CN101094029B

CN101094029B - 时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法

Info

Publication number: CN101094029B
Application number: CN2006100829636A
Authority: CN
Inventors: 张银成; 刘虎; 马志锋
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2026-06-21
Also published as: CN101094029A

Abstract

本发明公开了一种时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法，包括如下步骤：无线网络控制器确定反向共享信道的同步控制参数，发送给无线收发装置和终端用户设备；终端用户设备发起随机接入过程，建立与无线收发装置之间的同步；终端用户设备发射反向共享信道，无线收发装置接收反向共享信道，估计终端用户设备在每个时隙发射的反向共享信道的发射时间偏移，根据同步控制参数，确定同步偏移命令类型，并通过前向共享信道发射同步偏移命令；终端用户设备接收前向共享信道，提取其中的同步偏移命令，使用反向共享信道的终端用户设备根据同步偏移命令的类型和同步控制参数调整反向共享信道的发射时间。

Description

时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法

技术领域

本发明涉及时分同步码分多址(TD-SCDMA)接入通讯技术，尤其是涉及一种基于时分同步码分多址接入技术的集群通讯系统及其它点对多点通信系统中的反向共享信道的同步控制方法。

背景技术

在时分同步码分多址系无线通信系统中，反向信道(即上行信道)的上行同步是重要的技术特点，所谓上行同步就是上行链路各终端的信号在基站解调器完全同步。通过上行同步，可以让使用正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不会产生多址干扰，克服了异步CDMA(码分多址)多址技术由于每个移动终端发射的码道信号到达基站的时间不同而造成码道非正交所带来的干扰，从而大大提高了CDMA(码分多址)系统容量和频谱利用率，还可以简化硬件设计，降低成本。

在TD-SCDMA(时分同步码分多址)公用移动通信系统中，上行同步主要包括如下几个步骤：

(一)上行同步准备。

UE(用户设备)必须首先与小区建立下行同步，UE在成功搜索并驻留小区时，则建立了下行同步。

(二)上行同步建立。

UE在UpPTS(上行导频时隙)发送SYNC_UL(上行同步码)，UE可以根据接收到的DwPTS(下行导频时隙)和/或PCCPCH(基本公共控制信道)的功率估计，来估算的SYNC_UL的发射时刻，Node B(节点B)在搜索窗内检测SYNC_UL，估计出接收的时间和功率，并产生下次发射功率和发射时间的调整值，然后通过FPACH(前向物理接入信道)发送给UE。

上述上行同步建立，主要用在随机接入过程和切换过程中，用于建立UE与Node B之间的初始同步。

(三)上行同步保持。

参照图1、图2所示所示，由于UE的移动性，UE到Node B的距离总是在变化，所以整个通信过程中需要保持上行同步。Node B估计UE在每个时隙发射的物理信道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SS(同步偏移)和TPC(发射功率控制)命令，以使UE可以根据这些命令分别适当调整它的发射功率和发射时间。这些过程保证了上行同步的稳定性，可以在一个TDD(时分双工)子帧检查一次上行同步，上行同步的调整步长是可以配置和再设置的，取值范围为1/8～1码片持续时间，SS(同步偏移)命令有三种类型：增加一个步长、减少一个步长、不变。

上述过程是TD-SCDMA公用移动通信系统中上行同步过程，涉及的物理信道有上行DPCH(专用物理信道)和PUSCH(物理上行共享信道)。

无线集群通讯系统是一种点对多点系统，其业务是由一个信息源发送给多个终端，如进行组呼时，一个组可以包括多个用户终端，同时只有一个用户讲话，其语音数据作为信息源，被发送给组内的其它多个用户。为了提高无线资源的使用效率，无线集群系统一般都采用多个终端共享无线资源的技术，在蜂窝集群通讯系统中，一般一个小区为一个集群业务分配一组无线信道资源，小区内的组员用户集群终端共享该无线信道资源。在集群系统中，无线信道资源的共享方式在反向和前向上有所不同。反向，由于一个组同时只能有一个用户(讲者)需要发送业务信息到网络侧，只有讲者需要使用共享无线信道资源，因此只有讲者所在的小区中的反向共享信道是有效使用的。而前向，由于一个组可能有多个用户(听者)需要接收业务信息，所有组员用户终端同时接收该信道，因此，在业务涉及的所有小区中的前向共享信道都需要使用。

正是因为上述集群业务及共享无线信道分配上的特点，在TD-SCDMA集群系统中，反向共享信道的同步控制过程与TD-SCDMA公用移动通信系统中上行同步过程是不同的，现有技术中还没有提供在该系统中的上行同步方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于时分同步码分多址接入技术的集群通讯系统及其它点对多点通信系统中的反向共享信道的同步控制方法。

时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法包括如下步骤：

(1)无线网络控制器确定反向共享信道的同步控制参数，发送给无线收发装置和终端用户设备；

(2)终端用户设备发起随机接入过程，建立与无线收发装置之间的同步；

(3)终端用户设备发射反向共享信道，无线收发装置接收反向共享信道，估计终端用户设备在每个时隙发射的反向共享信道的发射时间偏移，根据同步控制参数，确定同步偏移命令类型，并通过前向共享信道发射同步偏移命令；

(4)终端用户设备接收前向共享信道，提取其中的同步偏移命令，使用反向共享信道的终端用户设备根据同步偏移命令的类型和同步控制参数调整反向共享信道的发射时间。

进一步，步骤(1)中，所述无线网络控制器确定反向共享信道的同步控制参数以小区为单位进行，即一次集群业务中的多个小区分别配置不同的同步控制参数；或者，所述无线网络控制器确定反向共享信道的同步控制参数以一次业务为单位进行，即一次集群业务中的多个小区配置相同的同步控制参数。

进一步，步骤(1)中，无线网络控制器在配置反向共享信道的同步控制参数时，按照反向共享信道的分配方式的不同，分别进行配置。

进一步，步骤(1)进一步包括：

在将反向共享信道的同步控制参数发送给终端用户设备的方式上，当在讲者小区分配反向共享信道，则网络侧在建立并分配反向共享给终端用户设备时，将反向共享信道的同步控制参数通过集群广播信道或者公共信道发送给终端用户设备；或者，当为所有组呼业务涉及的小区中建立反向共享信道，则通过集群广播的方式，在反向共享信道建立时，在集群广播信道上将反向共享信道的同步控制参数进行广播，本次业务涉及的所有终端用户设备接收集群广播信道，获取反向共享信道的同步控制参数。

进一步，步骤(1)进一步包括：对于主叫发起的集群业务，在组呼建立过程中发送同步控制参数给该终端用户设备。

进一步，步骤(2)进一步包括：

当终端用户设备准备开始使用反向共享信道时，发起随机接入过程，在随机接入过程中，建立终端用户设备与无线收发装置之间的同步，终端用户设备在随机过程中发送反向共享信道的使用申请消息，当申请成功时，执行步骤3；当申请没有成功时，随机过程结束。

进一步，步骤(3)具体为：

当终端用户设备在随机接入过程中建立了上行同步后，终端用户设备使用该同步定时关系开始发射反向共享信道，无线收发装置接收反向共享信道，以无线收发装置的时隙定时关系为基准，估计终端用户设备在每个时隙发射的反向共享信道的发射时间偏移，根据上行同步步长确定同步偏移命令类型。

进一步，步骤(3)中，根据上行同步步长确定同步偏移命令类型进一步包括：

如果发射时间偏移提前，并大于一个上行同步步长，则同步偏移命令类型为减小一个步长；如果发射时间偏移滞后，并大于一个上行同步步长，则同步偏移命令类型为增加一个步长；否则，同步偏移命令类型保持；然后，无线收发装置通过与该反向共享信道在相同小区并被分配给同一次业务的前向共享信道发射同步偏移命令。

进一步，步骤(4)进一步包括：

一次集群业务中涉及的所有的终端用户设备接收到前向共享信道上承载的反向共享信道的同步偏移命令后，讲者终端用户设备根据同步偏移命令和步骤(1)中接收到的同步控制参数调整反向共享信道的发射时间，所述集群业务中其它终端用户设备忽略该同步偏移命令。

进一步，步骤(1)中，所述无线网络控制器确定反向共享信道的同步控制参数中，至少包括上行同步步长和上行同步频率。

在基于时分同步码分多址接入技术的集群通信系统及其它点对多点通信系统中，共享信道的分配和使用方法与公用移动通信系统中的相关信道不同，本方法提供了一种不同于公用移动通信系统中的相关信道的同步控制方法，解决了反向共享信道的同步控制问题。

附图说明

图1是TD-SCDMA系统中的物理信道信号格式图；

图2是TD-SCDMA系统中的子帧结构图；

图3是TD-SCDMA系统中的前向共享信道的突发结构；

图4本发明的反向共享信道的同步控制方法过程图。

具体实施方式

本发明技术方案包括UE(终端用户设备)和网络侧，网络侧进一步包括Node B(无线收发装置)和RNC(无线网络控制器)，其中反向共享信道指的是存在于无线收发装置与终端之间反向共享无线信道。

下面参照附图对本发明的优选实施例作详细描述。

TD-SCDMA系统的无线接入部分包括UE(终端用户设备)和UTRAN(无线接入网)，其中UTRAN进一步包括RNC(无线网络控制器)和NodeB(节点B)。

参照图4所示，基于TD-SCDMA技术的集群通讯系统及其它点对多点通信系统中，反向共享信道的同步控制方法包括如下步骤：

步骤S401：RNC确定反向共享信道的同步控制参数，并发送给Node B和UE。

由RNC确定反向共享信道的同步控制参数，至少包括上行同步步长(Uplink Synchronisation Step Size)和上行同步频率(Uplink SynchronisationFrequency)两个参数。RNC在确定同步控制参数时，以小区为单位进行，即一次集群业务中的多个小区分别配置同步控制参数；也可以一次业务为单位进行，即一次集群业务中的多个小区配置相同的同步控制参数。

在TD-SCDMA通信系统中，集群组呼业务一般是以小区分配共享信道，以小区分配共享信道包括反向共享信道和前向共享信道。但是由于在组呼业务过程中，一个时刻只有一个组员作为讲者使用反向共享信道，系统可以在所有组呼业务涉及的小区中分配反向共享信道，也可以只在讲者所在的小区中分配反向共享信道。因此，RNC在配置反向共享信道的同步控制参数的时候，可以按照反向共享信道的分配方式的不同分别进行配置。或者在为所有组呼业务涉及的小区中建立反向共享信道时分别配置同步控制参数，或者在仅为讲者所在小区中建立反向共享信道时配置同步控制参数。

在网络侧，RNC根据反向共享信道的分配方式，将反向共享信道的同步控制参数按小区发送给相应小区所在的Node B。

在将反向共享信道的同步控制参数发送给UE的方式上，同样，按照反向共享信道的分配方式的不同分别进行配置和发送。如果仅在讲者小区分配反向共享信道，则网络侧在建立并分配反向共享给UE时，将反向共享信道的同步控制参数通过集群广播信道或者公共信道发送给UE。如果为所有组呼业务涉及的小区中建立反向共享信道，则可以通过集群广播的方式，在反向共享信道建立时，在集群广播信道上将反向共享信道的同步控制参数进行广播，本次业务涉及的所有UE接收集群广播信道获取反向共享信道的同步控制参数；在这种方式下，对于集群业务的发起者，即主叫，也可以在组呼建立过程中发送给该UE。

步骤S402：UE发起随机接入过程，建立与Node B之间的同步。

当UE准备开始使用反向共享信道时，发起随机接入过程，在随机接入过程中，建立与Node B之间的同步。同时，UE还可以在随机过程中发送反向共享信道的使用申请消息，如果申请成功，则进行步骤403，否则过程结束；随机接入过程的详细信息可以参加3GPP协议TS25.224。

步骤S403：UE发射反向共享信道，Node B接收反向共享信道，估计UE在每个时隙发射的反向共享信道的发射时间偏移，根据同步控制参数，确定SS命令类型，并通过前向共享信道发射SS命令。

当UE在随机接入过程中建立了上行同步后，UE使用该同步定时关系开始发射反向共享信道，Node B接收反向共享信道，以Node B时隙定时关系为基准，估计UE在每个时隙发射的反向共享信道的发射时间偏移，根据同步控制参数，如上行同步步长，确定SS命令类型。例如，如果发射时间偏移提前并大于一个上行同步步长，则SS命令类型为减小一个步长；如果发射时间偏移滞后并大于一个上行同步步长，则SS命令类型为增加一个步长；否则，SS命令类型为不变。然后，Node B通过与该反向共享信道在相同小区并被分配给同一次业务的前向共享信道发射SS命令。

TD-SCDMA前向共享信道的突发结构，Node B通过其中的SS符号来发送SS命令(如图3所示)。

步骤S404：UE接收前向共享信道，提取其中的SS命令，使用反向共享信道的UE根据SS命令的类型和同步控制参数调整反向共享信道的发射时间，其它UE忽略该命令。

一次集群业务中涉及的所有UE都会接收前向共享信道，因此，所有的UE都会接收到前向共享信道上承载的反向共享信道的SS命令。但是，由于此时只有一个UE作为讲者在使用反向共享信道，因此，只需要讲者UE根据SS命令和在步骤1中接收到的同步控制参数，如上行同步步长(UplinkSynchronisation Step Size)和上行同步频率(Uplink SynchronisationFrequency)，来调整反向共享信道的发射时间，其它UE忽略该命令。

如前所述，由于在一次集群业务过程中，同时只有一个用户(讲者)使用反向共享信道，因此，上述反向共享信道的同步控制方法仅仅发生在反向共享信道被有效使用的小区中，即讲者所在的小区。如果系统只在讲者所在的小区中分配反向共享信道，则上述反向共享信道的同步控制方法适用于该小区；如果系统在所有组呼业务涉及的小区中都分配有反向共享信道，则只有讲者所在的小区中的反向共享信道被有效使用，上述反向共享信道的同步控制方法适用于该小区。

系统在所有组呼业务涉及的小区中都分配有反向共享信道的方式下，在其它所有没有讲者的小区中，反向共享信道没有被使用，Node B可以任意配置与此相应的前向共享信道上的SS命令类型，这些小区中接收该前向共享信道的UE忽略该SS命令。

Claims

1.一种时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法，包括如下步骤：

(1)无线网络控制器确定反向共享信道的同步控制参数，发送给多个小区的无线收发装置和终端用户设备；

(2)当终端用户设备发起反向共享信道使用申请时，终端用户设备发起随机接入过程，建立与无线收发装置之间的同步；

(3)申请成功的终端用户设备发射反向共享信道，无线收发装置接收反向共享信道，估计终端用户设备在每个时隙发射的反向共享信道的发射时间偏移，根据同步控制参数，确定同步偏移命令类型，并通过前向共享信道发射同步偏移命令；

(4)终端用户设备接收前向共享信道，提取其中的同步偏移命令，申请成功使用反向共享信道的终端用户设备根据同步偏移命令的类型和同步控制参数调整反向共享信道的发射时间；

所述步骤(1)中，所述无线网络控制器确定反向共享信道的同步控制参数以小区为单位进行，即一次集群业务中的多个小区分别配置不同的同步控制参数；或者，所述无线网络控制器确定反向共享信道的同步控制参数以一次业务为单位进行，即一次集群业务中的多个小区配置相同的同步控制参数。

2.根据权利要求1所述的时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法，其特征在于，步骤(1)中，无线网络控制器在配置反向共享信道的同步控制参数时，按照反向共享信道的分配方式的不同，分别进行配置：

在将反向共享信道的同步控制参数发送给终端用户设备的方式上，当在讲者小区分配反向共享信道，则网络侧在建立并分配反向共享信道给终端用户设备时，将反向共享信道的同步控制参数通过集群广播信道或者公共信道发送给终端用户设备；或者，当为所有组呼业务涉及的小区中建立反向共享信道，则通过集群广播的方式，在反向共享信道建立时，在集群广播信道上将反向共享信道的同步控制参数进行广播，本次业务涉及的所有终端用户设备接收集群广播信道，获取反向共享信道的同步控制参数。

3.根据权利要求2所述的时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法，其特征在于，步骤(1)进一步包括：对于主叫发起的集群业务，在组呼建立过程中发送同步控制参数给主叫终端用户设备。

4.根据权利要求1所述的时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：

当终端用户设备准备开始使用反向共享信道时，发起随机接入过程，在随机接入过程中，建立终端用户设备与无线收发装置之间的同步，终端用户设备在随机过程中发送反向共享信道的使用申请消息，当申请成功时，执行步骤(3)；当申请没有成功时，随机过程结束。

5.根据权利要求1或者4所述的时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法，其特征在于，步骤(3)具体为：

6.根据权利要求5所述的时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法，其特征在于，步骤(3)中，根据上行同步步长确定同步偏移命令类型进一步包括：

7.根据权利要求1所述的时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法，其特征在于，步骤(4)进一步包括：

8.根据权利要求1至4任一项所述的时分同步码分多址接入系统反向共享信道的同步控制方法，其特征在于，步骤(1)中，所述无线网络控制器确定反向共享信道的同步控制参数中，至少包括上行同步步长和上行同步频率。