CN101690360B - 测距的方法及带宽请求测距的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测距的方法及带宽请求测距的方法。所述测距的方法包括：在无线通信系统中，在先前帧中于测距机会上从移动台传输测距码，以用于竞争式资源访问；在后续帧中从基站接收第一确认消息以响应所述测距机会；在所述测距码由所述基站成功译码后，向所述基站传输请求消息；以及从所述基站接收第二确认消息以响应所述请求消息。利用本发明，当发生测距碰撞或失败时，用户终端通过接收接受状态报告，可进入下一轮竞争而无需继续等待整个超时时间周期。因此可减小由测距碰撞或失败导致的总时间延迟。

Description

测距的方法及带宽请求测距的方法

相关申请的交叉引用

依据美国专利法第119条本申请主张享有于2008年5月5日提交的美国临时专利申请第61/050,280号(名称为“竞争式OFDMA测距的碰撞检测和快速反馈”)的在先申请权，此份专利申请在此全部引用作为参考。

技术领域

本发明有关于无线网络通信，更具体地，有关于竞争式(contention-based)测距程序。

背景技术

图1为现有技术中竞争式CDMA测距(CDMA ranging)程序。如图1所示，在CDMA测距程序中，每个用户终端(Subscriber Station，SS)从预先定义的码集(code pool)中随机选择CDMA测距码，并经由从有限数目的测距槽(rangingslot)中随机选择的测距槽，将该测距码经由该测距槽传输至基站(BaseStation，BS)，其中有限数目的测距槽位于基站提供的共享测距信道上。在图1所示的例子中，用户终端SS1在测距槽1上传输CDMA码序列(以CDMA码1表示)，用户终端SS2在测距槽3上传输CDMA码序列(以CDMA码2表示)，用户终端SS3在测距槽11上传输CDMA码序列(以CDMA码3表示)。

图2为现有技术中相应于图1中CDMA测距程序的传统的消息序列示意图。如图2所示，在成功检测测距码后，基站BS1以测距响应RNG-RSP和上行链路配置信息(即CDMA带宽配置信息元素，CDMA Allocation IE)进行响应。然而，当多个用户终端尝试同时启动测距程序时，则多个用户终端必须竞争以访问共享测距信道。结果，应用传统CDMA测距的无线通信系统中可能发生测距碰撞。

图3为现有技术中CDMA测距碰撞的例子的示意图。用户终端SS1、SS2和SS3同时在相同的测距槽上传输不同的测距码。则测距码发生碰撞且不能够被基站BS1进行译码。结果，基站BS1不能将成功测距响应传输回用户终端(即用户终端SS1、SS2和SS3)。在图3所示的例子中，在发送初始(initial)测距码后，每个用户终端开启预定义定时器，并且等待基站BS1的测距响应，直到定时器超时。定时器超时后，在启动下一轮竞争以重新传输测距码之前，用户终端将等待一个回退(backoff)时间单位。因此测距碰撞导致的总时间延迟可由下面公式计算：

T_delay＝T_timer+T_backoff·T_{frame_length}

其中T_delay为总时间延迟，T_timer为定时器的超时时间值，T_backoff为回退时间，T_{frame_length}为帧长度。

图4为另一个CDMA测距失败的例子示意图。用户终端SS1向基站BS1传输初始测距码。测距码由基站BS1成功接收并译码。然而，由于带宽不足，基站BS 1无法授予上行链路(uplink grant)资源。在没有接收到成功的上行链路授予下，用户终端SS1等待定时器超时以及回退等待时间，接着重新传输测距码以用于下一轮竞争。因此总时间延迟可由下面公式计算：

T_delay＝T_timer+T_backoff·T_{frame_length}

其中T_delay为总时间延迟，T_timer为定时器的超时时间值，T_backoff为回退时间，T_{frame_length}为帧长度。

图5为CDMA测距程序的第3个例子的示意图。在图5所示的例子中，两个用户终端SS1和SS2在相同的测距槽上传输相同的测距码。基站BS1成功译码测距码并以测距响应RNG-RSP(RNG-RSP测距状态为成功)和CDMA带宽配置信息元素对用户终端SS1和SS2回复。当用户终端SS1和SS2从基站BS1接收响应时，两个用户终端同时发送后续的测距请求消息。结果，测距请求消息发生碰撞，并且两个用户终端从基站BS1接收不到任何响应直到定时器超时。总时间延迟可由下面公式计算：

E[T_delay]＝1.5T_timer+(T_backoff+1)·T_{frame_length}

其中T_delay为总时间延迟，T_timer为定时器的超时时间值，T_backoff为回退时间，T_{frame_length}为帧长度。

图6为至少两个使用者选择相同的测距码和相同的测距槽的碰撞概率P_collision的示意图。图6所示的例子中，使用者总数为30，有效的测距码数目为64，有效的测距槽数目为30。随着使用者数目增加，P_collision也增加。当使用者数目接近30时，P_collision非常接近1。P_collision可由如下公式表示：

$P_{\mathrm{collision}}=1-\frac{{\mathrm{\Π}}_{i=0}^{\mathrm{Nu}-1}(\mathrm{NcNs}-i)}{{\left(\mathrm{NcNs}\right)}^{\mathrm{Nu}}}$

其中，Nu为使用者总数，Nc为有效的测距码数目，Ns为有效的测距槽数目。

如果由竞争访问导致大量碰撞，则任何一个用户终端完成其测距程序将会非常困难。因此，所有的用户终端需要额外的时间来重启其测距程序，且浪费共享测距信道上的大量带宽。测距碰撞引入的总时间延迟(latency)可表示为：

$T_{\mathrm{total}\_\mathrm{delay}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^R{T}_{{\mathrm{delay}}_i}$

其中T_delay为每个用户终端的延迟时间，其依赖于T_timer、T_backoff和T_{frame_length}。在IEEE802.16系统中，T_timer范围从60ms到200ms，T_backoff范围从2⁰到2¹⁵帧，T_{frame_length}等于5ms。因此，完成测距程序所需时间可能超过1秒。

在下一代4G系统中，频内切换(Intra-Frequency Handover)的最大中断时间为30ms，频间切换(Inter-Frequency Handover)的最大中断时间为100ms。因此，需要减小测距碰撞导致的时间延迟，以满足4G系统的需求。已经过多种努力来设计一种更高效率和更快的测距程序。

LG电子提出一种用于竞争式带宽请求测距程序的差异式(differentiated)随机访问机制。图7A为现有技术中具有不同超时时间值的差异式随机访问机制。如图7A所示，基于每个带宽请求(Bandwidth Request，简称BW_REQ或BR)指标的优先权应用设定不同的超时时间值。为传送不同的优先权和超时时间值，基站可向所有用户终端广播优先权和超时时间值对应图。举例而言，如图所示，授予调度类型(scheduling type)可包括实时服务(rtPS)、扩充式实时服务(ertPS)、非实时服务(nrtPS)和尽力性服务(Best Effort，BE)等，其中实时服务和扩充式实时服务均为高优先权服务，具有较短的超时时间值50ms，而非实时服务和尽力性服务均为低优先权服务，具有较长的超时时间值100ms。

图7B为LG电子提出的差异式带宽请求测距程序的消息序列图。如图7B所示，例如rtPS的高优先权服务具有较短的超时时间并且因此具有较短的延迟，而例如nrtPS的低优先权服务具有较长的超时时间并且因此具有较长的延迟。然而，在此种测距程序中，当未处理出竞争结果时，用户终端仍等待定时器超时。并且，这样的差异式随机访问机制并不能应用至相同传输优先权的随机访问信道，例如用于初始测距(initial ranging)的测距信道。

发明内容

有鉴于此，本发明提供测距的方法以及带宽请求测距的方法。

本发明提供一种测距的方法，包括：在无线通信系统中，在先前帧中于测距机会上从移动台传输测距码，以用于竞争式资源访问；在后续帧中从基站接收第一确认消息以响应所述测距机会；在所述测距码由所述基站成功译码后，向所述基站传输请求消息；以及从所述基站接收第二确认消息以响应所述请求消息。

本发明另提供一种带宽请求测距的方法，包括：在无线通信系统中，在先前帧中于测距机会上从移动台传输带宽请求指标，以用于竞争式资源访问，其中所述带宽请求指标包括带宽请求测距码和带宽请求消息；以及在后续帧中从基站接收确认消息以响应所述测距机会。

本发明另提供一种测距的方法，包括：在无线通信系统中，接收测距码，其中所述测距码由移动台通过使用已选择的测距机会在先前帧中传输；在后续帧中广播第一确认消息以响应由基站在所述先前帧中接收的测距机会；在所述测距码由所述基站成功译码后，接收由所述移动台传输的请求消息；以及向所述移动台单播第二确认消息以响应所述请求消息。

本发明另提供一种带宽请求测距的方法，包括：在无线通信系统中，接收带宽请求指标，所述带宽请求指标由移动台在先前帧中通过使用测距机会传输，其中所述带宽请求指标包括带宽请求测距码和带宽请求消息；以及在后续帧中广播确认消息以响应由基站在所述先前帧中接收的测距机会。

利用本发明，当发生测距碰撞或失败时，用户终端通过接收接受状态报告，可进入下一轮竞争而无需继续等待整个超时时间周期。因此可减小由测距碰撞或失败导致的总时间延迟。

其它实施例和优点在下面进行了详细描述。本发明内容并非用于限制本发明，本发明的权利范围应以申请专利权利要求为准。

附图说明

下列图示用于说明本发明实施例，其中相同的标号代表相同的组件。

图1和图2为现有技术中传统的竞争式CDMA测距程序。

图3至图5为现有技术中竞争式CDMA测距程序的例子示意图。

图6为现有技术中至少两个使用者选择相同的测距码和相同的测距槽用于测距时的概率示意图。

图7A为现有技术中具有不同超时时间值的差异式随机访问机制。

图7B为现有技术中差异式带宽请求测距程序示意图。

图8为新颖的快速反馈竞争式CDMA测距的概念性示意图。

图9为新颖的快速反馈竞争式CDMA测距程序方法的流程图。

图10为新颖的快速反馈式初始测距程序或周期测距程序的消息序列图表。

图11为根据本发明用于测距码失败检测的快速反馈机制示意图。

图12为根据本发明用于测距请求消息碰撞检测的快速反馈机制示意图。

图13为根据本发明通过在检测结果指标中捎带测距响应的更有效的快速反馈机制示意图。

图14为新颖的快速反馈式带宽请求测距程序的消息序列图表。

图15为根据本发明用于带宽请求指标失败检测的快速反馈机制示意图。

图16为根据本发明通过在检测结果指标中捎带上行链路授予的更有效的快速反馈机制示意图。

图17为根据本发明较佳实施例具有快速反馈的快速访问带宽请求测距程序示意图。

图18为根据本发明较佳实施例具有快速反馈的高效快速访问带宽请求测距程序示意图。

图19为根据本发明较佳实施例，当带宽请求消息不可译码时，可快速反馈的快速访问带宽请求测距程序示意图。

图20为根据本发明较佳实施例具有不同定时器的快速反馈带宽请求测距程序示意图。

图21为根据本发明较佳实施例位图格式的检测结果指标的示意图。

图22为根据本发明较佳实施例在检测结果指标中捎带测距响应和CDMA带宽配置信息元素的示意图。

具体实施方式

以下为根据多个图式对本发明之较佳实施例进行详细描述。

图8为新颖的采用快速反馈机制的竞争式码分多址(Code DivisionMultiple Access，CDMA)测距的概念性示意图。竞争式CDMA测距应用于IEEE802.16无线通信系统(即无线通信系统11)，其中用户终端在共享测距信道上向基站传输可用于多种目的的测距码。在图8所示的例子中，每个用户终端(从SS1到SS6)启动测距程序，于先前的上行链路帧(ULi)中利用随机选择的测距机会与测距码，在该测距机会上传送该测距码。基站BS在后续的下行链路帧(DLi+1)中传输确认消息(ACK)或接受状态报告，以响应在先前的上行链路帧(ULi)中接收的所有测距机会。一个测距机会包括一个或多个测距槽。

如果测距码由基站BS成功译码，则基站BS以测距响应RNG-RSP和/或上行链路授予(简称为UL授予)作为回复。由于基站无法分辨哪个用户终端发送过CDMA测距码，则基站BS广播测距响应RNG-RSP和/或UL授予，其中UL授予包含基站BS接收的测距码的属性。测距响应RNG-RSP和/或UL授予的目标可由测距码属性识别，而且测距码属性包括测距码索引(code index)和该测距码所使用的测距机会的位置，其中该测距机会位置用于传输包括可用帧号码(frame number)、时间符号参考和子信道参考的测距码。

当多个用户终端尝试同时启动测距程序时，用户终端必须进行竞争以访问共享测距信道。多种情况下可发生测距碰撞或失败。如图8所示，在一个例子中，当两个用户终端在相同的测距槽上传输相同的测距码(即用户终端SS 1和SS2于测距槽#3上)，则该测距码仍可进行译码但无法分辨两个用户终端。此即所谓的捕获效应(capture effect)。在另一个例子中，当单个测距槽传输太多测距码(即用户终端SS3至SS6于测距槽#4上)时，由于低信噪比，测距码无法进行译码，其中低信噪比由在多载波环境中的噪声扩散或频率选择性衰落导致。通常的，由于用户终端必须重新传输测距码以用于下一轮的竞争，所以，测距碰撞或失败会引入时间延迟。然而，通过使用新颖的快速反馈机制可减小时间延迟，其中在检测到测距碰撞或失败后，基站立即向每个用户终端广播确认消息ACK或接受状态报告。

图9为新颖的采用快速反馈的竞争式CDMA测距程序的流程图。步骤101中，用户终端启动测距程序，通过测距机会向基站发送测距请求。步骤102中，用户终端开启预定义定时器，并接着开始等待来自基站的响应。步骤103中，用户终端从基站接收该测距机会的接受状态报告。步骤104中，基于接收的状态报告，用户终端确定其请求的译码是否成功。若请求未被成功译码，则执行步骤108，用户终端将进行下一轮竞争；否则，执行步骤107，用户终端将等待UL授予。步骤105中，用户终端从基站接收UL授予，并接着在步骤109中进行上行链路传输。若直到预定义定时器超时，用户终端从基站仍未接收到任何响应(步骤106)，则执行步骤108，用户终端将进行下一轮竞争。

提供一种新颖的快速反馈机制以减小由于可能的测距碰撞或失败导致的时间延迟。通常的，启动测距程序后，每个用户终端开启预定义定时器，并等待来自基站的响应或UL授予直到定时器超时。然而，利用此种新颖的快速反馈机制，当发生测距碰撞或失败时，依据步骤103中接收确认消息ACK或接受状态报告，用户终端将执行步骤108直接进行下一轮竞争，而无需继续等待整个的超时时间周期。因此，可减小由于测距碰撞或失败导致的总时间延迟。

测距程序可分为初始测距(initial ranging)、周期性测距(periodic ranging)和带宽请求测距(bandwidth request ranging)。图10为新颖的初始测距程序或周期性测距程序的消息序列图表。在图10所示的例子中，有三个竞争的使用者(用户终端SS1、SS2和SS3)和一个基站BS1。每个用户终端首先在先前的上行链路帧中通过使用随机选择的测距槽向基站BS1传输随机选择的初始测距码或周期性测距码。用户终端SS1在测距槽1上传输测距码i，用户终端SS2在测距槽m上传输测距码j，用户终端SS3在测距槽n上传输测距码k。接收所有测距码后，基站BS1接着在后续的下行链路(downlink，DL)帧中向所有用户终端广播确认消息ACK(即第一确认消息ACK)。确认消息ACK包括所有接收的测距槽的译码状态。若一个测距码成功译码并且不需要更新物理层参数，则将测距响应RNG-RSP发送回相应的用户终端，测距响应RNG-RSP可指示上行链路信道已完成同步以及相应的用户终端可发送后续的MAC管理消息(MAC management message)，其中，在本发明另一实施例中，测距响应RNG-RSP可嵌入于第一确认消息ACK。否则，用户终端可重新传输测距码，直到该用户终端从基站BS1接收到测距响应RNG-RSP。基站BS1发送测距响应RNG-RSP后，基站BS1也向每个用户终端发送UL授予用于传输测距请求RNG-REQ消息。每个用户终端接收UL授予并传输测距请求RNG-REQ消息以更新剩余的系统参数(例如安全机制参数)。若测距请求RNG-REQ消息毁坏，则基站BS1选择性向用户终端发送否定确认消息NACK。否则，基站BS1回复测距响应RNG-RSP以响应测距请求RNG-REQ消息，则初始测距程序或周期性测距程序成功完成。

图11为根据本发明用于测距码失败检测的快速反馈机制示意图。在图11所示的例子中，用户终端SS1向基站BS1传输测距码，并开启与该测距码相关的定时器。由于测距碰撞，基站BS1检测测距码失败。通过广播检测结果指标(在本实施例中，检测结果指标即为第一确认消息ACK)，从基站BS1向用户终端SS1提供一种新颖的先前测距机会的快速反馈状态报告。接受检测结果指标后，若先前的测距被报告为失败，则用户终端SS1可立即停止其定时器并进入下一轮的竞争(例如重新传输测距码)。因此，在定时器超时前，即可通知用户终端SS1测距失败。如此可避免用户终端SS1等待整个的超时时间周期并减小竞争的总延迟。

图12为根据本发明用于测距请求RNG-REQ消息碰撞检测的快速反馈机制示意图。在图12所示的例子中，用户终端SS1和SS2同时分别传输测距码f(x)和g(x)至基站BS1。巧合地，码f(x)与g(x)相同。成功检测接收的测距码后，基站BS1向用户终端SS1和SS2广播测距响应RNG-RSP和CDMA带宽配置信息元素。用户终端SS1和SS2接着同时向基站BS1传输测距请求RNG-REQ消息，并开启定时器。然而，由于消息碰撞，基站BS1对接收的测距请求RNG-REQ消息译码失败。通过广播测距状态报告，从基站BS1向用户终端SS1和SS2提供一种新颖的快速反馈状态，其中测距状态报告可报告测距请求RNG-REQ消息碰撞。接受到测距状态报告后，用户终端SS1和SS2立即停止其定时器并进入下一轮竞争。因此，在定时器超时前，即可通知用户终端SS1和SS2测距失败。如此可避免用户终端SS1和SS2等待整个的超时时间周期并减小竞争过程的总延迟。

上述的快速反馈机制需求从基站到用户终端广播额外的确认消息ACK/状态消息。因此所提出的快速反馈机制产生了额外消息处理成本(overhead)。并且额外的状态消息可导致与较新用户终端和已有(legacy)用户终端的不兼容性，其中已有用户终端不支持快速反馈功能。通过在从基站到用户终端的后续的下行链路广播消息中捎带(piggyback)这些状态消息(即这些状态消息嵌入于从基站到用户终端的后续的下行链路广播消息中)，可有效避免上述两个问题。

图13为根据本发明通过在检测结果指标IE中捎带测距响应/CDMA配置参数的更有效的快速反馈机制示意图。如图13所示，用户终端SS1在随机选择的测距机会m上向基站BS1传输测距码#i，在相同时间用户终端SS2在随机选择的测距机会n上向基站BS1传输测距码#j。基站BS1在测距机会m上检测测距码3i，但是没有在测距机会n上检测出测距码#j。基站BS1接着在后续的帧中广播检测结果指标IE(在本实施例中，检测结果指标即为第一确认消息ACK)，以响应测距机会m和测距码#i的码索引的成功检测。同时，在检测结果指标IE中捎带用户终端SS1的测距响应RNG-RSP/CDMA配置参数。检测结果指标报告测距机会n的失败，所以用户终端SS2重新传输测距码#j，而无需等待整个的超时时间周期。通过捎带机制，在初始测距程序中，无需额外消息。

图14为新颖的带宽请求测距程序的消息序列图表。如图14所示，IEEE802.16兼容的无线系统采用五个步骤的一般型带宽请求测距程序。通过在先前的上行链路帧中使用随机选择的测距槽，每个用户终端向基站BS1传输随机选择的带宽测距码(步骤1)。在图14所示的例子中，用户终端SS1在测距槽1上传输测距码i，用户终端SS2在测距槽m上传输测距码j，用户终端SS1在测距槽n上传输测距码k。接收所有测距码后，基站BS1接着在后续的DL帧中向所有用户终端广播确认消息ACK(即第一确认消息)。第一确认消息ACK包括所有接收的测距槽的译码状态。若一个带宽请求测距码成功译码，则将用于带宽请求消息的UL授予发送回相应的用户终端(步骤2)。其中，在一个实施例中，用于带宽请求消息的UL授予可嵌入于第一确认消息ACK中。接收到用于带宽请求消息的UL授予后，每个用户终端向基站BS1传输一个带宽请求消息(步骤3)。若带宽请求消息毁坏，则基站BS1选择性向用户终端发送否定确认消息NACK。否则，基站BS1向用户终端发送确认消息ACK(即第二确认消息)，且基站BS1将用于上行链路数据传输的UL授予发送回相应的用户终端(步骤4)。则带宽请求测距完成且每个用户终端开始传输上行链路数据(步骤5)。在另一个实施例中，用于数据的UL授予可嵌入于第二确认消息ACK中，且第二确认消息由所述基站向每个用户终端单播。

图15为根据本发明用于带宽请求测距码失败检测的快速反馈机制示意图。在图15所示的例子中，用户终端SS1首先向基站BS1传输带宽请求测距码，并开启定时器。然而，基站BS1检测由用户终端SS1传输的带宽请求测距码失败。通过广播检测结果指标，提供一种新颖的快速反馈机制，检测结果指标可指示检测失败。接受检测结果指标后，若先前的带宽请求测距码被报告为失败，则用户终端SS1可立即停止其定时器并进入下一轮的竞争(例如重新传输带宽请求测距码)。因此，在定时器超时前，即可通知用户终端SS1带宽请求测距失败。如此可避免用户终端SS1等待整个的超时时间并减小竞争过程的总延迟。

图16为根据本发明通过在检测结果指标消息中捎带上行链路资源授予的更有效的快速反馈机制示意图。如图16所示，用户终端SS1在随机选择的测距机会m上向基站BS1传输带宽请求测距码#i，在相同时间用户终端SS2在随机选择的测距机会n上向基站BS1传输带宽请求测距码#j。基站BS1成功检测带宽请求测距码#i，但是检测带宽请求测距码#j失败。基站BS1接着在后续的帧中广播检测结果指标消息，以指示测距机会m的译码状态和已经过译码的码(即测距码#i)索引，并且该消息同时运载用户终端SS1的UL授予以响应带宽请求测距码#i的成功检测。由于带宽请求测距码#j未成功检测，则检测结果指标可报告测距机会n的检测失败。接着用户终端SS2重新传输带宽请求测距码#j，而无需等待整个的超时时间周期。通过捎带后续的UL授予至检测结果指标消息，在带宽请求测距程序中，无需额外消息。

图17为根据本发明较佳实施例具有快速反馈的快速访问带宽请求测距程序的示意图。如图17所示，IEEE 802.16m兼容的无线系统采用三个步骤的快速访问带宽请求测距程序。通过使用随机选择的带宽请求机会，每个用户终端向基站BS1传输随机选择的带宽请求指标，以开启快速访问带宽请求测距程序(步骤1)。带宽请求指标可包括带宽测距码和带宽请求消息。在图17所示的例子中，用户终端SS1在带宽请求机会1上传输带宽请求指标#i，用户终端SS2在带宽请求机会m上传输带宽请求指标#j，用户终端SS3在带宽请求机会n上传输带宽请求指标#k。接收所有带宽请求指标后，基站BS1接着向所有用户终端广播确认消息ACK。确认消息ACK包括在先前帧中所有接收的测距机会的译码状态。若带宽测距码和带宽请求消息均成功译码，则将用于上行链路数据传输的UL授予发送回相应的用户终端(步骤2)。接收到用于数据的UL授予后，则完成带宽请求测距且每个用户终端开始传输上行链路数据(步骤3)。

图18为根据本发明较佳实施例具有快速反馈的高效快速访问带宽请求测距程序示意图。如图18所示，所有带宽请求指标对应的UL授予都捎带在后续的确认消息ACK消息中。并且，当每个用户终端传输预定的上行链路数据时，可在上行链路数据中选择性传送额外带宽请求消息以用于进一步带宽请求。

图19为根据本发明较佳实施例，当带宽请求消息不可译码时，回复至五个步骤的快速访问带宽请求测距程序示意图。如图19所示，在先前帧中将包括带宽请求测距码和带宽请求消息的带宽请求指标传输至基站BS1(步骤1)。然而，基站BS1无法译码带宽请求消息。因此，基站BS1对在先前帧中接收的所有带宽请求指标回复确认消息ACK，以及捎带用户终端SS1的UL授予(步骤2)。由于确认消息ACK告知译码失败，SS1重新传输带宽请求消息(步骤3)。在一个较佳实施例中，基站BS1对未成功译码的带宽请求指标选择性回复另一个确认消息ACK。基站BS1对在先前帧中接收的所有带宽请求消息回复另一个确认消息ACK，以及捎带用于数据的UL授予(步骤4)。最后，用户终端SS1传输其预定上行链路流量(traffic)和选择性捎带的带宽请求消息(步骤5)。

图20为根据本发明较佳实施例具有差异式定时器的快速反馈带宽请求测距程序示意图。上述的快速反馈机制也可应用至可支持不同类型服务的无线系统。在图20所示的例子中，用户终端SS2是订阅使用实时服务的优选用户，用户终端SS1为非实时服务用户。用户终端SS1和SS2的定时器的超时时间值分别设置为100ms和30ms。首先，用户终端SS1向基站BS1传输具有非实时轮询服务(non-realtime polling service，nrtPS)的带宽请求指标，用户终端SS2向基站BS1传输具有实时轮询服务(realtime polling service，rtPS)的带宽请求指标用于快速访问。接着，基站BS1广播检测结果指标以响应在先前帧中接收的所有带宽请求指标。检测结果指标可指示用户终端SS1的带宽请求指标成功译码而用户终端SS2的带宽请求指标译码失败。由于用户终端SS1的带宽请求指标用于非实时轮询服务nrtPS，因此其与等待较长的超时时间值100ms(即时间值T1)相关。另一方面，用户终端SS2的带宽请求指标用于实时轮询服务rtPS，因此其与等待较短的超时时间值30ms(即时间值T2)相关。接收检测结果指标后，用户终端SS2立即停止定时器并在一个回退周期后向基站BS1重新传输带宽请求指标。此外，基站BS1发送用户终端SS1和SS2的UL授予，其中UL授予的发送时间与对应的超时时间值相关。因此，由于用户终端SS2较高的服务优先权，用户终端SS2在用户终端SS1之前接收UL授予。

图21为根据本发明较佳实施例位图(bitmap)格式的检测结果指标的示意图。如图21所示，在先前上行链路帧(UL i)中八个测距槽(1至8)可供用户终端进行测距程序，而基站在后续的下行链路帧(DL i+1)中以确认消息(ACK)或检测结果指标进行响应。检测结果指标为具有八位的位图格式。每个比特用于指示相应测距槽的检测状态。在图21所示的例子中，测距槽#4和#7上的测距码发生碰撞且不可译码，而在其它六个测距槽上的测距码成功译码。检测结果指标的第四个和第七个比特标记为0，而检测结果指标的其它比特位标记为1，以指示此种检测结果。

图22为根据本发明较佳实施例检测结果指标的另一种格式的示意图。如图22所示，在先前上行链路帧(UL i)中用户终端使用四个测距槽(1至4)用于测距程序，而基站在后续的下行链路帧(DL i+1)中以确认消息ACK或检测结果指标进行响应。基于在先前帧中接收的测距码检测，检测结果指标指示每个测距槽的测距结果。对测距槽1，该消息包括三个测距码ID，这三个测距码ID可指示成功译码的测距码。对测距槽2，该消息包括一个测距码ID，该测距码ID不仅指示成功译码的测距码并且还包括附加信息，例如测距响应和CDMA带宽配置信息元素。对测距槽3，没有测距码可成功译码。对测距槽4，该消息包括两个测距码以及附加的测距响应信息。

本发明虽以较佳实施例描述，然而并不限于此。CDMA测距只作为竞争式访问(contention-based aceess)协议的一种实施例。本发明可延伸至竞争式协议的其它实施例，例如某些媒体访问(media access)协议和碰撞避免(collisionavoidance)/碰撞检测(collision detection)协议。用户终端可包括移动台(mobilestation，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)和先进移动台(advanced mobilestation，AMS)，基站可包括先进基站(advanced base station，ABS)。并且，尽管本发明实施例主要以说明初始测距和带宽请求测距为例，然而竞争式无线访问中其它类型的测距程序也属本发明精神范畴，例如切换测距(handoverranging)和周期性测距。因此，各种变形、修改和所述实施例各种特征的组合均属于本发明所主张范围，本发明的权利范围应以申请专利权利要求为准。

Claims (35)

1.一种测距的方法，所述的方法包括：

在无线通信系统中，在先前帧中于测距机会上从移动台传输测距码，以用于竞争式资源访问；

在后续帧中从基站接收第一确认消息以响应所述测距机会；

在所述测距码由所述基站成功译码后，向所述基站传输请求消息；以及

从所述基站接收第二确认消息以响应所述请求消息。

2.根据权利要求1所述的测距的方法，其特征在于，所述第一确认消息由所述基站广播，所述第一确认消息可指示在所述先前帧中接收的测距机会的接受状态。

3.根据权利要求1所述的测距的方法，其特征在于，所述第二确认消息由所述基站向所述移动台单播。

4.根据权利要求1所述的测距的方法，其特征在于，所述第一确认消息包括具有多个比特的检测结果指标，所述测距码的接受状态由对应于所述测距机会的多个比特中的一个进行指示。

5.根据权利要求4所述的测距的方法，其特征在于，所述第一确认消息进一步包括对应于所述测距机会的所述测距码的信息。

6.根据权利要求1所述的测距的方法，其特征在于，进一步包括：

开启与所述测距码相关的定时器；以及

若所述第一确认消息指示所述测距机会的译码失败状态，则重新传输所述测距码而无需等待所述定时器超时。

7.根据权利要求1所述的测距的方法，其特征在于，进一步包括：

开启与所述请求消息相关的定时器；以及

若所述第二确认消息指示所述请求消息的译码失败状态，则重新传输所述请求消息而无需等待所述定时器超时。

8.根据权利要求1所述的测距的方法，其特征在于，所述测距码为初始测距码或周期性测距码，以及所述请求消息为测距请求消息。

9.根据权利要求8所述的测距的方法，其特征在于，所述移动台从所述基站接收测距响应，其中所述测距响应嵌入于所述第一确认消息之中。

10.根据权利要求1所述的测距的方法，其特征在于，所述测距码为带宽请求测距码，以及其中所述请求消息为带宽请求消息。

11.根据权利要求10所述的测距的方法，其特征在于，所述移动台接收用于所述请求消息的上行链路授予，以及所述请求消息的所述上行链路授予嵌入于所述第一确认消息之中。

12.根据权利要求10所述的测距的方法，其特征在于，所述移动台接收用于数据的上行链路授予，以及用于数据的所述上行链路授予嵌入于所述第二确认消息之中。

13.一种带宽请求测距的方法，所述的方法包括：

在无线通信系统中，在先前帧中于测距机会上从移动台传输带宽请求指标，以用于竞争式资源访问，其中所述带宽请求指标包括带宽请求测距码和带宽请求消息；以及

在后续帧中从基站接收确认消息以响应所述测距机会。

14.根据权利要求13所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，所述确认消息由所述基站广播，所述确认消息可指示在所述先前帧中接收的测距机会的接受状态。

15.根据权利要求13所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，所述确认消息包括具有多个比特的检测结果指标，所述带宽请求指标的接受状态由对应于所述测距机会的多个比特中的一个进行指示。

16.根据权利要求15所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，所述确认消息进一步包括对应于所述测距机会的所述带宽测距码的信息。

17.根据权利要求13所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，若所述带宽请求测距码和所述带宽请求消息均成功译码，则所述移动台接收用于数据的上行链路授予，且用于数据的所述上行链路授予嵌入于所述确认消息之中。

18.根据权利要求13所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，进一步包括：

开启与所述带宽请求指标相关的定时器；以及

若所述确认消息指示所述测距机会的译码失败状态，则重新传输所述带宽请求指标而无需等待所述定时器超时。

19.根据权利要求18所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，所述定时器具有与所述带宽请求指标的服务类型相关的预定义超时时间周期。

20.根据权利要求13所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，进一步包括：

若所述确认消息指示所述带宽请求消息未成功译码，则重新传输所述带宽请求消息；以及

从所述基站接收另一个确认消息以响应所述带宽请求消息。

21.根据权利要求20所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，所述移动台接收用于数据的上行链路授予，且用于数据的所述上行链路授予嵌入于所述另一个确认消息之中。

22.一种测距的方法，所述的方法包括：

在无线通信系统中，接收测距码，其中所述测距码由移动台通过使用已选择的测距机会在先前帧中传输；

在后续帧中广播第一确认消息以响应由基站在所述先前帧中接收的测距机会；

在所述测距码由所述基站成功译码后，接收由所述移动台传输的请求消息；以及

向所述移动台单播第二确认消息以响应所述请求消息。

23.根据权利要求22所述的测距的方法，其特征在于，所述第一确认消息包括具有多个比特的检测结果指标，所述测距码的接受状态由对应于所述已选择测距机会的多个比特中的一个进行指示。

24.根据权利要求23所述的测距的方法，其特征在于，所述第一确认消息进一步包括所述测距码的信息，其中所述测距码对应于所述已选择测距机会。

25.根据权利要求22所述的测距的方法，其特征在于，所述测距码为初始测距码或周期性测距码，以及所述请求消息为测距请求消息。

26.根据权利要求25所述的测距的方法，其特征在于，所述基站向所述移动台传输测距响应，其中所述测距响应嵌入于所述第一确认消息之中。

27.根据权利要求22所述的测距的方法，其特征在于，所述测距码为带宽请求测距码，以及所述请求消息为带宽请求消息。

28.根据权利要求27所述的测距的方法，其特征在于，所述基站传输用于所述请求消息的上行链路授予，以及用于所述请求消息的所述上行链路授予嵌入于所述第一确认消息之中。

29.根据权利要求27所述的测距的方法，其特征在于，所述基站传输用于数据的上行链路授予，以及用于数据的所述上行链路授予嵌入于所述第二确认消息之中。

30.一种带宽请求测距的方法，所述的方法包括：

在无线通信系统中，接收带宽请求指标，所述带宽请求指标由移动台在先前帧中通过使用测距机会传输，其中所述带宽请求指标包括带宽请求测距码和带宽请求消息；以及

在后续帧中广播确认消息以响应由基站在所述先前帧中接收的测距机会。

31.根据权利要求30所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，所述确认消息包括具有多个比特的检测结果指标，所述带宽请求指标的接受状态由对应于所述测距机会的多个比特中的一个进行指示。

32.根据权利要求31所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，所述确认消息进一步包括所述带宽测距码的信息，所述带宽测距码对应于所述测距机会。

33.根据权利要求30所述的带宽请求测距的方法，其特征在于，若所述带宽请求测距码和所述带宽请求消息均成功译码，则所述基站传输用于数据的上行链路授予，且用于数据的所述上行链路授予嵌入于所述确认消息之中。

34.根据权利要求30所述的带宽请求测距的方法，进一步包括：

若所述确认消息指示所述先前传输的带宽请求消息未成功译码，则接收所述带宽请求消息；以及

从所述基站传输另一个确认消息以响应所述带宽请求消息。

35.根据权利要求34所述的带宽请求测距的方法，其中所述基站传输用于数据的上行链路授予，且用于数据的所述上行链路授予嵌入于所述另一个确认消息之中。

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