CN101237676B

CN101237676B - 用于tdd系统的终端接入方法

Info

Publication number: CN101237676B
Application number: CN2007100032943A
Authority: CN
Inventors: 刁心玺
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2027-02-02
Also published as: CN101237676A

Abstract

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。

Description

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，涉及一种终端接入方法，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，高通公司推出的Media FLO)的出现，以及多模终端(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使用正在向多样化、综合化方向发展。在移动通信系统使用的频谱越来越多样化的情况下，需要从技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)使用非成对双向频谱101以时分的方式用于上行和下行双向通信，其工作方式如图1所示。图中的f1～f2是TDD系统双向使用的频谱宽度(这里称其为双向频谱)，在这个非成对频谱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T0一般为10ms或者5ms，无线帧的周期T0内进一步细分为上行时隙和下行时隙，上行时隙包括同步时隙和业务时隙，而下行时隙还要包括广播时隙。每个时隙在10ms内只能出现一次。在这样一个时间内，TDD系统可以同时使用多个频点或者频段同步地进行上行和下行传输。

一种改进的TDD系统(TDD反馈增强系统)的频谱结构如图2(a)所示，在使用非成对双向频谱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系统的频谱。图2(b)给出了中国划分的3G频段202，其中TDD频谱203、204、206、207作为双向频谱101的组成部分。

一种选取下行发射频谱201的方法是：把紧邻频分双工频谱的下行频谱(FDD-DL)205的TDD频谱206中的一部分或者全部频谱201a作为下行发射的频谱201，频谱201a既用于广播业务的发射，也用于为TDD频谱203、204、207的上行发射提供反馈通道。另一种选取下行发射频谱201的方法是：把207中临近卫星频段的一部分频谱201b作为下行发射的频谱201。

图3示出了TDD系统中使用的两类频谱的帧结构。如图3所示，双向频谱101上的无线帧301由若干个上行时隙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TS0、TS4～TS6，无线帧内的上行时隙301和下行时隙302的个数是可变的。实际TDD系统中，根据系统设计的考虑，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1ms，无线帧301一般取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(广播业务帧：由306、307、308b组成)用于多媒体广播业务；无线帧309(下行反馈帧：由304、305、308a组成)既用于为上行链路提供反馈通道，又用于下发广播信息。下行反馈帧包括两类时隙，一类是和上行时隙302对应的 A类时隙304，另一类是和下行时隙303对应的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系统在使用B类时隙广播小区信息或者用于下行业务下载时，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1ms。

基站同步地在频谱101和频谱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，TS0(时隙0)的起始时间和BS1、SB7的起始时间对齐，也可以是保持固定的时延关系，例如，TS0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谱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行频点会有差异，这必然为终端接入下行频谱带来不便。

因此，需要提供一种用于使用两种频谱的TDD系统中的终端的接入机制。

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谱的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，从而实现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谱的时分双工系统的终端接入方法。

该方法包括以下步骤：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，终端驻留在双向频谱上；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。

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谱；如果终端没有从小区广播消息中读取到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，则表明不存在可用的单向下行频谱。

在第四步骤中，在单向下行频谱上建立同步之后，终端通过双向频谱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。

此外，在第四步骤中，终端通过对下行无线帧的频点进行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。

此外，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使用双向频谱进行收发之外，还在另一单向频谱上实现下行发射；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使用双向频谱实现收发之外，还在另一单向频谱上接收信号。另外，上述信号包括以下中的任一种：下行反馈信号、小区广播信号。

通过以上技术方案，并发明实现了以下有益效果：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。

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)的频谱结构的示意图；

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谱的帧结构；

图4是示出根据本发明实施例的终端接入方法的流程图；以及

图5是示出根据本发明实施例的终端接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谱上接收信号，其中，终端在一段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行的。另外，终端在单向频谱上的接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，该终端使用的芯片工作在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)以及低通滤波器(LPF)和数字控制模块等。网络侧的TD-SCDMA基站通过引入一段频谱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频谱，也可以是借用GSM频谱185MHz～1880MHz中的一部分频谱。

另外，为了使TDD反馈增强系统既可以服务于支持TDD基本频谱附加单向下行频谱的终端，又可以服务于只支持TDD基本频谱的终端，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基本频谱附加单向下行频谱的终端)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谱的位置参数，终端就按照基本的TDD频谱模式工作。对于只使用TDD基本频谱的终端，不存在对附加单向下行频谱的位置参数的接收，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频谱101上建立初始同步和帧同步，然后从双向频谱的小区广播消息中读取单向下行频谱201a的具体位置，如果终端在双向频谱上接收到了单向下行频谱的频点位置、同步关系、编码方式的指示，就表明有可用的单向下行频谱，此时终端进入单向频谱的帧同步建立；如果没有收到单向下行频谱的频点位置的指示，终端只在TDD频谱101上建立帧同步并驻留在频谱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，根据本发明实施例的兼容TDD基本模式和TDD反馈增强模式的终端接入方法包括以下步骤：

步骤S402：在双向频谱上建立同步；步骤S404，时分双工系统在双向频谱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行频谱；其中，在步骤S406中判断存在可用的单向下行频谱的情况下，进行到以下的步骤S408，否则，则进行到以下的步骤S410，步骤S408，终端在单向下行频谱上建立同步，并读取单向下行频谱上的广播信息；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TS0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的现有小区搜索方法。

在步骤S404中读取的相关信息包括：单向下行频谱的频点位置信息(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，则表明有可用的单向下行频谱，否则，则表明没有可用的单向下行频谱。

在步骤S408中，终端(TDD增强终端)除了在单向下行频谱上建立同步外，还通过双向频谱101向基站发送终端能力指示信息，该信息表示该终端可以按照频谱增强模式工作，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馈信息，包括功率控制信息、调度信息、信道质量指示信息等。

另外，在步骤S408中，可以通过以下两种途径来实现同步：一种途径是根据对下行无线帧309的频点进行小区搜索来实现同步，另一种方法是基站在TS0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。

这样，如图5所示，在步骤S508(其与上述的步骤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谱上的无线帧310的帧同步。

在步骤S410中，终端驻留在双向频谱上，这种驻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。

在步骤S508和步骤S510(其与上述的步骤S410相同)之后，优选地进行到以下步骤：步骤S512：终端根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。

Claims

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，所述终端驻留在所述双向频谱上；

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。

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。

4.根据权利要求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谱；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，则表明不存在可用的单向下行频谱。

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，所述终端在所述单向下行频谱上建立同步之后，通过所述双向频谱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.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，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，所述终端保持和所述下行无线帧的帧同步以及所述双向频谱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和所述终端驻留在所述双向频谱上之后，进一步包括以下步骤：

第六步骤：所述终端根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。

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、向网络发起业务请求。

11.根据权利要求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：

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述步骤A和所述终端驻留在所述双向频谱上之后，进一步包括以下步骤：

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。

13.根据权利要求12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、向网络发起业务请求。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，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使用双向频谱进行收发之外，还在另一单向频谱上实现下行发射；以及

至少一个终端，连接至所述至少一个基站，所述终端除了按照时分方式使用双向频谱实现收发之外，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。