TD-LTE系统中RACH信号检测的仿真与实现

摘  要： 提出了TD-LTE系统中RACH（随机接入）信号检测算法。该算法利用ZC(Zadoff-Chu)序列和FFT（快速傅里叶变换）特点，结合循环相关函数为eNodeB提供快速有效的随机接入。仿真结果表明，在不同的信道环境下，该检测算法都能较好地工作，具有快速稳定、易于实现等优点。
关键词： TD-LTE系统； 随机接入； 前导检测
       在TD-LTE系统中, 随机接入过程的目的是使 UE 与网络建立连接或是使UE获得上行同步[1-2]。只有在随机接入过程完成后，UE和eNode才可以进行正常的数据传输和接收。然而由于有限的接入资源，在相同时间上多个UE同时发起随机接入就会产生碰撞，碰撞概率越大，UE接入eNode的延迟越大[3]。LTE系统要求提供更大的容量及更短的时延，所以能够设计出快速有效的随机接入过程对于LTE系统的性能很重要。TD-LTE系统无线帧中的RACH信号使用了ZC(Zadoff-Chu)序列[4]，由于ZC序列在时域和频率具有良好的相关性，所以利用接收端接收到的信号与本地生成前导序列的互相关，可以得到发送的前导序列号，但是这种算法运算量很大，给eNode带来很大的负担[1]。
     本文提出了一种快速稳定、易于实现的利用FFT和循环相关求RACH信号检测的方法。首先分析了时域上前导检测算法和基于FFT和循环相关的检测算法，然后进行了算法的仿真及仿真结果分析。仿真结果显示，与时域的前导检测算法相比，基于FFT的循环相关的RACH检测算法在符合LTE物理层协议的性能要求时，大大减少了eNode的运算复杂度，对LTE整体性能有很好影响。