基于MSC8156AMC平臺(tái)的PRACH基帶信號(hào)生成
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時(shí)間：2011-04-06
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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2 基帶信號(hào)生成
2．1 ZC序列的DFT
LTE系統(tǒng)中Preamble序列是由ZC根序列經(jīng)過(guò)循環(huán)偏移生成的。循環(huán)偏移的ZC序列具有很好的特性：幅度恒定，可以有效地進(jìn)行功率控制，并且可以維護(hù)上行鏈路的低峰均比特性；具有理想的自相關(guān)性和互不相關(guān)性，易于eNodeB獲得準(zhǔn)確的定時(shí)估計(jì)，并且相同ZC根序列生成的Preamble序列構(gòu)成的多個(gè)隨機(jī)接入嘗試之間不存在小區(qū)間干擾。
在時(shí)域上生成的ZC序列循環(huán)偏移之后，需要經(jīng)過(guò)DFT處理變換到頻域。DFT處理有很高的時(shí)間復(fù)雜度，以Preamble Format 0為例，ZC序列的長(zhǎng)度是839，839點(diǎn)的DFT需要839x839次復(fù)數(shù)乘和838×839次復(fù)數(shù)加運(yùn)算。ZC序列的定義如下：
在MSC8156 DSP上實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以采用查表的方式，這樣計(jì)算頻域上每個(gè)點(diǎn)，只需要Nzc-1次復(fù)數(shù)加，大大降低了DSP負(fù)荷。
2．2 資源映射
FDD的一個(gè)上行子幀最多可以傳輸一個(gè)隨機(jī)接入資源；而對(duì)于TDD的幀結(jié)構(gòu)，一個(gè)子幀可以傳輸多于一個(gè)隨機(jī)接入資源，不同的隨機(jī)接入資源采用頻分的方式。PRACH信道的時(shí)域結(jié)構(gòu)由RA(Random Access)時(shí)隙的長(zhǎng)度和周期兩個(gè)變量定義，3GPP標(biāo)準(zhǔn)確定RA時(shí)隙長(zhǎng)度為子幀長(zhǎng)度，RA時(shí)隙所占用的子幀取決PRACH的具體配置。RA時(shí)隙發(fā)送周期取決于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大小，小負(fù)載網(wǎng)絡(luò)采用較長(zhǎng)的發(fā)送周期，大負(fù)載網(wǎng)絡(luò)采用較短的發(fā)送周期。為了使PRACH信道的發(fā)送在時(shí)域上盡可能的均勻，每個(gè)RA時(shí)隙發(fā)送一個(gè)隨機(jī)接入資源。RA時(shí)隙的頻域位置，是有兩個(gè)可選擇的。為了保證PUCCH的正交性和用戶(hù)帶寬的最大化，PUCCH被分配到用戶(hù)頻帶的上下兩端，PRACH放置在緊鄰PUCCH的位置上(二選一)。
在頻域內(nèi)，PRACH占用6個(gè)物理資源塊(PRB)，1．08 MHz小區(qū)帶寬，正好匹配LTE中可以操作的最小上行鏈路小區(qū)帶寬。子載波映射時(shí)就是按照其時(shí)域頻域資源位置來(lái)進(jìn)行映射的，前導(dǎo)序列本身的長(zhǎng)度為839或139，根據(jù)時(shí)域?qū)挾?1 ms，2 ms及3 ms)進(jìn)行重復(fù)匹配，然后按先頻域后時(shí)域的順序進(jìn)行映射。
20 MHz帶寬對(duì)應(yīng)系統(tǒng)采樣頻率是30．72 MHz，以Preamble Format 0為例，序列部分長(zhǎng)度是24 576Ts，PRACH映射時(shí)，上述得到的頻域上的ZC序列按照從高層得到的配置參數(shù)進(jìn)行映射。
2．3 IFFT處理
以Preamble Format 0為例，PRACH映射之后，根據(jù)3GPP物理層協(xié)議的規(guī)定，生成基帶信號(hào)需要做24 576點(diǎn)的IDFT。MSC8156的MAPLE-B提供了硬件FFT／IFFT處理單元FFTPE和硬件DFT／IDFT處理單元DFTPE，使用FFTPE或DFTPE可以最大限度地提高運(yùn)算速度，然而FFTPE一次最多只能做2 048點(diǎn)的FFT／IFFT，DFTPE一次最多提供1 536點(diǎn)DFT／IDFT，因此不能利用MSC8156的MAPLE直接做24 576點(diǎn)的IDFT。出于降低DSP負(fù)荷的考慮，軟件實(shí)現(xiàn)方案也不可行，因?yàn)橛?jì)算量非常大，這里只能采用其他方案。
Cooley-Turkey算法是一種最常用的FFT算法，這一方法以分治法為策略遞歸地將長(zhǎng)度為N=N1*N2的DFT分解為長(zhǎng)度分別為N1和N2的兩個(gè)較短序列的DFT以及與旋轉(zhuǎn)因子的復(fù)數(shù)乘法。它可以用于序列長(zhǎng)度N為任意因數(shù)分解形式的DFT，這種算法稱(chēng)為混合基FFT。
評(píng)論