CN101212270A - 一种同步调整方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种同步调整方法，包括：获得上行时隙的初步起始发送时间T_begain，并在T_begain增加时间偏差量T_Δ的时间向基站发送上行数据，所述时间偏差量T_Δ是若干个上行信道实际接收时间和上行起始时隙的时间差的均值；按照基站反馈的同步偏移命令调整上行信道的发送时间，进而完成同步调整。同时，本发明也提供一种能够实现前述同步调整方法的***，以及组成该***基站和终端。本发明技术方案能够节省信道资源，降低实现的复杂度。

Description

一种同步调整方法及***

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种TD-SCDMA***的同步调整方法及组成该***基站和终端。

背景技术

在目前的时分-同步码分多址(TD-SCDMA，Time-Division SynchronizationCode Division-Multiple-Access)***中上行同步包括两个部分：

一、上行同步的建立

在用户设备(UE，User Equipment)开机之后，首先必须与小区建立下行同步，然后才能够开始建立上行同步。在UE随机接入时，虽然可以接收到基站的下行导频时隙(DwPTS，Downlink Pilot Time Slot)信号，但是并不知道与基站(Node B)的距离，导致UE的上行发射不能同步到达Node B。因此，为了减小对常规时隙的干扰，上行信道的首次发送在上行导频时隙(UpPTS，Uplink Pilot Time Slot)进行。上行同步码(SYNC_UL，Synchronous Uplink)突发的发射时刻可通过对接收到的DwPTS和/或主公共控制物理信道(PCCPCH，Primary Common Control Physical Channel)的功率估计来确定。Node B通过在搜索窗内检测到的SYNC_UL序列，可估计出接收功率和时间。然后Node B向UE发送反馈信息，给出UE下次发射的功率以及时间调整值，以便建立上行同步。正常情况下，NodeB将在收到SYNC-UL后的4个子帧内对UE做出应答。如果UE在4个子帧内没有收到来自Node B的应答，则认为同步请求发送失败。UE将会随机延迟一段时间，然后开始尝试同步发送。上行同步通常用于***的随机接入过程，当***失去上行同步后，重新建立同步的过程也要经过上述步骤。

二、上行同步的保持

因为UE是移动的，UE到Node B的距离总是在变化的。所以在整个通信过程中，Node B必须不间断地检测其上行帧中中间码(Midamble)的到达时刻，并对UE的发射时刻进行闭环控制，以保持可靠地同步。上行同步的具体过程为：Node B可以在同一个时隙通过测量每个UE的Midamble码来估计UE的发射功率和发射时间偏移，然后在下一个可用的下行时隙中发射同步偏移(SS，Synchronous Shift)命令和功率控制(PC，Power Control)命令，以使UE可以根据这些命令分别适当调整UE下行链路的时间和功率。从而保证了上行同步的稳定性，可以在一个时分双工(TDD：Time Division Duplex)子帧检查一次上行同步。上行同步的调整步长是可配置和再设置的，取值范围为1/8～1chip。上行同步的更新有三种可能情况：增加一个步长，减少一个步长，不变。

TD-SCDMA***同步精度的要求：

在TD-SCDMA***中，同步调整的步长约为码片宽度的1/8，即大约100ns。在实际***中所要求和可能达到的精度则将由基带信号的处理能力和检测能力来确定，一般可能在1/8至1个码片的宽度。因为同步检测和控制是每个子帧(5ms)一次，一般来说，在此时间内UE的移动范围不会超过十几厘米，因而，这个同步精度已经足够，并不会限制和影响UE的高速移动。

TD-SCDMA***同步的实现：

如前所述，TD-SCDMA***的同步保持是通过SS命令字的调整实现的，并且针对上行专用信道，如专用物理信道(DPCH，Dedicated PhysicalChannel))、上行共享，如物理上行链路共享信道(PUSCH，Physical UplinkShared Channel))和控制信道，如高速下行共享信道的共享信息信道(HS-SICH，Shared Information Channel for HS-DSCH)都分别需要相应的下行物理信道来传输SS消息。

然而，通过上述分析可以看出现有TD-SCDMA***，针对每一个上行信道都有相应的SS同步控制消息，这样虽然能够保证有效的同步控制，但是每新增一个新的上行信道都需要考虑相应的SS消息如何承载。此外，在后续演进需要新增上行信道时，如果没有与之相应的下行信道，就会遇到SS承载困难的问题，或者会浪费了一定的下行物理资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种TD-SCDMA***的同步调整方法及组成该***基站和终端，能够节省信道资源，降低实现的复杂度。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种同步调整方法，包括：

获得上行时隙的初步起始发送时间T_begain，并在T_begain增加时间偏差量T_Δ的时间向基站发送上行数据，所述时间偏差量T_Δ是若干个上行信道实际接收时间和上行起始时隙的时间差的均值；

按照基站反馈的同步偏移命令调整上行信道的发送时间，进而完成同步调整。

优选的，按照以下方式生成同步偏移命令：

将T_Δ分别与T_up和T_down进行比较：

如果T_Δ＞T_up，则生成上行发送时间向前调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_Δ＜T_down，则生成上行发送时间向后调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_up＞T_Δ＞T_down，则生成不做定时调整的同步偏移命令；

其中：T_up＝T_p/2，T_down＝-T_p/2，T_p为根据同步精度确定的调整步长。

优选的，针对多个终端的同步偏移命令，采用复用的方式通过下行物理信道将该同步偏移命令发送出去。

优选的，所述复用方式为码分复用方式。

一种终端，包括：

计算单元，用于获得上行时隙的初步起始发送时间T_begain，以及时间偏差量T_Δ，并触发发送单元，所述时间偏差量T_Δ是若干个上行信道实际接收时间和上行起始时隙的时间差的均值；

发送、接收单元，用于在T_begain+T_Δ时间向基站发送上行数据，以及接收基站反馈的同步偏移命令；

调整单元，用于按照同步偏移命令调整上行信道的发送时间。

一种基站，包括：

发送、接收单元，用于接收终端发送的上行数据，以及将同步偏移命令发送给终端；

同步偏移命令产生单元，用于根据终端发送的上行数据的时间生成同步偏移命令。

优选的，针对多个终端的同步偏移命令所述发送单元采用复用方式通过下行物理信道将该同步偏移命令发送出去。

优选的，所述复用方式为码分复用方式。

一种同步调整***，包括基站和终端，其中：

所述终端包括：

计算单元，用于获得上行时隙的初步起始发送时间T_begain，以及时间偏差量T_Δ，并触发发送单元，所述时间偏差量T_Δ是若干个上行信道实际接收时间和上行起始时隙的时间差的均值；

发送、接收单元，用于在T_begain+T_Δ时间向基站发送上行数据，以及接收基站反馈的同步偏移命令；

调整单元，用于按照同步偏移命令调整上行信道的发送时间；

所述基站包括：

发送、接收单元，用于接收终端发送的上行数据，以及将同步偏移命令发送给终端；

同步偏移命令产生单元，用于根据终端发送的上行数据的时间生成同步偏移命令。

优选的，所述基站的同步偏移命令产生单元还包括比较单元，用于将T_Δ分别与T_up和T_down进行比较；所述同步偏移命令产生单元根据比较结果，按照以下方式生成同步偏移命令：

如果T_Δ＞T_up，则生成上行发送时间向前调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_Δ＜T_down，则生成上行发送时间向后调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_up＞T_Δ＞T_down，则生成不做定时调整的同步偏移命令；

其中：T_up＝T_p/2，T_down＝-T_p/2，T_p为根据同步精度确定的调整步长。

优选的，针对多个终端的同步偏移命令，所述基站的发送单元采用码分复用的方式通过下行物理信道将该同步偏移命令发送出去。

优选的，所述复用方式为码分复用方式。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种针对于UE进行集中控制的同步调整方案。通过确定上行时隙的初步起始发送时间T_begain，并根据UE上行信道的接收时间计算出的实际接收时间和理想接收时间的偏差量T_Δ，从而得到各物理信道的发送时间T_begain+T_Δ；这样，基站根据T_Δ可以生成SS控制消息，UE根据接收的SS消息对各上行码道的发送时间做调整，然后在调整后的时间向Node B发送上行数据，从而实现同步调整。

因此，本发明针对每个UE只有一个SS消息，即便是基站在接下来的一个子帧内需要发送多个UE的SS消息，也可以通过码分方式将多个UE的SS复用在一起通过下行物理信道发送。这样，本发明相对可能发送多个SS的现有方案可以大大节省信道资源。

此外，新增上行信道时不需再考虑如何保证其上行同步的实现，从而更好的解决了新增信道不是上下行成对出现时，SS承载困难的问题。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是TD-SCDMA***的子帧结构示意图；

图2是本发明同步调整方法流程图；

图3是本发明同步调整方法流程图；

图4是本发明同步调整***框图。

具体实施方式

本发明提出了一种集中控制的同步调整方法。即同步调整是针对UE，而不是针对每个上行信道。

图1是TD-SCDMA***的子帧结构示意图。在TD-SCDMA***中，一个无线帧周期为10ms，被分成2个相同的5ms的子帧。每一个无线子帧，被分为7个业务时隙和3个特殊时隙：下行导频时隙(DwPTS，Downlink PilotTime Slot)，保护间隔(GP，General protect)和上行导频时隙(UpPTS，UplinkPilot Time Slot)。

TS1及其后的若干个子帧可为上行时隙。对于某个UE而言，一个时隙内的数据必须在同一个时刻发送，否则不同码道的时间差会带来不必要的干扰。此外，不同上行时隙的时间差也应该是固定，等于时隙号的差值乘以一个时隙的时间长度，否则，就会出现两个时隙的相对间隔过小，导致不必要的时隙间的干扰。所以对于某个UE可以采用一种集中调整的同步调整方法。

如图2所示，为本发明同步调整的流程图，包括：

步骤201、获得上行时隙的初步起始发送时间T_begain，并在T_begain增加时间偏差量T_Δ的时间向基站发送上行数据；

步骤202、按照基站反馈的同步偏移命令调整上行信道的发送时间，进而完成同步调整。

下面，结合图3，详细介绍本发明的同步调整方法。

1、UE向Node B发送SYNC_UL，Node B根据接收到的SYNC_UL计算时间调整量，并反馈给UE。

2、UE通过初始的上行同步过程获得上行信道的初始发送时间T_begain。

该初始上行同步过程可以为随机接入过程。在UE的一次通信中，如果同时存在多个上行物理信道，可首先通过随机接入过程确定上行时隙的初步起始发送时间T_begain(即时隙TS1的发送时间)，那么，各物理信道的发送时间等于上行起始时隙时间加物理信道实际接收时间与理想接收时间的偏差量，即为T_begain+T_Δ。

3、在随后的某一调整间隔内，根据UE上行信道j的接收时间计算出的实际接收时间T_r ^j和理想接收时间T_i ^j的偏差量T_Δ ^j， $T_{\mathrm{\Δ}}^j=T_r^j-T_i^j.$

如果有多个上行信道，那么T_Δ将是多个信道实际接收时间和理想接收时间偏差量的均值： $T_{\mathrm{\Δ}}=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{T}_{\mathrm{\Δ}}^j/K,$ k是上行码道数。

4、接收端(基站)根据T_Δ生成SS控制消息。

具体为：如果T_Δ＞T_up，则生成上行发送时间向前调整一个步长的SS消息；

如果T_Δ＜T_down，则生成上行发送时间向后调整一个步长的SS消息；

如果T_up＞T_Δ＞T_down，则生成不做定时调整的SS消息。

如果基站在某个调整间隔内需要发送多个UE的SS消息，那么不同UE的SS消息可以复用在一起通过下行物理信道发送。较好的方式是码分复用的方式。

5、UE根据接收的SS消息对各上行码道的发送时间做调整，然后在调整后的时间向Node B发送上行数据，从而实现同步调整。

再如图4所示，为实现前述同步调整的***框图。该***包括终端和基站：

所述终端包括：发送、接收单元411、计算单元412、以及调整单元413。所述基站包括：发送、接收单元421、计算单元422、以及SS命令产生单元423。

该***实现同步调整的过程具体如下：

1、所述终端侧的发送、接收单元411向基站发送上行导频码；

2、所述基站侧的发送、接收421接收该上行导频码，然后根据该上行导频码计算时间调整量，再通过发送单元421发送给终端侧的发送、接收411；

3、终端侧的发送、接收411将基站反馈的时间调整量送至计算单元412，由该计算单元412根据时间调整量获得上行时隙的初步起始发送时间T_begain，以及时间偏差量T_Δ，并触发发送、接收411在T_begain+T_Δ时间向基站发送上行数据；

4、基站侧的发送、接收421收到终端发送的上行数据，通过同步偏移命令产生单元423根据终端发送的上行数据的时间生成同步偏移命令，然后通过发送、接收421发送至终端；

5、终端侧的发送、接收411收到基站反馈的同步偏移命令，通过调整单元413按照同步偏移命令调整上行信道的发送时间，并在调整后的时间发送上行数据至基站，从而完成同步调整。

此外，所述同步偏移命令产生单元423还可以包括比较单元422，用于将T_Δ分别与T_up和T_down进行比较，并将比较结果送至同步偏移命令产生单元。这样，同步偏移命令产生单元423就可以根据比较结果，按照以下方式生成同步偏移命令：

如果T_Δ＞T_up则生成上行发送时间向前调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_Δ＜T_down，则生成上行发送时间向后调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_up＞T_Δ＞T_down，则生成不做定时调整的同步偏移命令；

其中：T_up＝T_p/2，T_down＝-T_p/2，T_p为根据同步精度确定的调整步长。

另外，当基站需要发送多个终端的同步偏移命令时，所述发送单元424可以采用码分复用的方式通过下行物理信道将该同步偏移命令发送给终端。

前述时间偏差量T_Δ是上行信道j实际接收时间和理想接收时间的差值。终端侧根据上行信道j的接收时间计算出的实际接收时间T_r ^j和理想接收时间T_i ^j的偏差量T_Δ ^j， $T_{\mathrm{\Δ}}^j=T_r^j-T_i^j.$ 如果有多个上行信道，那么T_Δ将是多个信道实际接收时间和理想接收时间偏差量的均值： $T_{\mathrm{\Δ}}=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{T}_{\mathrm{\Δ}}^j/K,$ k是上行码道数。

下面，通过一个具体实施例来说明本发明同步调整的技术方案的应用。

假设在TD-SCDMA***中，某一UE有两个上行信道1和2，分别在时隙1和2。

1、UE通过初始的上行同步过程获得上行信道的初始发送时间T_begain。在TD-SCDMA***中，Node B根据UE发送的上行导频码，可反馈一个时间调整量，根据该时间调整量UE就可以确定初步的T_begain。

2、在随后的某一子帧内，根据UE上行信道1和2的接收时间计算出T_Δ ^j， $T_{\mathrm{\Δ}1}^j=T_r^j-T_i^j,$ j＝1、2；这样，上行信道1和2的实际接收时间和理想接收时间的偏差量的均值为： $T_{\mathrm{\Δ}}=(T_{\mathrm{\Δ}}^1+T_{\mathrm{\Δ}}^2)/2.$

3、基站根据T_Δ生成SS控制消息：

T_Δ＞T_up，生成上行发送时间向前调整一个步长的SS消息。

T_Δ＜T_down，生成上行发送时间向后调整一个步长的SS消息。

T_up＞T_Δ＞T_down，生成不做定时调整的SS消息。

其中，T_up和T_down由需要的同步精度确定，其中：T_up＝T_p/2，T_down＝-T_p/2，T_p为调整步长。

如果基站在接下来的一个子帧内需要发送多个UE的SS消息，可以采用码分的方式将多个UE的SS复用在一起通过下行物理信道发送。即在一个数据调制方式为QPSK、SF16可承载88个比特的码道上，构造88个码长为88的正交码(如，哈达码)。每一个正交码可有两种状态(原码和翻转码)，取其中两个正交码可表示4种状态，即可承载一个SS消息。或者联合正交的码的位置信息，用一个正交码来承载一个SS消息。这样可以把多个UE的SS消息复用到一个码道上发送。

4、UE根据接收的SS消息对各上行码道的发送时间做调整。SS通常有三种状态，例如，SS＝1向前调整一个步长，SS＝0不调整，SS＝-1向后调整一个步长。UE收到SS＝1就将所有信道的发送时间向前调整一个步长。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种同步调整方法，其特征在于，包括：

获得上行时隙的初步起始发送时间T_begain，并在T_begain增加时间偏差量T_Δ的时间向基站发送上行数据，所述时间偏差量T_Δ是若干个上行信道实际接收时间和上行起始时隙的时间差的均值；

按照基站反馈的同步偏移命令调整上行信道的发送时间，进而完成同步调整。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下方式生成同步偏移命令：

将T_Δ分别与T_up和T_down进行比较：

如果T_Δ＞T_up，则生成上行发送时间向前调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_Δ＜T_down，则生成上行发送时间向后调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_up＞T_Δ＞T_down，则生成不做定时调整的同步偏移命令；

其中：T_up＝T_p/2，T_down＝-T_p/2，T_p为根据同步精度确定的调整步长。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对多个终端的同步偏移命令，采用复用方式通过下行物理信道将该同步偏移命令发送出去。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述复用方式为码分复用方式。

5.一种终端，其特征在于，包括：

计算单元，用于获得上行时隙的初步起始发送时间T_begain，以及时间偏差量T_Δ，并触发发送单元，所述时间偏差量T_Δ是若干个上行信道实际接收时间和上行起始时隙的时间差的均值；

发送、接收单元，用于在T_begain+T_Δ时间向基站发送上行数据，以及接收基站反馈的同步偏移命令；

调整单元，用于按照同步偏移命令调整上行信道的发送时间。

6.一种基站，其特征在于，包括：

发送、接收单元，用于接收终端发送的上行数据，以及将同步偏移命令发送给终端；

同步偏移命令产生单元，用于根据终端发送的上行数据的时间生成同步偏移命令。

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于，针对多个终端的同步偏移命令，所述发送单元采用复用方式通过下行物理信道将该同步偏移命令发送出去。

8.如权利要求7所述的基站，其特征在于，所述复用方式为码分复用方式。

9.一种同步调整***，包括基站和终端，其特征在于：

所述终端包括：

计算单元，用于获得上行时隙的初步起始发送时间T_begain，以及时间偏差量T_Δ，并触发发送单元，所述时间偏差量T_Δ是若干个上行信道实际接收时间和上行起始时隙的时间差的均值；

发送、接收单元，用于在T_begain+T_Δ时间向基站发送上行数据，以及接收基站反馈的同步偏移命令；

调整单元，用于按照同步偏移命令调整上行信道的发送时间；

所述基站包括：

发送、接收单元，用于接收终端发送的上行数据，以及将同步偏移命令发送给终端；

同步偏移命令产生单元，用于根据终端发送的上行数据的时间生成同步偏移命令。

10.如权利要求9所述的***，其特征在于，

所述基站的同步偏移命令产生单元还包括比较单元，用于将T_Δ分别与T_up和T_down进行比较；所述同步偏移命令产生单元根据比较结果，按照以下方式生成同步偏移命令：

如果T_Δ＞T_up，则生成上行发送时间向前调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_Δ＜T_down，则生成上行发送时间向后调整一个步长的同步偏移命令；

如果T_up＞T_Δ＞T_down，则生成不做定时调整的同步偏移命令；

其中：T_up＝T_p/2，T_down＝-T_p/2，T_p为根据同步精度确定的调整步长。

11.如权利要求10所述的***，其特征在于，针对多个终端的同步偏移命令，所述基站的发送单元采用码分复用的方式通过下行物理信道将该同步偏移命令发送出去。

12.如权利要求11所述的***，其特征在于，所述复用方式为码分复用方式。

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