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CN102014476A - 上行同步方法、系统和设备 - Google Patents

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CN102014476A
CN102014476A CN2009102356607A CN200910235660A CN102014476A CN 102014476 A CN102014476 A CN 102014476A CN 2009102356607 A CN2009102356607 A CN 2009102356607A CN 200910235660 A CN200910235660 A CN 200910235660A CN 102014476 A CN102014476 A CN 102014476A
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China
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carrier
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许芳丽
秦飞
李国庆
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Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种多载波系统中的上行同步方法，该方法为：基站从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；然后基站获取终端在所述第一成员载波上进行上行传输所需要的定时提前量(TA)，并将该TA信息发送给终端；终端按照所述TA在所述第一成员载波上进行上行传输。采用本发明，能够实现多载波系统中基站与UE间上行同步的建立。

Description

上行同步方法、系统和设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种上行同步方法、系统和设备。
背景技术
长期演进升级(LTE-Advanced，LTE-A)的峰值速率比LTE系统有很大的提高，要求达到下行1Gbps，上行500Mbps。同时，LTE-A系统要求与LTE系统有很好的兼容性。基于提高峰值速率、与LTE系统兼容以及充分利用频谱资源的需要，LTE-A系统引入了载波聚合(Carrier Aggregation，CA)技术。
载波聚合技术是指在一个小区内上下行各包含多个成员载波(component carrier，CC)，而不是LTE系统及之前的无线通信系统中只有一套载波的模式。在载波聚合的系统中各个成员载波可以是连续或非连续的，为了和LTE系统兼容，每个成员载波的最大带宽为20MHz，各成员载波间的带宽可以相同或不同。
在LTE系统中终端(UE)随机接入的原因主要有如下几种：
第一种，UE从无线资源控制空闲(RRC_IDLE)状态接入系统，也称为初始接入(initial access)；
第二种，UE在无线链路失败后发起随机接入，其也是初始接入的一种；
第三种，UE在小区切换过程中需要随机接入；
第四种，UE处于无线资源控制连接(RRC_CONNECTED)状态时有下行数据到达；
第五种，UE处于RRC_CONNECTED状态时有上行数据到达。
对于第三种和第四种情况，如果有专用前导码(preamble)，则可以使用非竞争随机接入，非竞争随机接入的过程如图1所示，主要分为以下三步：
消息0：基站为UE分配用于非竞争随机接入的随机接入前导码(Random Access Preamble，ra-PreambleIndex)以及随机接入使用的物理随机接入信道掩码编号(PRACH Mask Index，ra-PRACH-MaskIndex)。对于下行数据到达引起的非竞争随机接入，通过物理下行控制信道(PDCCH)将ra-PreambleIndex和ra-PRACH-MaskIndex发送给UE；对于切换引起的非竞争随机接入，将ra-PreambleIndex和ra-PRACH-MaskIndex携带在切换命令(handover command)中发送给UE。
消息1：UE根据接收到的ra-PreambleIndex和ra-PRACH-MaskIndex，在ra-PRACH-MaskIndex指定的PRACH资源上向基站发送消息0中指定的专用preamble。基站接收到消息1后根据消息1计算上行定时提前量(TA)。
消息2：基站向UE发送随机接入响应，随机接入响应中包含上行TA信息，通知UE后续上行传输的定时提前量。
对于其它所有随机接入原因引起的随机接入均可以使用竞争随机接入，竞争随机接入的过程如图2所示，主要分为以下四步：
消息1：UE选择随机接入preamble和PRACH资源并利用使用该PRACH资源向基站发送所选的随机接入preamble；
消息2：基站接收到preamble，计算上行TA，并向UE发送随机接入响应，随机接入响应中至少包含该上行TA信息和针对消息3的UL grant信息；
消息3：UE在消息2指定的UL grant上发送上行传输，不同随机接入原因消息3上行传输的内容不同，比如对于初始接入的随机接入原因，消息3传输的是RRC连接建立请求；
消息4：基站向UE发送竞争解决消息，UE根据消息4可以判断随机接入是否成功。
UE按照上述随机接入流程中获得的上行TA，完成上行同步的建立。上行同步用于保持UE和基站的上行同步，便于UE进行上行数据传输和对下行数据发送混合自动重传请求(HARQ)反馈信息。
上行同步建立后，需要对上行同步进行维护。LTE系统中规定由基站维护上行同步。上行同步维护过程如图3所示：基站和UE分别维护一个上行同步定时器(TA timer，TAT)；基站根据UE的上行传输重新计算上行TA后，向UE发送包含该上行TA的定时提前命令(TA command)并启动TAT；如果UE不能正确接收TA command，则向基站发送否定应答(NAK)消息，基站在时间T1后重新发送TA command并重启TAT；UE正确接收到TA command则启动UE的TAT并向基站发送应答(ACK)消息，UE根据TA command中的TA进行上行传输；基站接收到UE发送的ACK消息之后重启基站的TAT。基站每隔T2时间执行一次上述过程，并且T2小于TAT的定时时长。若基站针对某个UE的TAT没有超时，则基站认为该UE处于同步状态。若UE自己维护的TAT没有超时，则UE认为自己是同步的。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下技术问题：
目前尚无针对LTE-A的多载波系统的上行同步建立与维护方式，导致多载波系统中无法实现基站与UE间的上行同步。
发明内容
本发明实施例提供一种上行同步方法、系统和设备，用于解决LTE-A的多载波系统中无法实现基站与UE间的上行同步的问题。
一种多载波系统中的上行同步方法，该方法包括：
基站从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；
基站获取所述第一成员载波上的TA信息；
基站向终端发送所述第一成员载波上的TA信息，用于指示所述终端按照该TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
一种多载波系统，该系统包括：
基站，用于从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；获取所述第一成员载波上的TA信息，并将所述第一成员载波上的TA信息发送给所述终端；
终端，用于按照所述TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
一种基站，该基站包括：
同步载波选取单元，用于从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；
指示单元，用于获取所述第一成员载波上的TA信息，向终端发送所述第一成员载波上的TA信息，以指示所述终端按照该TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
一种终端，该终端包括：
命令接收单元，用于接收基站发来的一个或多个第一成员载波的TA信息，该第一成员载波为所述终端支持的多个成员载波中未与所述基站建立上行同步的成员载波；
上行传输单元，用于按照所述TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
本发明中，基站从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波，将所述第一成员载波的TA信息发送给终端，终端则按照该TA在第一成员载波上进行上行传输。可见，本发明实现了多载波系统中基站与UE间上行同步的建立。
附图说明
图1为现有技术中非竞争随机接入流程示意图；
图2为现有技术中竞争随机接入流程示意图；
图3为现有技术中上行同步维护流程示意图；
图4A为本发明实施例方法应用第一场景示意图；
图4B为本发明实施例方法应用第二场景示意图；
图4C为本发明实施例方法应用第三场景示意图；
图5为本发明实施例提供的方法流程示意图；
图6为本发明实施例中MAC CE结构示意图；
图7为本发明实施例二中MAC CE结构示意图；
图8为本发明实施例提供的系统结构示意图；
图9为本发明实施例提供的基站结构示意图；
图10为本发明实施例提供的终端结构示意图。
具体实施方式
为了解决LTE-A的多载波系统中无法实现基站与UE间的上行同步的问题，本发明实施例提供一种多载波系统中的上行同步方法，本方法中，基站向终端发送需要建立上行同步的成员载波的TA信息，终端按照该TA在该成员载波上进行上行传输，从而与基站建立上行同步。
针对各个CC的TA是否相同，可以规定如下四种场景：
场景1：在没有引入repeater(直放站)、RRU、CoMP(多点协作)的情况下，各个CC的TA相同，如图4A所示。
场景2：引入repeater(直放站)，repeater具有不同频率选择性，这种情况下不同CC的TA可能不同，如图4B所示。
场景3：非配置的多点发送(Non-collocated Sites)，不同CC通过不同站点发送，各个CC的TA可能不同，如图4C所示。
场景4：对于上行CoMP，UE对于参与协作的不同站点的TA不一样。
参见图5，本发明实施例提供的多载波系统中的上行同步方法，具体包括以下步骤：
步骤50：基站从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；
步骤51：基站获取第一成员载波上的TA信息，将该TA信息发送给终端；
步骤52：终端接收到第一成员载波的TA信息后，按照该TA在第一成员载波上进行上行传输。
步骤52中，基站获取第一成员载波上的TA信息，具体可以采用以下两种方式：
方式一，基站通过随机接入相关指示信令将第一成员载波的标识信息发送给终端，终端在接收到该随机接入相关指示信令后，通过第一成员载波向基站发送随机接入前导码；基站接收到该随机接入前导码后计算终端在第一成员载波上进行上行传输所使用的TA，并将携带该TA的随机接入响应发送给终端；终端从随机接入响应中读取TA；
本方式可以应用于上述场景2和场景3。
方式二，基站确定自身支持的多个成员载波中已与基站建立上行同步的第二成员载波，确定在该第二成员载波上进行初始上行传输所使用的TA，将该TA作为在第一成员载波上进行上行传输所使用的TA。
本方式也可以应用于上述场景2和场景3。
在方式一中，可以采用非竞争随机接入流程或竞争随机接入流程。在采用非竞争随机接入流程时，基站将要进行随机接入的第一成员载波标识、各个第一成员载波上使用的随机接入前导码标识(ra-PreambleIndex)和随机接入使用的物理随机接入信道资源掩码编号(ra-PRACH-MaskIndex)携带在随机接入相关指示信令中发送给终端；终端在第一成员载波标识指示的成员载波上利用ra-PRACH-MaskIndex指示的PRACH资源，通过第一成员载波向基站发送ra-PreambleIndex对应的随机接入前导码。在采用竞争随机接入流程时，终端自行选择随机接入前导码和随机接入使用的物理随机接入信道PRACH资源，并在选择的PRACH资源上通过第一成员载波向基站发送选择的随机接入前导码。
这里，随机接入相关指示信令包括但不限于：无线资源控制(RRC)信令，或物理下行控制信道(PDCCH)承载的信令，或媒体接入控制层的随机接入指示信元(MAC CE)等。具体MAC CE中可以包括逻辑信道号(LCID)域和成员载波标识域，LCID域携带用于表明该MAC CE为用于指示终端进行上行同步的MAC CE的信息，成员载波标识域携带第一成员载波的标识信息。
具体的，方式一实现时需要通过一个下行成员载波(DL CC)指示一个或者多个上行成员载波(UL CC)进行随机接入以获得上行同步定时提前量。随机接入可以使用竞争随机接入或者非竞争随机接入。方式一适用的情况如下：
情况1：UE初始接入，建立了一个UL CC上的上行同步，此时需要扩展为CA传输，需要建立其它CC上的上行同步。
情况2：UE切换到新的小区最初只建立一个CC上的上行同步，如果需要扩展为CA传输，则需要建立其它CC上的上行同步。
情况3：UE有新业务建立时，需要的载波个数增加时，需要激活其它CC并完成这些CC上的上行同步；
在上述三种情况下，由单载波传输扩展为CA传输或者需要扩展当前使用的CC个数都需要使用无线资源控制(radio resource control，RRC)重配过程，需要在RRC重配消息中携带需建立上行同步的CC指示，具体的：
如果采用非竞争随机接入，则RRC重配消息应该包含：要进行上行同步的UL CC编号(CC_index)，各个UL CC上发起随机接入使用的随机接入前导码标识(ra-PreambleIndex)以及随机接入使用的PRACH资源掩码编号(ra-PRACH-MaskIndex)信息。
如果使用竞争随机接入，则RRC重配消息中只需要包含要进行上行同步的UL CC_index；
情况4：UE数据量比较小时，对部分载波进行了去激活，当数据量增加时需要激活其它CC并建立这些CC上的上行同步；
在该情况下，随机接入可以由媒体接入控制(MAC)层自己控制。
如果有专用preamble，则采用非竞争随机接入的流程，由基站通过PDCCH指示，PDCCH中至少应该包含：要进行上行同步的UL CC编号(CC_index)，各个UL CC上发送随机接入使用的随机接入前导码(ra-PreambleIndex)以及随机接入使用的物理随机接入信道资源掩码编号(ra-PRACH-MaskIndex)。
如果没有专用preamble，基站可以引入新的信令，比如媒体接入控制层的随机接入指示信元(MAC CE)，来通知UE要进行随机接入的载波编号，格式可以如图6所示，其中：
R：保留bit域，一般设置为0；
E：扩展域，设置为1表示后面一个字节(byte)至少包含R/R/E/LCID域，设置为0表示下一个byte为MAC SDU或者MAC CE或者padding；
LCID：逻辑信道号，用于携带用于表明该MAC CE为用于指示终端进行上行同步的MAC CE的信息，指示该MAC CE针对的是随机接入指示MACCE，可以使用当前LTE系统预留的LCID；
CC_INDEX：成员载波标识域，采用bitmap，每个比特(bit)和一个CC对应，比如该bit取1，则表示对应的UL CC要进行随机接入获得上行同步，取0，则不需要做任何处理。对于LTE-A，最大载波个数为5，因此5bit足够了，对于其它多载波系统如果CC个数大于5，则可以扩展CC_INDEX的长度。
当然对于上述情况1、2、3也可以先使用情况4的方式进行上行同步，同步之后再发送RRC重配消息。
方式二适用情况和方式一相同，相对方式一，方式二省略了的方式一中的随机接入过程，减少了随机接入的信令开销和时延。
在基站获取第一成员载波上的TA之前，基站可以根据多载波系统的网络配置、终端能力、终端支持的成员载波进行上行传输所使用的TA的统计信息三者中的一个或任意组合，选择上述方式一或方式二或方式三中的一个，来获取第一成员载波上的TA。
方式三是指，上行同步建立和上行同步维护基于某个上行成员载波(ULCC)，即终端自行按照该上行成员载波的TA在其他上行成员载波上进行上行传输，或者自行按照与该上行成员载波的TA存在固定偏移量的TA在其他上行成员载波上进行上行传输，可以适用于大部分情况，比如上述场景1。
具体的，基站选择方式一或方式二或方式三的方式可以采用如下两种：
第一种，基站根据网络配置以及终端能力进行选择；
例如，如果网络配置的场景为上述场景1，则基站对其服务的所有UE选择方式一；
若网络配置的场景为上述场景2、3、4，则基站需要根据网络配置结合UE的能力选择。比如对于不支持采用不同TA的CC聚合的UE，则选择方式三；对于其它UE，则可以根据历史统计信息得到小区中各个终端聚合的多个上行CC的TA的差异信息，依据此信息预测该小区内各个上行CC上的TA差异，如果差异在某个范围内，则选择方式一，否则选择方式二。
第二种，基站根据终端支持的成员载波进行上行传输所使用的TA的统计信息判断进行选择；
例如，基站根据历史统计信息得到小区中各个终端聚合的多个上行CC的TA的差异信息，依据此信息预测该小区内各个上行CC上的TA差异，如果基本没有差异，则选择方式三，如果差异在某个范围内，则选择方式一，否则选择方式二。
在终端按照获取到的TA在第一成员载波上进行上行传输之后，需要针对各个第一成员载波进行上行同步的维护，维护方法也可以采用如下两种：
第一种，基站和终端针对每个第一成员载波分别维护一个同步定时器(TAT)，并针对每个第一成员载波执行如下步骤：
基站每隔设定时间，根据终端在该第一成员载波上的上行传输重新计算该第一成员载波的TA，向终端发送包含该TA的定时提前命令(TA command)并启动基站维护的该第一成员载波对应的TAT；所述设定时间小于TAT的定时时长；
若终端未正确接收所述TA command，则向基站发送否定应答(NAK)消息，基站在接收到该NAK消息后重新向终端发送TA command并重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；若终端正确接收所述TA command，则根据该TA command中的TA在该第一成员载波上进行上行传输，并启动终端维护的该第一成员载波对应的TAT并向基站发送应答(ACK)消息，基站接收到该ACK消息之后重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；
若基站维护的该第一成员载波对应的TAT超时，则基站确定该第一成员载波处于失步状态；若终端维护的该第一成员载波对应的TAT超时，则终端确定该第一成员载波处于失步状态。
第二种，将各个第一成员载波分组，并且同一分组中第一成员载波之间的TA差值在不超过设定门限值；基站和终端针对每个分组分别维护一个同步定时器TAT，并针对每个分组执行如下步骤：
基站每隔设定时间，根据终端在该分组中各第一成员载波上的上行传输重新计算该分组中各第一成员载波的TA，向终端发送包含计算得到的各TA的TA command并启动基站维护的该分组对应的TAT；所述设定时间小于TAT的定时时长；
若终端未正确接收所述TA command，则向基站发送NAK消息，基站在接收到该NAK消息后重新向终端发送TA command并重启基站维护的该分组对应的TAT；
若终端正确接收所述TA command，则根据该TA command中的TA在该分组中的各第一成员载波上进行上行传输，并启动终端维护的该分组对应的TAT并向基站发送ACK消息，所述基站接收到该ACK消息之后重启基站维护的该分组对应的TAT；
若基站维护的该分组对应的TAT超时，则确定该分组中的各成员载波处于失步状态；若终端维护的该分组对应的TAT超时，则确定该分组中的各成员载波处于失步状态。
下面以具体实施例对本发明进行说明，下述实施例均针对方式一，对于方式二，只需要去掉随机接入过程即可，各个要进行上行同步的UL CC上的TA初始值取已经同步的CC上的TA值即可。
实施例一：
本实施例中，假设系统支持5个UL CC，编号分别为CC1、CC2、CC3、CC4、CC5。以方式一下情况1为例，UE初始接入只建立一个UL CC的同步，要扩展为多载波传输。具体流程如下：
步骤S01：UE随机接入建立CC2上的上行同步；
步骤S02：基站根据UE的上行业务量判断UE数据传输需要使用3个ULCC才能满足服务质量(QoS)需求，比如需要使用CC1、CC2、CC3，即需要新增CC1和CC3。
步骤S03：基站针对UE发送RRC连接重配消息(RRCConnectionReconfiguration)，在RRCConnectionReconfiguration消息中携带随机接入指示消息，携带内容如下：
如果指示UE在CC1和CC3上进行非竞争随机接入，则RRCConnectionReconfiguration消息中需要携带CC1和CC3的编号以及UE在每个UL CC上发起非竞争随机接入使用的preamble指示ra-PreambleIndex和PRACH资源指示ra-PRACH-MaskIndex；
如果指示UE进行竞争随机接入以获得上行同步，则在RRCConnectionReconfiguration消息中只需要携带UL CC_INDEX指示，即CC1和CC3的编号；
步骤S04：UE通过某个DL CC接收到RRCConnectionReconfiguration消息，在该消息指示的UL CC上分别发送携带随机接入preamble的消息1(Msg1)，。
步骤S05：基站在CC1和CC3上接收到Msg1后，分别根据Msg1计算CC1和CC3上的上行TA。
步骤S06：基站在CC1和CC3上分别发送随机接入响应，或者为了节省开销，也可以合并为一个随机接入响应，但是合并后的随机接入响应应该携带两个CC上的TA。
步骤S07：UE在CC1和CC3上接收到随机接入响应后，从该随机接入响应中读取CC1和CC3的上行TA；
步骤S08：本步骤为可选的TA集合判断步骤，具体如下：
基站根据得到的CC1和CC3的上行TA，判断这两个CC是否和CC2属于一个TA集合。
步骤S09：随机接入过程结束。需要注意即使采用非竞争随机接入，UE接收到消息2后随机接入过程也可以结束，不必传输消息3和消息4，因为这里随机接入只是为了获得上行TA。
后续基站基于每个CC/TA集合进行上行同步维护，每个CC上的上行同步维护过程沿用如图3所示的方式。
方式一下的情况2、3的过程与情况1类似，这里不在赘述。
实施例二：
本实施例中，假设系统支持5个UL CC，编号分别为CC1、CC2、CC3、CC4、CC5。针对方式一下的情况4，UE同一个业务数据量增加需要增加数据传输使用的载波个数。具体流程如下：
步骤S11：一开始根据UE请求的业务QoS配置的可用载波集合包含载波CC1、CC2、CC3。UE一段时间内业务数据量比较小，此时去激活CC1和CC3，只使用CC2进行数据传输；
步骤S12：业务具有波动性，当有突发数据到达，基站根据UE的上行业务数据量变化判断UE数据传输需要使用3个载波才能满足QoS需求，则需要激活CC1和CC3。
步骤S13：基站通过MAC层触发CC1和CC3上的随机接入过程：
如果指示UE在CC1和CC3上进行非竞争随机接入，则可以沿用LTE系统的非竞争随机接入流程，在PDCCH中携带CC1和CC3的编号CC_INDEX以及UE在每个UL CC上发起非竞争随机接入使用的preamble指示ra-PreambleIndex和PRACH资源指示ra-PRACH-MaskIndex；
如果指示UE进行竞争随机接入以获得上行同步，可以使用新的随机接入MAC CE指示UE在CC1和CC3上发起随机接入，如图7所示。
步骤S14：UE接收到PDCCH发来的Msg0指示或者随机接入MAC CE指示，则在指定载波CC1和CC3上发送携带随机接入preamble的Msg1。
步骤S15：基站在CC1和CC3上接收到Msg1后，分别根据Msg1计算CC1和CC3上的上行TA。
步骤S16：基站在CC1和CC3上分别发送随机接入响应，或者为了节省开销，也可以合并为一个随机接入响应，但是合并后的随机接入响应应该携带两个CC上的定时提前量。
步骤S17：UE在CC1和CC3上接收到随机接入响应后，从该随机接入响应中读取CC1和CC3的TA。
步骤S18：本步骤为可选的TA集合判断步骤，具体如下：
基站根据得到的CC1和CC3的上行TA，判断这两个CC是否和CC2属于一个TA集合。
步骤S19：随机接入过程结束。需要注意即使采用非竞争随机接入，UE接收到消息2后随机接入过程也可以结束，不必传输消息3和消息4，因为这里随机接入只是为了获得上行TA。
后续基站基于每个CC/TA集合进行上行同步维护，每个CC上的上行同步维护过程沿用如图3所示的方式。
参见图8，本发明实施例还提供一种多载波系统，该系统包括：
基站80，用于从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；将所述第一成员载波的标识信息发送给终端；获取所述第一成员载波上的TA信息，并将所述第一成员载波上的TA信息发送给所述终端；
终端81，用于按照所述TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
所述基站80用于：
判断所述第一成员载波是否与已经与基站建立上行同步的第二成员载波使用相同的TA，若是，则将携带所述第一成员载波的标识信息的随机接入相关指示信令发送给终端；否则，确定在所述第二成员载波上进行初始上行传输所使用的TA，将该TA作为在所述第一成员载波上进行上行传输所使用的TA发送给所述终端；以及，
接收到所述终端发来的随机接入前导码后，计算所述终端在所述第一成员载波上进行上行传输所使用的TA，并将携带该TA的随机接入响应发送给所述终端；
相应的，所述终端81用于：
接收到所述随机接入相关指示信令后，通过所述第一成员载波向所述基站发送随机接入前导码。
所述基站80还用于：
将各个第一成员载波上使用的随机接入前导码标识ra-PreambleIndex和随机接入使用的物理随机接入信道资源掩码编号ra-PRACH-MaskIndex携带在所述随机接入指示信息中；
相应的，所述终端81用于：
在所述第一成员载波标识指示的成员载波上利用所述ra-PRACH-MaskIndex指示的PRACH资源上，通过所述第一成员载波向所述基站发送所述ra-PreambleIndex对应的随机接入前导码。
所述终端81用于：
选择随机接入前导码和随机接入使用的物理随机接入信道PRACH资源，并在选择的PRACH资源上通过所述第一成员载波向所述基站发送选择的随机接入前导码。
所述基站80还用于：针对每个第一成员载波执行如下步骤：
每隔设定时间向所述终端发送定时提前命令TA command并启动基站维护的与该第一成员载波对应的TAT，所述设定时间小于所述TAT的定时时长；在接收到所述终端发来的针对所述TA command的NAK消息后，重新向所述终端发送TA command并重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；在接收到所述终端发来的针对所述TA command的ACK消息后，重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；在基站维护的该第一成员载波对应的TAT超时时，确定该第一成员载波处于失步状态；
相应的，所述终端81还用于：
未正确接收所述TA command时，向所述基站发送否定应答NAK消息；在正确接收所述TA command时，启动终端维护的该第一成员载波对应的TAT并向所述基站发送应答ACK消息；在终端维护的该第一成员载波对应的TAT超时时，确定该第一成员载波处于失步状态。
所述基站80还用于：
将各个第一成员载波分组，并且同一分组中第一成员载波之间的TA差值在不超过设定门限值；针对每个分组执行如下步骤：
每隔设定时间向所述终端发送定时提前命令TA command并启动基站维护的该分组对应的TAT，所述设定时间小于所述TAT的定时时长；在接收到所述终端发来的针对所述TA command的NAK消息后，重新向所述终端发送TAcommand并重启基站维护的该分组对应的TAT；在接收到所述终端发来的针对所述TA command的ACK消息后，重启基站维护的该分组对应的TAT；在基站维护的该分组对应的TAT超时时，确定该分组中的各成员载波处于失步状态；
相应的，所述终端81还用于：
未正确接收所述TA command时，向所述基站发送否定应答NAK消息；正确接收所述TA command时，启动终端维护的该分组对应的TAT并向所述基站发送应答ACK消息；在终端维护的该分组对应的TAT超时时，确定该分组中的各成员载波处于失步状态。
参见图9，本发明实施例还提供一种基站，可以应用于一种多载波系统中，该基站包括：
同步载波选取单元90，用于从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；
指示单元91，用于获取所述第一成员载波上的时间提前量TA信息，向终端发送所述第一成员载波上的TA信息，以指示所述终端按照该TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
所述指示单元91用于：
将所述第一成员载波的标识信息携带在随机接入相关指示信令中发送给所述终端，以指示所述终端在所述第一成员载波上发送随机接入前导码；在所述第一成员载波上接收到所述终端发来的随机接入前导码后，计算所述终端在所述第一成员载波上进行上行传输所使用的TA，并将携带该TA的随机接入响应发送给所述终端。
所述指示单元91还用于：
将各个第一成员载波上使用的随机接入前导码标识ra-PreambleIndex和随机接入使用的物理随机接入信道资源掩码编号ra-PRACH-MaskIndex携带在所述随机接入相关指示信令中，以指示所述终端在所述ra-PRACH-MaskIndex对应的PRACH资源上，向所述基站发送所述ra-PreambleIndex对应的随机接入前导码。
所述基站还包括第一同步维护单元92和/或第二同步维护单元93，其中：
所述第一同步维护单元92用于：
针对每个第一成员载波执行如下步骤：每隔设定时间向所述终端发送定时提前命令TA command并启动基站维护的与该第一成员载波对应的TAT，所述设定时间小于所述TAT的定时时长；在接收到所述终端发来的针对所述TAcommand的NAK消息后，重新向所述终端发送TA command并重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；在接收到所述终端发来的针对所述TAcommand的ACK消息后，重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；在基站维护的该第一成员载波对应的TAT超时时，确定该第一成员载波处于失步状态；
所述第二同步维护单元93用于：
将各个第一成员载波分组，并且同一分组中第一成员载波之间的TA差值在不超过设定门限值；针对每个分组执行如下步骤：每隔设定时间向所述终端发送定时提前命令TA command并启动基站维护的该分组对应的TAT，所述设定时间小于所述TAT的定时时长；在接收到所述终端发来的针对所述TAcommand的NAK消息后，重新向所述终端发送TA command并重启基站维护的该分组对应的TAT；在接收到所述终端发来的针对所述TA command的ACK消息后，重启基站维护的该分组对应的TAT；在基站维护的该分组对应的TAT超时时，确定该分组中的各第一成员载波处于失步状态。
参见图10，本发明实施例还提供一种终端，可以应用于一种多载波系统中，该终端包括：
命令接收单元101，用于接收基站发来的一个或多个第一成员载波的TA信息，该第一成员载波为所述终端支持的多个成员载波中未与所述基站建立上行同步的成员载波；
上行传输单元102，用于按照所述TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
所述终端还包括：
随机接入单元103，用于在接收到所述基站发来的携带所述第一成员载波的标识信息的随机接入相关指示信令后，通过所述第一成员载波向所述基站发送随机接入前导码；
相应的，所述命令接收单元101用于：
接收到所述基站发来的随机接入响应后，从所述随机接入响应中读取在所述第一成员载波上进行上行传输所使用的TA。
所述随机接入单元103用于：
从所述随机接入相关指示信令中读取要进行随机接入的第一成员载波标识、随机接入前导码标识ra-PreambleIndex和随机接入使用的物理随机接入信道资源掩码编号ra-PRACH-MaskIndex，并在所述ra-PRACH-MaskIndex指示的PRACH资源上，通过所述第一成员载波向所述基站发送所述ra-PreambleIndex对应的随机接入前导码。
所述随机接入单元103用于：
选择随机接入前导码和随机接入使用的物理随机接入信道PRACH资源，并在选择的PRACH资源上通过所述第一成员载波向所述基站发送选择的随机接入前导码。
该终端还包括：
第一同步维护单元104，用于未正确接收所述基站针对一成员载波发来的定时提前命令TA command时，向基站发送否定应答NAK消息；在正确接收所述TA command时，启动终端维护的该第一成员载波对应的TAT并向所述基站发送应答ACK消息；在终端维护的该第一成员载波对应的TAT超时时，确定该第一成员载波处于失步状态；
第二同步维护单元105，用于未正确接收所述基站针对包含一个或多个第一成员载波的分组发来的TA command时，向所述基站发送否定应答NAK消息；正确接收所述TA command时，启动终端维护的该分组对应的TAT并向所述基站发送应答ACK消息；在终端维护的该分组对应的TAT超时时，确定该分组中的各第一成员载波处于失步状态。
综上，本发明的有益效果包括：
本发明实施例提供的方案中，基站从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波，将所述第一成员载波的TA信息发送给终端，终端则按照该TA在第一成员载波上进行上行传输。可见，本发明实现了多载波系统中基站与UE间上行同步的建立。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (22)

1.一种多载波系统中的上行同步方法，其特征在于，该方法包括：
基站从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；
基站获取所述第一成员载波上的时间提前量TA信息；
基站向终端发送所述第一成员载波上的TA信息，用于指示所述终端按照该TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站获取在所述第一成员载波上的TA信息包括如下方式一或方式二：
所述方式一为：所述基站向终端发送携带所述第一成员载波的标识信息的随机接入相关指示信令后，终端通过所述第一成员载波向所述基站发送随机接入前导码；所述基站接收到所述随机接入前导码后计算所述终端在所述第一成员载波上进行上行传输所需要使用的TA；
所述方式二为：所述基站确定所述多个成员载波中已与所述基站建立上行同步的第二成员载波，确定在该第二成员载波上进行初始上行传输所使用的TA，将该TA作为在所述第一成员载波上进行上行传输所使用的TA。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在基站将所述随机接入相关指示信令发送给终端之前，该方法进一步包括：
所述基站将各个第一成员载波上使用的随机接入前导码标识ra-PreambleIndex和随机接入使用的物理随机接入信道资源掩码编号ra-PRACH-MaskIndex携带在所述随机接入相关指示信令中；
所述终端通过所述第一成员载波向所述基站发送随机接入前导码包括：
所述终端在所述第一成员载波标识指示的成员载波上利用ra-PRACH-MaskIndex指示的PRACH资源，通过所述第一成员载波向所述基站发送所述ra-PreambleIndex对应的随机接入前导码。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端通过所述第一成员载波向所述基站发送随机接入前导码包括：
所述终端选择随机接入前导码和随机接入使用的物理随机接入信道PRACH资源，并在选择的PRACH资源上通过所述第一成员载波向所述基站发送选择的随机接入前导码。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述随机接入相关指示信令包括：
无线资源控制RRC信令，或物理下行控制信道PDCCH承载的信令，或媒体接入控制层的随机接入指示信元MAC CE。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述MAC CE包括：
逻辑信道号LCID域和成员载波标识域，所述LCID域携带用于表明该MAC CE为用于指示终端进行上行同步的MAC CE的信息，所述成员载波标识域携带所述第一成员载波的标识信息。
7.如权利要求2-6中任一所述的方法，其特征在于，在所述基站获取所述第一成员载波上的TA信息之前，该方法进一步包括：
所述基站根据所述多载波系统的网络配置、终端能力、终端支持的成员载波进行上行传输所使用的TA的统计信息三者中的一个或任意组合，确定使用所述方式一或所述方式二，获取所述第一成员载波上的TA信息。
8.如权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，在所述终端按照所述TA在所述第一成员载波上进行上行传输之后，该方法进一步包括：
针对每个第一成员载波执行如下步骤：
所述基站每隔设定时间，向所述终端发送定时提前命令TA command并启动基站维护的该第一成员载波对应的上行同步定时器TAT；所述设定时间小于所述TAT的定时时长；
若所述终端未正确接收所述TA command，则向基站发送否定应答NAK消息，基站在接收到所述NAK消息后重新向所述终端发送TA command并重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；若所述终端正确接收所述TAcommand，则启动终端维护的该第一成员载波对应的TAT并向所述基站发送应答ACK消息，所述基站接收到所述ACK消息之后重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；
若所述基站维护的该第一成员载波对应的TAT超时，则所述基站确定该第一成员载波处于失步状态；若所述终端维护的该第一成员载波对应的TAT超时，则所述终端确定该第一成员载波处于失步状态。
9.如权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，在所述终端按照所述TA在所述第一成员载波上进行上行传输之后，该方法进一步包括：
将各个第一成员载波分组，并且同一分组中第一成员载波之间的TA差值不超过设定门限值；
针对每个分组执行如下步骤：
所述基站每隔设定时间向所述终端发送定时提前命令TA command并启动基站维护的该分组对应的TAT；所述设定时间小于所述TAT的定时时长；
若所述终端未正确接收所述TA command，则向基站发送否定应答NAK消息，基站在接收到所述NAK消息后重新向所述终端发送TA command并重启基站维护的该分组对应的TAT；若所述终端正确接收所述TA command，则启动终端维护的该分组对应的TAT并向所述基站发送应答ACK消息，所述基站接收到所述ACK消息之后重启基站维护的该分组对应的TAT；
若所述基站维护的该分组对应的TAT超时，则所述基站确定该分组中的各成员载波处于失步状态；若所述终端维护的该分组对应的TAT超时，则所述终端确定该分组中的各成员载波处于失步状态。
10.一种多载波系统，其特征在于，该系统包括：
基站，用于从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；获取所述第一成员载波上的时间提前量TA信息，并将所述第一成员载波上的TA信息发送给所述终端；
终端，用于按照所述TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述基站用于：
判断所述第一成员载波是否与已经与基站建立上行同步的第二成员载波使用相同的TA，若是，则将携带所述第一成员载波的标识信息的随机接入相关指示信令发送给终端；否则，确定在所述第二成员载波上进行初始上行传输所使用的TA，将该TA作为在所述第一成员载波上进行上行传输所使用的TA发送给所述终端；以及，
接收到所述终端发来的随机接入前导码后，计算所述终端在所述第一成员载波上进行上行传输所使用的TA，并将携带该TA的随机接入响应发送给所述终端；
所述终端用于：
接收到所述随机接入相关指示信令后，通过所述第一成员载波向所述基站发送随机接入前导码。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述基站还用于：
将各个第一成员载波上使用的随机接入前导码标识ra-PreambleIndex和随机接入使用的物理随机接入信道资源掩码编号ra-PRACH-MaskIndex携带在所述随机接入相关指示信令中；
所述终端用于：
在所述第一成员载波标识指示的成员载波上利用ra-PRACH-MaskIndex指示的PRACH资源，通过所述第一成员载波向所述基站发送所述ra-PreambleIndex对应的随机接入前导码。
13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述终端用于：
选择随机接入前导码和随机接入使用的物理随机接入信道PRACH资源，并在选择的PRACH资源上通过所述第一成员载波向所述基站发送选择的随机接入前导码。
14.一种基站，其特征在于，该基站包括：
同步载波选取单元，用于从终端支持的多个成员载波中选取未与该基站建立上行同步的一个或多个第一成员载波；
指示单元，用于获取所述第一成员载波上的时间提前量TA信息，向终端发送所述第一成员载波上的TA信息，以指示所述终端按照该TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
15.如权利要求14所述的基站，其特征在于，所述指示单元用于：
将所述第一成员载波的标识信息携带在随机接入相关指示信令中发送给所述终端，以指示所述终端在所述第一成员载波上发送随机接入前导码；在所述第一成员载波上接收到所述终端发来的随机接入前导码后，计算所述终端在所述第一成员载波上进行上行传输所使用的TA，并将携带该TA的随机接入响应发送给所述终端。
16.如权利要求15所述的基站，其特征在于，所述指示单元还用于：
将各个第一成员载波上使用的随机接入前导码标识ra-PreambleIndex和随机接入使用的物理随机接入信道资源掩码编号ra-PRACH-MaskIndex携带在所述随机接入相关指示信令中，以指示所述终端在所述ra-PRACH-MaskIndex对应的PRACH资源上，向所述基站发送所述ra-PreambleIndex对应的随机接入前导码。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述随机接入相关指示信令包括：
无线资源控制RRC信令，或物理下行控制信道PDCCH承载的信令，或媒体接入控制层的随机接入指示信元MAC CE。
18.如权利要求14-17中任一所述的基站，其特征在于，所述基站还包括第一同步维护单元和/或第二同步维护单元，其中：
所述第一同步维护单元用于：
针对每个第一成员载波执行如下步骤：每隔设定时间向所述终端发送定时提前命令TA command并启动基站维护的与该第一成员载波对应的上行同步定时器TAT，所述设定时间小于所述TAT的定时时长；在接收到所述终端发来的针对所述TA command的NAK消息后，重新向所述终端发送TA command并重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；在接收到所述终端发来的针对所述TA command的ACK消息后，重启基站维护的该第一成员载波对应的TAT；在基站维护的该第一成员载波对应的TAT超时时，确定该第一成员载波处于失步状态；
所述第二同步维护单元用于：
将各个第一成员载波分组，并且同一分组中第一成员载波之间的TA差值在不超过设定门限值；针对每个分组执行如下步骤：每隔设定时间向所述终端发送定时提前命令TA command并启动基站维护的该分组对应的TAT，所述设定时间小于所述TAT的定时时长；在接收到所述终端发来的针对所述TAcommand的NAK消息后，重新向所述终端发送TA command并重启基站维护的该分组对应的TAT；在接收到所述终端发来的针对所述TA command的ACK消息后，重启基站维护的该分组对应的TAT；在基站维护的该分组对应的TAT超时时，确定该分组中的各第一成员载波处于失步状态。
19.一种终端，其特征在于，该终端包括：
命令接收单元，用于接收基站发来的一个或多个第一成员载波的时间提前量TA信息，该第一成员载波为所述终端支持的多个成员载波中未与所述基站建立上行同步的成员载波；
上行传输单元，用于按照所述TA在所述第一成员载波上进行上行传输。
20.如权利要求19所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
随机接入单元，用于在接收到所述基站发来的携带所述第一成员载波的标识信息的随机接入相关指示信令后，通过所述第一成员载波向所述基站发送随机接入前导码；
所述命令接收单元用于：
接收到所述基站发来的随机接入响应后，从所述随机接入响应中读取在所述第一成员载波上进行上行传输所使用的TA。
21.如权利要求20所述的终端，其特征在于，所述随机接入单元用于：
从所述随机接入相关指示信令中读取要进行随机接入的第一成员载波标识、随机接入前导码标识ra-PreambleIndex和随机接入使用的物理随机接入信道资源掩码编号ra-PRACH-MaskIndex，并在所述ra-PRACH-MaskIndex指示的PRACH资源上，通过所述第一成员载波向所述基站发送所述ra-PreambleIndex对应的随机接入前导码；或者，
选择随机接入前导码和随机接入使用的物理随机接入信道PRACH资源，并在选择的PRACH资源上通过所述第一成员载波向所述基站发送选择的随机接入前导码。
22.如权利要求19-21中任一所述的终端，其特征在于，该终端还包括第一同步维护单元和/或第二同步维护单元，其中：
所述第一同步维护单元，用于在未正确接收所述基站针对第一成员载波发来的定时提前命令TA command时，向基站发送否定应答NAK消息；在正确接收所述TA command时，启动终端维护的该第一成员载波对应的上行同步定时器TAT并向所述基站发送应答ACK消息；在终端维护的该第一成员载波对应的TAT超时时，确定该第一成员载波处于失步状态；
所述第二同步维护单元，用于在未正确接收所述基站针对包含一个或多个第一成员载波的分组发来的TA command时，向所述基站发送否定应答NAK消息；正确接收所述TA command时，启动终端维护的该分组对应的TAT并向所述基站发送应答ACK消息；在终端维护的该分组对应的TAT超时时，确定该分组中的各第一成员载波处于失步状态。
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