[发明专利]一种时分双工系统中终端前导的发送方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信领域，尤其涉及TDD(Time Division Duplex，时 分双工)系统中确定终端信号发送时间的方法。

背景技术

LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统定义了两类帧结构，其中 第二类帧结构(如图1所示)对应于TD-SCDMA的长期演进，采用TDD 模式。在第二类帧结构中，每个无线帧由两个半帧组成(halfframe)，每个 半帧又分为若干个子帧(subframe)，其中子帧0(subframe 0)固定传下行 数据；子帧1-6中前n个子帧用于传上行数据，后6-n个子帧用于传下行 数据(1≤n≤6)，特殊时隙DwPTS(Downlink Pilot Time Slot，下行导频时 隙)用于传输下行同步信息，GP(Guard Period，保护间隔)为保护带，UpPTS (Uplink Pilot Time Slot，上行导频时隙)用于传输上行同步信息。同时，为 了扩大RACH(Random Access Channel，随机接入信道)的覆盖范围，1-6 号子帧的前m个子帧也可以用来传上行同步信息，这时剩余的子帧中的前q 个子帧用来传上行数据，后6-m-q个子帧用于传下行数据。

在LTE系统中，终端(如手机)开机之后首先通过SCH(Synchronization Channel，同步信道)进行下行同步，找到无线帧及子帧的接收起点和小区 号(CellID)；然后检测BCH(Broadcast Channel，广播信道)获取系统信 息，包括RACH(Random Access Channel)信道的配制信息；最后通过RACH 信道进行上行同步，完成接入系统的工作。在上行同步的过程中，终端首先 以下行同步时确定的无线帧及子帧的接收起点为基础找到RACH信道的位 置，确定发送前导(preamble)的起点，然后从可用的序列中随机的选择一 条作为preamble发送。基站对preamble进行检测以确定上行定时调整量， 并将其发送给终端。终端根据这个定时调整量调整上行信号的发送时刻，实 现上行的时间同步。

对于第二类帧结构，preamble的发送起点需要满足两个条件，即(1) 保证preamble达到基站时不会对其它用户的上行数据子帧产生干扰；(2) preamble到达基站时不会受到其它基站DwPTS信号的干扰。第一个条件要 求在终端处preamble的结束时刻与下一个上行数据子帧的开始位置之间有 2R/C的时间间隔，其中R为小区半径，C为光速。对于第二个条件，如图 2所示，中心位置的六边形表示目标小区，最外层的六边形表示第二层相邻 小区，目标小区和第二层相邻小区中间的六边形表示第一层相邻小区，黑色 实心圆点表示基站。如果假定各小区半径相等，且干扰主要来自第一层小区 的基站，即第一层小区以外其它小区的干扰可以忽略，则要求在基站侧收到 preamble的时刻与DwPTS时隙的结束时刻之间的时间间隔为2R/C。

为满足上述条件，可以有两种方法确定preamble的发送起点。第一个 方法：在终端侧，保证preamble的起点与DwPTS时隙的结束时刻之间以及 preamble的结束时刻与下一个上行数据子帧的开始时刻之间各自有2R/C的 保护时间GT(Guard Time)，如图3所示。

第二种方法要求终端能够准确的估计出它与基站的距离，假定终端与基 站之间的距离为X，则要求在终端侧，preamble的开始时刻与DwPTS的结 束时刻之间有2(R-X)/C的第一保护时间(即等于2R/C-2X/C，其中，2R/C 为相邻第一层小区基站的DwPTS信号到达目标基站的传输延时)；preamble 的结束时刻与下一个上行数据子帧的开始时刻之间有2X/C的第二保护时间 (即该终端和基站间信号单向传输延迟的两倍)，如图4所示。