CN108322282B - 随机接入前导序列的生成方法、指示方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种随机接入前导序列的生成方法，包括：接收随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列；根据基本序列生成M个序列，所述M大于1；根据所述M个序列生成随机接入前导序列。本申请还公开了一种随机接入前导序列的生成装置、一种随机接入配置信息指示方法和装置。应用本申请公开的技术方案，能够适应5G中高频段多波束操作，提高***随机接入过程的性能。

Description

随机接入前导序列的生成方法、指示方法和装置
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种随机接入前导序列的生成方法和装置，一种随机接入配置信息指示方法和装置。
背景技术
随着信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internet ofthings)的增长需求，给未来移动通信技术带来前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-R M.[IMT.BEYOND 2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍，用户设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，连接设备数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G)，面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-R M.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标,其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]提供了针对5G的技术趋势相关的信息，旨在解决***吞吐量显著提升、用户体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。
随机接入的性能直接影响到用户的体验。传统的无线通信***，如LTE以及LTE-Advanced中，随机接入过程被应用于如建立初始链接、小区切换、重新建立上行链接、RRC连接重建等多个场景，并根据用户是否独占前导序列资源划分为基于竞争的随机接入(Contention-based Random Access)以及基于非竞争的随机接入(Contention-freeRandom Access)。由于基于竞争的随机接入中，各个用户在尝试建立上行链接的过程中，从同一前导序列资源池中选择前导序列，可能会出现多个用户选择相同的前导序列发送给基站的情况，因此，冲突解决机制是随机接入中的重要研究方向。如何降低冲突概率、如何快速解决已经发生的冲突，是影响随机接入性能的关键指标。
LTE-A中基于竞争的随机接入过程分为四步，如图1所示：
第一步，用户从前导序列资源池中随机选择一个前导序列，发送给基站；基站对接收信号进行相关性检测，从而识别出用户所发送的前导序列。
第二步，基站向用户发送随机接入响应(Random Access Response,RAR)，包含随机接入前导序列标识符、根据用户与基站间时延估计所确定的定时提前指令、临时小区无线网络临时标识(Cell-Radio Network Temporary Identifier,C-RNTI)、以及为用户下次上行传输所分配的时频资源。
第三步，用户根据RAR中的信息，向基站发送第三条消息(Msg3)。Msg3中包含用户终端标识以及RRC链接请求等信息，其中，该用户终端标识是用户唯一的，用于解决冲突。
第四步，基站向用户发送冲突解决标识，包含了冲突解决中胜出的用户的用户终端标识。如果用户从中检测出自己的标识，则将临时C-RNTI升级为C-RNTI，并向基站发送ACK信号，完成随机接入过程，并等待基站的调度；否则，用户将在一段延时后开始新的随机接入过程。
对于基于非竞争的随机接入过程，由于基站已知用户标识，可以为用户分配前导序列。因此用户在发送前导序列时，不需要随机选择序列，而会使用分配好的前导序列。基站在检测到分配好的前导序列后，会发送相应随机接入响应，包括定时提前以及上行资源分配等信息。用户接收到随机接入响应后，认为已完成上行同步，等待基站的进一步调度。因此，基于非竞争的随机接入过程仅包含两个步骤：步骤一为终端向基站发送前导序列；步骤二为基站向终端发送随机接入响应。
现有LTE中的前导序列格式规定了前导序列的序列长度以及相应循环前缀的长度。对于5G中高频段的多波束操作来说，由于需要兼顾考虑具有波束互易性的终端和不具有波束互易性的终端，同时还需要兼顾小区覆盖的需求。此外，考虑到高频段无线通信环境中，由于相位噪声导致的频偏较为严重，目前LTE中的前导序列格式将无法满足5G中的随机接入需求，需要开发新的前导序列格式以及前导序列生成方式，以满足5G的接入需求。
发明内容
本申请提供了一种随机接入前导序列的生成方法和装置，以及一种随机接入配置信息指示方法和装置，以适应5G中高频段多波束操作，提高***随机接入过程的性能。
本申请公开了一种随机接入前导序列的生成方法，包括：
接收随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列；
根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列，所述M大于1；
根据所述M个序列生成随机接入前导序列。
较佳的，所述根据所述M个序列生成随机接入前导序列包括：
所述根据所述M个序列生成对应的M个时域序列，在所述M个时域序列的每个序列前添加循环前缀CP，将添加CP后的M个时域序列依次首尾相接，并在最后一个序列后添加保护间隔GT，得到随机接入前导序列。
较佳的，所述根据所述M个序列生成对应的M个时域序列包括：根据所述M个序列和基站指示的波形信息，生成对应的M个时域序列。
较佳的，所述根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列包括：用所述可用的基本序列中的一个基本序列作为所述M个序列中的每一个。
较佳的，所述前导序列资源池信息还包括：可用的循环移位组；
所述根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列包括：分别根据所述可用的循环移位组中的一个循环移位组中的各个循环移位参数，对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行对应的循环移位，得到所述M个序列。
较佳的，所述前导序列资源池信息还包括：可用的循环移位组和可用的正交码；
所述根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列包括：分别根据所述可用的循环移位组中的一个循环移位组中的各个循环移位参数，对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行对应的循环移位，得到所述M个中间序列；再采用所述可用的正交码中的一个正交码对所述M个中间序列进行处理，得到所述M个序列。
较佳的，所述前导序列资源池信息还包括：可用的正交码；
所述根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列包括：采用所述可用的正交码中的一个正交码对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行处理，得到所述M个序列。
较佳的，所述根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列包括：将所述可用的基本序列中的S个基本序列中的每一个分别作为所述一个基本序列，分别采用所述可用的循环移位组中的循环移位组和/或所述可用的正交码中的正交码进行对应的处理，得到M_s个序列，其中，M＝M_s*S，M_s≥2，S≥2。
较佳的，所述根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列包括：对所述可用的基本序列中的一个基本序列采用所述可用的循环移位组中的一个循环移位组和所述可用的正交码中的一个正交码进行对应的处理，得到M_s个序列，将所述M_s个序列重复S次，得到所述M个序列，其中，M＝M_s*S，M_s≥2，S≥2。
较佳的，所述根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列包括：对所述可用的基本序列中的一个基本序列采用所述可用的循环移位组中的至少一个循环移位组和/或所述可用的正交码中的至少一个正交码进行对应的处理，得到M个序列。
较佳的，
采用正交码对序列进行处理包括：在对应的序列上分别乘以正交码的元素。
较佳的，用于生成M个序列的基本序列是终端从可用的基本序列中选择的或者基站从可用的基本序列中配置给终端的；
用于对基本序列进行循环移位的循环移位组是终端从可用的循环移位组中选择的或者基站从可用的循环移位组中配置给终端的；
用于对序列进行处理的正交码是终端从可用的正交码中选择的或者基站从可用的正交码中配置给终端的。
较佳的，所述循环移位组中的循环移位参数与小区标识相关。
较佳的，所述循环移位组的生成方式为：
Figure BDA0001309128080000041
其中，
Figure BDA0001309128080000042
为第i组循环移位的第m个序列所对应的循环移位，参数Ncs为两个序列间的循环移位差，
Figure BDA0001309128080000043
为所允许的最大循环移位，
Figure BDA0001309128080000044
为第i组循环移位的初始循环移位，所述
Figure BDA0001309128080000045
与小区标识相关。
较佳的，第0个循环移位组的初始循环移位的生成方式为：
Figure BDA0001309128080000046
其中，
Figure BDA0001309128080000047
为小区标识，函数f(·)为生成0到
Figure BDA0001309128080000048
间的随机数的伪随机函数，除所述第0个循环移位组外的其他循环移位组根据
Figure BDA0001309128080000049
与组间循环移位间隔
Figure BDA00013091280800000410
线性生成，
Figure BDA00013091280800000411
函数f(·)的生成方式为：
Figure BDA00013091280800000412
其中，f1，f2为求和项起始点和终点，函数c(·)为伪随机生成函数，其初始值由小区标识确定。
较佳的，所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列的标识符和循环移位组的索引。
较佳的，所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符、循环移位组的索引以及正交码的索引。
较佳的，所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符和正交码的索引。
较佳的，所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列的标识符和所采用的循环移位组的索引和/或所采用的正交码的索引。
本申请还公开了一种随机接入前导序列的生成装置，包括：配置模块、序列生成模块、前导序列生成模块，其中：
所述配置模块，用于接收随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列；
所述序列生成模块，用于根据基本序列生成M个序列，所述M大于1；
所述前导序列生成模块，用于根据所述M个序列生成随机接入前导序列。
本申请还公开了一种随机接入配置信息指示方法，包括：
向终端发送随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列、循环移位组和正交码；
从终端接收根据所述前导序列资源池信息生成的随机接入前导序列。
较佳的，所述循环移位组中的参数满足条件：采用各个循环移位组对各个基本序列进行循环移位后，不会得到基本序列，不同循环移位组间的循环移位也不存在相互干扰。
本申请还公开了一种随机接入配置信息指示装置，包括：发送模块和接收模块，其中：
所述发送模块，用于向终端发送随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列、循环移位组和正交码；
所述接收模块，用于从终端接收根据所述前导序列资源池信息生成的随机接入前导序列。
本申请还公开了一种随机接入前导序列的生成方法，包括：
进行下行同步，根据检测到的同步信号块中主同步信号和次同步信号的能量，确定最优的同步信号块，读取该同步信号块索引以及其中的广播信道所承载的***信息中的随机接入信道配置信息；
根据随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列，在配置的或选择的随机接入信道资源上发送；其中：随机接入信道配置信息包括前导序列资源池信息以及相应的覆盖码码字。
较佳的，所述覆盖码为正交覆盖码。
较佳的，所述覆盖码为基于序列的覆盖码；
在确定最优的同步信号块之后，还包括：根据主同步信号、次同步信号、广播信道中承载的***信息三者中的至少一种，以及同步信道块中***的参考信号信息，确定该同步信号块的索引或对应下行发送波束的索引；
所述根据随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列包括：根据所确定的索引以及预先设定的覆盖码生成方式，生成该同步信道块对应的覆盖码，并对所生成的前导序列进行处理后得到最终的前导序列。
较佳的，所述根据随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列包括：根据终端的波束互易性能力，选择对应的覆盖码生成随机接入前导序列。
由上述技术方案可见，本申请通过改进随机接入前导序列的格式和生成方式，能够适应5G中高频段多波束操作，能够更加灵活的分配前导序列，并且能够更好的对抗由于相位噪声所导致的频偏，从而能够提高***随机接入过程的性能。
此外，本申请公开的一种随机接入前导序列的生成方法，通过下行同步从多个同步信号块中确定最优的同步信号块，并通过读取该同步信号块索引以及其中的广播信道所承载的***信息中的随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列，从而能够解决多波束***下的随机接入问题，提高***随机接入过程的性能。
附图说明
图1为传统基于竞争的随机接入流程示意图；
图2为本申请实施例一中的随机接入前导序列格式示意图；
图3为本申请实施例一中前导序列生成方式示意图；
图4为本申请实施例一中循环移位间的关系示意图；
图5为本申请实施例一中前导序列标识符示意图；
图6为本申请实施例二中所采用的前导序列结构示意图；
图7为本申请实施例二中前导序列的生成方式示意图；
图8为本申请一种折中实现方式中的前导序列标识符结构；
图9为本申请实施例二中下行广播信道与随机接入信道资源间的指示关系示意图；
图10为本申请实施例三中的前导序列结构示意图；
图11为本申请一较佳随机接入前导序列的生成装置的组成结构示意图；
图12为本申请一较佳随机接入配置信息指示装置的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。
本申请提供一种随机接入前导序列的生成方法，具体流程如下：
终端接收基站侧传输的随机接入配置信息。该配置信息包括前导序列资源池信息。其中，所述前导序列资源池信息至少包括：可用的基本序列。较佳的，还可以包括：可用的循环移位参数和/或可用的正交码等。其中，较佳的，循环移位参数以组的形式存在，也可称为循环移位组。
根据接收到的随机接入配置信息中的前导序列资源池信息，终端根据可用的基本序列中的基本序列生成M个序列，其中，M大于1；然后在所述M个序列的每个序列前添加循环前缀(CP)，再将添加CP后的M个序列依次首尾相接，并在最后一个序列后添加保护间隔(GT)，得到随机接入前导序列。
其中，终端根据可用的基本序列中的基本序列生成M个序列的方式包括：
S1.根据随机选择或基站配置的基本序列以及循环移位组，在基本序列的基础上根据循环移位组生成M个中间序列；
S2.在步骤S1生成的M个中间序列的基础上，根据随机选择或基站配置的正交码生成M个序列。
得到M个序列后，按照如前所述的方法得到随机接入前导序列，再根据随机接入前导序列结构生成基带信号。
需要说明的是，由于上行传输可能采用多种不同的波形，例如OFDM或是SC-FDMA，基站通过广播信道通知终端发送前导序列采用的波形信息，终端在根据步骤S1与步骤S2生成M个序列后，根据广播信道中指示的波形信息，或是预设的波形信息，生成对应的M个时域序列，然后在所述M个时域序列的基础上添加CP和GT，最终得到随机接入前导序列。
与现有技术相比，本发明所提供的方式能够提供更多可用前导序列，同时能够通过循环移位随机化等方式减轻小区间干扰，提供更好的覆盖能力，并且能够更好的支持高频段无线通信环境中的多波束操作。
下面通过几个较佳实施例对本申请技术方案进行进一步详细说明。
实施例一
本实施例中，将结合具体***介绍一种随机接入前导序列生成方式。假设***工作于高频段，为弥补高频段无线通信环境中严重的路径损耗，基站和终端均采用波束赋形或是混合波束赋形的方式，通过匹配收发两端的波束对，来获取波束赋形增益。
本实施例所提供的方案中，随机接入前导序列格式如图2所示。
如图2所示，本实施例的随机接入前导序列由多个相同或不同的序列组成(如图2所示序列1、序列2……序列M)，每个序列前加入循环前缀(Cyclic Prefix,CP)，在全部序列之后，添加保护间隔(Guard Time，GT)。本实施例中，首先以各个序列互不相同的情况为例，对该前导序列的生成方式进行说明。
前导序列中的不同序列使用相同的基本序列产生。基本序列为具有循环移位正交特性的Zadoff-Chu序列(ZC序列)。该基本序列由终端在基站配置的前导序列资源池中以等概率随机选择得到，或是由基站配置得到(例如免竞争的随机接入过程)。前导序列中的不同序列通过该基本序列不同的循环移位产生。例如，根据循环移位组对基本序列进行循环移位，第m个序列的循环移位为Cm，其中，m为循环移位组中循环移位的序号，1≤m≤M。该循环移位组，或是循环移位参数的生成方式，由基站通过随机接入信道配置信息通知终端，或是通过预先设定的方式配置。另一种配置方式为，基站将可能的循环移位组作为随机接入前导序列资源池的一部分以广播的方式通知小区内的终端，终端在有随机接入需求时，从随机接入前导序列资源池中以等概率从可用的循环移位组中随机选择一个循环移位组用于结合已选择的基本序列生成组成前导序列的各个序列。此外，对于工作于连接态的终端所采用的基于免竞争的随机接入过程，基本序列与相应的循环移位组配置信息，均由基站配置。
生成多个序列之后，终端选择正交叠加码(Orthogonal Cover Code,OCC)，并在各个序列上分别相乘相应的元素得到M个序列。例如，选择的正交叠加码为：w＝[w(1)，...，w(M)]，则处理后第m个序列为
Figure BDA0001309128080000081
其中，序列
Figure BDA0001309128080000082
为由基本序列循环移位产生的第m个序列，序列dm为与正交叠加码相乘之后的序列，元素w(m)为正交叠加码的第m个元素。根据构成前导序列的序列个数的不同，所选用的正交叠加码可以为Walsh码、基于DFT的正交码等。例如，长度为2或4的Walsh码可以写为：
Figure BDA0001309128080000083
以及
Figure BDA0001309128080000084
其中，矩阵中的每一行表示一个正交序列。即对于长度为2的Walsh码，可选择的正交码个数为2；对于长度为4的Walsh码，可选择的正交码个数最大为4。
以长度为3的正交码为例，基于DFT设计正交码具体如下：
Figure BDA0001309128080000091
其中，矩阵中的每一行表示一个正交序列，可用的正交序列个数为3。
可选的正交码序列通过随机接入配置信息通知终端，以预先设定的方式配置给终端，终端以等概率从可选的正交码序列中选择；对于工作于连接态的终端，需要发起基于免竞争的随机接入过程时，正交码序列由基站配置。
上述生成前导序列的方式可以用图3简述。
图3中，序列、参数选择包括：基本序列的选择和生成、循环移位参数和正交序列的选择等。参数w(m)为所选择(或配置)的正交序列中的第m个元素。序列生成包括：生成时域序列，并添加CP以及添加前导序列最后的GT。
假设基本序列，也即前导序列的每个序列长度为Npre，终端从资源池中选择或是基站配置的基本序列为xu，其第n个元素为xu(n)，0≤n≤Npre-1，下标u的含义为可用ZC序列的第u个根序列。
一种循环移位的表示方式为：对第m个序列，经过循环移位的序列为：xu，m(n)＝[xu(n+Cm)]mod Npre。这种方式适用于前导序列产生于时域的情况，例如使用SC-FDMA波形的波形配置，循环移位组中的循环移位参数在时域上定义并配置。
另一种循环移位的表示方式为：对第m个序列，经过循环移位的序列为：
Figure BDA0001309128080000092
其中，αm与前述Cm的关系为αm＝2πCm/Npre。这种方式适用于前导序列产生于频域的情况，例如使用OFDM波形的波形配置，循环移位组中的循环移位参数在频域上定义并配置。
考虑到循环移位参数在频域或时域上的定义具有一一对应关系，基站仅发送定义与时域或频域的循环移位组相关参数，终端根据所使用的波形确定循环移位的实现方式。
正交序列为w，其第m个元素为w(m)，其中0≤m≤M-1，其中M为正交序列的长度，也即前导序列中序列的个数。经过时域扩展(也即正交覆盖码)处理后的第m个序列表示为：yu，m(n)＝w(m)xu，m(n)。序列yu，m经过基带信号生成(也即时域信号生成)得到第m个序列。
需要说明的是，作为上述情况的一种特例，构成一个前导序列的多个序列可以使用相同的循环移位。此时，不同的基本序列可用不同的循环移位表征，因此相应图3中的实现方式中无循环移位的步骤。
类似的，作为图3所示示例的一种特例，构成一个前导序列的多个序列可以使用不同的循环移位，同时，不使用正交码扩展。相应的，图3所示实现方式中经过循环移位后无乘以扩展因子w(i)的步骤。
为降低小区间干扰，循环移位的生成可与小区标识(Cell ID)相关。例如，一种与小区标识相关的循环移位组的生成方式可以表示为：
Figure BDA0001309128080000101
其中，
Figure BDA0001309128080000102
为第i组循环移位的第m个序列所对应的循环移位。参数Ncs为两个序列间的循环移位差，
Figure BDA0001309128080000103
为所允许的最大循环移位，
Figure BDA0001309128080000104
为第i组循环移位的初始循环移位，该参数与小区标识相关。一种可能的方式为，第0组循环移位的初始循环移位的生成方式为：
Figure BDA0001309128080000105
其中，
Figure BDA0001309128080000106
为小区标识，函数f(·)为生成0到
Figure BDA0001309128080000107
间的随机数的伪随机函数。其他循环移位组可以根据
Figure BDA0001309128080000108
与组间循环移位间隔
Figure BDA0001309128080000109
线性生成，一般来说，
Figure BDA00013091280800001010
一种函数f(·)的简单生成方式为：
Figure BDA00013091280800001011
其中，f1，f2为求和项起始点和终点，函数c(·)为伪随机生成函数，例如使用基于M序列或Gold序列的生成方式，其初始值由小区标识确定。
为满足不同循环移位组间的循环移位不产生冲突，同时经过循环移位的基本序列不会变为其他基本序列，基本序列的循环移位、循环移位组中的各个循环移位间的关系应满足图4所示关系。
图4所示示例关系表示，选定基本序列后，该基本序列经过循环移位不会变成另一个基本序列；不同组间的循环移位也不会相互干扰。
本实施例中，前导序列资源池信息包括：基本序列信息、可用循环移位组信息、可用正交序列信息。上述前导序列资源池信息通过随机接入配置信息在广播信道中通过主信息块或是主信息块指示的***信息块通知终端。对于需要采用基于竞争的随机接入过程的终端，在前导序列资源池中以等概率随机选择基本序列、循环移位组以及正交序列，采用前述方式生成前导序列。对于需要采用基于免竞争的随机接入过程的终端，用于生成前导序列的信息由基站直接配置，即基站通知所配置的基本序列、循环移位组信息以及正交序列信息。
终端按照前述方式生成前导序列，并在基站配置的随机接入信道资源上发送前导序列。对于没有波束互易性，需要尝试多个发送波束方向的终端，上述结构可用同一发送波束在随机接入信道资源中发送，基站配置多个随机接入信道资源，终端在不同的随机接入信道资源上使用不同的发送波束进行随机接入前导序列的发送。另一种情况为，不同的序列采用不同的发送波束进行发送。
基站若检测到前导序列的发送，将会在相应的随机接入响应检测窗内发送随机接入响应。随机接入响应包括前导序列标识符、定时提前信息以及基站分配的临时小区无线网络临时标识(TC-RNTI)等信息。其中，本实施例中，前导序列标识符可以由以下部分组成：基本序列标识符、循环移位组索引以及正交码索引，如图5所示。
其中，基本序列标识符长度由基本序列个数决定，循环移位组索引长度由可用循环移位组的个数决定，正交码索引长度由可用正交码长度决定。基站根据检测到的前导序列，确定前导序列标识符内容，并在随机接入响应中发送。
终端根据所使用的前导序列生成方式，确定随机接入响应中检测到的前导序列标识符是否与发送的前导序列相符。
实施例二
本实施例中，将结合具体***介绍一种随机接入前导序列的生成方法。实施例一中所述方案为构成一个前导序列的多个序列由相同的基本序列生成。本实施例中，构成一个前导序列的多个序列由不同的基本序列生成。本实施例中，仍然假设***工作于高频段，采用多波束操作以及混合波束赋形或模拟波束赋形以获得足以弥补路径损耗的波束赋形增益。
本实施例中所采用的前导序列结构如图6所示。
图6所示结构中，一个前导序列由多个序列构成，每个序列前添加CP，并在前导序列最后添加GT。其中，每M_s个序列由相同的基本序列产生，称为一个序列组。具体到图6，一个前导序列由M个序列构成，其中M为偶数。每两个相邻序列由相同的基本序列生成，即：图6所示示例中，M_s为2，在实际应用中，M_s的取值可以为大于2的其他值。这里，M_s≥2，S≥2。
由相同基本序列生成的序列，其生成方式与前述实施例一类似，即根据所选择的基本序列，或是所配置的基本序列，与循环移位组中的循环移位，生成各个序列，并根据所选择或是配置的正交码生成构成前导序列的各个序列。本实施例中前导序列的生成方式如图7所示。
图7所示方式中，根据前导序列资源池的配置，从前导序列资源池中选取S个基本序列、循环移位组以及正交序列，分别生成构成前导序列的各个序列，最终生成由多个序列组成的前导序列。
这种生成方式中，前导序列标识符由S个部分组成，每个部分的结构如图5所示，由基本序列标识符、循环移位组索引以及正交序列索引组成。
另一种简单的生成方式中，终端根据前导序列资源池的配置信息，以等概率从中选择一个基本序列、一个循环移位组以及一个正交序列，生成M_s个序列。将这M_s个序列重复S次并在序列末尾添加GT，作为用于随机接入过程的前导序列。
该方法与图7所述方式的不同之处在于，图7所示方式不同的序列组由不同的基本序列、不同的循环移位以及不同的正交码生成。而上述简单的生成方式中，不同的序列组由相同的基本序列、相同的循环移位以及相同的正交码生成。相对于图7所示生成方式，前述简单的生成方式，其优势在于，前导序列标识符的长度能够大大缩短。
另一种折中的实现方式中，终端在可用的资源池中选择一个基本序列，并选择一个或多个循环移位组以及一个或多个正交序列。其生成方式与图7类似。这种方式中，前导序列标识符的结构如图8所示，包括：基本序列标识符、循环移位1索引、正交码1索引……循环移位S索引、正交码S索引。
基站根据检测到的前导序列确定前导序列标识符，并在随机接入响应中发送。终端根据发送前导序列时从前导序列资源池中以等概率随机选择的前导序列，或是基站配置的前导序列，在检测到的随机接入响应中确定其中的前导序列标识符是否匹配。
实施例三
本实施例将结合本发明所提供的随机接入前导序列结构，提供一种下行广播信道与随机接入资源间的映射关系。本实施例中，***采用多波束操作，即通过多个窄波束实现大范围的覆盖。同时，基站采用多个同步信号块，每个同步信号块包括主同步信号、次同步信号以及广播信道。每个同步信号块对应不同或相同的基站侧发送波束。发送波束块中的广播信道通过其上承载的***信息通知相应同步信号块(或是广播信道)对应的随机接入信道的时频资源位置信息和相应的随机接入前导序列资源池信息。
本实施例中，多个同步信号块中的广播信道指示相同的随机接入信道时频资源，不同的同步信号块采用不同或相同的下行发送波束。图9所示为本实施例中下行广播信道与随机接入信道资源间的指示关系示意图。
图9中，基站在下行同步中使用N个下行同步信号块(图中以SS block 1～SSblock N表示)。每个同步信号块使用一个下行发送波束进行发送。图9所示示例中，不同的同步信号块使用不相同的下行发送波束。实际应用中，不同的同步信号块也可以使用相同的下行发送波束。上行信道中分配一个或多个随机接入信道时频资源，多个同步信号块所指示的随机接入信道时频资源相同。图9所示示例中，两个同步信号块所指示的随机接入信道时频资源相同，例如：SS block1和SS block2均指示RACH1。随机接入信道的时频资源通过***信息中的随机接入信道配置进行配置。另外需要说明的是，不同随机接入信道时频资源对应的同步信号块个数可以不同。
***信息中的随机接入信道配置会配置随机接入前导序列资源池信息。不同的随机接入信道时频资源的随机接入前导序列资源池可以配置相同的随机接入前导序列。而由于需要区分不同的同步信号块(从而隐含指示不同的下行发送波束)，指示相同随机接入信道时频资源的不同同步信号块，在指示随机接入前导序列资源池时，需要指示互不相交的随机接入前导序列资源池，用于确定基站通过发送前导序列的时频资源以及同步信号块信息，确定发送随机接入响应的下行发送波束。
一种简单的指示方式为，指示前导序列资源池时，采用前导序列索引的方式，指示前导序列资源池中前导序列索引的起始索引以及前导序列数量，或是指示前导序列起始索引以及前导序列结束索引，用于标示前导序列资源池中的前导序列索引范围。
若采用本发明所提供的前导序列生成方式，完整的随机接入前导序列由多个不同前导序列组成，该多个不同的前导序列可以由一个或多个基本序列通过循环移位以及正交覆盖码处理得到，则一种简单的前导序列资源池的分配方式为：
前导序列资源池中包含两部分：前导序列(或是基本序列与循环移位组的组合)以及正交覆盖码。一个随机接入信道配置中所指示的前导序列资源池仅包含一个正交覆盖码的码子。上述描述对应的前导序列格式可以用图10表示。
图10中，所用正交覆盖码长度为2，表示为w＝[w1 w2]，其中w1与w2为实数。随机接入前导序列由多个序列组成，相邻的两个序列其每个元素分别乘以w1与w2。一种更广义的描述为，正交覆盖码长度为nocc，所述相乘可以在进行IDFT(或IFFT)之前进行，或是在IDFT(或IFFT)之后进行。生成的每个序列添加CP后级联形成随机接入前导序列。
构成同一随机接入前导序列的多个序列可以为前导序列资源池中的不同序列，或是由前导序列资源池中的一个序列通过多个循环移位生成。对于前者，随机接入前导序列资源池由多个前导序列和一个正交覆盖码码字组成，终端选择多个前导序列构成随机接入前导序列；对于后者，随机接入前导序列资源池由一个或多个基本序列、多个循环移位组以及一个正交覆盖码码字组成，终端选择基本序列和循环移位组构成随机接入前导序列。
用同一正交覆盖码处理的nocc个连续的序列，可以为随机接入前导序列资源池中随机选择的多个序列，或是随机接入前导序列资源池中的一个基本序列经过循环移位形成的多个序列，或是随机接入前导序列资源池中的一个序列重复形成的多个序列等。
前述正交覆盖码可以为正交序列，例如Walsh码，DFT码字。采用正交码字时，通过查找表的方式预先规定相应码字的索引，在配置随机接入信道配置信息时通知相应正交码码字的索引。表1所示为长度为2的Walsh码码本索引示例，表2所示为长度为3的DFT码本索引示例，表3所示为长度为4的Walsh码码本索引示例。
表1：长度为2的Walsh码码本索引
索引 码字
0 [+1 +1]
1 [+1 -1]
表2：长度为3的DFT码本索引
Figure BDA0001309128080000141
Figure BDA0001309128080000151
表3：长度为4的Walsh码码本索引
索引 码字
0 [+1 +1 +1 +1]
1 [+1 +1 -1 -1]
2 [+1 -1 -1 +1]
3 [+1 -1 +1 -1]
前述码本中的码字仅为示例，也可使用其他的正交码码本作为正交覆盖码。除去上述示例外，所述覆盖码可以采用准正交的码字。一种简单的示例为采用M序列或是Gold序列等基于多项式的伪随机序列，事先约定生成伪随机序列的生成多项式，同时M序列的初始状态与所用同步信号块的索引相关。例如，生成序列为w(i)＝c(i+Nc)，其中，Nc为伪随机序列截取起始位置，由高层信令配置。函数c(n)为伪随机序列生成函数，可以为M序列，或是Gold序列。M序列的初始状态为cinit＝f(Nss)；若为Gold序列，一种可能的方式为，固定其中一个M序列的初始状态，而另一个M序列的初始状态为cinit＝f(Nss)。其中，Nss为所选择的同步信号块的索引，f(Nss)为与Nss相关的函数。该种方式生成的覆盖码表示为：w＝[w(1)，...，w(Nocc)]，终端选择的多个前导序列或是终端选择的一个或多个基本序列经过循环移位生成的多个前导序列，其第i个序列每个元素乘以w(i)，转换到时域后添加CP并级联形成随机接入前导序列。或是终端选择的多个前导序列或是终端选择的一个或多个基本序列经过循环移位生成的多个前导序列，转换到时域后，第i个序列的每个元素乘以w(i)，添加CP并级联后形成随机接入前导序列。
若采用本实施例所提供的方案采用正交覆盖码，终端侧行为可以简述如下：
步骤一：进行下行同步，获取随机接入信道配置信息。具体地，根据接收和检测到的同步信号块中主同步信号和次同步信号的能量，确定最优的同步信号块；读取该同步信号块索引以及其中的广播信道所承载的***信息中的随机接入信道配置信息。
步骤二：根据随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列，在配置的或选择的随机接入信道资源上发送。其中，随机接入信道配置信息包括前导序列资源池信息以及相应的正交覆盖码码字。
若终端采用基于序列的覆盖码，终端行为如下：
步骤一：下行同步。根据接收和检测到的同步信号块中主同步信号和次同步信号的检测能量，确定最优的同步信号块。所述最优的同步信号块意为检测能量最大的同步信号块。
步骤二：根据主同步信号、次同步信号、广播信道中承载的***信息三者中的至少一种，以及同步信道块中***的参考信号信息，确定该同步信号块的索引，或是对应下行发送波束的索引。
步骤三：根据所确定的索引以及预先设定的覆盖码生成方式，生成该同步信道块对应的覆盖码，并处理所生成的前导序列，生成最终的前导序列，并在配置的或选择的随机接入信道资源上发送。
若采用本实施例所提供的方案，基站侧行为可以简述如下：
步骤一：基站配置并发送下行同步信号。
步骤二：基站接收并检测随机接入前导序列。
步骤三：基站根据随机接入信道时频资源信息以及前导序列信息，确定发送随机接入响应的下行发送波束。
若终端采用基于序列的覆盖码，基站行为可以描述如下：
步骤一：基站配置并发送下行同步信号。
步骤二：基站接收并检测随机接入前导序列。
步骤三：基站根据随机接入信道时频资源信息以及前导序列信息(前导序列上覆盖码的信息)，确定发送随机接入响应的下行发送波束。
同时，上述前导序列区分方式可以用于区别具有波束互易性的和不具有波束互易性的终端。具体来说，具有波束互易性和不具有波束互易性的终端复用相同的随机接入信道时频资源。如前所述，前导序列资源池由两部分组成：前导序列(或是基本序列与循环移位组的组合)以及覆盖码。由于具有波束互易性和不具有波束互易性的终端所使用的前导序列资源池中，前导序列(或是基本序列与循环移位组的组合)部分相同，但是两个前导序列资源池使用不同的覆盖码，例如不同的正交覆盖码字或是不同序列生成的覆盖码。
终端读取***信息后，以等概率从全部可用的前导序列(或是基本序列与循环移位组的组合)中，选择一个前导序列，或是使用基站分配的前导序列(或是基本序列与循环移位组的组合)，并根据终端波束互易性能力，选择相应的覆盖码，生成最终的随机接入前导序列，并在相应的随机接入信道时频资源上发送。
实施例四
本实施例中，将介绍一种采用本发明所提供的前导序列生成方式的终端与基站的通信流程。
本实施例中，同步信号块由主同步信号，次同步信号和广播信道组成。为适应高频段无线通信中的多波束操作，每个同步信号块的不同符号由相同的基站下行波束进行发送，不同的同步信号块使用相同或不同的基站下行发送波束进行发送。同步信号块中的广播信道中，发送主信息块，其中主信息块包含接入网络所必备的一些信息，包括***帧号，同步信号块在无线帧中的位置(例如同步信号块的时间索引等)，剩余最小***信息(Remaining Minimum System Information,RMSI)的调度信息(例如RMSI的控制信息时频资源配置信息等)，***带宽信息等。
RMSI中包含随机接入配置信息。其中，所述随机接入配置信息中，包括随机接入信道配置信息，前导序列资源池信息等。对于多波束操作***来说，基站需要根据同步信号块(或是相应下行信号)与随机接入信道时频资源和前导序列间的对应关系确定基站发送随机接入响应的下行发送波束。当多个同步信号块映射到相同的随机接入信道时频资源时，将会需要通过前导序列的分组通知终端所对应的下行信号(或是同步信号块)，以确定下行发送波束。
若对于不同下行发送方向，RMSI传输内容相同，则RMSI中的随机接入配置信息需要将全部同步信号块所对应的随机接入配置信息均通知给终端。
本实施例将主要介绍随机接入前导序列资源池的通知方式。本实施例中，随机接入配置信息包括：同步信号块对应的随机接入信道配置信息，同步信号块对应的随机接入前导序列资源池信息。由于本发明中，采用了覆盖码的方式区分对应不同下行信号的随机接入前导序列资源，可以采用的通知方式为：a.将前导序列资源池分为序列资源池和覆盖码资源。对应不同下行信号的随机接入配置采用相同的序列资源池，对应不同发送波束的随机接入配置采用不相同的覆盖码。b.将前导序列资源池分为序列资源池和覆盖码资源。对应不同下行信号的随机接入配置采用不相同的序列资源池，对应不同发送波束的随机接入配置采用不相同的覆盖码。c.上述两种方式的结合，例如对应不同下行信号的随机接入配置采用相同或不同的序列资源池，采用了相同序列资源池但是对应不用下行发送波束的随机接入配置采用不同的覆盖码。
针对覆盖码资源的通知方式，可能的通知方式如下：
1.仅通知可用的正交覆盖码集合，根据预先规定的对应关系或是在RMSI中指示的对应关系确定同步信号块所使用的覆盖码。一种可能的方式为，根据同步信号块的索引确定相应的覆盖码。一个简单的示例为，采用长度为M的正交覆盖码，索引为nSS的同步信号块对应的覆盖码索引为：
mSS=mod(nSS，M)
其中，mod()为取模操作。
另一种简单的示例为，采用长度为M的正交覆盖码，索引为nSS的同步信号块对应的覆盖码索引为：
Figure BDA0001309128080000181
第一种方式相当于索引相邻的同步信号块采用不同的正交覆盖码，即假设相邻的多个同步信号块可能会映射于相同的随机接入时频资源。例如M＝2，个数为16的同步信号块，不同同步信号块对应的正交覆盖码码字索引为：
[0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1]第二种方式相当于索引相邻的同步信号块可以采用相同的正交覆盖码，例如M＝2，个数为16的同步信号块，不同同步信号块对应的正交覆盖码码字索引为：
[0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1]上述方式中，仅需通知可用的覆盖码码字以及相应索引即可。若对应规则以预先规定的方式确定，则不需要额外的信息通知。除此之外，相应的规则也可以通过RMSI进行通知。
2.通知可用的正交覆盖码集合，并且在RMSI中通知每个同步信号块对应的正交覆盖码码字索引。RMSI中按照同步信号块的索引排列每个同步信号块对应的覆盖码索引，在RMSI中通知该索引构成的序列。以M＝2，同步信号块个数为16为例，RMSI中通知的索引构成的序列为：
[0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1]上述示例中，部分不同同步信号块对应相同的随机接入信道时频资源，需要不同的正交覆盖码以区分不同的前导序列，例如同步信号块1,2。另一部分同步信号块与相应随机接入信道时频资源间是一一对应的关系。
当可用的正交覆盖码码字较多时，这种方式所需要的信令开销较大，但是支持更加灵活的对应关系。
3.前述两种方式均适用于不同波束所发送的RMSI均相同的情况。对于不同波束所发送的RMSI不相同的情况，除仍然可以使用方式1所述方式外，不同基站下行波束发送的RMSI可以携带其对应的覆盖码索引。
4.对于不同下行波束对应的随机接入配置中，序列资源池不相同的情况，可能的配置方式为，在RMSI中依据同步信号块索引的顺序，列出每个同步信号块对应的随机接入配置中序列资源池中的序列数量，以及相应的覆盖码码字索引。此外，对于不同基站下行发送波束所发送的RMSI携带信息不完全相同的情况，每个下行发送波束发送的RMSI只要携带该波束对应的序列资源池中序列数量以及覆盖码码字索引即可。
基于如上提出的几种方式外，在一些情况下，不同的同步信号块与不同的随机接入时频资源相对应。此时，通过随机接入时频资源即可通知基站相应的下行发送波束信息，并不需要多个覆盖码以区分下行发送波束。对于这种情况，一种可能的方式为，在随机接入配置信息中添加覆盖码开启指示信息，例如在随机接入配置信息中添加变量OCC_flag。若该指示信息为1，则说明覆盖码方式的前导序列生成方式开启，采用如上所述方式进行前导序列资源的指示；若该指示信息为0，则说明覆盖码方式的前导序列生成方式没有开启，此种方式下，不采用基于覆盖码的前导序列生成方式，或是某认为覆盖码为全1序列。另一种可能的方式为，仍然采用本实施例所提供的配置方式，对于可能出现的同步信号块与随机接入信道时频资源间一一对应的情况，配置可用的覆盖码数量为1，并且为全1序列。在覆盖码开启指示为0，表示不采用覆盖码形式的前导序列生成方式时，覆盖码相关指示(例如覆盖码索引指示等)仍然可以存在，但终端将忽略相关指示(即覆盖码相关指示失效)，仍然采用不使用覆盖码的前导序列生成方式进行前导序列的生成。
另一种配置是否选取覆盖码形式的前导序列方式为，设定多种前导序列格式，其中一些前导序列格式不采用前述覆盖码方式的前导序列生成方式(或是默认覆盖码长度为1，或是认为覆盖码为全1序列)，另一些前导序列格式采用前述覆盖码方式的前导序列生成方式。
终端确定所用随机接入前导序列池资源的方式如下：
终端进行下行同步信号的检测。终端通过盲检，检测出一个或多个测量结果高于预先设定的阈值的同步信号块。其中测量结果包括主同步信号的参考信号接收能量等。
终端根据预先确定的准则选择同步信号块，并读取广播信道中的主***信息。所述准则通常为选取测量结果最大的同步信号块；或是以等概率在测量结果高于预先设定的阈值的同步信号块中选择一个同步信号块。终端读取同步信号块中的主***信息，并获取同步信号块索引。
终端根据主***信息中的指示读取RMSI中的随机接入配置信息。随机接入配置信息包括随机接入信道时频资源信息、前导序列格式信息、前导序列资源池信息等。终端读取序列资源池信息，以及同步信号块索引对应的覆盖码索引信息，获知前导序列资源池信息。若采用前述覆盖码开启指示的方式，则终端需要读取该覆盖码开启指示，若覆盖码开启指示显示为1，即开启覆盖码相关的指示，则读取序列资源池信息与覆盖码相关的指示，采用覆盖码的前导序列的生成方式。若覆盖码开启指示显示为0，即不开启覆盖码相关的指示，则仅读取序列资源池信息，但不读取覆盖码相关指示。
终端根据随机接入配置信息中的指示，生成前导序列，并在相应的随机接入信道时频资源上发送前导序列。
基站检测和接收随机接入前导序列的方式与实施例三类似，简述如下：
基站检测随机接入信道时频资源上的信息，若检测到前导序列的发送，则根据时频资源和覆盖码索引信息确定基站下行发送波束；
基站根据时频资源和覆盖码索引与下行信号间的对应关系，确定终端检测到的最优同步信号块索引，并依此确定最优的下行发送波束，用于发送随机接入响应。
另外需要说明的是，本实施例中所提供的方法适用于基站具备或不具备波束互易性的情况。对于不具备波束互易性的情况，可以通过配置重复多次的前导序列格式来适配，并不影响本实施例提供的配置方式。
对应于上述方法，本申请还提供了一种随机接入前导序列的生成装置，其组成结构如图11所示，包括：配置模块、序列生成模块、前导序列生成模块，其中：
所述配置模块，用于接收随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列；
所述序列生成模块，用于根据基本序列生成M个序列，所述M大于1；
所述前导序列生成模块，用于根据所述M个序列生成随机接入前导序列。
对应于上述随机接入前导序列的生成方法，本申请还提供了一种随机接入配置信息指示方法，应用于基站侧，包括：
向终端发送随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列、循环移位组和正交码；
从终端接收根据所述前导序列资源池信息生成的随机接入前导序列。
对应于上述方法，本申请还提供了一种随机接入配置信息指示装置，其组成结构如图12所示，包括：发送模块和接收模块，其中：
所述发送模块，用于向终端发送随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列、循环移位组和正交码；
所述接收模块，用于从终端接收根据所述前导序列资源池信息生成的随机接入前导序列。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (26)

1.一种随机接入前导序列的生成方法，其特征在于，包括：
接收随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列；
根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列，所述M大于1；
根据所述M个序列生成随机接入前导序列；
其中，
所述根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列包括：
采用可用的正交码中的一个正交码对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行处理，得到所述M个序列中的一个序列；
所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符和正交码的索引。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据所述M个序列生成随机接入前导序列包括：
根据所述M个序列和基站指示的波形信息，生成对应的M个时域序列，在所述M个时域序列的每个序列前添加循环前缀CP，将添加CP后的M个时域序列依次首尾相接，并在最后一个序列后添加保护间隔GT，得到随机接入前导序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导序列资源池信息还包括：可用的正交码；
所述根据所述可用的基本序列中的基本序列生成M个序列还包括以下的至少一种：
A、用所述可用的基本序列中的一个基本序列作为所述M个序列中的每一个；
B、分别根据可用的循环移位组中的一个循环移位组中的各个循环移位参数，对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行对应的循环移位，得到所述M个序列；其中，所述前导序列资源池信息还包括：可用的循环移位组；所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列的标识符和循环移位组的索引；
C、分别根据可用的循环移位组中的一个循环移位组中的各个循环移位参数，对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行对应的循环移位，得到M个中间序列；再采用可用的正交码中的一个正交码对所述M个中间序列进行处理，得到所述M个序列；其中，所述前导序列资源池信息还包括：可用的循环移位组和可用的正交码；所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符、循环移位组的索引以及正交码的索引。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述C包括以下的至少一种：
将所述可用的基本序列中的S个基本序列中的每一个分别作为所述一个基本序列，分别采用所述可用的循环移位组中的循环移位组和/或所述可用的正交码中的正交码进行对应的处理，得到M_s个序列，其中，M＝M_s*S，M_s≥2，S≥2；其中，所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列的标识符、所采用的循环移位组的索引和所采用的正交码的索引；
对所述可用的基本序列中的一个基本序列采用所述可用的循环移位组中的一个循环移位组和所述可用的正交码中的一个正交码进行对应的处理，得到M_s个序列，将所述M_s个序列重复S次，得到所述M个序列，其中，M＝M_s*S，M_s≥2，S≥2；
对所述可用的基本序列中的一个基本序列，采用所述可用的循环移位组中的至少一个循环移位组和所述可用的正交码中的至少一个正交码进行对应的处理，得到M个序列；其中，所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列的标识符、所采用的循环移位组的索引和所采用的正交码的索引。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：
采用正交码对序列进行处理包括：在对应的序列上分别乘以正交码的元素。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：
用于生成M个序列的基本序列是终端从可用的基本序列中选择的或者基站从可用的基本序列中配置给终端的；
用于对基本序列进行循环移位的循环移位组是终端从可用的循环移位组中选择的或者基站从可用的循环移位组中配置给终端的；
用于对序列进行处理的正交码是终端从可用的正交码中选择的或者基站从可用的正交码中配置给终端的。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：
所述循环移位组中的循环移位参数与小区标识相关；
所述循环移位组的生成方式为：
Figure FDA0003058177970000021
其中，
Figure FDA0003058177970000022
为第i组循环移位的第m个序列所对应的循环移位，参数Ncs为两个序列间的循环移位差，
Figure FDA0003058177970000023
为所允许的最大循环移位，
Figure FDA0003058177970000024
为第i组循环移位的初始循环移位，所述
Figure FDA0003058177970000025
与小区标识相关；
其中，第0个循环移位组的初始循环移位的生成方式为：
Figure FDA0003058177970000031
其中，
Figure FDA0003058177970000032
为小区标识，函数f(·)为生成0到
Figure FDA0003058177970000033
间的随机数的伪随机函数，除所述第0个循环移位组外的其他循环移位组根据
Figure FDA0003058177970000034
与组间循环移位间隔
Figure FDA0003058177970000035
线性生成，
Figure FDA0003058177970000036
函数f(·)的生成方式为：
Figure FDA0003058177970000037
其中，f1，f2为求和项起始点和终点，函数c(·)为伪随机生成函数，其初始值由小区标识确定。
8.一种随机接入前导序列的生成装置，其特征在于，包括：配置模块、序列生成模块、前导序列生成模块，其中：
所述配置模块，用于接收随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列；
所述序列生成模块，用于根据可用的基本序列生成M个序列，所述M大于1；其中，采用可用的正交码中的一个正交码对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行处理，得到所述M个序列中的一个序列；所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符和正交码的索引；
所述前导序列生成模块，用于根据所述M个序列生成随机接入前导序列。
9.根据权利要求8所述的生成装置，其特征在于：所述前导序列生成模块用于：
根据所述M个序列和基站指示的波形信息，生成对应的M个时域序列，在所述M个时域序列的每个序列前添加循环前缀CP，将添加CP后的M个时域序列依次首尾相接，并在最后一个序列后添加保护间隔GT，得到随机接入前导序列。
10.根据权利要求8所述的生成装置，其特征在于，所述前导序列资源池信息还包括：可用的正交码；
所述序列生成模块用于
A、用所述可用的基本序列中的一个基本序列作为所述M个序列中的每一个；
和/或
B、分别根据可用的循环移位组中的一个循环移位组中的各个循环移位参数，对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行对应的循环移位，得到所述M个序列；其中，所述前导序列资源池信息还包括：可用的循环移位组；所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列的标识符和循环移位组的索引；
和/或
C、分别根据可用的循环移位组中的一个循环移位组中的各个循环移位参数，对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行对应的循环移位，得到M个中间序列；再采用可用的正交码中的一个正交码对所述M个中间序列进行处理，得到所述M个序列；其中，所述前导序列资源池信息还包括：可用的循环移位组和可用的正交码；所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符、循环移位组的索引以及正交码的索引。
11.根据权利要求10所述的生成装置，其特征在于，所述C包括以下的至少一种：
将所述可用的基本序列中的S个基本序列中的每一个分别作为所述一个基本序列，分别采用所述可用的循环移位组中的循环移位组和/或所述可用的正交码中的正交码进行对应的处理，得到M_s个序列，其中，M＝M_s*S，M_s≥2，S≥2；其中，所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列的标识符、所采用的循环移位组的索引和所采用的正交码的索引；
对所述可用的基本序列中的一个基本序列采用所述可用的循环移位组中的一个循环移位组和所述可用的正交码中的一个正交码进行对应的处理，得到M_s个序列，将所述M_s个序列重复S次，得到所述M个序列，其中，M＝M_s*S，M_s≥2，S≥2；
对所述可用的基本序列中的一个基本序列，采用所述可用的循环移位组中的至少一个循环移位组和所述可用的正交码中的至少一个正交码进行对应的处理，得到M个序列；其中，所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列的标识符、所采用的循环移位组的索引和所采用的正交码的索引。
12.根据权利要求10或11所述的生成装置，其特征在于：所述序列生成模块用于：
采用正交码对序列进行处理，在对应的序列上分别乘以正交码的元素。
13.根据权利要求12所述的生成装置，其特征在于：
用于生成M个序列的基本序列是终端从可用的基本序列中选择的或者基站从可用的基本序列中配置给终端的；
用于对基本序列进行循环移位的循环移位组是终端从可用的循环移位组中选择的或者基站从可用的循环移位组中配置给终端的；
用于对序列进行处理的正交码是终端从可用的正交码中选择的或者基站从可用的正交码中配置给终端的。
14.根据权利要求12所述的生成装置，其特征在于：
所述循环移位组中的循环移位参数与小区标识相关；
所述循环移位组的生成方式为：
Figure FDA0003058177970000051
其中，
Figure FDA0003058177970000052
为第i组循环移位的第m个序列所对应的循环移位，参数Ncs为两个序列间的循环移位差，
Figure FDA0003058177970000053
为所允许的最大循环移位，
Figure FDA0003058177970000054
为第i组循环移位的初始循环移位，所述
Figure FDA0003058177970000055
与小区标识相关；
其中，第0个循环移位组的初始循环移位的生成方式为：
Figure FDA0003058177970000056
其中，
Figure FDA0003058177970000057
为小区标识，函数f(·)为生成0到
Figure FDA0003058177970000058
间的随机数的伪随机函数，除所述第0个循环移位组外的其他循环移位组根据
Figure FDA0003058177970000059
与组间循环移位间隔
Figure FDA00030581779700000510
线性生成，
Figure FDA00030581779700000511
函数f(·)的生成方式为：
Figure FDA00030581779700000512
其中，f1，f2为求和项起始点和终点，函数c(·)为伪随机生成函数，其初始值由小区标识确定。
15.一种随机接入配置信息指示方法，其特征在于，包括：
向终端发送随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列；
从终端接收随机接入前导序列，
其中，所述随机接入前导序列根据M个序列生成，所述M个序列由所述终端根据所述可用的基本序列中的基本序列生成，所述M大于1；其中，采用可用的正交码中的一个正交码对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行处理，得到所述M个序列中的一个序列；所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符和正交码的索引。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述前导序列资源池信息还包括，循环移位组和正交码；
所述循环移位组中的参数满足条件：采用各个循环移位组对各个基本序列进行循环移位后，不会得到基本序列，不同循环移位组间的循环移位也不存在相互干扰。
17.一种随机接入配置信息指示装置，其特征在于，包括：发送模块和接收模块，其中：
所述发送模块，用于向终端发送随机接入配置信息，所述随机接入配置信息包括前导序列资源池信息，所述前导序列资源池信息包括：可用的基本序列；
所述接收模块，用于从终端接收随机接入前导序列；
其中，
所述随机接入前导序列根据M个序列生成，所述M个序列由所述终端根据所述可用的基本序列中的基本序列生成，所述M大于1；采用可用的正交码中的一个正交码对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行处理，得到所述M个序列中的一个序列；所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符和正交码的索引。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于：所述前导序列资源池信息还包括：循环移位组和正交码；
所述循环移位组中的参数满足条件：采用各个循环移位组对各个基本序列进行循环移位后，不会得到基本序列，不同循环移位组间的循环移位也不存在相互干扰。
19.一种随机接入前导序列的生成方法，其特征在于，包括：
进行下行同步，根据检测到的同步信号块中主同步信号和次同步信号的能量，确定最优的同步信号块，读取该同步信号块索引以及其中的广播信道所承载的***信息中的随机接入信道配置信息；
根据随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列，在配置的或选择的随机接入信道资源上发送；其中：随机接入信道配置信息包括前导序列资源池信息以及相应的覆盖码码字；
所述根据随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列包括：
根据可用的基本序列中的基本序列生成M个序列，所述M大于1；采用可用的正交码中的一个正交码对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行处理，得到所述M个序列中的一个序列；所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符和正交码的索引；
根据所述M个序列生成随机接入前导序列。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于：所述前导序列资源池信息还包括：可用的正交码；
所述覆盖码码字基于正交码来生成。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于：
所述覆盖码码字根据基于序列的覆盖码来生成；
在确定最优的同步信号块之后，还包括：根据主同步信号、次同步信号、广播信道中承载的***信息三者中的至少一种，以及同步信道块中***的参考信号信息，确定该同步信号块的索引或对应下行发送波束的索引；
所述根据随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列包括：根据所确定的索引以及预先设定的覆盖码生成方式，生成该同步信道块对应的覆盖码，并对所生成的前导序列进行处理后得到最终的前导序列。
22.根据权利要求19至21任一项所述的方法，其特征在于：
所述根据随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列包括：根据终端的波束互易性能力，选择对应的覆盖码生成随机接入前导序列。
23.一种随机接入前导序列的生成装置，其特征在于，包括：
配置模块，用于进行下行同步，根据检测到的同步信号块中主同步信号和次同步信号的能量，确定最优的同步信号块，读取该同步信号块索引以及其中的广播信道所承载的***信息中的随机接入信道配置信息；
前导序列生成模块，用于根据随机接入信道配置信息生成随机接入前导序列，根据可用的基本序列中的基本序列生成M个序列，所述M大于1；采用可用的正交码中的一个正交码对所述可用的基本序列中的一个基本序列进行处理，得到所述M个序列中的一个序列；所生成的随机接入前导序列的标识符包括以下部分：所采用的基本序列标识符和正交码的索引；
根据所述M个序列生成随机接入前导序列；
在配置的或选择的随机接入信道资源上发送；其中：随机接入信道配置信息包括前导序列资源池信息以及相应的覆盖码码字。
24.根据权利要求23所述的生成装置，其特征在于：所述前导序列资源池信息还包括：可用的正交码；
所述覆盖码码字基于正交码来生成。
25.根据权利要求23所述的生成装置，其特征在于：
所述覆盖码码字根据基于序列的覆盖码来生成；
配置模块，用于在确定最优的同步信号块之后，根据主同步信号、次同步信号、广播信道中承载的***信息三者中的至少一种，以及同步信道块中***的参考信号信息，确定该同步信号块的索引或对应下行发送波束的索引；
所述前导序列生成模块，用于根据所确定的索引以及预先设定的覆盖码生成方式，生成该同步信道块对应的覆盖码，并对所生成的前导序列进行处理后得到最终的前导序列。
26.根据权利要求23至25任一项所述的生成装置，其特征在于：
所述前导序列生成模块，用于根据终端的波束互易性能力，选择对应的覆盖码生成随机接入前导序列。
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