在初始小区搜寻中，UE搜寻到一个小区，并检测其所发射的DwPTS，建立下行同步，获得小区扰码和基本Midamble码，控制复帧同步，然后读取BCH信息。初始小区搜寻按以下步骤进行。

①搜寻DwPTS

移动台接入系统的第一步是获得与当前小区的同步。该过程是通过捕获小区下行导频时隙DwPTS中SYNC_DL来实现的。系统中相邻小区的下行同步码互不相同，不相邻小区的下行同步码可以复用。

按TD-SDMA的无线帧结构，下行同步码在系统中每5ms传送一次，并且每次都用全向天线以恆定满功率值传送。移动台接入系统时，对32个下行同步码进行逐一搜寻，即用接收信号与32个可能的下行同步码逐一做相关，由于该码字彼此间具有很好的正交性，获取相关峰值最大的码字被认为是当前接入小区使用的下行同步码。同时，根据相关峰值的时间位置也可以初步确定系统下行的定时。

②扰码和基本训练序列码识别

UE接收到位于DwPTS时隙之前的P-CCPCH上的训练序列。每个下行同步码对应一组4个不同的基本训练序列，因此共有128个互不相同的基本训练序列，并且这些码字相互不重叠。基本训练序列的的编号除以4就是SYNC_DL码的编号。因此，32个SYNC_DL和P-CCPCH的32组训练序列一一对应，一旦下行同步码检测出来，UE就知道是哪4个基本的训练序列被使用。然后UE只需要通过分别使用这4个基本训练序列进行符号到符号的相关性判断，就可以确定该基本训练序列是4个码中的哪一个。在一帧中使用相同的基本训练序列。而每个扰码和特定的训练序列相对应，因此就可以确定扰码。根据搜寻训练序列结果，UE可以进行下一步或返回到第一步。

③控制复帧同步

UE搜寻P-CCPCH广播信息中的复帧主指示块（MIB，MasterIndicationBlock）。为了正确解出BCH中的信息，UE必须要知道每一帧的系统帧号。系统帧号出现在物理信道QPSK调製时相位变化的排列图案中。通过採用QPSK调製对n个连续的DwPTS时隙进行相位检测，就可以找到系统帧号，即取得复帧同步。这样，BCH信息在P-CCPCH帧结构中的位置就可以确定了。根据复帧同步结果，UE可能执行步骤4或者返回步骤2。

④读取广播信道BCH

UE在发起一次呼叫前，必须获得一些与当前所在小区相关的系统信息，比如可使用的PRACH、FPACH和S-CCPCH（承载FACH逻辑信道）资源及它们所使用的一些参数（码、扩频因子、中间码、时隙）等。这些信息周期性地在BCH上广播。BCH是一个传输信道，它映射到P-CCPCH。UE利用前几步已经识别出的扰码、基本训练序列码、复帧头读取被搜寻到小区的BCH上的广播信息，从而得到小区的配置等公用信息。

对于TD-SCDMA系统来说，上行同步是UE发起一个业务呼叫前必需的过程。如果UE仅驻留在某小区而没有呼叫业务时，UE不用启动上行同步过程。因为在空闲模式下，UE和NodeB之间仅建立了下行同步，此时UE与NodeB间的距离是未知的，UE不能準确知道传送随机接入请求讯息时所需要的发射功率和定时提前量，此时系统还不能正确接收UE传送的讯息。因此，为了避免上行传输的不同步带给业务时隙的干扰，需要首先在上行方向的特殊时隙UpPTS上传送SYNC_UL讯息，UpPTS专用于UE和系统的上行同步，没有用户的业务数据。

TD-SCDMA系统对上行同步定时有着严格要求，不同用户的数据都要以基站的时间为準，在预定的时刻到达NodeB。

按照系统的设定，每个DwPTS序列号对应8个SYNC_UL码字，UE根据收到的DwPTS信息，随机决定将使用的上行SYNC_UL码。NodeB採用逐个做相关的方法可判断出UE当前使用的是哪个上行同步码。具体的步骤如下。

（1）下行同步的建立

即上述小区搜寻过程。

（2）上行同步的建立

UE根据在DwPTS或P-CCPCH上接收到信号的时间和功率大小，决定UpPCH所採用的初始发射时间和初始传送功率。NodeB在搜寻窗内检测出SYNC_UL后，就可得到SYNC_UL的定时和功率信息。并由此决定UE应该使用的传送功率和时间调整值，在接下来的4个子帧（20ms）内通过FPACH传送给UE，否则UE视此次同步建立过程失败，在一定时间后将重新启动上行同步过程。在FPACH中还包含UE初选的SYNC_UL码字信息以及NodeB接收到SYNC_UL的相对时间，以区分在同一时间段内使用不同SYNC_UL的UE，以及不同时间段内使用相同SYNC_UL的UE。UE在FPACH上接收到这些信息的控制命令后，就可以知道自己的上行同步请求是否已经被系统接受。上行同步同样也适用于上行失步时的上行同步再建立过程中。

（3）上行同步的保持

NodeB在每一上行时隙检测Midamble，估计UE的发射功率和发射时间偏移，然后在下一个下行时隙传送SS命令和TPC命令进行闭环控制。

TD-SCDMA系统中的同步技术主要由两部分组成，一是基站间的同步（SynchronizationofNodeB）；另一是移动台间的上行同步技术（UplinkSyncronization）。

在大多数情况下，为了增加系统容量，最佳化切换过程中小区搜寻的性能，需要对基站进行同步。一个典型的例子就是存在小区交叠情况时所需的联合控制。实现基站同步的标準主要有：可靠性和稳定性，低实现成本，儘可能小地影响空中接口的业务容量。

所有的具体规範尚处于进一步研究和验证阶段，其中比较典型的有以下4种方案（主要在R5中有讨论）。

①基站同步通过空中接口中的特定突发时隙，即网路同步突发（NetworkSynchronzationBurst）来实现。该时隙按照规定的周期在事先设定的时隙上传送，在接收该时隙的同时，此小区将停止传送任何信息，基站通过接收该时隙来相应地调整其帧同步。

②基站通过接收其他小区的下行导频时隙（DwPTS）来实现同步。

③RNC通过Iub接口向基站发布同步信息。

④藉助于卫星同步系统（如GPS）来实现基站同步。

NodeB之间的同步只能在同一个运营商的系统内部。在基于主从结构的系统中，当在某一本地网中只有一个RNC时，可由RNC向各个NodeB发射网路同步突发，或者是在一个较大的网路中，网路同步突发先由移动交换中心（MSC）发给各个RNC，然后再由RNC发给每个NodeB。在多MSC系统中，系统间的同步可以通过运营商提供的公共时钟来实现。

随机接入过程分为3个部分。

（1）随机接入準备

当UE处于空闲状态时，它将维持下行同步并读取小区广播信息。UE从下行导频信道（DwPCH）中获得下行同步码后，就可以得到为随机接入而分配给上行导频信道（UpPCH）的8个SYNC_UL码。PRACH、FPACH和S-CCPCH信道的详细信息（採用的码、扩频因子、Midamble码和时隙）会在BCH中广播。

（2）随机接入过程

在UpPTS中紧随保护时隙之后的SYNC_UL序列仅用于上行同步，UE从它要接入的小区所採用的8个可能的SYNCUL码中随机选择一个，并在UpPTS物理信道上将它传送到基站。然后UE确定UpPTS的发射时间和功率（开环过程），以便在UpPTS物理信道上发射选定的特徵码。

一旦NodeB检测到来自UE的UpPTS信息，那幺它到达的时间和接收功率也就知道了。NodeB确定发射功率更新和定时调整的指令，并在以后的4个子帧内通过FPACH（在一个突发/子帧讯息）将它传送给UE。

UE从选定的FPACH（与所选特徵码对应的FPACH）中收到上述控制信息，表明NodeB已经收到了UpPTS序列。然后，UE将调整发射时间和功率，并确保在接下来的两帧后，在对应于FPACH的PPACH信道上传送RACH。在这一步，UE传送到NodeB的RACH将具有较高的同步精度。

之后，UE将会在对应于FACH的CCPCH的信道上接收到来自网路的回响，指示UE发出的随机接入是否被接收，如果被接收，将在网路分配的UL及DL专用信道上通过FACH建立起上下行链路。

在利用分配的资源传送信息之前，UE可以传送第二个UpPTS并等待来自FPACH的回响，从而可得到下一步的发射功率和SS的更新指令。

接下来，基站在FACH上传送带有信道分配信息的讯息，基站和UE间进行信令及业务信息的互动。

（3）随机接入冲突处理

在有可能发生碰撞的情况下，或在较差的传播环境中，NodeB不发射FPACH，也不能接收SYNC_UL，也就是说，在这种情况下，UE就得不到NodeB的任何回响。因此UE必须通过新的测量，来调整发射时间和发射功率，并在经过一个随机延时后重新发射SYNC_UL。注意：每次（重）发射，UE都将重新随机地选择SYNC_UL突发。