用于tdd系统的终端接入方法

xiaoxiao2020-9-10  26

专利名称:用于tdd系统的终端接入方法
技术领域
本发明涉及通信领域,并且更特别地,涉及一种终端4妻入方法,其尤其适用于使用两种频谱的TDD ( Time Division Duplex,时分双工)系统。
背景技术
随着移动通信系统中引入专门用于广播的频谱的系统(例如, 高通7>司推出的Media FLO)的出现,以及多才莫终端(例如, GSM/TD-SCDMA终端)的出现,移动通信网络以及移动终端对频 谱的4吏用正在向多样化、综合化方向发展。在移动通信系统使用的 频语越来越多样化的情况下,需要从4支术上解决后续系统对已有系 统的兼容问题。现有的TDD系统(TDD基本系统)4吏用非成对双向频"i普101 以时分的方式用于上4于和下4亍双向通4言,其工作方式如图1所示。 图中的fl f2是TDD系统双向使用的频i普宽度(这里称其为双向频 谱),在这个非成对频语101内,系统的公共广播信号、控制信号、 业务信号都是以无线帧为周期交替工作的。此外,TDD系统的基带 和通道资源在每个频点上都是按照支持上行和下行的方式设计的。无线帧的周期T0 —般为10ms或者5ms,无线帧的周期T0内 进一步细分为上4于时隙和下行时隙,上4于时隙包括同步时隙和业务 时隙,而下4亍时隙还要包4舌广"t番时隙。每个时隙在10ms内只能出J见一次。在这冲羊一个时间内,TDD系乡充可以同时4吏用多个频点或者 频段同步地进行上行和下行传输。一种?文进的TDD系纟充(TDD反々贵i曾强系纟充)的步贞i普结构^口图2(a)所示,在^f吏用非成对双向频"i昝101之外,新增加了专门用于 下行发射的频谱201,下行发射的频谱201是许可给TDD系统的频 语。图2 (b)给出了中国划分的3G频段202,其中TDD频语203、 204、 206、 207作为双向频镨101的组成部分。一种选取下行发射频i普201的方法是4巴紧邻频分双工频谱的 下行频镨(FDD-DL ) 205的TDD频语206中的一部分或者全部频 谱201a作为下行发射的频语201,频语201a既用于广播业务的发 射,也用于为TDD频_潜203、 204、 207的上4亍发射l是供反々贵通道。 另一种选取下行发射频"i昝201的方法是4巴207中临近卫星频)殳的 一部分频谱201b作为下行发射的频语201。图3示出了 TDD系统中使用的两类频-潜的帧结构。如图3所 示,双向频i普101上的无线帧301由若干个上^f于时隙302和若干个 下行时隙303组成,图3给出的上行时隙是TS1 TS3,下行时隙是 TSO、 TS4 TS6,无线帧内的上4亍时隙301和下4亍时隙302的个凄t 是可变的。实际TDD系统中,才艮据系统i殳计的考虑,不同系统的 无线帧可以采用不同的无线帧长度和不同的时隙数。 一 般地, TS0 TS6的时间宽度为0.5ms到lms,无线帧301 —般取5ms或者 10ms。专门用于下行发射的频谱201中使用两种无线帧,即,无线帧 310和无线帧309。其中,无线帧310 (广^番业务帧由306、 307、 308b组成)用于多々某体广播业务;无线帧309(下行反馈帧由304、 305、加8a组成)既用于为上行链路提供反馈通道,又用于下发广 4番4言息。下4于反々赍帧包4舌两类时隙, 一类是和上4于时隙302对应的A类时隙304,另一类是和下4亍时隙303只于应的B类时隙305。 A 类时隙304包含时隙SA1 SA8, B类时隙305包含时隙SB1 SB8。 A类时隙和B类时隙可以采用相同的时隙宽度,也可以采用不同的 时隙宽度。TDD系统在4吏用B类时隙广纟番小区信息或者用于下4亍 业务下载时,为了达到较好的效果,B类时隙需要采用比A类时隙 更长的宽度。 一般地,SA1 SA8的时间宽度为0.125ms到0.5ms, SB1 SB8的时间宽度为0.5ms到lms。基站同步地在频谱101和频镨201上发射无线帧301 、310、309。 同步关系可以是严格的帧起点对齐,例如,TSO (时隙0)的起始 时间和BS1、 SB7的起始时间对齐,也可以是^f呆持固定的时延关系, 例如,TSO的起始时间超前BS1 、 SB7的起始时间 一 个固定值,这 个超前的时间一般小于或等于一个时隙SA1的宽度。但是,在上述图2(a)给出的使用下行反馈频语的实际频点位 置和频段宽度是变化的,不同的运营商或者不同的地区的网络使用 的下4于频点会有差异,这必然为终端4妄入下4于频谱带来不便。因此,需要提供一种用于4吏用两种频i普的TDD系统中的终端 的4矣入才几制。发明内容考虑到上述问题而做出本发明,为此,本发明的目的在于为使 用两种频i普的TDD系统中的终端提供一种接入机制。该机制使得 使用两种频谱的TDD系统既能支持现有的使用一种双向频谱的 TDD终端,也能支持使用两种频谱的终端对下行频谱的快速接入, 乂人而实i见TDD系统的平滑演进。为了实现上述目的,根据本发明的实施例,提供了一种用于使 用两种频i瞽的时分只又工系统的终端4妄入方法。该方法包4舌以下步骤第一步骤,在双向频i普上建立同步;第 二步骤,时分双工系统在双向频谱上发布小区广播消息;第三步骤, 终端从小区广播消息中读取单向下行频谱的相关信息,并根据相关 信息判断是否存在可用的单向下行频谱;其中,在第三步骤中判断 存在可用的单向下行频语的情况下,进行到以下的第四步骤,否则, 则进行到以下的第五步骤,第四步骤,终端在单向下行频镨上建立 同步,并读取单向下行频谱上的广播信息;第五步骤,终端驻留在 双向频谱上。其中,在第一步骤中,通过利用时隙0下发的同步信号进行小 区搜索并驻留在小区来建立同步。在第二步骤中,相关信息包括单向下行频谱的频点位置信息、 同步关系指示信息、以及编码方式指示信息。这样,如果终端从小 区广播消息中读取到了单向下行频谱的频点位置信息、同步关系指 示信息、以及编码方式指示信息,则表明存在可用的单向下行频语; 如果终端没有从小区广播消息中读取到单向下行频镨的频点位置 信息、同步关系指示信息、以及编码方式指示信息,则表明不存在 可用的单向下4于频i普。在第四步骤中,在单向下行频i普上建立同步之后,终端通过双 向频i普向基站发送表示终端能够按照频谱增强模式工作的终端能 力指示信息。此夕卜,在第四步骤中,终端通过对下行无线帧的频点进4亍小区 搜索来实现同步,或者基站在时隙0内下发下行无线帧的同步位置, 终端通过到下行无线帧的相应时隙-接收信号来实现同步。这样,在 第四步骤之后,可以进一步包括以下步骤A:终端保持和下行无线 帧的帧同步以及双向频谱上的无线帧的帧同步。此夕卜,上述的时分双工系统包括至少一个基站,其除了按照 时分方式适用双向频谱进行收发之外,还在另 一单向频语上实现下 行发射;以及至少一个终端,连接至至少一个基站,其除了按照时 分方式〗吏用双向频_潜实现收发之外,还在另 一单向频:潜上接收信 号。另外,上述信号包括以下中的任一种下行反々贵信号、小区广 播信号。通过以上4支术方案,并发明实现了以下有益效果使得使用两 种频i普的TDD系统既支持现有TDD终端对双向频谱的传统接入方 法,同时又支持未来出现的使用两种频谱的终端对下行频语的快速 接入,从而实现了 TDD系统的平滑演进。


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i兌明用于解释本发明,并 不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是示出根据相关技术的TDD系统的频谱使用方法的示意图;图2 (a)是根据相关技术的改进的TDD系统(TDD反馈增强 系统)的频i普结构的示意图;图2 (b)是示出根据相关技术的中国划分的3G频段202的示 意图;图3示出了根据相关技术的TDD系统中使用的两类频傳的帧 结构;图4是示出4艮据本发明实施例的终端接入方法的流程图;以及图5是示出才艮据本发明实施例的终端4妄入方法的详细处理流程图。
具体实施方式
根据本发明的实施例,提供了 一种用于使用两种频谱的时分双 工(TDD)系统(可以称为TDD反馈增强系统)的终端接入方法。首先,本发明实施例提供的方法适用于由至少一个基站和至少 一个终端构成的TDD系统。在该TDD系统中,基站除了可以按照 时分方式〗吏用一l殳双向频i普实现收发之外,还可以在另外一^殳单向 频谱上实现下行发射;而终端除了可以按照时分方式使用 一段双向 频谱实现收发之外,还可以在另外一段单向频i脊上接收信号,其中, 终端在一革臾双向频谱上的收发以及在另一单向频谱上的接收是以 时分的方式进4亍的。另外,终端在单向频谱上的4妄收包括对下行反 馈信号的接收或者对小区广播信号的接收。对于终端,可以是支持TD-SCDMA与GSM两种标准的终端, 该终端4吏用的芯片工作在1.8GHz、 2110-2125MHz和GSM 900MHz 标准频段,具备SCDMA/GSM双模收发功能。其片上高度集成了 低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer )、接收器自动增益控制(AGC)、发射器可变增益放大器(VGA)、压控振荡器(VCO)、 锁相环(PLL)以及^氐通滤波器(LPF)和凄t字控制4莫块等。网络 侧的TD-SCDMA基站通过引入一段频语201a来构成一个TDD反 馈增强系统,201a可以是图2(b)所示的1880MHz 1900MHz的 TDD频谦,也可以是借用GSM频谱185MHz ~ 1880MHz中的一部 分频语。另夕卜,为了使TDD反馈增强系统既可以服务于支持TDD基本 频i普附加单向下行频i脊的终端,又可以服务于只支持TDD基本频-潜的终端,需要采用如下基本原则TDD增强系统在其发布的小区 广播消息中携带处于本小区的终端可以使用的附加单向下行频谱 的位置参数,TDD反馈增强型终端(支持TDD基本频谱附加羊向 下行频谱的终端)根据这个消息来决定是否进入TDD反馈增强模 式工作。如果TDD反馈增强终端没有收到这个附加单向下行频谙 的位置参数,终端就按照基本的TDD频语模式工作。对于只使用 TDD基本频谱的终端,不存在对附加单向下行频语的位置参数的接 收,因此,只是在TDD基本频谱上工作。这样就实现了TDD反馈 增强系统对两种不同能力的终端的兼容。这样,该终端在接入时,首先在例如图1所示的TDD频i普lOl 上建立初始同步和帧同步,然后从双向频镨的小区广播消息中读取 单向下4于频i普201a的具体位置,如果终端在双向频-潜上"l妄收到了 单向下行频i普的频点位置、同步关系、编码方式的指示,就表明有 可用的单向下4亍频i普,此时终端进入单向频i普的帧同步建立;如果 没有收到单向下行频语的频点位置的指示,终端只在TDD频镨101 上建立帧同步并驻留在频"^普101上。基于上述内容并结合附图来描述本发明实施例的方法。如图4所示,4艮据本发明实施例的兼容TDD基本才莫式和TDD 反馈增强模式的终端接入方法包括以下步骤步骤S402:在又又向频i普上建立同步;步骤S404,时分双工系 统在双向频语上发布小区广播消息;步骤S406,终端从小区广播消 息中读取单向下行频谱的相关信息,并根据相关信息判断是否存在 可用的单向下4亍频镨;其中,在步骤S406中判断存在可用的单向 下4亍频i普的情况下,进4亍到以下的步骤S408,否则,则进4f到以下 的步骤S410,步骤S408,终端在单向下行频谱上建立同步,并读 耳又单向下;f于频i普上的广^番信息;步骤S410,终端驻留在双向频谱上。以下将详细描述上述各个步骤的细节。在步骤S402中,可以通过利用TSO下发的同步信号进行小区 搜索并驻留在该小区来建立同步,例如, 一种实现方法就是 TD-SCDMA的现有小区4臾索方法。在步骤S404中读取的相关信息包括单向下行频语的频点位 置信息(例如,下行无线帧309的频点位置信息)、同步关系指示 信息、以及编码方式指示信息。这样,可以通过以上信息来判断是 否存在可用的单向下行频谱。如果终端在双向频谱上接收到了单向 下行频谦的频点位置信息、同步关系指示信息、以及编码方式指示 信息,则表明有可用的单向下行频谱,否则,则表明没有可用的单 向下4亍频i普。在步骤S408中,终端(TDD增强终端)除了在单向下行频i普 上建立同步外,还通过双向频谱101向基站发送终端能力指示信息, 该4言息表示该终端可以按照频i普增强冲莫式工作,例如,可以通过单 向下行频谱201向该终端发送各种控制信息和反々贵信息,包括功率 控制信息、调度信息、信道质量指示信息等。另夕卜,在步骤S408中,可以通过以下两种途径来实J见同步 一种途径是4艮据对下行无线帧309的频点进行小区搜索来实现同 步,另一种方法是基站在TSO内直接下发下行无线帧309的同步位 置,终端直接到下行无线帧309的相应时隙接收信号来实现同步。这才羊,如图5所示,在步-骤S508 (其与上述的步艰《S408相同) 之后,优选地包括以下步骤S508-2:终端保持和下行无线帧309的 帧同步以及双向频镨上的无线帧310的帧同步。在步I《S410中,终端驻留在双向频-潜上,这种-胜留方式与目 前相关的TDD系统的方法相同,属于工作在TDD系统的基本模式。终端根据基站发送的控制信息或者用户输入的控制指令做下一步 的动作,如响应网络的寻呼或者向网络发起业务请求等。在步¥《S508和步骤S510 (其与上述的步骤S410冲目同)之后, 优选地进行到以下步骤步骤S512:终端4艮据基站发送的控制信息 或用户输入的控制指令进行相关操作,其中,这里提到的相关操作 可以是响应网络的寻呼或者向网络发起业务请求等,显然,在没有 该步骤的情况下也可以实施本发明。以上所迷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i或的4支术人员来"i兌,本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内,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。
权利要求
1. 一种终端接入方法,适用于使用两种频谱的时分双工系统,其特征在于,包括以下步骤第一步骤,在双向频谱上建立同步;第二步骤,所述时分双工系统在所述双向频谱上发布小区广播消息;第三步骤,所述终端从所述小区广播消息中读取单向下行频谱的相关信息,并根据所述相关信息判断是否存在可用的单向下行频谱;其中,在所述第三步骤中判断存在可用的单向下行频谱的情况下,进行到以下的第四步骤,否则,则进行到以下的第五步骤,第四步骤,所述终端在所述单向下行频谱上建立同步,并读取所述单向下行频谱上的广播信息;第五步骤,所述终端驻留在所述双向频谱上。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一步骤中, 通过利用时隙0下发的同步信号进行小区搜索并驻留在所述 小区来建立同步。
3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述相关信息包括 单向下行频谦的频点位置信息、同步关系指示信息、以及编码 方式指示信息。
4. 根捶权利要求3所述的方法,其特征在于,如果所述终端从所 述小区广播消息中读取到了所述单向下行频i普的频点位置信息、同步关系指示4言息、以及编石马方式指示^f言息,则表明存在可用的单向下4亍频i普;如果所述终端没有从所述小区广播消息 中读取到所述单向下行频语的频点位置信息、同步关系指示信 息、以及编码方式指示信息,则表明不存在可用的单向下4亍频镨。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第四步骤中, 所述纟冬端在所述单向下4亍频:潜上建立同步之后,通过所述双向 频谦向基站发送表示所述终端能够按照频谱增强模式工作的 终端能力指示信息。
6. 冲艮据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第四步骤中, 所述终端通过对下行无线帧的频点进行小区搜索来实现同步。
7. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第四步骤中, 所述基站在时隙0内下发下行无线帧的同步位置,所述终端通 过到所述下行无线帧的相应时隙接收信号来实现同步。
8. 根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,在所述第四步 骤之后,进一步包括以下步骤步骤A,所述终端^f果持和所述下行无线帧的帧同步以及 所述双向频"i普上的无线帧的帧同步。
9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述步骤A和 第五步骤之后,进一步包4舌以下步骤第六步骤所述终端根据所述基站发送的控制信息或用 户输入的控制指令进行相关操作。
10. 根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述相关操作包括: 响应网络的寻呼、向网络发起业务"i:青求。11.#4居外又利要求1至10中4壬一项所述的方法,其特4正在于,所 述时分双工系统包括至少一个基站,其除了按照时分方式适用双向频语进行 收发之外,还在另一单向频语上实现下行发射;以及至少一个终端,连4妄至所述至少一个基站,所述纟冬端除 了按照时分方式〗吏用双向频-潜实现收发之外,还在另 一单向频 谱上接收信号,其中,所述信号包括以下中的任一种下行反 馈信号、小区广播信号。
全文摘要
本发明提供了一种终端接入方法,包括第一步骤,在双向频谱上建立同步;第二步骤,时分双工系统在双向频谱上发布小区广播消息;第三步骤,终端从小区广播消息中读取单向下行频谱的相关信息,并根据相关信息判断是否存在可用的单向下行频谱;其中,在判断存在可用的单向下行频谱的情况下,进行到以下的第四步骤,否则,则进行到以下的第五步骤,第四步骤,终端在单向下行频谱上建立同步,并读取单向下行频谱上的广播信息;第五步骤,终端驻留在双向频谱上。通过以上技术方案,使得使用两种频谱的TDD系统既支持现有TDD终端对双向频谱的传统接入方法,同时又支持未来出现的使用两种频谱的终端对下行频谱的快速接入,从而实现了TDD系统的平滑演进。
文档编号H04Q7/38GK101237676SQ20071000329
公开日2008年8月6日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者刁心玺 申请人:中兴通讯股份有限公司

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