准位置附近的的滤波信号中的尖峰。

可选地，在进行步骤330中的接收信号的预处理或步骤340中的接收信号的滤波之前，去除接收信号中的循环前缀，如步骤320中所示。在所公开方法的数字实现中去除循环前缀的有利之处在于可以减少在后续步骤330，、340中所处理的样本的数量。

优选地，第一时域窗函数在任意时间基准位置非常接近于零，由此配置该窗函数以大体上平滑化存在于时间基准位置的接收信号中的不连续性。

附图4说明了接收信号的预处理的一个实施例。接收信号410包括频率复用的成分信号，其包括在随机接入信道上传输的前导信号411，以及在非随机接入信道上传输的非前导信号412。注意到非前导信号412具有位于时间基准位置433a、433b上的多个不连续性415a、415b，其为非前导信号412中传输符号的边界。乘法运算420是将接收信号410乘以第一时域窗函数430。该第一时域窗函数430具有一属性，其值在各个时间基准位置非常接近于零。此外，该第一时域窗函数430具有多个第一窗形状432a、432b。各个第一窗形状用于大体上平滑化一个不连续性。例如，第一窗形状432a和432b分别用于大体上平滑化不连续性415a和415b。第一窗形状432a/432b的例子包括矩形窗、汉明窗、Kaiser窗和升余弦窗。在进行乘法操作420之后，其产生了修改的接收信号440。该修改的接收信号440中原来的不连续性415a、415b被大体平滑化如位置445a、445b中所示。该修改的接收信号440与接收信号410在平滑区域434a和434b的外部是相同的。在所公开方法的实现中，这种配置的优势在于当接收信号410没有落入任何平滑区域中时乘法操作420不需要被执行。注意到平滑区域434a位于时间基准位置433a的相邻处。在第一窗口形状432a的持续时间中，用第一时域窗函数430乘以接收信号410配置如下：如果接收信号410位于平滑区域434a内部，则通过用第一窗口形状432a乘以接收信号410来修改接收信号410，而如果接收信号410位于平滑区域434a外部，则接收信号410保持不变。

与第一时域窗函数类似，优选地第二时域窗函数大体上在任意时间基准位置附近接近于零，由此基本上抑制在该时间基准位置相邻处的滤波信号中存在的尖峰。同样优选地该第二时域窗函数具有第二窗口形状。该第二窗口形状为矩形窗、汉明窗、Kaiser窗和升余弦窗中的一种。

该第二时域窗函数也是基于时域尖峰的宽度进行设计。作为一个例子，这个宽度可以通过模拟来获得。特别的，发明人发现尖峰具有典型的宽度，其取决于(1)在信号传输过程中由接收信号所经历的信道的时延扩展和(2)在过滤接收信号中使用的滤波器的长度。附图5描绘了一个实施例，其说明了第二时域窗函数的设计。其需要抑制在抽取滤波后信号中的尖峰510。然后为第二时域窗函数确定出抑制区域520。特别的，配置该抑制区域520以覆盖尖峰510。该抑制区域520和窗口系数530一并设计。在该尖峰510存在于该抑制区520中的时间期间(即在样本上)，该窗口系数530(在附图5中抑制区域520的左部)相比于1来说具有相对低的值以抑制尖峰510。然后，该窗口系数530逐渐上升到1(如在附图5中抑制区域520的右部所见)。除了附图5中描述的设计，抑制区域520中的窗口系数530可以配置成具有其它形状。例如，窗口系数530可以配置成全部为零。

在抑制区域520外部，该第二时域窗函数可以具有1的值。乘以1意味着滤波信号保持不变。所以，滤波信号的后处理可以通过在多个抑制区域上进行的尖峰抑制并保持该抑制区域外部的过滤信号不改变来实施。

本发明的第二方面是提供用于检测接收信号中前导信号存在的设备。特别的，所公开的设备配置成基本上基于本发明的第一方面中的前述公开的方法来实现。

该接收信号具有一个或多个在一频率范围接收的频率复用的成分信号。该频率范围被分成随机接入信道和非随机接入信道。该接收信号进一步包括时间基准位置，使得非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号中传输符号的边界几乎与该时间基准位置是时间对齐的。

虽然本文所公开的设备主要集中说明检测一个前导信号的存在，但是本领域技术人员可以根据本文所公开的教导扩展到用于检测接收信号中的多个前导信号存在的设备。

所公开的装置参考附图6在如下说明。附图6描绘了根据本发明的一个实施例的设备。用于检测接收信号中前导信号的存在的设备600包括用于滤波接收信号的滤波器640。该滤波器640产生了滤波信号，其包括在随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分而不包括在非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分。该装置600进一步包括相关器660，其用于将滤波信号与预定的前导信号662相关以产生多个相关输出。此外，装置600包括在通过滤波器640过滤接收信号之前来修改接收信号的第一乘法器630，或用在滤波器640获得滤波信号之后和滤波信号由相关器660相关之前修改滤波信号的第二乘法器650，或同时包括第一乘法器630和第二乘法器650。该第一乘法器630配置成通过用第一时域窗函数632乘以接收信号来修改接收信号，其中该窗函数配置成大体上平滑化存在于时间基准位置中的接收信号中的不连续性。该第二乘法器650配置成通过用第二时域窗函数652乘以滤波信号来修改滤波信号，其中该窗函数配置成大体上抑制存在于时间基准位置的邻近位置的过滤信号中存在的尖峰。

优选地，该装置600进一步包括从相关器660中获得的相关输出中检测在检测阈值之上的一个或多个峰值的尖峰检测器670以检测滤波信号中前导信号的存在并估计发送该前导信号的UE的时间提前。该滤波器640可包括一个抽取器，其配置成使得滤波信号的采样率低于接收信号的采样率。如上所述，由于处理较小数量的样本，后续步骤可以得到简化。可以包括一可选循环前缀去除器620，以在第一乘法器630或滤波器640处理接收信号之前去除接收信号中的循环前缀。利用该可选循环前缀去除器620具有一优点，其后续步骤处理较小数量的样本。

本文公开的装置和方法两者相似之处引起如下的该公开装置的可选特征。优选地，该第一时域窗函数632或该第二时域窗函数652在任何时间基准位置上非常接近于零。该第一时域窗函数632或该第二时域窗函数652可以具有特定的窗口形状。特定窗口形状的例子包括矩形窗、汉明窗、Kaiser窗和升余弦窗。该第一时域窗函数基于平滑化区域的宽度来设计。用第一时域窗函数632对接收信号的乘法可配置成使得乘法仅在多个平滑区域内部进行而不在平滑区域外部进行，因此在该平滑区域外部产生的乘法输出是该接收信号的原始拷贝。各个平滑区域位于该时间基准位置的相邻处。

该第二时域窗函数也可以基于尖峰的宽度进行设计，在附图5的帮助下如上所述。如上述对于所公开方法提及的，滤波信号的后处理可以通过在多个抑制区域上进行的尖峰抑制并且保持该抑制区外部的过滤信号不改变来实施。在装置600的第二乘法器650的实现中，可配置用第二时域窗函数652对滤波信号的乘法，使得乘法仅在多个抑制区域上进行，而乘法在抑制区域外部不进行而产生的乘法输出为滤波信号的原始拷贝，各个抑制区域位于时间基准位置的相邻处。

该传输符号可以是SC-FDMA符号或OFDMA符号。

本文所公开的实施例可以使用通用目的或专业的计算机器件、计算机处理器或电子电路来实施，该电子电路包括但不局限于数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)和根据本公开的教导配置或编程的其它可编程器件。在通用目的或专业的计算机器件、计算机处理器或可编程器件中运行的计算机使用说明或软件代码可以由软件或电子领域的技术人员基于本公开的教导来制备。

本发明可以以其他具体形式实施而不偏离本发明的精神或本质特征。本发明实施例在所描述的所有方面都进行考虑而不受限制。除了前述的描述，本发明的范围还由所附权利要求来指示，并且所有与权利要求等同的含义和范围都将包含在内。

Claims (19)

1.一种用于检测接收信号中前导信号存在的方法，该接收信号具有在一个频率范围内接收的一个或多个频率复用成分信号，该频率范围被分成随机接入信道和非随机接入信道，该接收信号进一步具有时间基准位置，使得在非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号中的传输符号边界对于该时间基准位置近似是时间对齐的，该方法包括：

滤波该接收信号以获得滤波信号，该滤波信号包括在随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分而不包括在非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分；

将滤波信号与预定前导信号相关以产生用于检测滤波信号中前导信号的存在的多个相关输出；以及

在滤波接收信号前，预处理该接收信号；或者在获得滤波信号之后和相关该滤波信号之前，后处理该滤波信号；或者接收信号的预处理和滤波信号的后处理都执行,其中接收信号的预处理包括通过用第一时域窗函数乘以接收信号来修改接收信号，该第一时域窗函数配置成大体上平滑化存在于接收信号中时间基准位置处的不连续性,以及其中滤波信号的后处理包括修改滤波信号，其通过用第二时域窗函数乘以滤波信号，该第二时域窗函数配置成大幅度抑制存在于滤波信号中时间基准位置的附近的尖峰。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在相关输出中检测在幅度阈值之上的一个或多个峰值以检测接收信号中前导信号的存在并估计发送该前导信号的用户设备(UE)的时间提前。

3.根据权利要求1所述的方法，其中该第一时域窗函数或该第二时域窗函数在每个时间基准位置上非常接近零。

4.根据权利要求1所述的方法，其中如果该接收信号在任何平滑区域内部，第一时域窗函数对接收信号的乘法配置成使得通过第一时域窗函数乘以接收信号来修改接收信号，而如果接收信号位于所有平滑区域外部则保持该接收信号不变，各个平滑区域位于该时间基准位置附近。

5.根据权利要求1所述的方法，其中如果滤波信号位于任何抑制区域内部，第二时域窗函数对滤波信号的乘法配置成使得通过第二时域窗函数乘以滤波信号来修改滤波信号，而如果滤波信号位于抑制区域的外部则滤波信号保持不变，各个抑制区域位于该时间基准位置附近。

6.根据权利要求1所述的方法，其中该第一时域窗函数或该第二时域窗函数可具有矩形窗、汉明窗、Kaiser窗和升余弦窗中之一的窗形状。

7.根据权利要求1所述的方法，其中该传输符号包括单载波频分多址(SC-FDMA)符号或正交频分多址(OFDMA)符号。

8.根据权利要求1所述的方法，其中该随机接入信道为物理随机接入信道(PRACH)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该非随机接入信道包括一个或多个物理上行共享信道(PUSCH)和物理上行控制信道(PUCCH)。

10.一种用于检测接收信号中前导信号存在的装置，该接收信号具有在一个频率范围内接收的一个或多个频率复用成分信号，该频率范围被分成随机接入信道和非随机接入信道，该接收信号进一步具有时间基准位置，使得在非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号中的传输符号的边界对于该时间基准位置近似是时间对齐的，该装置包括：

用于滤波该接收信号的滤波器，产生滤波信号，该滤波信号包括在随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分而不包括在非随机接入信道上接收的一个或多个成分信号的主要部分；

用于将滤波信号相关到预定前导信号的相关器，产生多个相关输出；以及用于在滤波接收信号之前修改该接收信号的第一乘法器，或用于在获得滤波信号之后和相关滤波信号之前修改该滤波信号的第二乘法器，或同时包括第一乘法器和第二乘法器,其中该第一乘法器配置成用第一时域窗函数乘以接收信号来修改接收信号，该第一时域窗函数配置成大体上平滑化存在于接收信号中时间基准位置处的不连续性,以及其中第二乘法器配置成用第二时域窗函数乘以滤波信号来修改滤波信号，该第二时域窗函数配置成大体上抑制存在于滤波信号中时间基准位置附近的尖峰。

11.根据权利要求10所述的装置，进一步包括在相关输出中检测在幅度阈值之上的一个或多个峰值的尖峰检测器，用来检测接收信号中前导信号的存在并估计发送该前导信号的用户设备(UE)的时间提前。

12.根据权利要求10所述的装置，其中该滤波器包括抽取器，该抽取器配置成使得滤波信号的采样率低于接收信号的采样率。

13.根据权利要求10所述的装置，其中该第一时域窗函数或该第二时域窗函数在任何时间基准位置上非常接近于零。

14.根据权利要求10所述的装置，其中配置该第一时域窗函数和接收信号的乘法，使得该接收信号仅仅在多个平滑区域内时进行乘法，而在平滑区域的外部时不进行乘法，输出接收信号的原始拷贝，各个平滑区域位于时间基准位置的附近。

15.根据权利要求10所述的装置，其中配置该第二时域窗函数和滤波信号的乘法，使得该滤波信号仅在多个限制区域内部时进行乘法，而当该滤波信号位于抑制区域外部时不进行乘法，输出该滤波信号的原始拷贝，各个抑制区域位于该时间基准位置的附近。

16.根据权利要求10所述的装置，其中该第一时域窗函数或该第二时域窗函数有矩形窗、汉明窗、Kaiser窗和升余弦窗中之一的窗形状。

17.根据权利要求10所述的装置，其中该传输符号包括单载波频分多址(SC-FDMA)符号或正交频分多址(OFDMA)符号。

18.根据权利要求10所述的装置，其中该随机接入信道为物理随机接入信道(PRACH)。

19.根据权利要求18中的装置，其中该非随机接入信道包括一个或多个PUSCH和PUCCH。