CN114557113A - 针对传播延迟的随机接入前同步码检测 - Google Patents

Abstract

本文描述了针对传播延迟的随机接入前同步码检测。所建议的解决方案预测针对假设集合的能量级别，将预测能量与测量能量进行比较，并基于预测能量和测量能量的差异来选择使成本函数最小化的假设。所建议的解决方案的一些实施例可以使得通过允许超过随机接入前同步码序列的周期的最大往返程时间来扩展小区范围是可能的。对于长期演进（LTE）和新空口（NR）的长前同步码格式，小区范围可以扩展超过120公里（km）。对于毫米波应用，小区范围可以扩展超过2.5 km。

Description

针对传播延迟的随机接入前同步码检测

相关申请

本申请要求2019年10月18日提交的、序列号为62/916,974的临时专利申请的权益，其公开内容特此通过引用以其整体而被结合在本文中。

技术领域

本公开涉及无线通信***中的随机接入过程，并且特别地涉及随机接入前同步码检测。

背景技术

新空口(NR)中的物理随机接入信道(PRACH)前同步码根据Zadoff-Chu序列来生成。前同步码由一个或多个Zadoff-Chu序列周期加上循环前缀组成。

在典型的PRACH检测器中，带通滤波器之后是一排相关器，其用于小区中的经配置前同步码序列。针对周期性前同步码的不同周期(如果多于一个周期的话)的相关器输出可以相干或非相干地组合。在前一情况下，来自不同周期的复相关器输出被求和。在后一情况下，相关器输出的功率(即，幅度平方)被求和。此外，来自不同接收天线的相关器输出被非相干地相加。

一旦根据相关器输出形成组合信号，如果通过组合信号中的可能延迟范围内的任何样本的估计噪声功率来缩放的功率超过阈值，则检测到前同步码。具有最高功率的样本还给出了理想地等于往返程时间的估计到达时间。Zadoff-Chu序列具有理想的周期性自相关属性，其使得以高精度估计到达时间是可能的(只要信号的延迟在前同步码的周期T内)。

先前已经描述了一种用于在最大往返程时间超过Zadoff-Chu序列的周期时准确地确定到达时间的方法。此方法在两种假设之间区分：

1.具有到达时间τ＝τ′，0≤τ′＜T的

以及

2.具有τ＝τ′+T的

此方法将针对早间隔中对应于τ′的匹配滤波器输出样本所接收的能量和在较晚间隔中所接收的能量进行比较。针对早间隔和晚间隔的能量值分别被标记为

和

如果在早间隔中的能量

大于在较晚间隔中的能量

则选择

否则，选择

当前存在有某个(某些)挑战。对于一些PRACH格式和往返程时间，早间隔和晚间隔之间的能量的差异可能是小的，或者甚至与上面描述的传统方法中针对假设选择所进行的假定相反。例如，对于PRACH格式1和在0.6ms、1.4ms和2.2ms开始的持续时间T＝0.8毫秒(ms)的三个离散傅里叶变换(DFT)窗口，图1中示出了对于加性高斯白噪声(AWGN)信道在10％的漏检概率下的所要求的信噪比(SNR)。

图1是在传统方法下和在根据本文所描述的实施例的方法下对于AWGN信道在10％的漏检概率下的所要求的SNR的图形表示。实线示出传统方法的性能。显然，传统方法对于某些延迟起作用，但是对于从0.5ms到0.8ms的往返程时间，性能变得更坏。对于0.7ms，假设检验对任何SNR值都不起作用。

发明内容

本文描述了针对传播延迟的随机接入前同步码检测。所建议的解决方案预测针对假设集合的能量级别，将预测能量与测量能量进行比较，并基于预测能量和测量能量的差异来选择使成本函数最小化的假设。

某些实施例可以提供(一个或多个)以下技术优点中的一个或多个。所建议的解决方案的一些实施例可以使得通过允许超过随机接入前同步码序列的周期的最大往返程时间来扩展小区范围是可能的。对于长期演进(LTE)和新空口(NR)的长前同步码格式，小区范围可以扩展超过120公里(km)。对于毫米波应用，小区范围可以扩展超过2.5km。

在一些实施例中，一种方法由网络节点执行以用于针对传播延迟的随机接入前同步码检测。所述方法包括处理在两个或更多个时间间隔内来自无线通信装置的接收信号以检测随机接入前同步码，并且确定所检测的随机接入前同步码的初始往返程时间估计。所述方法进一步包括基于以下项从针对真实往返程时间估计的假设集合之中确定所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计：针对所述假设集合中的至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的至少一个信号级别检测器输出样本的预测信号级别，以及针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的测量信号级别。

在一些实施例中，由所述随机接入节点服务的小区的范围使得所述小区中的最大往返程时间超过所述随机接入前同步码的前同步码周期。

在一些实施例中，确定所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计包括：确定针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别；以及基于针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别以及针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述测量信号级别，选择所述假设集合中的一个假设。

在一些实施例中，所述预测信号级别是预测能量级别，并且所述测量信号级别是测量能量级别。

在一些实施例中，所述预测信号级别是预测信号强度级别，并且所述测量信号级别是测量信号强度级别。

在一些实施例中，所述至少一个信号级别检测器输出样本是至少一个匹配滤波器输出样本。

在一些实施例中，选择所述假设集合中的所述一个假设包括选择所述假设集合中使成本函数最小化的一个假设，所述成本函数是所述预测信号级别和所述测量信号级别的函数。

在一些实施例中，处理所述接收信号包括针对多个离散傅里叶变换(DFT)窗口中的每个窗口对所述接收信号应用DFT以提供针对所述多个DFT窗口的频域接收信号，所述多个DFT窗口被分组成DFT窗口的两个或更多个集合。处理所述接收信号进一步包括针对相邻DFT窗口的每个集合：组合针对形成DFT窗口的所述集合的所述多个DFT窗口的子集的所述频域接收信号以提供针对DFT窗口的所述集合的组合接收信号；将匹配滤波器应用到针对相邻DFT窗口的所述集合的所述组合接收信号，所述匹配滤波器用于随机接入前同步码，正针对所述随机接入前同步码执行检测；以及将所述匹配滤波器的输出变换到时域以提供针对相邻DFT窗口的所述集合的时域匹配滤波器输出。在一些实施例中，针对所述多个DFT窗口中的每个对所述接收信号应用所述DFT包括针对多个快速傅里叶变换(FFT)窗口中的每个对所述接收信号应用FFT。

在一些实施例中，处理所述接收信号进一步包括：针对两个或更多个时间间隔中的每个时间间隔，组合针对所述时间间隔内的DFT窗口的所述集合的所述时域匹配滤波器输出以提供针对所述时间间隔的组合时域匹配滤波器输出；以及组合针对所述两个或更多个时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出以提供进一步的组合时域匹配滤波器输出。在一些实施例中，组合针对所述两个或更多个时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出包括组合针对所有所述多个DFT窗口的所述组合时域匹配滤波器输出。

在一些实施例中，处理所述接收信号进一步包括：基于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出来执行前同步码检测以检测所述随机接入前同步码；以及确定所检测的随机接入前同步码的所述初始往返程时间估计。在一些实施例中，执行前同步码检测包括：计算所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的每个样本的决策变量值；以及确定所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本超过阈值。

在一些实施例中，所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本包括，针对所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的每个时间间隔，针对所述时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本，所述一个样本对应于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的样本，所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本对应于来自针对所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本而计算的决策变量值之中的最大决策变量值。

在一些实施例中，提供了一种网络节点。所述网络节点包括处理电路，所述处理电路配置成使所述网络节点处理在两个或更多个时间间隔内来自无线通信装置的接收信号以检测随机接入前同步码，并且确定所检测的随机接入前同步码的初始往返程时间估计。所述处理电路进一步配置成使所述网络节点基于以下项从针对真实往返程时间估计的假设集合之中确定所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计：针对所述假设集合中的至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的至少一个信号级别检测器输出样本的预测信号级别；以及针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的测量信号级别。

在一些实施例中，所述网络节点进一步包括无线电单元，所述无线电单元配置成接收来自所述无线通信装置的所述接收信号。在一些实施例中，所述无线电单元进一步配置成响应于所述接收信号而向所述无线通信装置传送信号。

在一些实施例中，由所述随机接入节点服务的小区的范围使得所述小区中的最大往返程时间超过所述随机接入前同步码的前同步码周期。

在一些实施例中，所述处理电路进一步配置成通过以下操作来确定所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计：确定针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别；以及基于针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别以及针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述测量信号级别，选择所述假设集合中的一个假设。

在一些实施例中，所述预测信号级别是预测能量级别，并且所述测量信号级别是测量能量级别。

在一些实施例中，所述预测信号级别是预测信号强度级别，并且所述测量信号级别是测量信号强度级别。

在一些实施例中，所述至少一个信号级别检测器输出样本是至少一个匹配滤波器输出样本。

在一些实施例中，所述处理电路进一步配置成通过选择所述假设集合中使成本函数最小化的一个假设来选择所述假设集合中的所述一个假设，所述成本函数是所述预测信号级别和所述测量信号级别的函数。

在一些实施例中，所述处理电路进一步配置成通过以下操作来处理所述接收信号：针对多个离散傅里叶变换DFT窗口中的每个窗口对所述接收信号应用DFT以提供针对所述多个DFT窗口的频域接收信号，所述多个DFT窗口被分组成DFT窗口的两个或更多个集合。所述处理电路进一步配置成通过针对相邻DFT窗口的每个集合进行以下操作来处理所述接收信号：组合针对形成DFT窗口的所述集合的所述多个DFT窗口的子集的所述频域接收信号以提供针对DFT窗口的所述集合的组合接收信号；将匹配滤波器应用到针对相邻DFT窗口的所述集合的所述组合接收信号，所述匹配滤波器用于随机接入前同步码，正针对所述随机接入前同步码执行检测；以及将所述匹配滤波器的输出变换到时域以提供针对相邻DFT窗口的所述集合的时域匹配滤波器输出。所述处理电路进一步配置成通过以下操作来处理所述接收信号：针对两个或更多个时间间隔中的每个时间间隔，组合针对所述时间间隔内的DFT窗口的所述集合的所述时域匹配滤波器输出以提供针对所述时间间隔的组合时域匹配滤波器输出。所述处理电路进一步配置成通过以下操作来处理所述接收信号：组合针对所述两个或更多个时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出以提供进一步的组合时域匹配滤波器输出；基于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出来执行前同步码检测以检测所述随机接入前同步码；以及确定所检测的随机接入前同步码的所述初始往返程时间。

在一些实施例中，所述处理电路进一步配置成通过针对多个FFT窗口中的每个窗口对所述接收信号应用FFT来针对所述多个DFT窗口中的每个窗口对所述接收信号应用所述DFT。

在一些实施例中，所述处理电路进一步配置成组合针对所有所述多个DFT窗口的所述组合时域匹配滤波器输出。

在一些实施例中，所述处理电路进一步配置成通过以下操作来执行前同步码检测：计算所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的每个样本的决策变量值；以及确定所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本超过阈值。

在一些实施例中，所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本针对所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的每个时间间隔包括：针对所述时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本，所述一个样本对应于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的样本，所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本对应于来自针对所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本而计算的决策变量值之中的最大决策变量值。

附图说明

并入本说明书并形成本说明书的一部分的附图示出了本公开的若干方面，并且连同描述一起用于解释本公开的原理。

图1是在传统方法下和在根据本文所描述的实施例的方法下对于加性高斯白噪声(AWGN)信道在10％的漏检概率下的所要求的信噪比(SNR)的图形表示。

图2示出了可以实现本公开的实施例的蜂窝通信***的一个示例。

图3示出了根据上面描述的实施例中的至少一些的至少一些方面的物理随机接入信道(PRACH)前同步码检测器的一个示例。

图4是示出了根据本公开的至少一些方面的PRACH前同步码检测器的操作的流程图。

图5是示出了用于确定真实往返程时间估计的PRACH前同步码检测器的操作的流程图。

图6是根据本公开的一些实施例的网络节点的示意性框图。

图7是示出了根据本公开的一些实施例的网络节点的虚拟化实施例的示意性框图。

图8是根据本公开的一些其它实施例的网络节点的示意性框图。

图9是根据本公开的一些实施例的无线通信装置的示意性框图。

图10是根据本公开的一些其它实施例的无线通信装置的示意性框图。

具体实施方式

下面阐述的实施例表示用于使本领域技术人员能实践实施例的信息，并且示出了实践实施例的最佳模式。在根据附图阅读以下描述时，本领域技术人员将理解本公开的概念并且将认识到本文未特定解决的这些概念的应用。应该理解，这些概念和应用落在本公开的范畴内。

无线电节点：如本文所使用的，“无线电节点”是无线电接入节点或无线通信装置。

无线电接入节点：如本文所使用的，“无线电接入节点”或“无线电网络节点”或“无线电接入网络节点”是蜂窝通信网络的无线电接入网络(RAN)中的任何节点，其操作以无线地传送和/或接收信号。无线电接入节点的一些示例包括但不限于基站(例如，第三代合作伙伴计划(3GPP)第5代(5G)新空口(NR)网络中的NR基站(gNB)或3GPP长期演进(LTE)网络中的增强或演进节点B(eNB))、高功率或宏基站、低功率基站(例如，微基站、微微基站、家庭eNB、或诸如此类)、中继节点、实现基站的部分功能性的网络节点(例如，实现gNB中央单元(gNB-CU)的网络节点或实现gNB分布式单元(gNB-DU)的网络节点)、或实现一些其它类型的无线电接入节点的部分功能性的网络节点。

核心网络节点：如本文所使用的，“核心网络节点”是核心网络中的任何类型的节点或实现核心网络功能的任何节点。核心网络节点的一些示例包括例如移动性管理实体(MME)、分组数据网络网关(P-GW)、服务能力开放功能(SCEF)、归属订户服务器(HSS)等。核心网络节点的一些其它示例包括实现接入和移动性功能(AMF)、用户平面功能(UPF)、会话管理功能(SMF)、认证服务器功能(AUSF)、网络切片选择功能(NSSF)、网络开放功能(NEF)、网络功能(NF)储存库功能(NRF)、策略控制功能(PCF)、统一数据管理(UDM)等的节点。

通信装置：如本文所使用的，“通信装置”是有权接入接入网络的任何类型的装置。通信装置的一些示例包括但不限于：移动电话、智能电话、传感器装置、仪表、交通工具、家用器械、医疗器械、媒体播放器、摄像机、或任何类型的消费电子装置(例如但不限于电视、无线电装置、照明装置、平板计算机、膝上型计算机、或个人计算机(PC))。通信装置可以是便携的、手持的、包括计算机的、或交通工具安装的移动装置，其被使能经由无线或有线连接来传递语音和/或数据。

无线通信装置：通信装置的一种类型是无线通信装置，其可以是有权接入无线网络(例如，蜂窝网络)(即，由其服务)的任何类型的无线装置。无线通信装置的一些示例包括但不限于：3GPP网络中的用户设备装置(UE)、机器类型通信(MTC)装置、和物联网(IoT)装置。这样的无线通信装置可以是或可被集成到移动电话、智能电话、传感器装置、仪表、交通工具、家用器械、医疗器械、媒体播放器、摄像机、或任何类型的消费电子装置(例如但不限于电视、无线电装置、照明装置、平板计算机、膝上型计算机、或PC)。无线通信装置可以是便携的、手持的、包括计算机的、或交通工具安装的移动装置，其被使能经由无线连接来传递语音和/或数据。

网络节点：如本文所使用的，“网络节点”是作为蜂窝通信网络/***的核心网络或无线电接入网络的一部分的任何节点。

注意，本文给出的描述聚焦于3GPP蜂窝通信***，并且如此，经常使用3GPP术语学或类似于3GPP术语学的术语学。然而，本文公开的概念不限于3GPP***。

注意，在本文的描述中，可以对术语“小区”做出参考；然而，特别是关于5GNR概念，可以使用波束而不是小区，并且因此重要的是注意本文所描述的概念同等可适用于小区和波束两者。

本文描述了针对传播延迟的随机接入前同步码检测。所建议的解决方案预测针对假设集合的能量级别，将预测能量与测量能量进行比较，并基于预测能量和测量能量的差异来选择使成本函数最小化的假设。

某些实施例可以提供(一个或多个)以下技术优点中的一个或多个。所建议的解决方案的一些实施例可以使得通过允许超过随机接入前同步码序列的周期的最大往返程时间来扩展小区范围是可能的。对于LTE和NR的长前同步码格式，小区范围可以扩展超过120公里(km)。对于毫米波应用，小区范围可以扩展超过2.5km。

在一些实施例中，所建议的解决方案包括由物理随机接入信道(PRACH)检测器(例如，在诸如例如基站(诸如例如gNB)的网络节点处)执行的以下动作中的一个或多个：

·预测针对假设集合和针对信号级别检测器输出(例如，匹配滤波器输出)中对应于检测到的峰值的延迟的至少一个样本的在至少一个时间间隔中的(一个或多个)信号级别(例如，(一个或多个)预测信号强度级别或(一个或多个)预测能量级别)；

·将(一个或多个)预测信号级别与(一个或多个)测量信号级别(例如，(一个或多个)测量信号强度级别或(一个或多个)测量能量级别)进行比较；以及

·基于一个或若干间隔中的(一个或多个)预测信号级别与(一个或多个)测量信号级别的差异来选择使成本函数最小化的假设。

在这点上，图2示出了可以实现本公开的实施例的蜂窝通信***200的一个示例。在本文描述的实施例中，蜂窝通信***200是包括NRRAN(也称为下一代RAN(NG-RAN))或LTERAN(即，演进通用陆地无线电接入(E-UTRA)RAN)的5G***(5GS)或包括LTERAN的演进分组***(EPS)。在此示例中，RAN200包括在LTE中被称为eNB(当连接到EPC时)并且在5GNR中被称为gNB或ng-eNB(其中ng-eNB是连接到5G核心(5GC)的LTERAN节点)的基站202-1和202-2，基站202-1和202-2控制对应(宏)小区204-1和204-2。基站202-1和202-2在本文一般统称为基站202，并且单独地被称为基站202。同样地，(宏)小区204-1和204-2在本文一般统称为(宏)小区204，并且单独地被称为(宏)小区204。

RAN200可还包括控制对应小小区208-1到208-4的多个低功率节点206-1到206-4。低功率节点206-1到206-4可以是小基站(诸如微微或毫微微基站)或远程无线电头端(RRH)或诸如此类。值得注意的是，虽然未示出，但小小区208-1到208-4中的一个或多个可备选地由基站202所提供。低功率节点206-1到206-4在本文一般统称为低功率节点206，并且单独地被称为低功率节点206。同样地，小小区208-1到208-4在本文一般统称为小小区208，并且单独地被称为小小区208。蜂窝通信***200还包括核心网络210，其在5GS中被称为5GC。基站202(以及可选地低功率节点206)被连接到核心***210。

基站202和低功率节点206向对应小区204和208中的无线通信装置212-1到212-5提供服务。无线通信装置212-1到212-5在本文一般统称为无线通信装置212，并且单独地被称为无线通信装置212。在以下描述中，无线通信装置212通常是UE，但是本公开不限于此。

现在，提供本公开的一些示例实施例的描述。接收器(例如，在诸如例如基站202之类的网络节点处)在至少两个时间间隔中对接收信号应用离散傅里叶变换(DFT)，每个时间间隔对应于一个或若干DFT窗口。每个DFT窗口具有在时间上与前同步码周期T相同的持续时间。因为将考虑比T更长的延迟，因此不使用循环移位来生成前同步码，并且一些传统方法中的循环移位索引v将在下文中被弃用。

使Y(k，w，a)是在DFT窗口w和子载波k中在天线a上在DFT之后的接收信号。PRACH的频带内的子载波在这里被从0到L_RA-1标记，其中Lx_A是Zadoff-Chu序列的长度。

接下来，将窗口分组成相邻窗口的集合

此类集合可以包含一个或若干窗口。来自形成集合

的窗口的接收信号被相干地组合(即求和)以形成组合信号

其中t_w是窗口w的开始时间，并且从在没有任何延迟情况下接收的前同步码的循环前缀的结尾来测量t。在以下步骤中，匹配滤波器针对每个前同步码在频域中对接收信号进行操作：

其中P_u(k)是前同步码序列

的DFT：

匹配滤波器输出的时域表示ψ_u(m，l，a)通过下式来获得：

其中，m＝0，...，N-1，N是离散傅里叶逆变换(IDFT)的大小，N≥k，并且对于L_RA≤k＜N，Ψ_u(k，l，a)被设置成0。

来自不同窗口群组l的匹配滤波器输出在不同间隔

内进一步非相干地组合。

以类似的方式，通过相干和/或非相干组合形成针对所有DFT窗口的集合的φ(m，a)。

可以以不同的方式来估计噪声方差

简单的估计量由下式给出：

每个样本m的决策变量λ(m)由下式给出：

如果对于搜索窗口内的m的至少一个值，决策变量超过阈值，则检测到前同步码。

在检测到前同步码的情况下，从对应于λ(m)的最大值的m的值来估计往返程时间τ：

往返程时间的初始估计τ′由下式给出：

对于给出超过前同步码周期T的最大往返程时间的小区范围，如以下中所描述地执行假设检验以估计真实到达时间τ：

N_H假设

被考虑，其中

丢弃具有τ′+hT＞τ_max的任何假设；满足此关系的h的最高值可以取决于τ′的值。例如如果τ_max＝1.2ms并且T＝0.8ms，则如果τ′＞τ_max-T＝0.4ms则丢弃

否则不丢弃。

在一些实施例中，将对应于至少一个间隔中的

的一个或多个样本的测量能量

与针对不同假设针对该间隔的预测能量

进行比较。给出预测能量和测量能量之间最接近一致的假设被选择为真实往返程时间τ。

在一个实施例中，对能量的预测可以假定针对天线a的接收信号幅度A_a在前同步码的接收期间是恒定的，并且信号的相位对于相干组合的窗口集合

是恒定的。对于匹配滤波器中的适当延迟，通过

给出得到的输出，其中M_l是接收的前同步码与集合

中的DFT窗口之间的重叠的样本的数量。因为样本的数量M_l与重叠的时间T^o(l；τ)成比例，所以

其中

由于来自加性噪声的贡献，将前同步码检测器中的峰值能量p视为随机变量，其对应于测量值

则p的期望值

由下式给出：

其中

是所有天线上的总接收功率。从

的测量值可以估计P。针对假设h在间隔i中的期望归一化峰值能量

由下式给出：

其中

是间隔i中的估计噪声能量。

每个假设的成本函数C_h由下式形成：

其中S_h(i)是可以将由于噪声引起的p_h(i)的变化考虑在内的缩放因子，例如

假定

和

的估计是正确的，随机变量p_h(i)具有非中心χ²贡献，并且p_h(i)的方差可以被示出为

使成本函数C_h最小化的假设

然后被选择：

并且往返程时间被估计为

上面描述的方法的若干简化和变化是可能的。

现在，针对NR低频带和中频带基站来描述实施例。在图1中通过虚线示出了性能。LTE PRACH格式1的微小变化和仅两个DFT窗口可以用于LTE RAN。

在一个实施例中，使用PRACH格式1并且τ_max＝1.2ms。存在三个间隔，它们中的每个由一个DFT窗口组成，并且来自不同窗口的匹配滤波器输出被非相干地组合。因此，i＝l＝w(对于w＝0，1，2)。如果τ′＞τ_max-T＝0.4ms，则

被选择而没有任何进一步的计算并且τ＝τ′。否则，如下执行计算以确定真实往返程时间。

如下执行对一般方法的若干简化。估计的期望归一化峰值能量根据间隔0和2中的峰值能量来计算，而对于P的估计不考虑噪声并且丢弃

即

其中

是

中的测量归一化功率，由下式给出：

然后

其中R_h是第一间隔中的峰值与第一和最后间隔中的峰值能量之和之间的估计能量比：

选择

给出成本函数的以下表达式：

除以

通过下式来表示第一和最后窗口之间的测量能量比

并且使用上面

的表达式给出成本函数的以下表达式：

然后显然，如果且仅当

则对于τ′＜0.4，选择

在另一实施例中，PRACH格式是A3并且τ_max＝3T，使得对于120kHz的PRACH子载波间隔，可以支持3.75km的小区范围。存在与上行链路中的物理上行链路共享信道(PUSCH)符号对准的九个DFT窗口。形成三个非重叠的间隔，每个具有三个DFT窗口，即第一间隔

包含窗口w＝0，1，2，第二间隔

包含窗口w＝3，4，5，并且最后间隔

包含窗口w＝6，7，8。对所有DFT窗口相干组合之后进行绝对平方被应用以获得φ(m，i，a)。然后，将三个间隔中的峰值能量与针对三个不同假设的预测能量进行比较。

图3示出了根据上面描述的实施例中的至少一些实施例的至少一些方面的PRACH前同步码检测器300的一个示例。如示出的，PRACH前同步码检测器300包括对应于相应快速傅里叶变换(FFT)(例如，DFT)窗口的多个FFT(框302)(FFT仅是示例，可以使用任何类型的傅里叶变换或DFT)。注意到，虽然在此示例中存在对应于14个FFT窗口的14个FFT(如下面所讨论的，其被分组成相邻FFT窗口的三个集合)，但是本公开不限于此。FFT窗口的数量(以及因此FFT的数量)以及FFT窗口的相邻集合的数量可以取决于特定实现而变化。一般地，如上面讨论的，存在相邻FFT窗口的两个或更多个集合，每个集合包括一个或多个FFT窗口。进一步地，在一些实施例中，如上面描述的，每个FFT窗口在时间上具有与前同步码周期T相同的持续时间；然而，本公开不限于此(即，在一些实施例中，FFT窗口大小不联系到前同步码周期)。

如上面讨论的，在特定天线a上的接收信号被输入到PRACH前同步码检测器300。对应于第一FFT窗口的接收信号的第一部分y(0，a)被输入到第一FFT，其然后输出针对相应FFT窗口(即，对于w＝0)和天线a针对子载波k＝0、...、L_RA-1的频域接收信号Y(k，w＝0，a)，对应于第二FFT窗口的接收信号的第二部分y(1，a)被输入到第二FFT，其然后输出针对相应FFT窗口(即，对于w＝1)和天线a针对子载波k＝0、...、L_RA-1的频域接收信号Y(k，w＝1，a)，等等。

如上面讨论的，FFT窗口被分成相邻窗口的集合

每个集合包含一个或多个FFT窗口。注意到，虽然在本文描述的示例实施例中，集合中的FFT窗口是相邻的，并且集合彼此相邻，但是本公开不限于此。FFT窗口的集合可以不是相邻的(例如，可以是分离的)和/或集合中的FFT窗口中的一些可以是不相邻的(例如，可以是分离的)。在图3的示例中，存在三个集合。第一集合包括前两个FFT窗口，第二集合包括接下来的十个FFT窗口，并且最后集合包括最后两个FFT窗口。注意到，这仅是任何示例。可以使用任何数量的两个或更多个集合。进一步地，每个集合中FFT窗口的数量和/或FFT的数量和窗口开始时间可以取决于特定实现而变化。对于相邻FFT窗口的每个集合，相干地组合(框304)(即求和)来自形成集合

的FFT窗口的频域接收信号，以形成组合信号

其中t_w是窗口w的开始时间，并且从针对在没有任何延迟情况下接收的前同步码的循环前缀的结尾来测量t。在以下步骤中，对于相邻FFT窗口的每个集合，匹配滤波器针对每个前同步码在频域中对接收信号进行操作(框306)：

其中P_u(k)是前同步码序列

的DFT：

匹配滤波器输出的时域表示ψ_u(m，l，a)通过快速傅里叶逆变换(IFFT)(例如IDFT)来获得(框308)

其中N是IFFT的大小，N≥k，并且对于L_RA≤k＜N，Ψ_u(k，l，a)被设置成0。

注意到，直到此时，前同步码检测器的架构(即，FFT、相干组合、匹配滤波器和IFFT)仅是示例。如由本领域技术人员将意识到的，可以使用其它变体(例如，根本没有FFT/IFFT的变体)。

来自不同FFT窗口集合l的匹配滤波器输出在不同间隔

内进一步非相干地组合(框310)。

注意到，在图3的示例中，不同的间隔

对应于相邻FFT窗口的不同集合。因此，在图3的示例中，存在相邻FFT窗口的三个集合和三个对应时间间隔。然而，本公开不限于此。间隔

中的每个可以跨相邻FFT窗口的一个或多个集合。以类似的方式，通过相干和/或非相干组合来形成针对所有FFT窗口的集合的φ(m，a)(框312)。

PRACH前同步码检测器然后执行前同步码检测和初始往返程时间估计(框314)。例如，如上面讨论的，可以以不同方式来估计噪声方差

简单的估计量由下式给出：

每个样本m的决策变量λ(m)由下式给出：

如果对于搜索窗口内的m的至少一个值，决策变量超过阈值，则检测到前同步码。

在检测到前同步码的情况下，根据对应于λ(m)的最大值的m的值来估计往返程时间τ：

往返程时间的初始估计τ′由下式给出：

如上面讨论的，对于给出超过前同步码周期T的最大往返程时间的小区范围，PRACH前同步码检测器执行如上面描述的假设检验以估计真实到达时间τ(框316)。如上面讨论的，N_H假设

被考虑，其中

在一些实施例中，丢弃具有τ′+hT＞τ_max的任何假设。满足此关系的h的最高值可以取决于τ′的值。例如如果τ_max＝1.2ms并且T＝0.8ms，则如果τ′＞τ_max-T＝0.4ms，则丢弃

否则不丢弃。

如上面讨论的，在一些实施例中，将对应于至少一个间隔中的

的一个或多个样本的测量能量

与针对不同假设针对该间隔的预测能量

进行比较。给出预测能量和测量能量之间最接近一致的假设被选择为真实往返程时间τ。上面描述的附加细节(例如，关于可以使用的可能成本函数的细节)在这里也是适用的。

图4是示出了根据本公开的至少一些方面的PRACH前同步码检测器(例如，图3的PRACH前同步码检测器300)的操作的流程图。如示出的，前同步码检测器处理接收信号(例如，来自天线a的接收信号y)以检测随机接入前同步码(例如，PRACH前同步码)并确定针对检测到的随机接入前同步码的初始往返程时间估计(步骤400)。虽然不限于此，但是在一些实施例中，步骤400中通过前同步码检测器进行的此处理是如上面描述的。特别地，在一些实施例中，步骤400的处理包括步骤401-414。

更具体地，PRACH前同步码检测器针对多个FFT窗口中的每个将FFT(例如DFT)应用于接收信号(步骤401)。对于相邻FFT窗口的两个或更多个集合中的每个集合，(例如相干地)组合(例如求和)针对该集合中的FFT窗口的所得到的频域接收信号以形成针对该集合的组合接收信号(步骤402)。对于每个集合，针对一个或多个可能的随机接入前同步码序列，将匹配滤波器应用于针对该集合的组合接收信号(步骤404)。匹配滤波器的输出被变换到时域(406)。注意到，步骤401-406仅是示例。如由本领域技术人员将意识到的，可以使用其它变体(例如，根本不使用任何FFT/IFFT)。

对于每个集合，非相干地组合针对该集合的匹配滤波器的时域输出(步骤408)。以这种方式，针对多个时间间隔来获得不同的时域匹配滤波器输出，在图3的示例中，所述多个时间间隔对应于多个FFT窗口集合(但不限于此)。组合来自步骤408的时域匹配滤波器输出，以提供针对所有FFT窗口的集合的时域匹配滤波器输出(步骤410)。然后，使用来自步骤410的组合时域匹配滤波器输出来执行前同步码检测(例如，针对每个样本来计算决策变量，并且对于超过阈值的这些决策变量中的任一个，检测到前同步码)(步骤412)。PRACH前同步码检测器然后确定初始往返程时间估计τ′(例如，基于对应于(一个或多个)最大决策变量值的(一个或多个)样本)(步骤414)。

PRACH前同步码检测器然后确定真实往返程时间估计(步骤416)。图5示出了步骤416的一个示例。

图5是示出用于确定真实往返程时间估计的PRACH前同步码检测器的操作的流程图。如图5中示出的，为了确定真实往返程时间估计，PRACH前同步码检测器确定针对N_H假设集合

(其中

)中的至少一个的在至少一个时间间隔中的一个或多个信号级别检测器输出样本(例如，例如步骤408的匹配滤波器输出的一个或多个匹配滤波器输出样本)的预测信号级别(例如，预测信号强度级别或预测能量级别)(步骤500)。

注意到，虽然在上面描述的示例实施例中，预测信号级别是预测能量级别，但是本公开不限于此。“能量”正常意味着平方幅度；然而，可以替代地使用一些等效变量(例如，绝对幅度)。因此，术语“信号级别”在本文用于涵盖能量级别或任何此类等效或类似变量。进一步地，在上面描述的示例实施例中，一个或多个信号级别检测器输出样本是匹配滤波器输出样本；然而，本公开不限于此。

如上面关于图3和图4所描述的FFT、相干组合、匹配滤波器和IFFT的使用仅是示例。在其它变化中，用于前同步码检测的信号级别测量可以是除了匹配滤波器输出之外的测量，如由本领域技术人员将意识到的。在这点上，术语“信号级别检测器输出样本”用于涵盖用于前同步码检测的任何其它类型的信号级别检测器的输出样本或匹配滤波器输出样本。

随机接入前同步码检测器基于以下项来选择N_H假设集合

中的一个：针对N_H假设集合

中的至少一个的在至少一个时间间隔中的一个或多个信号级别检测器输出样本(例如，例如步骤408的匹配滤波器输出的一个或多个匹配滤波器输出样本)的预测能量级别，以及针对N_H假设集合

中的至少一个的在至少一个时间间隔中的一个或多个信号级别检测器输出样本(例如，一个或多个匹配滤波器输出样本)的测量能量级别(502)。注意到，上面描述的与通过基于预测能量级别相对于测量能量级别而执行假设选择来确定真实往返程时间有关的细节在这里是适用的。

图6是根据本公开的一些实施例的网络节点600的示意性框图。可选特征由虚线框表示。网络节点600可以是例如基站202或206或实现本文描述的基站202或gNB的全部或部分功能性的网络节点。如示出的，网络节点600包括控制***602，所述控制***602包括一个或多个处理器604(例如，中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、和/或诸如此类)、存储器606和网络接口608。所述一个或多个处理器604在本文也称为处理电路。

此外，网络节点600可以包括一个或多个无线电单元610，每个无线电单元610包括耦合到一个或多个天线616的一个或多个传送器612和一个或多个接收器614。无线电单元610可以被称为或者是无线电接口电路的一部分。在一些实施例中，(一个或多个)无线电单元610在控制***602外部并且经由例如有线连接(例如，光缆)而被连接到控制***602。然而，在一些其它实施例中，(一个或多个)无线电单元610以及潜在地还有(一个或多个)天线616与控制***602集成在一起。上面描述的随机接入前同步码检测器(例如，PRACH前同步码检测器)以及特别是上面描述的执行随机接入前同步码检测的方法可以在一个或多个处理器604中实现、在(一个或多个)无线电单元610中实现、或者部分地在(一个或多个)无线电单元610中并且部分地在一个或多个处理器604中实现。在一些实施例中，(一个或多个)功能采用软件来实现，所述软件例如被存储在存储器606中并由一个或多个处理器604所执行。

图7是示出根据本公开的一些实施例的网络节点600的虚拟化实施例的示意性框图。此讨论同等可适用于其它类型的网络节点。此外，其它类型的网络节点可以具有类似的虚拟化架构。同样，可选特征由虚线框表示。

如本文所使用的，“虚拟化”网络节点是网络节点600的实现，其中网络节点600的功能性中的至少一部分(例如，经由在(一个或多个)网络中的(一个或多个)物理处理节点上执行的(一个或多个)虚拟机)被实现为(一个或多个)虚拟组件。如示出的，在此示例中，网络节点600可以包括控制***602和/或一个或多个无线电单元610，如上面所描述的。控制***602可以经由例如光缆或诸如此类而被连接到(一个或多个)无线电单元610。网络节点600包括耦合到(一个或多个)网络702或被包括为(一个或多个)网络702的一部分的一个或多个处理节点700。如果存在的话，控制***602或(一个或多个)无线电单元610经由网络702而被连接到(一个或多个)处理节点700。每个处理节点700包括一个或多个处理器704(例如，CPU、ASIC、FPGA、和/或诸如此类)、存储器706、和网络接口708。

在此示例中，网络节点600的功能710(例如，本文描述的随机接入前同步码检测器的功能性中的至少一些)可采用任何期望的方式跨一个或多个处理节点700和控制***602和/或(一个或多个)无线电单元610而被分布或在一个或多个处理节点700和控制***602和/或(一个或多个)无线电单元610处被实现。在一些特定实施例中，本文描述的网络节点600的一些或所有功能710被实现为由一个或多个虚拟机所执行的虚拟组件，所述一个或多个虚拟机在由(一个或多个)处理节点700所托管的(一个或多个)虚拟环境中被实现。如将由本领域普通技术人员所领会的，使用(一个或多个)处理节点700和控制***602之间的附加信令或通信，以便实行期望的功能710中的至少一些。值得注意的是，在一些实施例中，可以不包括控制***602，在该情况下，(一个或多个)无线电单元610经由(一个或多个)适当的网络接口而直接与(一个或多个)处理节点700进行通信。

在一些实施例中，提供了一种包括指令的计算机程序，所述指令当由至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器实行根据本文描述的任何实施例的网络节点600或在虚拟环境中实现网络节点600的一个或多个功能710的节点(例如，处理节点700)的功能性。在一些实施例中，提供了一种包括前面提到的计算机程序产品的载体。所述载体是以下项之一：电子信号、光信号、无线电信号、或计算机可读存储介质(例如，诸如存储器的非暂时性计算机可读介质)。

图8是根据本公开的一些其它实施例的网络节点600的示意性框图。网络节点600包括一个或多个模块800，每个模块800采用软件来实现。(一个或多个)模块800提供本文描述的网络节点600的功能性。此讨论同等可适用于图7的处理节点700，其中模块800可以在处理节点700中的一个处被实现、或者跨多个处理节点700而被分布、和/或跨(一个或多个)处理节点700和控制***602而被分布。

图9是根据本公开的一些实施例的无线通信装置900的示意性框图。如示出的，无线通信装置900包括一个或多个处理器902(例如，CPU、ASIC、FPGA、和/或诸如此类)、存储器904、以及一个或多个收发器906，每个收发器906包括耦合到一个或多个天线912的一个或多个传送器908和一个或多个接收器910。如本领域技术人员将理解的，(一个或多个)收发器906包括连接到(一个或多个)天线912的无线电前端电路，该无线电前端电路被配置成调节(一个或多个)天线912与(一个或多个)处理器902之间传递的信号。处理器902在本文中也称为处理电路。收发器906在本文中也称为无线电电路。在一些实施例中，上面描述的无线通信装置900的功能性可以完全或部分地采用软件来实现，所述软件例如被存储在存储器904中并由(一个或多个)处理器902所执行。注意，无线通信装置900可以包括图9中未示出的附加组件，诸如例如一个或多个用户接口组件(例如，包括显示器、按钮、触摸屏、麦克风、(一个或多个)扬声器、和/或诸如此类的输入/输出接口，和/或用于允许将信息输入到无线通信装置900中和/或允许从无线通信装置900输出信息的任何其它组件)、功率供应(例如，电池和相关联的功率电路)等。

在一些实施例中，提供了一种包括指令的计算机程序，所述指令当由至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器实行根据本文描述的任何实施例的无线通信装置900的功能性。在一些实施例中，提供了一种包括前面提到的计算机程序产品的载体。所述载体是以下项之一：电子信号、光信号、无线电信号、或计算机可读存储介质(例如，诸如存储器的非暂时性计算机可读介质)。

图10是根据本公开的一些其它实施例的无线通信装置900的示意性框图。无线通信装置900包括一个或多个模块1000，每个模块1000采用软件来实现。(一个或多个)模块1000提供本文描述的无线通信装置900的功能性。

可以通过一个或多个虚拟设备的一个或多个功能单元或模块执行本文中公开的任何适合的步骤、方法、特征、功能或益处。每个虚拟设备可以包括多个这些功能单元。这些功能单元可以经由处理电路实现，该处理电路可以包括一个或多个微处理器或微控制器以及其它数字硬件，所述其它数字硬件可以包括数字信号处理器(DSP)、专用数字逻辑等。处理电路可以配置成执行存储在存储器中的程序代码，所述存储器可以包括一个或若干类型的存储器，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、高速缓冲存储器、闪速存储器装置、光存储装置等。存储在存储器中的程序代码包括用于执行一个或多个电信和/或数据通信协议的程序指令以及用于执行本文中描述的技术中的一个或多个技术的指令。在一些实现中，处理电路可以用于促使相应的功能单元根据本公开的一个或多个实施例来执行对应的功能。

虽然图中的过程可以示出由本公开的某些实施例所执行的操作的特定顺序，但是应当理解，这样的顺序是示例性的(例如，备选实施例可以以不同顺序执行操作、组合某些操作、重叠某些操作等)。

实施例

实施例1：一种由无线电接入节点执行的用于针对扩展小区范围的随机接入前同步码检测的方法，所述方法包括：处理(400)在两个或更多个时间间隔内来自无线通信装置的接收信号以检测随机接入前同步码，并且确定所检测的随机接入前同步码的初始往返程时间估计；以及基于以下项从针对真实往返程时间估计的假设集合之中确定(416)所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计：针对所述假设集合中的至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的至少一个信号级别检测器输出样本的预测信号级别；以及针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的测量信号级别。

实施例2：如实施例1所述的方法，其中由所述随机接入节点服务的小区的范围使得所述小区中的最大往返程时间超过所述随机接入前同步码的前同步码周期。

实施例3：如实施例1至2中任一项所述的方法，其中确定(416)所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计包括：确定(500)针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别；以及基于针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别以及针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述测量信号级别，选择(502)所述假设集合中的一个假设。

实施例4：如实施例3所述的方法，其中所述预测信号级别是预测能量级别，并且所述测量信号级别是测量能量级别。

实施例5：如实施例3所述的方法，其中所述预测信号级别是预测信号强度级别，并且所述测量信号级别是测量信号强度级别。

实施例6：如实施例3至5所述的方法，其中所述至少一个信号级别检测器输出样本是至少一个匹配滤波器输出样本。

实施例7：如实施例3至6中任一项所述的方法，其中选择(502)所述假设集合中的所述一个假设包括选择所述假设集合中使成本函数最小化的一个假设，所述成本函数是所述预测信号级别和所述测量信号级别的函数。

实施例8：如实施例1至7中任一项所述的方法，其中处理(400)所述接收信号包括：针对多个DFT窗口中的每个窗口对所述接收信号应用(401)DFT以提供针对所述多个DFT窗口的频域接收信号，所述多个DFT窗口被分组成DFT窗口的两个或更多个集合；针对相邻DFT窗口的每个集合：组合(402)针对形成DFT窗口的所述集合的所述多个DFT窗口的子集的所述频域接收信号以提供针对DFT窗口的所述集合的组合接收信号；将匹配滤波器应用(404)到针对相邻DFT窗口的所述集合的所述组合接收信号，所述匹配滤波器用于随机接入前同步码，正针对所述随机接入前同步码执行检测；以及将所述匹配滤波器的输出变换(406)到时域以提供针对相邻DFT窗口的所述集合的时域匹配滤波器输出。

实施例9：如实施例8所述的方法，其中针对所述多个DFT窗口中的每个对所述接收信号应用(401)所述DFT包括针对多个快速傅里叶变换FFT窗口中的每个对所述接收信号应用FFT。

实施例10：如实施例8至9中任一项所述的方法，其中处理(400)所述接收信号进一步包括：针对两个或更多个时间间隔中的每个时间间隔，组合(408)针对所述时间间隔内的DFT窗口的所述集合的所述时域匹配滤波器输出以提供针对所述时间间隔的组合时域匹配滤波器输出；以及组合(410)针对所述两个或更多个时间间隔(例如针对所有所述多个DFT窗口)的所述组合时域匹配滤波器输出以提供进一步的组合时域匹配滤波器输出。

实施例11：如实施例10所述的方法，其中组合(410)针对所述两个或更多个时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出包括组合(410)针对所有所述多个DFT窗口的所述组合时域匹配滤波器输出。

实施例12：如实施例10至11中任一项所述的方法，其中处理(400)所述接收信号进一步包括：基于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出来执行(412)前同步码检测以检测所述随机接入前同步码；以及确定(414)所检测的随机接入前同步码的所述初始往返程时间估计。

实施例13：如实施例12所述的方法，其中执行(412)前同步码检测包括：计算所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的每个样本的决策变量值；以及确定所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本超过阈值。

实施例14：如实施例13所述的方法，其中所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本包括针对所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的每个时间间隔：针对所述时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本，所述一个样本对应于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的样本，所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本对应于来自针对所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本而计算的决策变量值之中的最大决策变量值。

实施例15：一种适于执行实施例1至14中任一项的方法的无线电接入节点。

在本公开中可以使用以下缩略词中的至少一些。如果缩略词之间存在不一致性，则应该对在上面如何使用它给予优选。如果在下面多次列出，则第一次列出应该优选于(一个或多个)任何后续列出。

·3GPP 第三代合作伙伴计划

·5G 第五代

·5GC 第五代核心

·5GS 第五代***

·AMF 接入和移动性功能

·ASIC 专用集成电路

·AUSF 认证服务器功能

·AWGN 加性高斯白噪声

·CPU 中央处理单元

·DFT 离散傅里叶变换

·DSP 数字信号处理器

·eNB 增强或演进节点B

·EPS 演进分组***

·E-UTRA 演进通用陆地无线电接入

·FFT 快速傅里叶变换

·FPGA 现场可编程门阵列

·gNB 新空口基站

·gNB-CU 新空口基站中央单元

·gNB-DU 新空口基站分布式单元

·HSS 归属订户服务器

·IDFT 离散傅里叶逆变换

·IFFT 快速傅里叶逆变换

·IoT 物联网

·LTE 长期演进

·MME 移动性管理实体

·MTC 机器类型通信

·NEF 网络开放功能

·NF 网络功能

·NG-RAN 下一代无线电接入网络

·NR 新空口

·NRF 网络功能储存库功能

·NSSF 网络切片选择功能

·PC 个人计算机

·PCF 策略控制功能

·P-GW 分组数据网络网关

·PRACH 物理随机接入信道

·PUSCH 物理上行链路共享信道

·RAM 随机存取存储器

·RAN 无线电接入网络

·ROM 只读存储器

·RRH 远程无线电头端

·RTT 往返程时间

·SCEF 服务能力开放功能

·SNR 信噪比

·SMF 会话管理功能

·UDM 统一数据管理

·UE 用户设备

·UPF 用户平面功能

本领域技术人员将认识到对本公开的实施例的改进和修改。所有此类改进和修改被认为是在本文公开的概念的范畴内。

Claims (28)

1.一种由网络节点执行的用于针对传播延迟的随机接入前同步码检测的方法，所述方法包括：

处理（400）在两个或更多个时间间隔内来自无线通信装置的接收信号以检测随机接入前同步码，并且确定所检测的随机接入前同步码的初始往返程时间估计；以及

基于以下项从针对真实往返程时间估计的假设集合之中确定（416）所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计：

针对所述假设集合中的至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的至少一个信号级别检测器输出样本的预测信号级别；以及

针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的测量信号级别。

2.如权利要求1所述的方法，其中由所述随机接入节点服务的小区的范围使得所述小区中的最大往返程时间超过所述随机接入前同步码的前同步码周期。

3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中确定（416）所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计包括：

确定（500）针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别；以及

基于针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别以及针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述测量信号级别，选择（502）所述假设集合中的一个假设。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述预测信号级别是预测能量级别，并且所述测量信号级别是测量能量级别。

5.如权利要求3所述的方法，其中所述预测信号级别是预测信号强度级别，并且所述测量信号级别是测量信号强度级别。

6.如权利要求3至5中任一项所述的方法，其中所述至少一个信号级别检测器输出样本是至少一个匹配滤波器输出样本。

7.如权利要求3至6中任一项所述的方法，其中选择（502）所述假设集合中的所述一个假设包括选择所述假设集合中使成本函数最小化的一个假设，所述成本函数是所述预测信号级别和所述测量信号级别的函数。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中处理（400）所述接收信号包括：

针对多个离散傅里叶变换DFT窗口中的每个窗口对所述接收信号应用（401）DFT以提供针对所述多个DFT窗口的频域接收信号，所述多个DFT窗口被分组成DFT窗口的两个或更多个集合；

针对相邻DFT窗口的每个集合：

组合（402）针对形成DFT窗口的所述集合的所述多个DFT窗口的子集的所述频域接收信号以提供针对DFT窗口的所述集合的组合接收信号；

将匹配滤波器应用（404）到针对相邻DFT窗口的所述集合的所述组合接收信号，所述匹配滤波器用于随机接入前同步码，正针对所述随机接入前同步码执行检测；以及

将所述匹配滤波器的输出变换（406）到时域以提供针对相邻DFT窗口的所述集合的时域匹配滤波器输出。

9.如权利要求8所述的方法，其中针对所述多个DFT窗口中的每个对所述接收信号应用（401）所述DFT包括针对多个快速傅里叶变换FFT窗口中的每个对所述接收信号应用FFT。

10.如权利要求8至9中任一项所述的方法，其中处理（400）所述接收信号进一步包括：

针对两个或更多个时间间隔中的每个时间间隔，组合（408）针对所述时间间隔内的DFT窗口的所述集合的所述时域匹配滤波器输出以提供针对所述时间间隔的组合时域匹配滤波器输出；以及

组合（410）针对所述两个或更多个时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出以提供进一步的组合时域匹配滤波器输出。

11.如权利要求10所述的方法，其中组合（410）针对所述两个或更多个时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出包括组合（410）针对所有所述多个DFT窗口的所述组合时域匹配滤波器输出。

12.如权利要求10至11中任一项所述的方法，其中处理（400）所述接收信号进一步包括：

基于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出来执行（412）前同步码检测以检测所述随机接入前同步码；以及

确定（414）所检测的随机接入前同步码的所述初始往返程时间估计。

13.如权利要求12所述的方法，其中执行（412）前同步码检测包括：

计算所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的每个样本的决策变量值；以及

确定所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本超过阈值。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本包括针对所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的每个时间间隔：

针对所述时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本，所述一个样本对应于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的样本，所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本对应于来自针对所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本而计算的决策变量值之中的最大决策变量值。

15.一种网络节点（600），包括：

处理电路（604），所述处理电路（604）配置成使所述网络节点：

处理（400）在两个或更多个时间间隔内来自无线通信装置的接收信号以检测随机接入前同步码，并且确定所检测的随机接入前同步码的初始往返程时间估计；以及

基于以下项从针对真实往返程时间估计的假设集合之中确定（416）所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计：

针对所述假设集合中的至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的至少一个信号级别检测器输出样本的预测信号级别；以及

针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的测量信号级别。

16.如权利要求15所述的网络节点（600），进一步包括无线电单元（610），所述无线电单元（610）配置成接收来自所述无线通信装置的所述接收信号。

17.如权利要求16所述的网络节点（600），其中所述无线电单元（610）进一步配置成响应于所述接收信号而向所述无线通信装置传送信号。

18.如权利要求15至17中任一项所述的网络节点（600），其中由所述随机接入节点服务的小区的范围使得所述小区中的最大往返程时间超过所述随机接入前同步码的前同步码周期。

19.如权利要求15至18中任一项所述的网络节点（600），其中所述处理电路（604）进一步配置成通过以下操作来确定（416）所述随机接入前同步码的所述真实往返程时间估计：

确定（500）针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别；以及

基于针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述预测信号级别以及针对所述假设集合中的所述至少一个假设的在所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本的所述测量信号级别，选择（502）所述假设集合中的一个假设。

20.如权利要求19所述的网络节点（600），其中所述预测信号级别是预测能量级别，并且所述测量信号级别是测量能量级别。

21.如权利要求19所述的网络节点（600），其中所述预测信号级别是预测信号强度级别，并且所述测量信号级别是测量信号强度级别。

22.如权利要求19至21中任一项所述的网络节点（600），其中所述至少一个信号级别检测器输出样本是至少一个匹配滤波器输出样本。

23.如权利要求19至21中任一项所述的网络节点（600），其中所述处理电路（604）进一步配置成通过选择所述假设集合中使成本函数最小化的一个假设来选择（502）所述假设集合中的所述一个假设，所述成本函数是所述预测信号级别和所述测量信号级别的函数。

24.如权利要求15至23中任一项所述的网络节点（600），其中所述处理电路（604）进一步配置成通过以下操作来处理（400）所述接收信号：

针对多个离散傅里叶变换DFT窗口中的每个窗口对所述接收信号应用（401）DFT以提供针对所述多个DFT窗口的频域接收信号，所述多个DFT窗口被分组成DFT窗口的两个或更多个集合；

针对相邻DFT窗口的每个集合：

组合（402）针对形成DFT窗口的所述集合的所述多个DFT窗口的子集的所述频域接收信号以提供针对DFT窗口的所述集合的组合接收信号；

将匹配滤波器应用（404）到针对相邻DFT窗口的所述集合的所述组合接收信号，所述匹配滤波器用于随机接入前同步码，正针对所述随机接入前同步码执行检测；以及

将所述匹配滤波器的输出变换（406）到时域以提供针对相邻DFT窗口的所述集合的时域匹配滤波器输出；

针对两个或更多个时间间隔中的每个时间间隔，组合（408）针对所述时间间隔内的DFT窗口的所述集合的所述时域匹配滤波器输出以提供针对所述时间间隔的组合时域匹配滤波器输出；

组合（410）针对所述两个或更多个时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出以提供进一步的组合时域匹配滤波器输出；

基于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出来执行（412）前同步码检测以检测所述随机接入前同步码；以及

确定（414）所检测的随机接入前同步码的所述初始往返程时间。

25.如权利要求24所述的网络节点（600），其中所述处理电路（604）进一步配置成通过针对多个快速傅里叶变换FFT窗口中的每个窗口对所述接收信号应用FFT来针对所述多个DFT窗口中的每个窗口对所述接收信号应用（401）所述DFT。

26.如权利要求24至25中任一项所述的网络节点（600），其中所述处理电路（604）进一步配置成组合（410）针对所有所述多个DFT窗口的所述组合时域匹配滤波器输出。

27.如权利要求24至26中任一项所述的网络节点（600），其中所述处理电路（604）进一步配置成通过以下操作来执行（412）前同步码检测：

计算所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的每个样本的决策变量值；以及

确定所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本超过阈值。

28.如权利要求27所述的网络节点（600），其中所述两个或更多个时间间隔中的所述至少一个时间间隔中的所述至少一个信号级别检测器输出样本针对所述两个或更多个时间间隔中的至少一个时间间隔中的每个时间间隔包括：

针对所述时间间隔的所述组合时域匹配滤波器输出的所述样本中的一个样本，所述一个样本对应于所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的样本，所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本对应于来自针对所述进一步的组合时域匹配滤波器输出的所述样本而计算的决策变量值之中的最大决策变量值。

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