CN112689335A - 随机接入信道的数据合并方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种随机接入信道的数据合并方法及装置，该方法包括：解析本次PRACH数据合并的任务参数；从PRACH数据缓存中读取待合并天线的PRACH数据；根据所述任务参数进行多个天线间的PRACH数据合并和/或本天线的PRACH内的前后RACH数据合并；将合并后的数据输出至共享缓存。在本发明中，可通过任务参数灵活适配多个频点以及各种PRACH格式，从而完成多个不同PRACH信道的数据处理，从而提高了处理效率。

Description

随机接入信道的数据合并方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种随机接入信道(Physical RandomAccess Channel,PRACH)的数据合并方法及装置。

背景技术

物理随机接入信道在5G NR协议中有多种接入format格式，长格式和短格式，以及对应的多种组合方式。

5G NR协议对PRACH处理需要将同一个PRACH中的多个RACH数据合并以及不同天线间的PRACH数据合并。

PRACH信道对数据合并根据不同的PRACH格式分为不同的方式：长格式的合并为多个天线的PRACH数据相加合并，如图1。对短格式的合并方式有2种，一种是将多个天线的PRACH相加合并，然后将合并后的PRACH数据内相邻的2个RACH再相加合并或全部RACH相加合并，第二种是不做多个天线的PRACH数据合并，直接将各自天线的PRACH数据中相邻的2个RACH相加或者是全部RACH相加，如图2。

现有方案通常大多采用软件实现单频点随机接入数据合并，即软件一次处理一个天线一个频点的随机接入数据合并，这样存在如下问题：

首先，对于FDD模式，只有一个接入频点，因此只需要一个单频点装置即可。但是对于TDD模式，当有多个频点存在时，要么采用多套单频点装置，同时并行处理多个频点，要么增加多个装置，这样存在资源浪费，要么分时复用该装置，这样处理延时大，处理计算量大。

其次，每根天线PRACH数据量很大，将全部天线的PRACH数据都缓存再进行数据合并，将导致存储空间大且CPU处理延迟大。

发明内容

本发明实施例提供了一种随机接入信道的数据合并方法及装置，以解决相关技术中采用软件实现单频点随机接入数据合并所存在的处理效率低的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种随机接入信道的数据合并方法，包括：解析本次PRACH数据合并的任务参数；从PRACH数据缓存中读取待合并天线的PRACH数据；根据所述任务参数进行多个天线间的PRACH数据合并和/或本天线的PRACH内的前后RACH数据合并；将合并后的PRACH数据输出至共享缓存。

可选地，所述任务参数至少包括以下之一：PRACH格式、数据合并方式、数据的存储地址、当前OFDM符号中PRACH数据量。

可选地，从PRACH数据缓存中读取待合并天线的PRACH数据包括：以OFDM符号为处理单元依次从所述PRACH数据缓存中读取待合并天线的PRACH数据，每接收一个OFDM符号数据就开始数据合并处理。

可选地，根据所述任务参数进行多个天线间的PRACH数据合并和/或本天线的PRACH内的前后RACH数据合并包括：判断是否需进行所述多个天线间的PRACH数据合并，如果是，则根据OFDM符号时间分时对所述多个天线间的PRACH数据进行合并，再进行天线的PRACH内的RACH数据合并。

可选地，对于天线间或本天线的PRACH内的前后RACH数据合并，在当前OFDM符号的PRACH数据处理后，缓存现场数据等待下个OFDM符号的PRACH数据到来后，恢复对应天线的现场数据继续处理。

可选地，解析本次PRACH数据合并的任务参数之前，还包括：配置本次PRACH数据合并的所述任务参数。

可选地，将合并后的PRACH数据输出至共享缓存之后，还包括对合并后的preamble序列进行FFT、频域母码相关、IFFT和峰值检测处理。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种随机接入信道的数据合并装置，包括：解析模块，用于解析本次PRACH数据合并的任务参数；读取模块，用于从PRACH数据缓存中读取待合并的天线的PRACH数据；合并模块，用于根据所述任务参数进行多个天线间的PRACH数据合并和/或本天线的PRACH内的前后RACH数据合并；输出模块，用于将合并后的PRACH数据输出至共享缓存。

可选地，所述任务参数至少包括以下之一：PRACH格式、数据合并方式、数据的存储地址、当前OFDM符号中有效PRACH数据量。

可选地，所述读取模块还用于：以OFDM符号为处理单元依次从所述天线PRACH数据缓存中读取待合并的PRACH数据，每接收一个OFDM符号数据就开始数据合并。

可选地，所述合并模块还包括：判断单元，用于判断是否需对待合并的多个天线的PRACH数据合并和判断是否需要RACH数据合并；第一合并单元，用于在需对所述多个天线的PRACH数据合并的情况下，根据OFDM符号时间分时对待合并多个天线的PRACH数据合并；第二合并单元，用于对第一合并单元合并后的PRACH数据内的RACH数据合并。

可选地，所述合并模块还包括：缓存和恢复单元，用于对于天线间的PRACH合并或本天线的PRACH内的前后RACH合并，在当前OFDM符号时间的PRACH数据处理后，缓存现场数据等待下个OFDM符号的PRACH数据到来后，恢复对应天线的现场数据继续处理。

可选地，所述装置还包括：配置模块，用于配置本次PRACH数据合并的所述任务参数。

可选地，所述装置还包括：软件处理模块，用于对合并后的preamble序列进行FFT、频域母码相关、IFFT和峰值检测处理。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在本发明的上述实施例中，可通过任务参数灵活适配多个频点以及各种PRACH格式，可以完成多个不同PRACH信道的数据处理，从而提高了处理效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的天线间PRACH数据合并示意图；

图2是根据现有技术的PRACH内RACH数据合并示意图；

图3是根据本发明实施例的PRACH数据合并方法流程图；

图4是根据本发明可选实施例PRACH数据合并流程示意图；

图5是根据本发明实施例的硬件加速器模块处理流程示意图；

图6是根据本发明实施例的单天线情况下数据处理示意图；

图7是根据本发明实施例的多天线情况下数据处理示意图；

图8是根据本发明实施例的软件处理模块处理流程示意图；

图9是根据本发明实施例的PRACH数据合并装置结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实施例中提供了一种随机接入信道的数据合并方法，图3是根据本发明实施例的方法流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S301，解析本次PRACH数据合并的任务参数；

步骤S302，从PRACH数据缓存中读取待合并天线的PRACH数据；

步骤S303，根据所述任务参数进行多个天线间的PRACH数据合并和/或天线的PRACH内的前后RACH合并。

步骤S304，将合并后的PRACH数据输出至共享缓存。

在本实施例的步骤S301中，所述任务参数至少包括以下之一：PRACH格式、数据合并方式、数据的存储地址、当前OFDM符号中PRACH数据量。

在本实施例的步骤S302中，以OFDM符号为单位依次从天线PRACH数据缓存中读取待合并的PRACH数据，每接收一个OFDM符号数据就启动PRACH数据合并。

在本实施例的步骤S303中，可先判断是否需进行所述多个天线间的PRACH数据合并，如果是，则根据OFDM符号时间分时对所述多个天线间的PRACH数据合并，再进行天线内的PRACH内的前后RACH数据合并。

在本实施例的步骤S303中，对于天线间或天线内的PRACH数据合并，在当前OFDM符号时间的PRACH数据处理后，缓存现场数据等待下个OFDM符号时间的PRACH数据到来后，恢复对应天线的现场数据继续处理。

在本实施例的步骤S301之前，还可以包括：配置本次PRACH数据合并的所述任务参数。

在本实施例的步骤S304之后，还可以包括：对合并后的preamble序列进行FFT、频域母码相关、IFFT和数据合并峰值检测处理。

为了便于对本发明实施例的理解，下面将通过具体应用场景的实施例进行详细描述。

本实施例提供了一种5G NR的PRACH数据合并方法。在本实施例中，能够选择不同天线以及频点数配置情况，同时完成多个频点的PRACH的数据合并。另外，在本实施例中，可以支持不同带宽与不同PRACH格式的组合配置，具有速度快，节省运算量，节省处理资源和功耗以及优良的灵活度和扩展度。

在本实施例中，以OFDM symbol为处理单位，每次处理n个OFDM symbol的PRACH数据(n可根据软件配置)，分时对多个天线的PRACH数据合并。多个天线复用PRACH数据合并模块，顺序完成各自处理。每启动PRACH数据合并前对配置的参数配置解析，获得当前数据合并处理的信息：PRACH Format格式、合并类型、合并的数据量、PRACH频点、当前PRACH已完成的合并数据量等用于合并处理。

如图4所示为本实施例的处理步骤，依次为：配置参数解析、PRACH数据读取、天线间PRACH数据合并、天线的PRACH内的RACH合并、FFT、母码相关、IFFT和峰值检查。

图5为本实施例的处理装置示意图。如图5所示，根据各步骤的特点，本装置分为2个基本模块：硬件加速和软件处理。

硬件加速模块依次完成配置参数解析、PRACH数据读取、天线间的PRACH合并、天线的PRACH内的RACH合并。软件处理模块依次完成FFT、频域母码相关、IFFT处理和峰值检查功能。两个模块通过共享缓存进行数据交互。

在本实施例中，PRACH信道的数据按照OFDM symbol为单位顺序写入数据存储器中，因此PRACH的数据合并也是以OFDM符号时间为单位处理数据，不会缓存多余数据，以实时响应不同的PRACH格式处理：每接收一个OFDM的数据就开始PRACH数据合并处理，下个OFDM符号数据可以是不同小区，不同PRACH格式的天线数据。

图6为单天线数据处理示意图，如图6所示，单天线硬件加速模块按OFDM符号时间读PRACH信道接收的数据，通过软件处理模块控制启动PRACH合并数据处理，然后缓存现场数据，等待下个OFDM符号的数据到来。

图7为多天线数据处理示意图，如图7，当多天线时在一个OFDM符号中有多个天线的PRACH数据合并处理，需要对不同天线PRACH先做天线间数据合并再做天线的PRACH内的RACH合并，然后缓存现场数据等待下个OFDM符号的PRACH数据到来，恢复对应天线的现场数据继续处理。最后加速器会输出天线间合并数据结果和RACH合并的数据结果，输出到数据缓存由软件完成后续PRACH数据处理。

软件处理模块因为需要完成FFT/IFFT处理，存在数据交织所以不能按照OFDM符号的数据作为处理单元，需要硬件加速模块完成天线的完整的PRACH数据后才能启动软件后续处理。

在本发明的上述实施例中，与现有技术相比，在5G的PRACH随机接入信道处理的数据处理合并，达到使用相同的装置可以完成多个不同PRACH信道的数据处理，灵活适配各种PRACH格式，节省功耗降低资源消耗，提高处理的响应时间，改善用户感知。同时在参数选择中引入软件因此对5G NR协议的演进可以很灵活的支持，保护了投资。

下面分模块对上述实施例中的装置进行详细描述。

本实施例的装置支持5G NR PRACH协议的各种长码格式以及短码格式。

如图5所示，每个OFDM符号产生一个时间中断，此时参数解析模块从缓存中得到本次数据处理的任务参数，从任务参数中获得需要PRACH格式，数据合并的方式，数据的存储地址，当前OFDM符号中的PRACH数据量。

天线间数据合并模块将不同天线间PRACH数据合并，将多个天线各自的PRACH数据对应相加，如果是单天线情况或者是软件设置不做天线间数据合并，就无需数据合并。支持多个天线和不同的PRACH format需要保护合并后的数据以及恢复现场操作。

天线PRACH内的RACH合并单元是将本天线的PRACH内的前后RACH数据对应相加，如果是多个天线可以选择对多个天线做天线间的数据合并，再做天线的PRACH内的RACH合并，因为需要保护现场和恢复现场操作。因此保护现场和恢复现场是本装置的核心，以适应5G的协议演进，具有很高的灵活度。

图8所示为软件处理模块的功能示意图。软件处理模块会对一个完整的preamble序列做FFT、频域母码相关、IFFT等后续处理。软件处理模块首先读入硬件加速模块的输出数据，完成FFT运算。FFT生成的频域信号可以根据频谱分布直接提取出各个频点的序列，序列长度为n个点(不同协议有不同的定义)。其中FFT和IFFT复用一个FFT核，可以完成256点、320点、384点、512点、640点、768点、1024点、1280点、1536点、1920点、2048点、2304点、3072点、3584点、4096点、5120点、6144点、7168点、8192点FFT/IFFT处理。

再完成本地母码生成：根据小区的参数根序列索引，生成每一个根序列对应的Zadoff-Chu序列的DFT变换。

母码相关处理得到的839或者139等不同长度的序列经过补0得到1536或者256点长度的序列，该序列再进行IFFT得到最终的输出结果。最后完成峰值检查功能。

在本发明的上述实施例具有如下技术效果：

1)根据OFDM符号时间分时进行PRACH的数据合并处理，达到实时对5G NR PRACH信道的数据处理，提高处理性能，减少处理延时，减少软件处理的耗时，提高上行接入性能。

2)通过参数灵活设置可以保持最大程度的灵活性，支持5G的协议演进。具有很强的扩展性，支持多种不同的PRACH格式，支持对不同PRACH要求不同的合并处理。

3)根据不同的产品的规格要求，可以任意采用配置参数，增加处理装置达到规格要求，具有很高的扩展能力。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种随机接入信道的数据合并装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”或“单元”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图9是根据本发明实施例的随机接入信道的数据合并装置的结构框图，该装置在模块功能的划分上与前文中的装置有所不同，如图9所示，该装置具体包括解析模块10、读取模块20、合并模块30和输出模块40。

解析模块10用于解析本次PRACH数据合并的任务参数。

读取模块20用于从天线PRACH数据缓存中读取待合并的PRACH数据。

合并模块30用于根据所述任务参数进行多个天线间的PRACH数据合并和/或天线内的PRACH数据合并。

输出模块40用于将合并后的PRACH数据输出至共享缓存。

在一可选实施例中，所述合并模块30还可以包括判断单元31、第一合并单元32、第二合并单元33和缓存和恢复单元34。

判断单元31用于判断是否需进行所述多个天线间的PRACH数据合并。第一合并单元32用于在需进行所述多个天线间的PRACH数据合并的情况下，根据OFDM符号时间分时对所述多个天线间的PRACH数据合并。第二合并单元33，用于天线的PRACH内的RACH合并。缓存和恢复单元34，用于在当前OFDM符号时间的PRACH数据处理后，缓存现场数据等待下个OFDM符号时间的PRACH数据到来后，恢复对应天线的现场数据继续处理。

在一可选实施例中，该所述装置还可以包括配置模块50和软件处理模块60。

配置模块50用于配置本次PRACH数据合并的所述任务参数。软件处理模块60，用于对合并后的preamble序列完成FFT、频域母码相关、IFFT和峰值检测处理。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种随机接入信道的数据合并方法，其特征在于，包括：

解析本次PRACH数据合并的任务参数；

从PRACH数据缓存中读取待合并天线的PRACH数据；

根据所述任务参数进行多个天线间的PRACH数据合并和/或本天线的PRACH内的前后RACH数据合并；

将合并后的数据输出至共享缓存。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任务参数至少包括以下之一：PRACH格式、数据合并方式、数据的存储地址、当前OFDM符号中的PRACH的数据量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从PRACH数据缓存中读取待合并天线的PRACH数据包括：

以OFDM符号为单位依次从所述天线PRACH数据缓存中读取待合并的PRACH数据，每接收一个OFDM符号数据就启动PRACH数据合并处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述任务参数进行多个天线间的PRACH数据合并和/或本天线的PRACH内的前后RACH数据合并包括：

判断是否需进行所述多个天线间的PRACH数据合并，如果是，则根据OFDM符号时间分时对待合并的多个天线间的PRACH数据进行合并，再将合并后的PRACH内前后RACH数据合并。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于天线间或天线的PRACH内的RACH数据合并，在当前OFDM符号时间的PRACH数据处理后，缓存现场数据等待下个OFDM符号时间的PRACH数据到来后，恢复对应天线的现场数据继续处理。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，解析本次PRACH数据合并的任务参数之前，还包括：

配置本次PRACH数据合并的所述任务参数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将合并后的PRACH数据输出至共享缓存之后，还包括：

对合并后的preamble序列进行FFT、频域母码相关、IFFT和数据合并峰值检测处理。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。

9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。

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