小区的上行同步方法及系统与流程

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种小区的上行同步方法及系统。

背景技术：

3gpprel-13中已完成laa(licensed-assistedaccess)下行传输技术，即在非授权频谱上承载下行移动通信业务，引入一种cca(clearchannelaccess，空闲信道接入)技术，通过lbt(listen-before-talk，先听再说)机制，即先监听再传输的方法，可以避免在非授权频谱上的laa系统之间以及laa系统与wifi系统之间的传输碰撞的问题。然而，在载波聚合布网场景中，由于laa系统针对授权频谱的各上行信号采用定时同步技术，故而尚不能利用非授权频谱接入终端。因此降低了对非授权频谱的利用率。

技术实现要素：

本发明提供一种小区的上行同步方法及系统，以解决laa系统对非授权频谱的利用率较低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种小区的上行同步方法，用于基站端，包括：通过非授权频谱信道向终端发送包含随机接入码信息和接入时频资源的接入指令；在所述接入时频资源接收所述终端所发送的基于所述随机接入码信息所生成的随机接入请求，并反馈包含定时提前值的响应信息，以供所述终端基于所述定时提前值发送上行信息。

第二方面，本发明实施例还提供了一种小区的上行同步方法，用于终端，包括：通过非授权频谱信道接收来自基站的接入指令，其中，所述接入指令包含随机接入码信息和接入时频资源；按照所述接入时频资源，向所述基站发送基于所述随机接入码信息所生成的随机接入请求；接收所述基站反馈的包含定时提前值的响应信息；基于所述定时提前值向所述基站发送上行信息。

第三方面，本发明实施例还提供了一种小区的第一上行同步系统，用于基站端，包括：指令发送模块，用于通过非授权频谱信道向终端发送包含随机接入码信息和接入时频资源的接入指令；定时提前值发送模块，用于在所述接入 时频资源接收所述终端所发送的基于所述随机接入码信息所生成的随机接入请求，并反馈包含定时提前值的响应信息，以供所述终端基于所述定时提前值发送上行信息。

第四方面，本发明实施例还提供了一种小区的第二上行同步系统，用于终端，包括：指令接收模块，用于通过非授权频谱信道接收来自基站的接入指令，其中，所述接入指令包含随机接入码信息和接入时频资源；随机接入请求发送模块，用于按照所述接入时频资源，向所述基站发送基于所述随机接入码信息所生成的随机接入请求；响应接收模块，用于接收所述基站反馈的包含定时提前值的响应信息；同步上行模块，用于基于所述定时提前值向所述基站发送上行信息。

第五方面，本发明实施例还提供了一种小区的上行同步系统，包括如上所述的基站端和终端。

本发明通过基站占用随机接入码信息来允许终端向其发起随机接入请求，并通过建立随机接入的过程测量非授权频谱的定时提前值，以便将非授权频谱接入上行同步机制，解决了基站无法统筹使用非授权频谱的终端与使用授权频谱的终端使用上行同步机制的问题。

附图说明

图1是本发明实施例一中的小区的上行同步方法的流程图；

图2是本发明实施例二中的小区的上行同步方法的流程图；

图3是本发明实施例四中的小区的上行同步系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的小区的上行同步方法的流程图，本实施例可适用于基站利用非授权频谱为终端提供上行同步机制的情况，该方法可以由基 站和终端配合执行。其中，所述基站中安装有第一上行同步系统，所述终端中安装有第二上行同步系统。所述第一上行同步系统和第二上行同步系统执行本实施例所述方法。

需要说明的是，本实施例所述的基站和终端，并非一定配合使用。现有的、或以后出现的可与本实施例中的基站配合的终端，以及现有的、或以后出现的可与本实施例中的终端配合的基站，均属于本发明所涵盖的范围。

本实施例所述同步方法的具体包括如下步骤：

步骤s110、所述第一上行同步系统通过非授权频谱信道向终端发送包含随机接入码信息和接入时频资源的接入指令。

具体地，所述第一上行同步系统在确定有非授权频段的信道空闲时，通过pdcchorder触发非竞争随机接入，并同位于所述非授权频段中的终端发出所述接入指令。

其中，所述随机接入码信息可以是专用的码索引信息，由此来便随机接入机制中随机接入码的使用冲突。

在此，所述接入时频资源是指用于告知终端使用非授权频谱信道发送随机接入请求的时隙规则。其包括以下至少一种：在接收到所述接入指令后经过预设子帧数的延时而确定的接入时隙、和基于预设子帧标记而确定的周期接入时隙。

当终端接收到所述接入指令时，所述第二上行同步系统执行步骤s210。

步骤s210、按照所述接入指令中的接入时频资源，向所述基站发送基于所述随机接入码信息所生成的随机接入请求。

具体地，所述第二上行同步系统在接收到所述接入指令时，按照接入时频资源进行监测，当邻近或到达发出随机接入请求的时隙时，检测非授权频段是否空闲，当确定为空闲时，发出所述随机接入请求。其中，所述第二上行同步系统从接入指令中解析随机接入码索引，并根据所述随机接入码索引得到随机接入码信息，并按照所述随机接入码信息生成随机接入请求。

在所述第二上行同步系统发送随机接入请求时，所述第一上行同步系统按照所述接入时频资源所设置的时隙接收所述随机接入请求，并执行步骤s120。

步骤s120、在所述接入时频资源接收所述终端所发送的基于所述随机接入码信息所生成的随机接入请求，并反馈包含定时提前值的响应信息。

具体地，所述第一上行同步系统根据接入视频资源的起始时间、接收到所述随机接入请求的时间、随机接入请求的子帧数、和预设的每个子帧数的时长等，来计算基站与终端之间的同步时差，并据此来确定上行同步时的定时提前值(ta值)，并将包含所述定时提前值的响应信息反馈给所述第二上行同步系统，以供所述第二上行同步系统接收到所述响应信息后，执行步骤s220。

一种可选方案中，所述第一上行同步系统在发送所述接入指令时，还开始计时占用所述随机接入码信息的时限，其中，所述时限包含所述接入时频资源中的至少部分接入时隙。

在此，所述时限考虑了等待时长、接入时频资源中的至少一个接入时隙及其间隔时长、随机接入请求所占用的子帧时隙数量等因素。

在此，当所述第一上行同步系统选定一随机接入码信息后，将占用该随机接入码信息，以避免其他终端使用同一随机接入码信息，而造成随机接入请求的混淆。当发送出该接入指令时，启动定时器开始计时，在定时器超时之前，所述第一上行同步系统将处理相应终端反馈的随机接入请求。当定时器超时，则释放所占用的随机接入码信息。

在步骤s220中，基于所述定时提前值向所述基站发送上行信息。

具体地，所述第二上行同步系统在接收到所述响应信息后，确定接入成功，并按照所述定时提前值提前发送上行信息，以确所述上行信息与同定时同步组(tag)的其他频段的上行信息同步到达所述基站。由此实现在载波聚合布网场景中，基站利用非授权频谱实现上行同步的目的。

本实施例的技术方案，通过基站占用随机接入码信息来允许终端向其发起随机接入请求，并通过建立随机接入的过程测量非授权频谱的定时提前值，以便将非授权频谱接入上行同步机制，解决了基站无法统筹使用非授权频谱的终端与使用授权频谱的终端使用上行同步机制的问题。

在上述技术方案的基础上，基站和终端采用占用随机接入码信息的时限机制，能够有效防止随机接入码信息被长期占用，而造成浪费的问题。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的小区的上行同步方法的流程图，本实施例在上述各实施例的基础上，在步骤s210之前，先执行步骤s200。

步骤s200、在满足所述接入时频资源之前，检测所述非授权频谱信道是 否为空闲状态。若检测为空闲状态，则执行步骤s210，反之，确定接入失败。

具体地，当所述第二上行同步系统检测到还有一个子帧时隙达到所述接入时频资源的起始时间时，通过检测适配器功率等方式检测所述非授权频谱信道是否为空闲状态。例如，当检测到适配器功率大于预设功率门限，则确定当前为占用状态，反之为空闲状态。

在一种可选方案中，若所述接入时频资源中包含在接收到所述接入指令后经过预设子帧数的延时而确定的接入时隙、和基于预设子帧标记而确定的周期接入时隙。当所述第二上行同步系统在接收到所述接入指令后经过预设子帧数的延时检测所述非授权频谱信道，并确认为占用状态时，并未认定接入失败，而是指示mac层不予调整随机接入计数值；以及按照所述接入时频资源中的基于预设子帧标记而确定的周期接入时隙，等待下一周期接入时隙，并重新检测所述非授权频谱信道是否为空闲状态。

在此，在大部分终端的mac层设有一随机接入计数值，当上层随机接入请求并予以发送时，无论是否发送成功，都会执行加1操作。当该随机接入计数值达到预设最大值时，终端将无法再发出随机接入请求。故而，在检测到非授权频段信道被占用时，所述第二上行同步系统发送随机接入请求失败，并指示所述随机接入计数值不予加1操作。同时，监测所发送的每个子帧的帧号等子帧标记。当所监测的子帧标记满足所述接入时频资源中的预设子帧标记时，在对应子帧发送时检测非授权频段是否为空闲状态，若是，则执行步骤s210，反之继续等待下一满足所述预设子帧标记的子帧，直至达到所述接入时频资源中的、或者所述第二上行同步系统中预设的重复次数。

本实施例的技术方案，通过在接入时频资源中设置多种接入周期(一种为检测空闲的接入周期，另一种为检测占用的接入周期)，解决了当利用非授权频谱信道进行随机接入时的信道分配问题。

实施例三

与前述各实施例不同的是，为了防止随机接入机制过长的占用非授权频段信道，本实施例中的步骤s220包括：在发出所述随机接入请求后的预设子帧时隙数开始的时间窗内，接收所述第一上行同步系统反馈的包含定时提前值的响应信息，若在所述时间窗内未接收到所述响应信息，则确认物理随机接入失败，反之，则确认物理随机接入成功。

在此，与第一上行同步系统中设定时限类似，所述第二上行同步系统在发出随机接入请求后也启动一时间窗，该时间窗起始于发出所述随机接入请求后的预设子帧时隙数之后，用以接收所述第一上行同步系统反馈的包含定时提前值的响应信息，若在此时间窗内接收到响应信息，则确认物理随机接入成功，反之，则接入失败。

本实施例能够有效防止第二上行同步系统霸占非授权频段，确保非授权频段的充分利用。

实施例四

图3为本发明实施例四提供的小区的上行同步系统的结构示意图，本实施例可适用于基站利用非授权频谱为终端提供上行同步机制的情况，该系统可以由基站和终端配合执行。其中，所述基站中安装有第一上行同步系统11，所述终端中安装有第二上行同步系统12。所述第一上行同步系统11和第二上行同步系统12执行本实施例所述上行同步系统。

需要说明的是，本实施例所述的基站和终端，并非一定配合使用。现有的、或以后出现的可与本实施例中的基站配合的终端，以及现有的、或以后出现的可与本实施例中的终端配合的基站，均属于本发明所涵盖的范围。

本实施例所述第一上行同步系统11包括：指令发送模块111、定时提前值发送模块112。所述第二上行同步系统12包括：指令接收模块121、随机接入请求发送模块122、响应接收模块123、同步上行模块124。

所述指令发送模块111用于通过非授权频谱信道向终端发送包含随机接入码信息和接入时频资源的接入指令。

具体地，所述指令发送模块111在确定有非授权频段的信道空闲时，通过pdcchorder触发非竞争随机接入，并同位于所述非授权频段中的终端发出所述接入指令。

其中，所述随机接入码信息可以是专用的码索引信息，由此来便随机接入机制中随机接入码的使用冲突。

在此，所述接入时频资源是指用于告知终端使用非授权频谱信道发送随机接入请求的时隙规则。其包括以下至少一种：在接收到所述接入指令后经过预设子帧数的延时而确定的接入时隙、和基于预设子帧标记而确定的周期接入时隙。

当终端中的指令接收模块121接收到所述接入指令时，启动随机接入请求发送模块122。

所述随机接入请求发送模块122用于按照所述接入指令中的接入时频资源，向所述基站发送基于所述随机接入码信息所生成的随机接入请求。

具体地，所述随机接入请求发送模块122在接收到所述接入指令时，按照接入时频资源进行监测，当邻近或到达发出随机接入请求的时隙时，检测非授权频段是否空闲，当确定为空闲时，发出所述随机接入请求。其中，所述随机接入请求发送模块122从接入指令中解析随机接入码索引，并根据所述随机接入码索引得到随机接入码信息，并按照所述随机接入码信息生成随机接入请求。

在所述随机接入请求发送模块122发送随机接入请求时，所述第一上行同步系统11中的定时提前值发送模块112启动执行。

所述定时提前值发送模块112用于在所述接入时频资源接收所述终端所发送的基于所述随机接入码信息所生成的随机接入请求，并反馈包含定时提前值的响应信息。

具体地，所述定时提前值发送模块112根据接入时频资源中的起始时间、接收到所述随机接入请求的时间、随机接入请求的子帧数、和预设的每个子帧数的时长等，来计算基站与终端之间的同步时差，并据此来确定上行同步时的定时提前值(ta值)，并将包含所述定时提前值的响应信息反馈给所述第二上行同步系统12中的响应接收模块123，以供所述响应接收模块123接收到所述响应信息后，启动同步上行模块124。

一种可选方案中，所述第一上行同步系统11还包括：定时模块(未予图示)。所述定时模块在所述指令发送模块111发送所述接入指令时，开始计时占用所述随机接入码信息的时限，其中，所述时限包含所述接入时频资源中的至少部分接入时隙。

在此，所述时限考虑了等待时长、接入时频资源中的至少一个接入时隙及其间隔时长、随机接入请求所占用的子帧时隙数量等因素。

在此，当所述指令发送模块111选定一随机接入码信息后，将占用该随机接入码信息，以避免其他终端使用同一随机接入码信息，而造成随机接入请求的混淆。当所述指令发送模块111发送出该接入指令时，所述定时模块启动定时器开始计时，在定时器超时之前，所述定时提前值发送模块112将处理相应 终端反馈的随机接入请求。当定时器超时，则释放所占用的随机接入码信息。

所述同步上行模块124用于基于所述定时提前值向所述基站发送上行信息。

具体地，所述同步上行模块124在接收到所述响应信息后，确定接入成功，并按照所述定时提前值提前发送上行信息，以确所述上行信息与同定时同步组(tag)的其他频段的上行信息同步到达所述基站。由此实现在载波聚合布网场景中，基站利用非授权频谱实现上行同步的目的。

本实施例的技术方案，通过基站占用随机接入码信息来允许终端向其发起随机接入请求，并通过建立随机接入的过程测量非授权频谱的定时提前值，以便将非授权频谱接入上行同步机制，解决了基站无法统筹使用非授权频谱的终端与使用授权频谱的终端使用上行同步机制的问题。

在上述技术方案的基础上，基站侧采用占用随机接入码信息的时限机制，能够有效防止随机接入码信息被长期占用，而造成浪费。

实施例五

本实施例在上述各实施例的基础上，所述随机接入请求发送模块122还用于在满足所述接入时频资源之前，检测所述非授权频谱信道是否为空闲状态。若检测为空闲状态，则按照所述接入时频资源，向所述基站发送基于所述随机接入码信息所生成的随机接入请求，反之，确定接入失败。

具体地，当所述随机接入请求发送模块122检测到还有一个子帧时隙达到所述接入时频资源的起始时间时，通过检测适配器功率等方式检测所述非授权频谱信道是否为空闲状态。例如，当检测到适配器功率大于预设功率门限，则确定当前为占用状态，反之为空闲状态。

在一种可选方案中，若所述接入时频资源中包含在接收到所述接入指令后经过预设子帧数的延时而确定的接入时隙、和基于预设子帧标记而确定的周期接入时隙。当所述随机接入请求发送模块122在接收到所述接入指令后经过预设子帧数的延时检测所述非授权频谱信道，并确认为占用状态时，并未认定接入失败，而是指示mac层不予调整随机接入计数值；以及按照所述接入时频资源中的基于预设子帧标记而确定的周期接入时隙，等待下一周期接入时隙，并重新检测所述非授权频谱信道是否为空闲状态。

在此，在大部分终端的mac层设有一随机接入计数值，当上层随机接入请求并予以发送时，无论是否发送成功，都会执行加1操作。当该随机接入计 数值达到预设最大值时，终端将无法再发出随机接入请求。故而，在检测到非授权频段信道被占用时，所述随机接入请求发送模块122发送随机接入请求失败，并指示所述随机接入计数值不予加1操作。同时，监测所发送的每个子帧的帧号等子帧标记。当所监测的子帧标记满足所述接入时频资源中的预设子帧标记时，在对应子帧发送时检测非授权频段是否为空闲状态，若是，则执行步骤s210，反之继续等待下一满足所述预设子帧标记的子帧，直至达到所述接入时频资源中的、或者所述随机接入请求发送模块122中预设的重复次数。

本实施例的技术方案，通过在接入时频资源中设置多种接入周期(一种为检测空闲的接入周期，另一种为检测占用的接入周期)，解决了当利用非授权频谱信道进行随机接入时的信道分配问题。

实施例六

与前述各实施例不同的是，为了防止随机接入机制过长的占用非授权频段信道，本实施例中的所述响应接收模块123还用于在发出所述随机接入请求后的预设子帧时隙数开始的时间窗内，接收所述第一上行同步系统11反馈的包含定时提前值的响应信息，若在所述时间窗内未接收到所述响应信息，则确认物理随机接入失败，反之，则确认物理随机接入成功。

在此，与所述定时模块中设定时限类似，所述响应接收模块123在发出随机接入请求后也启动一时间窗，该时间窗起始于发出所述随机接入请求后的预设子帧时隙数之后，用以接收所述定时提前值发送模块112反馈的包含定时提前值的响应信息，若在此时间窗内接收到响应信息，则确认物理随机接入成功，反之，则接入失败。

本实施例能够有效防止第二上行同步系统12霸占非授权频段，确保非授权频段的充分利用。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。