CN101437289B - 无线系统中测距的方法、通信系统及基站 - Google Patents
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Abstract
本发明提供无线系统中测距的方法、通信系统及基站，应用于无线通信接入技术领域。在终端接入网络的过程中，当基站覆盖的范围较远时，可以预先预留区域并发送该预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息，这样基站可以在设定区和预留区域获得终端发送的全部测距请求数据，根据所述测距请求数据发送测距响应消息，以便所述终端接入网络。由于在所述预留的区域内基站和已经接入所述基站的终端不能进行数据传输的，基站获得的测距请求数据是不会受到其他信息的干扰，使得基站能解调得到终端发送的正确的Ranging消息，这样终端才能接入网络。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信接入技术领域，特别涉及无线系统中测距的方法、通信系统及基站。
背景技术
全球微波互联接入(WiMAX)是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供互联网的高速连接，一般数据传输距离可以达到8千米(km)。在现有技术中，终端通过WiMAX接入网络是通过如下流程实现的：
终端与搜索的基站进行物理层同步；基站广播上行发射参数包括码分多址(CDMA)码组；终端与基站再进行媒体接入(MAC)层的同步，即终端接收到该上行发射参数后从CDMA码组中任选一个CDMA码字，并将选择的CDMA码字通过测距请求消息(Ranging)发送给基站；由基站根据Ranging消息中的CDMA码字和自身的资源状况判断是否可以为终端提供接入网络所需要的资源，将判断结果携带在测距响应消息进行广播；所述终端和基站会经过多次的Ranging调整，直到Ranging成功后，与基站建立连接。
在上述终端接入网络的过程中，基站会设定2个符号(symbol)的时间窗来接收终端发送的Ranging数据。
在对上述现有技术实践和研究过程中，本发明的发明人发现：如果终端距基站的位置较远，在与基站进行层同步时，基站可能接收不到终端发送的Ranging数据，使得基站不能正确解调Ranging数据，导致终端不能接入网络。
发明内容
本发明实施例提供了无线系统中测距的方法、通信系统及基站，使得即使终端距离基站较远，基站也可以对终端发送的测距请求数据正确解调，进行测距，从而进一步保证终端可以接入网络。
本发明实施例提供的一种无线系统中测距的方法，包括：
发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息；
从设定区和所述预留区域内获得来自终端的测距请求数据；所述设定区是指基站为接收测距请求数据而设定的时间区；
解调所述测距请求数据得到测距请求消息，根据所述测距请求消息发送测距响应消息给所述终端。
本发明实施例提供的一种通信系统，包括基站，所述基站以可通信方式同终端相连；
本发明实施例提供的一种通信系统，包括基站，所述基站以可通信方式同终端相连；所述基站，用于向所述终端发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息；从设定区和所述预留区域内获得来自所述终端的测距请求数据，解调所述测距请求数据得到测距请求消息，根据所述测距请求消息向所述终端发送测距响应消息；所述设定区是指基站为接收测距请求数据而设定的时间区。
本发明实施例提供的一种基站，包括：预留发送单元，用于发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息；测距请求获得单元，用于从设定区和预留区域内获得来自终端的测距请求数据；所述设定区是指基站为接收测距请求数据而设定的时间区；解调接入单元，用于解调所述测距请求获得单元获得的测距请求数据得到测距请求消息，根据所述测距请求消息向所述终端发送测距响应消息。
本发明的实施例中，在终端接入网络的过程中，若终端距离基站距离较远时，基站可以发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息，这样基站可以在设定区和预留区域获得来自终端的测距请求数据，根据所述测距请求数据发送测距响应消息，这样，由于在所述预留的区域内基站和已经接入所述基站的终端不能进行数据传输的，基站获得的测距请求数据是不会受到其他信息的干扰，可以确保即使终端距离基站较远，仍然可以和基站进行测距，进而保证终端可以接入网络。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的无线系统中测距的方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的基站预留区域的流程图；
图3是本发明实施例一提供的另一中基站预留区域的流程图；
图4是本发明实施例二提供的无线系统中测距的方法的流程图；
图5是本发明系统实施例提供的通信系统的结构示意图；
图6是本发明设备实施例一提供的基站的结构示意图；
图7是本发明设备实施例二提供的基站的结构示意图；
图8是本发明设备实施例三提供的基站的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一、一种无线系统中测距的方法，流程图如图1所示，包括：
步骤101、基站发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入所述基站的终端传输数据的信息；
可以理解，本发明实施例中，终端通过接入网络时，需要与基站进行测距，即终端发送测距请求消息，基站返回测距响应消息，这样基站才能确定终端接入的资源。
本步骤中预留的区域为，在上行资源中定义新的区域或者修改的上行资源中一些现有的区域，在该预留的区域中已经接入基站的终端不能发送数据，即该预留区域的属性中包括不能和已经接入基站的终端传输数据的属性。这样如果终端与基站传输测距请求数据的时间超过预定门限的时域，如可以是2symbol的时域，则接收的测距请求数据会滑落在所述预留的区域内，这样基站就可以从设定区和预留的区域内进行搜索获得终端发送的测距请求数据，而不受其他信息的干扰。
可以理解，在本步骤之前，基站需要进行预留区域，流程图如图2所示，通过如下步骤实现：
A1、基站根据覆盖范围获得与终端进行数据传输的最大往返时延(RTD)；
这里的覆盖范围是系统设定的，如基站最远能覆盖30km的距离等，根据一般的数据传输速率得知如果终端在距离基站30km时，传输数据的时间即往返时延(RTD)。
A2、基站根据所述RTD确定所述基站上行资源区的安全区(safety zone)的属性，在所述安全区的属性中包括指示不能和已经接入基站的终端传输数据的信息；
上行资源区的安全区是一个矩形的区域，包括时域和频域，用来抗干扰的区域，本发明实施例中将该区域确定为不能与已经接入基站的终端进行数据传输的区域，且根据所述RTD确定该区域的大小，这样达到了预留区域的目的。
基站在通过上述步骤A1、A2的方法预留区域后，发送预留区域的信息具体可以为：将定义的所述安全区的属性信息进行广播，如可以通过基本连接标识(CID)进行广播。
参阅图3，基站预留区域也可通过如下步骤实现：
B1、基站根据覆盖的范围获得与终端进行数据传输的最大往返时延RTD；
如基站最远能覆盖30km的距离，根据一般的数据传输速率得知如果终端在距离基站30km时，传输数据的时间即往返时延(RTD)。
B2、基站根据所述RTD在所述基站上行资源区中定义新的时间区域，所述新的时间区域的属性中包括指示不能和已经接入所述基站的终端传输数据的信息；
基站在通过上述步骤B1、B2的方法预留区域后，发送预留区域的信息具体可以为：基站利用混合自动重传请求消息(HARQ)发送上行资源的分配信息，所述HARQ中指示传输数据或上行可用资源的起始点为所述新的时间区域的边界。
HARQ的上行链路资源指配信元(HARQ UL MAP IE)中添加所述新的区域的边界信息来指示传输数据或上行可用资源的起始点。这样基站的上行资源就可以分成2个区域：在HARQ中指示的起始点之前的区域和起始点之后的区域，且在起始点之前的区域中不能和已经接入所述基站的终端进行数据的传输，而起始点之后的区域可以作为基站处理信息的可用资源，也可以作为传输数据的公共区域。
上述预留区域的步骤可以在基站启动时进行，也可以在其他时间进行，而发送预留区域的信息的步骤时基站进行定时发送的，这样即使在终端和基站距离较远时，基站还是可以获得测距请求数据，终端仍然可以通过接入网络。
步骤102、基站从设定区和所述预留区域内获得来自终端的测距请求数据；
这里所述的设定区是指在一般通信系统中，基站为接收测距请求数据而设定的时间区，一般为2 symbol。
步骤103、基站解调所述测距请求数据得到测距请求消息，根据所述测距请求消息发送测距响应消息。
上述本发明的实施例中，在终端接入网络的过程中，当基站覆盖的范围较远时，可以预先预留区域并发送该预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息，这样基站可以在设定区和预留区域获得终端发送的全部测距请求数据，根据所述测距请求数据发送测距响应消息，以便所述终端可以接入网络。由于在所述预留的区域内基站和已经接入所述基站的终端不能进行数据传输的，基站获得的测距请求数据是不会受到其他信息的干扰，使得基站能解调得到终端发送的正确的测距请求消息。
实施例二、一种无线系统中测距的方法，结构示意图如图4所示，包括：
步骤201、基站发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入所述基站的终端传输数据的信息；
可以理解，本发明实施例中，终端接入网络时，需要与基站进行测距，即终端发送测距请求消息，基站返回测距响应消息，这样基站才能确定终端接入的资源。
这里预留的区域是在基站覆盖的范围较远时，可以在启动时预留的，可以通过在上行资源中定义新的区域或者修改的上行资源中一些现有的区域，在该预留的区域中已经接入基站的终端不能发送数据，即该预留区域的属性中包括不能和已经接入基站的终端传输数据的属性。这样终端与基站传输测距请求数据的时间超过预定门限的时域，如2 symbol的时域，则接收的测距请求数据会滑落在预留的区域内，这样基站就可以从设定区和预留的区域内进行搜索获得终端发送的测距请求数据，而不受其他信息的干扰。
步骤202、基站从设定区内获得来自终端的测距请求数据；
步骤203、基站判断所述设定区内获得的测距请求数据是否是所述终端发送的全部测距请求数据，若否，则执行步骤204；若是，则执行步骤205；
这里设定区一般为2 symbol。基站在进行判断时，可以通过终端发送的测距请求数据中的字段和基站中设定的信息进行判断，也可以通过其它的指示信息进行判断。
步骤204、基站从所述设定区和预留区域内获得来自终端的测距请求数据；
步骤205、基站解调所述测距请求数据得到测距请求消息Ranging，根据所述测距请求消息Ranging发送测距响应消息。
本实施例中的方法和实施例一相比，增加了步骤202、203，使得终端发送给基站的测距请求数据没有超出设定的区域时，可以不用在预留的区域内进行搜索终端发送的测距请求数据。
系统实施例、一种通信系统，结构示意图如图5包括：基站200，所述基站200以可通信方式同所述终端100相连；
所述基站200，用于发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息；从设定区和所述预留区域内获得来自所述终端的测距请求数据，解调所述测距请求数据得到测距请求消息Ranging，根据所述测距请求消息Ranging发送测距响应消息。
则所述终端100，用于接收来自所述基站发送的预留区域的信息，根据该信息在设定区和所述预留区发送测距请求数据给所述基站200，接收来自所述基站的测距响应消息。
这里预留的区域是在基站覆盖的范围较远时，可以在启动时预留的，可以通过在上行资源中定义新的区域或者修改的上行资源中一些现有的区域，在该预留的区域中已经接入基站的终端不能发送数据，即该预留区域的属性中包括不能和已经接入基站的终端传输数据的属性。这样终端与基站传输测距请求数据的时间超过预定门限的时域，如2 symbol的时域，则接收的测距请求数据会滑落在预留的区域内，这样基站就可以从设定区和预留的区域内进行搜索获得终端发送的测距请求数据，而不受其他信息的干扰。
在本实施例中的通信系统中，终端100接入网络的过程中，当终端100距离基站200的距离超过较远时，基站200发送预留区域的信息，并在设定区和所述预留区域获得终端100发送的全部测距请求数据，根据所述测距请求数据发送测距响应消息，以便所述终端100接入网络。由于在所述预留的区域内基站200和已经接入所述基站200的终端不能进行数据传输的，基站200获得的测距请求数据是不会受到其他信息的干扰，使得基站200能解调得到终端发送的正确的Ranging消息，这样终端100就可以接入网络。
设备实施例一、一种基站300，结构示意图如图6所示，包括：
预留发送单元11，用于发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站300的终端传输数据的信息；
测距请求获得单元12，用于从设定区和所述预留区域内获得来自终端的测距请求数据；
这里预留的区域可以是在基站启动时预留的，可以通过在上行资源中重新定义的区域或者修改的上行资源中一些现有的区域，在该预留的区域中已经接入基站的终端不能发送数据即该预留区域的属性中包括不能和已经接入基站的终端传输数据的属性。这样终端与基站传输测距请求数据的时间超过预先设定的时域，如2 symbol的时域后，接收的测距请求数据会滑落在预留的区域内，这样基站就可以从设定区和预留的区域内进行搜索获得终端发送的全部测距请求数据，而不受其他信息的干扰。
解调接入单元13，用于解调所述测距请求获得单元12获得的测距请求数据得到测距请求消息Ranging，根据所述Ranging发送测距响应消息。
在终端接入网络的过程中，当终端距离基站的距离较远时，基站通过预留发送单元11发送预留区域的信息，并通过测距请求获得单元12在设定区和预留区域获得终端发送的全部测距请求数据，解调接入单元13根据所述测距请求数据发送测距响应消息，以便所述终端接入网络。由于在所述预留的区域内基站和已经接入所述基站的终端不能进行数据传输的，基站获得的测距请求数据是不会受到其他信息的干扰，使得基站能解调得到终端发送的正确的Ranging消息，这样终端就可以接入网络。
设备实施例二、一种基站300，结构示意图如图7所示，本实施例中和设备实施例一相比，增加了判断处理单元14、时延获得单元15和区域定义单元16，其中：
判断处理单元14，用于判断所述测距请求获得单元12从设定区内获得的测距请求数据是否是所述终端发送的全部测距请求数据，若否，则通知所述测距请求获得单元12从设定区和所述预留区域内获得来自终端的测距请求数据；若是，则通知所述解调接入单元13对所述从设定区获得的测距请求数据进行解调。
时延获得单元15，用于根据覆盖范围获得与终端进行数据传输的最大往返时延RTD；
这里的覆盖范围是基站内设定的，如基站最远能覆盖30km的距离，根据一般的数据传输速率得知如果终端在距离基站30km时，传输数据的时间即往返时延(RTD)。
区域定义单元16，用于根据所述时延获得单元15获得的RTD确定上行资源区中安全区的属性，在所述属性中包括指示不能和已经接入所述基站的终端传输数据的信息；
上行资源区的安全区是一个矩形的区域，包括时域和频域，用来抗干扰的区域，本发明中将该区域确定为不能与已经接入基站的终端进行数据传输的区域，且根据所述RTD定义该区域的大小。
所述预留发送单元11，用于将所述区域定义单元16确定的安全区的属性信息进行广播。
可以理解，本实施的基站中测距请求获得单元12首先从设定区内获得来自终端的测距请求消息，由判断处理单元14进行判断是否是所述终端的全部测距请求数据，若否，测距请求获得单元12则再从2个symbol的设定区和所述区域定义单元16定义的预留区域进行搜索来获得全部的测距请求数据，若是，所述解调接入单元13对从设定区获得的测距请求数据进行解调。
本实施例中，时延获得单元15根据基站覆盖的范围获得RTD后，由区域定义单元16根据所述RTD修改上行资源中的安全区，再由预留发送单元11进行广播安全区的信息，在以后基站在获得终端发送的测距请求数据时，需要在所述安全区内获得。
设备实施例三、一种基站300，结构示意图如图8所示，本实施例中和设备实施例一相比，增加了判断处理单元14、时延获得单元15和区域形成单元17，其中：
判断处理单元14，用于判断所述测距请求获得单元12从设定区获得的测距请求数据是否是所述终端的全部测距请求数据，若否，则通知所述测距请求获得单元12从设定区和所述预留区域内获得来自终端的测距请求数据；若是，则通知所述解调接入单元13对所述从设定区获得的测距请求数据进行解调；
时延获得单元15，用于根据自己覆盖的范围获得与终端进行数据传输的最大往返时延RTD；
区域形成单元17，用于根据所述时延获得单元15获得的RTD在上行资源区中定义新的时间区域，所述新的时间区域的属性中包括指示不能和已经接入所述基站的终端传输数据的信息；
所述预留发送单元11，用于利用混合自动重传请求消息HARQ发送上行资源的分配信息，所述HARQ中指示传输数据或可用资源的起始点为所述区域形成单元17定义的新的时间区域的边界。
可以理解，本实施的基站中测距请求获得单元12首先从设定区内获得来自终端的测距请求消息，由判断处理单元14进行判断是否是所述终端的全部测距请求数据，若否，测距请求获得单元12则再从2个symbol的设定区和所述区域形成单元17定义的预留区域进行搜索来获得全部的测距请求数据，若是，所述解调接入单元13对从设定区获得的测距请求数据进行解调。
本实施例中，时延获得单元15根据基站覆盖的范围获得RTD后，由区域形成单元17根据所述RTD定义一个新的区域，再由预留发送单元11发送分配信息，以后基站在获得终端发送的测距请求数据时，需要在所述区域形成单元17定义的区域内获得。
上述本发明的实施例中，在终端通过接入网络的过程中，当基站覆盖的范围较远时，可以预先预留区域并发送该预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息，这样基站可以在设定区和预留区域获得终端发送的全部测距请求数据，根据所述测距请求数据发送测距响应消息，以便所述终端接入网络。由于在所述预留的区域内基站和已经接入所述基站的终端不能进行数据传输的，基站获得的测距请求数据是不会受到其他信息的干扰，使得基站能解调得到终端发送的正确的Ranging消息，这样终端才能接入网络。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的无线系统中的方法、通信系统及基站进行了详细介绍，本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种无线系统中的测距方法，其特征在于，包括：
发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息；
从设定区和所述预留区域内获得来自终端的测距请求数据；所述设定区是指基站为接收测距请求数据而设定的时间区；
解调所述测距请求数据得到测距请求消息，根据所述测距请求消息发送测距响应消息给所述终端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送预留区域的信息之前还包括：
根据覆盖范围获得与终端进行数据传输的最大往返时延RTD；
根据所述RTD确定所述基站的上行资源区中安全区safety zone的属性，在所述安全区的属性中包括指示不能和已经接入所述基站的终端传输数据的信息；
所述发送预留区域的信息具体为：将定义的所述安全区的属性信息进行广播。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送预留区域的信息之前还包括：
根据覆盖范围获得与终端进行数据传输的最大往返时延RTD；
根据所述RTD在所述基站上行资源区中定义新的时间区域，所述新的时间区域的属性中包括指示不能和已经接入所述基站的终端传输数据的信息；
所述发送预留区域的信息具体为：
利用混合自动重传请求消息HARQ发送上行资源的分配信息，所述HARQ中指示传输数据或上行可用资源的起始点为所述新的时间区域的边界。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述HARQ中指示传输数据或上行可用资源的起始点为所述新的时间区域的边界具体为：
在所述HARQ的上行链路资源指配信元HARQ UL MAP IE中添加所述新的区域的边界信息。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述从设定区和预留区域内获得所述测距请求数据之前还包括：
从所述设定区获得来自所述终端的测距请求数据；
判断在所述设定区内获得的测距请求数据是否是所述终端发送的全部测距请求数据，若否，则从设定区和所述预留的区域内获得所述测距请求数据。
6.一种通信系统，其特征在于，包括基站，所述基站以可通信方式同终端相连；所述基站，用于向所述终端发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息；从设定区和所述预留区域内获得来自所述终端的测距请求数据，解调所述测距请求数据得到测距请求消息，根据所述测距请求消息向所述终端发送测距响应消息；所述设定区是指基站为接收测距请求数据而设定的时间区。
7.一种基站，其特征在于，包括：预留发送单元，用于发送预留区域的信息，所述信息中包含指示在所述预留区域内不能和已经接入基站的终端传输数据的信息；测距请求获得单元，用于从设定区和预留区域内获得来自终端的测距请求数据；所述设定区是指基站为接收测距请求数据而设定的时间区；解调接入单元，用于解调所述测距请求获得单元获得的测距请求数据得到测距请求消息，根据所述测距请求消息向所述终端发送测距响应消息。
8.如权利要求7所述的基站，其特征在于，还包括：
时延获得单元，用于根据覆盖范围获得与终端进行数据传输的最大往返时延RTD；
区域定义单元，用于根据所述时延获得单元获得的RTD确定上行资源区中安全区safety zone的属性，在所述安全区的属性中包括指示不能和已经接入所述基站的终端传输数据的信息；则
所述预留发送单元，用于将所述区域定义单元确定的安全区的属性信息进行广播。
9.如权利要求7所述的基站，其特征在于，还包括：
时延获得单元，用于根据覆盖范围获得与终端进行数据传输的最大RTD；
区域形成单元，用于根据所述时延获得单元获得的RTD在上行资源区中定义新的时间区域，所述新的时间区域的属性中包括指示不能和已经接入所述基站的终端传输数据的信息；则
所述预留发送单元，用于利用混合自动重传请求消息HARQ发送上行资源的分配信息，所述HARQ中指示传输数据或可用资源的起始点为所述区域形成单元定义的新的时间区域的边界。
10.如权利要求7到9任一项权利要求所述的基站，其特征在于，所述基站还包括判断处理单元，
所述测距请求获得单元，还用于从设定区获得来自所述终端的测距请求数据；
所述判断处理单元，用于判断所述测距请求获得单元从设定区获得的测距请求数据是否是所述终端的全部测距请求数据，若否，则通知所述测距请求获得单元从设定区和所述预留区域内获得来自终端的测距请求数据；若是，则通知所述解调接入单元对所述从设定区获得的测距请求数据进行解调。
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