一种PRACH检测方法及装置

摘要

本申请实施例涉及一种PRACH检测方法，方法包括：依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据；从当前检测波束的频域数据中获取PRACH对应频率的频域数据；根据PRACH对应频率的频域数据确定PRACH的时域相关峰；根据PRACH的时域相关峰确定第一峰值；当第一峰值大于等于第一阈值时，向用户设备发送随机接入响应消息。采用先将波束进行分组，通过多组波束对小区进行覆盖。通过不同组选取的不同波束，当用户设备接入时，可以有效减少检测的波束个数同时降低接入时延。同时，当对扫描波束进行排序后，可以根据用户设备接入情况优先扫描使用率高的波束，从而使得用户设备可以更快的接入，进一步降低接入时延，降低处理复杂度。

权利要求

1.一种PRACH检测方法，其特征在于，方法包括：依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据；

从当前检测波束的频域数据中获取PRACH对应频率的频域数据；

根据所述PRACH对应频率的频域数据确定PRACH的时域相关峰；

根据所述PRACH的时域相关峰确定第一峰值；所述第一峰值为所述PRACH的时域相关峰中最高的峰值；

当所述第一峰值大于等于第一阈值时，向用户设备发送随机接入响应消息，所述随机接入响应消息用于所述用户设备与基站建立连接。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据之前，所述方法还包括：确定至少两组波束，每组波束包括至少一个波束。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定波束的检测顺序；

所述依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据，包括：按照所述检测顺序依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定波束的检测顺序，包括：根据历史数据，确定所述至少两组波束中的每个波束的用户分布数量；

按照所述用户分布数量对所述至少两组波束中的所有波束进行降序排列，得到所述检测顺序。

5.如权利要求1‑4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述至少两组波束中的每个波束的第一峰值均小于所述第一阈值，且所述至少两组波束中的至少两个波束的第一峰值大于等于第二阈值时，对第一峰值大于等于第二阈值的所述至少两个波束的时域相关峰进行非相干合并；

根据非相干合并后的时域相关峰确定第二峰值；所述第二峰值为非相干合并后的时域相关峰中最高的峰值；

当所述第二峰值大于等于第一阈值时，将随机接入响应消息发送给所述用户设备，所述随机接入响应消息用于所述用户设备与基站建立连接。

6.如权利要求1‑5任一所述的方法，其特征在于，所述检测至少两组波束中的每个波束的频域数据，包括：

获取多个天线的时域数据；

通过第一变换将所述多个天线的时域数据转换成频域数据；

将多个天线的频域数据通过第一变换权值进行加权，得到至少两组波束中的每个波束的频域数据。

7.如权利要求1‑6任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述PRACH对应频率的频域数据确定PRACH的时域相关峰，包括：将所述PRACH对应频率的频域数据与本地存储中的序列进行相关性计算；

通过第二变换将所述相关性计算后的所述PRACH对应频率的频域数据转换到时域，得到所述PRACH的时域相关峰。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述相关性计算包括：共轭点乘计算。

9.如权利要求1‑8任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述第一峰值或第二峰值大于等于第一阈值时，确定所述第一峰值或第二峰值对应的时间点，并根据所述时间点计算初始最大时间提前量。

10.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置包括处理器，所述处理器与存储器耦合，所述处理器读取并执行所述存储器中的指令，用于实现所述权利要求1‑9任一所述的方法。

11.一种存储程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述程序包括指令，所述指令当被执行时，使所述执行根据权利要求1‑9任一所述的方法。

说明书

一种PRACH检测方法及装置

技术领域

[0001] 本申请涉及通信领域，尤其涉及一种基于分层波束扫描的PRACH检测方法及装置。

背景技术

[0002] 随着第五代移动通信技术(5th‑generation，5G)技术的发展，国际电信联盟无线电通信局(international telecommunication union‑radiocommunicationssector，ITU‑
R)已经确定5G主要的三大应用场景，包括：增强移动宽带(enhanced mobile broadband，
eMBB)、超高可靠低时延通信(ultra‑reliable and low latency communication，URLLC)、
大规模机器组通信(massive machine type communication，mMTC)。同时，上述三大应用场
景对于用户设备(user equipment，UE)的接入时延也相应提出了更高的要求。

[0003] 在5G无线通信系统中，基站(gNodeB)通过随机接入的方式来实现对UE的接入，从而获得相应的UE标识(identification，ID)，同时实现UE上行的时间同步。而物理随机接入
信道(physical random access channel，PRACH)检测为实现接入过程中第一步。在PRACH
检测中通过检测前导码(preamble)来估计接入UE的往返传播时延。gNodeB通过检测UE发送
过来的preamble来确定该preamble子帧中是否存在UE发起的随机接入请求，以及确定当前
发起随机接入请求的preamble对应的是哪个UE。为了实现对UE上行时间的同步以及随机接
入信道(random access channel，RACH)功率的控制，物理层会对检测到的preamble进行测
量，其中包括测量上行时偏测量、RACH的干扰噪声功率和RACH信道的接收功率强度，最终将
测量结果上报至高层。

[0004] 当前5G采用大规模天线(Massive MIMO)技术，用于提升系统容量和覆盖。在初始接入阶段由于无法获得用户所在的最优波束，上行PRACH检测接收只能通过遍历所有的波
束来进行检测，但是这样会严重增加用户的接入时延。

发明内容

[0005] 本申请实施例提供了一种PRACH检测方法及装置，采用先将波束进行分组，通过多组波束对小区进行覆盖。当用户设备准备接入时，根据不同组内覆盖的不同波束的，有效减
少检测的波束个数，从而降低用户设备接入时延，并且降低处理复杂度。

[0006] 第一方面，提供了一种PRACH检测方法，方法包括：依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据；从当前检测波束的频域数据中获取PRACH对应频率的频域数据；根据
PRACH对应频率的频域数据确定PRACH的时域相关峰；根据PRACH的时域相关峰确定第一峰
值；第一峰值为PRACH的时域相关峰中最高的峰值；当第一峰值大于等于第一阈值时，向用
户设备发送随机接入响应消息，随机接入响应消息用于用户设备与基站建立连接。

[0007] 在一个可能的实施方式中，在依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据之前，方法还包括：确定至少两组波束，每组波束包括至少一个波束。

[0008] 在一个可能的实施方式中，方法还包括：确定波束的检测顺序；依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据，包括：按照检测顺序依次检测至少两组波束中的每个波束
的频域数据。

[0009] 在一个可能的实施方式中，确定波束的检测顺序，包括：根据历史数据，确定至少两组波束中的每个波束的用户分布数量；按照用户分布数量对至少两组波束中的所有波束
进行降序排列，得到检测顺序。

[0010] 在一个可能的实施方式中，方法还包括：当至少两组波束中的每个波束的第一峰值均小于第一阈值，且至少两组波束中的至少两个波束的第一峰值大于等于第二阈值时，
对第一峰值大于等于第二阈值的至少两个波束的时域相关峰进行非相干合并；根据非相干
合并后的时域相关峰确定第二峰值；第二峰值为非相干合并后的时域相关峰中最高的峰
值；当第二峰值大于等于第一阈值时，将随机接入响应消息发送给用户设备，随机接入响应
消息用于用户设备与基站建立连接。

[0011] 在一个可能的实施方式中，检测至少两组波束中的每个波束的频域数据，包括：获取多个天线的时域数据；通过第一变换将多个天线的时域数据转换成频域数据；将多个天
线的频域数据通过第一变换权值进行加权，得到至少两组波束中的每个波束的频域数据。

[0012] 在一个可能的实施方式中，根据PRACH对应频率的频域数据确定PRACH的时域相关峰，包括：将PRACH对应频率的频域数据与本地存储中的序列进行相关性计算；通过第二变
换将相关性计算后的PRACH对应频率的频域数据转换到时域，得到PRACH的时域相关峰。

[0013] 在一个可能的实施方式中，相关性计算包括：共轭点乘计算。

[0014] 在一个可能的实施方式中，方法还包括：当第一峰值或第二峰值大于等于第一阈值时，确定第一峰值或第二峰值对应的时间点，并根据时间点计算初始最大时间提前量。

[0015] 第二方面，提供了一种PRACH检测装置，包括：检测模块，依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据；获取模块，从当前检测波束的频域数据中获取PRACH对应频率的频
域数据；根据PRACH对应频率的频域数据确定PRACH的时域相关峰；根据PRACH的时域相关峰
确定第一峰值；第一峰值为PRACH的时域相关峰中最高的峰值；确认模块，当第一峰值大于
等于第一阈值时，向用户设备发送随机接入响应消息，随机接入响应消息用于用户设备与
基站建立连接。

[0016] 在一个可能的实施方式中，检测模块还包括：确定至少两组波束，每组波束包括至少一个波束。

[0017] 在一个可能的实施方式中，检测模块还包括：确定波束的检测顺序；检测模块包括：按照检测顺序依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据。

[0018] 在一个可能的实施方式中，确定波束的检测顺序，包括：根据历史数据，确定至少两组波束中的每个波束的用户分布数量；按照用户分布数量对至少两组波束中的所有波束
进行降序排列，得到检测顺序。

[0019] 在一个可能的实施方式中，确认模块还包括：当至少两组波束中的每个波束的第一峰值均小于第一阈值，且至少两组波束中的至少两个波束的第一峰值大于等于第二阈值
时，对第一峰值大于等于第二阈值的至少两个波束的时域相关峰进行非相干合并；根据非
相干合并后的时域相关峰确定第二峰值；第二峰值为非相干合并后的时域相关峰中最高的
峰值；当第二峰值大于等于第一阈值时，将随机接入响应消息发送给用户设备，随机接入响
应消息用于用户设备与基站建立连接。

[0020] 在一个可能的实施方式中，检测模块包括：获取多个天线的时域数据；通过第一变换将多个天线的时域数据转换成频域数据；将多个天线的频域数据通过第一变换权值进行
加权，得到至少两组波束中的每个波束的频域数据。

[0021] 在一个可能的实施方式中，获取模块包括：将PRACH对应频率的频域数据与本地存储中的序列进行相关性计算；通过第二变换将相关性计算后的PRACH对应频率的频域数据
转换到时域，得到PRACH的时域相关峰。

[0022] 在一个可能的实施方式中，相关性计算包括：共轭点乘计算。

[0023] 在一个可能的实施方式中，确认模块还包括：当第一峰值或第二峰值大于等于第一阈值时，确定第一峰值或第二对应的时间点，并根据时间点计算初始最大时间提前量。

[0024] 第三方面，提供了一种通信装置，该通信装置可以是基站或者基站中的芯片，该通信装置包括处理器，该处理器与存储器耦合，该存储器用于存储计算机程序或指令，该处理
器用于读取并执行该存储器中的该计算机程序或指令，使得该通信装置执行第一方面的方
法，可选的，该通信装置还包括该存储器。

[0025] 第四方面，提供了一种存储程序的计算机可读存储介质，程序包括指令，指令当被计算机执行时，使计算机执行第一方面的方法。

[0026] 第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其运行时，使得第一方面的方法被执行。

[0027] 本申请公开了一种PRACH检测方法及装置，采用先将波束进行分组，通过多组波束对小区进行覆盖。通过不同组选取的不同波束，当用户设备接入时，可以有效减少检测的波
束个数同时降低接入时延。同时，当对扫描波束进行排序后，可以根据用户设备接入情况优
先扫描使用率高的波束，从而使得用户设备可以更快的接入，进一步降低接入时延，降低处
理复杂度。

附图说明

[0028] 图1为本申请实施例提供的一种PRACH检测应用场景示意图；

[0029] 图2为本申请实施例提供的一种PRACH检测方法流程图；

[0030] 图3为本申请实施例提供的另一种PRACH检测方法流程图；

[0031] 图4为本申请实施例提供的再一种PRACH检测方法流程图；

[0032] 图5为本申请实施例提供的一种波束覆盖示意图；

[0033] 图6为本申请实施例提供的一种PRACH检测装置示意图；

[0034] 图7为本申请实施例提供的一种通信装置示意图。

具体实施方式

[0035] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

[0036] 本申请应用在网络功能虚拟化系统中，如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种PRACH检测应用场景示意图。

[0037] 如图1所示，该场景包括了至少一个基站和多个UE。其中，基站将覆盖范围以120°将360°范围划分为3个小区，对于每个小区来说，基站通过调整该基站的天线阵列中每个天
线的加权系数，产生具有方向指向性的波束。该场景下UE位于基站周围，基站与UE之间通过
波束建立通信。当UE与基站建立连接之前，UE通过随机接入的方式接入基站，基站通过检测
UE发送的前导码来确定是否有UE的接入以及当前请求接入的UE是哪一个。本领域技术人员
应当注意，图1示出的以120°为一个小区的划分方式仅仅为一种可能的实施方式，还可以根
据实际需求以其他角度进行划分小区范围，本申请再此不做限定。本领域技术人员还应当
注意，本申请将以其中的一个小区作为示例进行阐述。

[0038] 在5G无线通信系统中，普遍使用Massive MIMO技术。而在Massive MIMO基站侧PRACH检测的做法是采用分波束检测，然后最终选择与本地序列进行相关计算，选择峰值最
强的波束作为检测结果。本申请提供了一种PRACH检测方法，首先接收多根天线的时域数
据，然后将多根天线的时域数据转换为频域数据。上述转换可以是离散傅里叶变换
(discrete fourier transform，DFT)，也可以是其他任意等效的变换。本申请以DFT为例，
对方案进行更为详细的说明。将多根天线的频域数据通过DFT权值进行加权，得到多个波束
的频域数据。本领域人员应当注意，多根天线的数量与多个波束的数量可以相同也可以不
同。目前业界常用的是采用DFT权值对接收的天线时域数据进行处理并加权，得到波束的频
域数据。然后每个波束分别检测，根据每个波束的检测结果选择检测峰值最强的波束，作为
最终检测结果。

[0039] 但是当前的Massive MIMO的PRACH检测方案为获得多天线的增益，采用在波束域进行检测。如果采用多个窄波束覆盖整个小区，需要的波束数就会较多。此时PRACH检测处
理复杂度较高、时延大，严重影响用户设备的接入时延。而如果采用宽波束覆盖整个小区，
则会导致接入阶段的波束增益变小，PRACH检测性能变差，最终就会影响到用户设备的接入
与波束的覆盖性能。为此本申请实施例提供了一种PRACH检测方法。

[0040] 本申请实施例基于分组波束进行PRACH检测扫描，采用多组波束覆盖整个小区。位于基站近一些的组可以采用宽波束覆盖，减少波束个数，降低处理复杂度；稍微远一些的组
可以采用窄波束覆盖以获得波束增益。本申请还可以根据用户分布的预先统计的用户分布
数量来确定波束的检测顺序，当检测到前导码序列后，立即发送随机接入相应(random 
access response，RAR)可以使小区用户平均接入时延更短。同时，在对于所有波束都没有
检测到的前导码序列时，如果存在多个波束的峰值超过某一门限值的情况，则可采用多个
波束进行联合检测，从而进一步提升PRACH检测性能。

[0041] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

[0042] 图2为本申请实施例提供的一种PRACH检测方法流程图。本实施例所提供的方法可以由接入网设备或者接入网设备中的芯片执行。

[0043] 如图2所示，本申请实施例提供了一种PRACH检测方法，该方法包括以下步骤：

[0044] S201，依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据。

[0045] 对至少两组波束中的每个波束进行逐一检测，首先接收多根天线的时域数据，然后将多根天线的时域数据转换为频域数据。上述转换可以采用DFT，也可以是其他任意等效
的变换。在本申请的实施例中均以DFT为例，对方案进行更为详细的说明。将多根天线的频
域数据通过DFT权值进行加权，得到当前检测的波束的频域数据。

[0046] 在一个实施例中，可以根据基站的处理能力以及小区所需的覆盖范围，确定小区波束覆盖的组数，每组包含的波束数量、每个波束的覆盖角度以及小区的PRACH检测的波束
总数。其中，可以根据基站的处理能力以及小区所需的覆盖范围确定小区波束覆盖的组数，
在一个例子中，可以例如该距离该基站200米以内，基站检测波束效果很好，200‑500米内基
站检测波束较好，500米以外检测波束逐渐减弱，便可以将该小区波束覆盖分为3组，分别用
于覆盖200米内、200‑500米内以及500米外区域。根据基站的处理能力以及小区所需的覆盖
范围确定每个波束的覆盖角度，即确定每个波束是采用宽波束或者是窄波束。在一个例子
中，小区覆盖的波束可以是两组，其中第一组包括2个宽波束，第二组包括4个窄波束。在另
一个例子中，小区覆盖的波束可以是三组，其中第一组包括2个宽波束，第二组包括4个窄波
束，第三组包括8个窄波束。本领域人员应当注意，每组中包括的波束可以都采用窄波束，也
可以都采用宽波束，还可以窄波束和宽波束同时采用，可以根据实际情况任一选择，本申请
在此不做限定。

[0047] 当前通常采用的覆盖方案，如果采用多个窄波束覆盖整个小区，则会导致处理复杂度高、时延大的问题，影响用户设备的接入时延，导致接入体验极差。若采用宽波束覆盖
整个小区，则又会导致波束增益变小、解调性能变差，最终影响到波束的覆盖性能。本申请
相比于当前的覆盖方案，即保证了远距离采用窄波覆盖保证增益，对于近距离可以采用宽
波束覆盖减少覆盖波束，降低处理复杂度，使得用户设备可以更快的接入，降低接入时延。

[0048] S202，从当前检测波束的频域数据中获取PRACH对应频率的频域数据。

[0049] 从当前检测波束的频域数据中，获取PRACH对应频率的频域数据。在一个实施例中，上述PRACH对应频率的频域数据可以是preamble。

[0050] S203，根据PRACH对应频率的频域数据确定PRACH的时域相关峰。

[0051] 将PRACH对应频率的频域数据与本地存储中的序列进行相关性计算。在一个实施例中，该相关性计算可以是采用共轭点乘。将preamble与本地存储的序列进行共轭点乘。然
后通过第二变换将共轭点乘后的数据转换到时域，得到所述PRACH的时域相关峰。其中，
PRACH的时域相关峰中可以包括有多个峰值。在一个实施例中，第二变换可以是快速傅里叶
反变换(inverse fast fourier transform，IFFT)，本领域人员应当注意，上述第二变换还
可以采用任一等效的变换方式。

[0052] S204，根据PRACH的时域相关峰确定第一峰值；第一峰值为PRACH的时域相关峰重最高的峰值。

[0053] 从转换得到的PRACH的时域相关峰中的多个峰值中选择峰值最高的峰值，作为第一峰值。

[0054] S205，当第一峰值大于等于第一阈值时，向用户设备发送随机接入响应消息，随机接入响应消息用于用户设备与基站建立连接。

[0055] 确定当前检测波束的第一峰值是否大于第一阈值。若的当前检测波束的第一峰值大于第一阈值，则表明preamble与本地存储的序列的相关性很强，可以认为用户设备可以
从当前检测的波束上进行接入，最终检测结果上报高层的软件。

[0056] 本申请通过采用先将波束进行分组，通过多组波束对小区进行覆盖。通过不同组选取的不同波束，当用户设备接入时，在有效减少检测的波束个数的同时还可降低用户设
备的接入时延。

[0057] 图3为本申请实施例提供的另一种PRACH检测方法流程图。

[0058] 在图2所示方案的基础上，本申请还提供了另一种PRACH检测方法，如图3所示，该方法包括以下步骤：

[0059] S301，确定至少两组波束，每组波束包括至少一个波束。

[0060] 首先确定当前小区覆盖所需要的覆盖方案，即确定小区波束覆盖的组数，每组包含的波束数量、每个波束的覆盖角度以及小区的PRACH检测的波束总数。

[0061] S302，根据历史数据，确定所述至少两组波束中的每个波束的用户分布数量

[0062] 可以根据以往一段时间内的历史数据，确定小区中每个波束内的用户分布数量。即确定每个波束内有多少的用户设备从该波束接入。

[0063] S303，按照所述用户分布数量对所述至少两组波束中的所有波束进行降序排列，得到所述检测顺序

[0064] 按照每个波束的用户分布数量，对所有波束进行降序排列。位列第一位的波束内用户设备接入最多，按照排列顺序，波束内用户分布数量逐渐递减。

[0065] S304，按照所述检测顺序依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据

[0066] 然后按照上述检测顺序对小区内覆盖的所有波束进行检测。波束内的用户分布数量越多，检测的优先级越高。在一个实施例中，按照所述顺序对小区内所有波束进行检测，
当在其中一个波束检测到preamble序列后，对于后续未检测的波束，可以停止检测，从而降
低后续波束的处理复杂度。

[0067] 通过对小区内所有波束进行优先级排序，对于用户分布数量多的波束优先进行检测，可以更加快速的使用户设备进行接入，降低处理复杂度同时减少接入时延。

[0068] 图4为本申请实施例提供的再一种PRACH检测方法流程图。

[0069] 如图4所示，本申请还提供了再一种PRACH检测方法。在图2中S204后，该方法包括以下步骤：

[0070] S401，当至少两组波束中的每个波束的第一峰值均小于第一阈值，且至少两组波束中的至少两个波束的第一峰值大于等于第二阈值时，对第一峰值大于等于第二阈值的至
少两个波束的时域相关峰进行非相干合并。

[0071] 对于小区内的所有波束的第一峰值均小于第一阈值时，可以将该小区内所有波束的第一峰值与第二阈值进行对比，若存在两个及两个以上波束的第一峰值大于等于第二阈
值时，则将上述第一峰值超过第二阈值的两个及两个以上波束的时域相关峰进行非相干合
并。对非相干合并后的时域相关峰与第一阈值再次比较。

[0072] 当存在两个及两个以上波束的第一峰值大于等于第二阈值时，可以认为当前用户设备信号较弱，单个波束无法检测到，但是可以通过多个波束联合检测，进一步提升PRACH
检测性能。

[0073] S402，根据非相干合并后的时域相关峰确定第二峰值；第二峰值为非相干合并后的时域相关峰中最高的峰值。

[0074] 从非相干合并后的时域相关峰中的多个峰值中选择峰值最高的峰值，作为第二峰值。

[0075] S403，当第二峰值大于等于第一阈值时，将随机接入响应发送给用户设备，随机接入响应消息用于用户设备与基站建立连接。

[0076] 此时，当第二峰值大于等于第一阈值时，即认为多个波束联合检测检测到了用户设备发送的preamble，并且该preamble与本地存储的序列的相关性很强，最终将检测结果
上报高层的软件，并将随机接入响应发送给用户设备。

[0077] 通过对两个及两个以上波束进行非相干合并后检测，针对单一波束检测不到用户设备的问题进行了有效抑制，进一步提升了PRACH的检测性能。

[0078] 在一个实施例中，还可以包括以下步骤：根据每个波束在各搜索区间查找峰值，然后根据峰值点的位置判断时延，计算初始最大时间提前量(time advanced，TA)值。然后向
用户设备发送随机接入响应消息，随机接入响应消息包括初始最大时间提前量，随机接入
响应消息用于用户设备与基站建立连接。其中，初始TA值用于后续用户设备与基站建立连
接后，提前TA时间发送信息，以保证连接时的时间同步。

[0079] 本领域人员应当注意，本申请中涉及到的“第一峰值”和“第二峰值”中的“第一”、“第二”仅仅为了区分两次不同的时域相关峰中最高的峰值，二者之间并没有先后顺序。

[0080] 图5为本申请实施例提供的一种波束覆盖示意图。

[0081] 下面将结合一个更为具体是实施例对本申请涉及的方法进行阐述。

[0082] 如图5所示，本实施例以64收发信机(transceiver，TRX)为例，描述基于分组波束扫描的PRACH检测方法。其中，64TRX包含有64个射频通道，可以理解为接收64根天线的时域
数据。

[0083] 首先，根据小区覆盖场景，确定小区PRACH检测的分组波束。在一个实施例中，该场景可以是如小区覆盖范围要求为水平120°、垂直12°的场景。在一个例子中，可以采用垂直
两波束，水平7+1波束的设计方案。图5中横轴坐标0的位置即基站的位置。其中，与基站位置
由近及远为垂直方向，与基站位置左右平行及水平方向。其中，靠近基站的位置水平方向采
用1个宽波束覆盖，即图5中下方水平覆盖由‑40°—40°的波束；较远于基站的位置水平方向
采用7个窄波束覆盖，即图5中上方的7个窄波束。每个波束均采用左极化波束和右极化波束
同时覆盖，用于接收该区域上各个方向上的信号。在一个例子中，可以对不同极化的波束进
行编号，例如左极化波束编号分别为0～7，右极化的波束编号分别为8～15。

[0084] 在检测波束之前，基站对每个波束设置一个用户数指示标识。当有用户设备接入后，可以统计每个波束的参考信号接收功率(reference signal receiving power，RSRP)
值。然后对于RSRP值超过预先设置的PSRP阈值的波束，用户数指示标识加1。然后，统计过去
某一时间段内小区中所有波束的用户分布数量的情况，根据用户分布数量的多少进行优先
级排序，确定PRACH检测的波束扫描顺序。

[0085] 基站通过获取64根天线的时域数据，采用DFT变换获取64根天线的频域信号。根据已经确定的分组波束方案，将天线的频域信号进行加权得到对应16个波束的频域信号。其
中，每个极化为8个波束。

[0086] 根据预先确定好的波束扫描顺序，对小区内的每个波束进行分别依次检测。抽取当前检测波束PRACH对应的频率的频域数据，与本地存储的根序列做共轭点乘。然后进行
IFFT变换，将频域数据与本地序列共轭点乘的结果转换到时域。在时域的各搜索区间查找
峰值。如果峰值点位置超过检测第一阈值Thr1，则可以认为Preamble检测成功。同时可根据
峰值的位置判断时延并计算初始TA值。当Preamble检测成功后，立即发送RAR，降低用户接
入时延。同时，对于其余未检测的波束后续不再检测，降低后续波束处理的复杂度。其中，立
即发送RAR即基站侧发送消息2(message2，Msg2)，用于通知UE侧进行后续如流程

[0087] 若遍历完当前小区内所有波束的峰值都没有超过Thr1时，即单波束没有检测到Preamble。则确定当前小区内各个波束的峰值是否超过第二阈值Thr2。如果存在两个及两
个以上的波束的峰值超过Thr2，则对峰值超过Thr2的两个及两个以上的波束进行非相干合
并后再次进行PRACH检测，从而进一步提升PRACH的检测性能。

[0088] 本申请能很好平衡PRACH处理复杂度和检测性能，通过分组波束扫描方案，近点采用宽波束覆盖，减少检测波束个数，降低处理复杂度。远点采用窄波束覆盖，能够获得更高
的波束增益，提升PRACH的检测性能。同时，本申请还通过统计小区中不同的波束的用户分
布情况，来确定PRACH波束的检测顺序，这样可以降低小区用户的平均接入时延。对于单一
波束检测不到Preamble时，本申请最后通过判断每个波束的峰值是否超过第二阈值，对于
所有对超过第二阈值的波束的时域相关峰进行非相干合并后再次检测，可以提升PRACH检
测性能。

[0089] 本领域人员应当注意，本申请中的第一阈值、第二阈值可以根据实际情况任一设置，可以是任一整数，也可以是任一比值或百分比数值，还可以是任一小数，本申请再次不
做限定。

[0090] 图6为本申请实施例提供的一种PRACH检测装置示意图。

[0091] 如图6所示，本申请提供了一种PRACH检测装置600，包括：检测模块601，依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据；获取模块602，从当前检测波束的频域数据中获取
PRACH对应频率的频域数据；根据PRACH对应频率的频域数据确定PRACH的时域相关峰；根据
PRACH的时域相关峰确定第一峰值；第一峰值为PRACH的时域相关峰中最高的峰值；确认模
块603，当第一峰值大于等于第一阈值时，向用户设备发送随机接入响应消息，随机接入响
应消息用于用户设备与基站建立连接。

[0092] 在一个可能的实施方式中，检测模块601还包括：确定至少两组波束，每组波束包括至少一个波束。

[0093] 在一个可能的实施方式中，检测模块601还包括：确定波束的检测顺序；检测模块601包括：按照检测顺序依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据。

[0094] 在一个可能的实施方式中，确定波束的检测顺序，包括：根据历史数据，确定至少两组波束中的每个波束的用户分布数量；按照用户分布数量对至少两组波束中的所有波束
进行降序排列，得到检测顺序。

[0095] 在一个可能的实施方式中，确认模块603还包括：当至少两组波束中的每个波束的第一峰值均小于第一阈值，且至少两组波束中的至少两个波束的第一峰值大于等于第二阈
值时，对第一峰值大于等于第二阈值的至少两个波束的时域相关峰进行非相干合并；根据
非相干合并后的时域相关峰确定第二峰值；第二峰值为非相干合并后的时域相关峰中最高
的峰值；当第二峰值大于等于第一阈值时，将随机接入响应消息发送给用户设备，随机接入
响应消息用于用户设备与基站建立连接。

[0096] 在一个可能的实施方式中，检测模块601包括：获取多个天线的时域数据；通过第一变换将多个天线的时域数据转换成频域数据；将多个天线的频域数据通过第一变换权值
进行加权，得到至少两组波束中的每个波束的频域数据。

[0097] 在一个可能的实施方式中，获取模块602包括：将PRACH对应频率的频域数据与本地存储中的序列进行相关性计算；通过第二变换将相关性计算后的PRACH对应频率的频域
数据转换到时域，得到PRACH的时域相关峰。

[0098] 在一个可能的实施方式中，相关性计算包括：共轭点乘计算。

[0099] 在一个可能的实施方式中，确认模块603还包括：当第一峰值或第二峰值大于等于第一阈值时，确定第一峰值或第二峰值对应的时间点，并根据时间点计算初始最大时间提
前量。

[0100] 本申请能很好平衡PRACH处理复杂度和检测性能，通过分组波束扫描方案，近点采用宽波束覆盖，减少检测波束个数，降低处理复杂度。远点采用窄波束覆盖，能够获得更高
的波束增益，提升PRACH的检测性能。同时，本申请还通过统计小区中不同的波束的用户分
布情况，来确定PRACH波束的检测顺序，这样可以降低小区用户的平均接入时延。对于单一
波束检测不到Preamble时，本申请最后通过判断每个波束的第一峰值是否超过第二阈值，
对于所有对超过第二阈值的波束的时域相关峰进行非相干合并后再次检测，可以提升
PRACH检测性能。

[0101] 图7为本申请实施例提供的一种通信装置示意图。

[0102] 如图7所示，本申请还提供一种通信装置700，该通信装置700包括处理单元701和通信单元702。可选的，通信装置700还包括存储单元703。处理单元701、通信单元702和存储
单元703通过通信总线相连。

[0103] 处理单元701可以是具有处理功能的单元，用于控制通信装置700执行方法或者动作，处理单元701可以包括一个或者多个处理器。

[0104] 存储单元703可以是具有存储功能的单元，例如存储单元703可以包括一个或者多个存储器，存储器可以是一个或者多个设备或者电路中用于存储程序或者数据的器件。

[0105] 存储单元703可以独立存在，通过通信总线与处理单元701相连。存储单元也可以与处理单元701集成在一起。

[0106] 通信单元702可以是具有收发功能的单元，用于与其他通信设备进行通信。

[0107] 通信装置700可以用于通信设备、电路、硬件组件或者芯片中。

[0108] 通信装置700可以是本申请实施例中的基站，例如装置600。装置600的示意图可以如图6所示。可选的，通信装置700的通信单元702可以包括天线和收发器。可选的，通信装置
700的通信单元702可以包括网络接口。

[0109] 通信装置700可以是本申请实施例中的基站中的芯片，例如装置600。装置600的示意图可以如图6所示。通信单元702可以是输入或者输出接口、管脚或者电路等。可选的，存
储单元703可以存储接入网设备侧方法的计算机执行指令，以使处理单元701执行上述实施
例中接入网设备600的方法。存储单元703可以是寄存器、缓存或者RAM等，存储单元703可以
和处理单元701集成在一起；存储单元703可以是ROM或者可存储静态信息和指令的其他类
型的静态存储设备，存储单元703可以与处理单元701相独立。可选的，随着无线通信技术的
发展，收发机可以被集成在通信装置700上。

[0110] 当通信装置700可以本申请实施中的基站或者基站中的芯片时，通信装置700可以执行由基站执行的方法，例如装置600执行的方法。

[0111] 例如，处理单元701可以依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据；从当前检测波束的频域数据中获取PRACH对应频率的频域数据；根据PRACH对应频率的频域数据确
定PRACH的时域相关峰；根据PRACH的时域相关峰确定第一峰值；第一峰值为PRACH的时域相
关峰中最高的峰值；当第一峰值大于等于第一阈值时，向用户设备发送随机接入响应消息，
随机接入响应消息用于用户设备与基站建立连接。

[0112] 在一个可能的实施方式中，处理单元701还可以确定至少两组波束，每组波束包括至少一个波束。

[0113] 在一个可能的实施方式中，存储单元702可以确定波束的检测顺序；处理器701包括：按照检测顺序依次检测至少两组波束中的每个波束的频域数据。

[0114] 在一个可能的实施方式中，确定波束的检测顺序，包括：根据历史数据，确定至少两组波束中的每个波束的用户分布数量；按照用户分布数量对至少两组波束中的所有波束
进行降序排列，得到检测顺序。

[0115] 在一个可能的实施方式中，处理单元701还可以，当至少两组波束中的每个波束的第一峰值均小于第一阈值，且至少两组波束中的至少两个波束的第一峰值大于等于第二阈
值时，对第一峰值大于等于第二阈值的至少两个波束的时域相关峰进行非相干合并；根据
非相干合并后的时域相关峰确定第二峰值；第二峰值为非相干合并后的时域相关峰中最高
的峰值；当第二峰值大于等于第一阈值时，将随机接入响应消息发送给用户设备，随机接入
响应消息用于用户设备与基站建立连接。

[0116] 在一个可能的实施方式中，处理单元701还可以获取多个天线的时域数据；通过第一变换将多个天线的时域数据转换成频域数据；将多个天线的频域数据通过第一变换权值
进行加权，得到至少两组波束中的每个波束的频域数据。

[0117] 在一个可能的实施方式中，处理单元701还可以将PRACH对应频率的频域数据与本地存储中的序列进行相关性计算；通过第二变换将相关性计算后的PRACH对应频率的频域
数据转换到时域，得到PRACH的时域相关峰。

[0118] 在一个可能的实施方式中，相关性计算包括：共轭点乘计算。

[0119] 在一个可能的实施方式中，处理单元701还可以当第一峰值或第二峰值大于等于第一阈值时，确定第一峰值或第二峰值对应的时间点，并根据时间点计算初始最大时间提
前量。本申请实施例中该通信装置中的各功能单元的功能，可以通过图2至图4中所示实施
例中的装置所执行的各步骤来实现，因此，本发明实施例提供的通信装置的具体工作过程，
在此不复赘述。

[0120] 本申请能很好平衡PRACH处理复杂度和检测性能，通过分组波束扫描方案，近点采用宽波束覆盖，减少检测波束个数，降低处理复杂度。远点采用窄波束覆盖，能够获得更高
的波束增益，提升PRACH的检测性能。同时，本申请还通过统计小区中不同的波束的用户分
布情况，来确定PRACH波束的检测顺序，这样可以降低小区用户的平均接入时延。对于单一
波束检测不到Preamble时，本申请最后通过判断每个波束的峰值是否超过第二阈值，对于
所有对超过第二阈值的波束的时域相关峰进行非相干合并后再次检测，可以提升PRACH检
测性能。

[0121] 本领域普通技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清
楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组
成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计
约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但
是这种实现不应认为超出本申请的范围。

[0122] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令处理器完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介
质是非短暂性(英文：non‑transitory)介质，例如随机存取存储器，只读存储器，快闪存储
器，硬盘，固态硬盘，磁带(英文：magnetic tape)，软盘(英文：floppy disk)，光盘(英文：
optical disc)及其任意组合。

[0123] 以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，
都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围
为准。