CN102047733A - 无线中继网络中用于测距的方法和装置 - Google Patents

Abstract

为解决现有的无线中继网络中移动站向基站发送的测距信号与其向中继站发送的测距信号相互干扰以及移动站仅仅向局部最优的接入站发送测距信号，无法获得全局链路信息以选择接入站的问题，提出了一种技术方案，包括：为移动站至基站和移动站至中继站的测距通信分配互不干扰的通信资源；移动站以互不干扰的测距通信资源向基站和移动站发送测距信号；中继站处理来自移动站的测距信号后转发给基站；基站获取来自移动站的，和经中继站处理的测距信号，并以此为移动站选择全局较优的接入站点。根据这一技术方案，基站能够为移动站选择全局较优的接入站点，降低干扰概率，减少移动站发射机的发射功率，减小控制开销和时延，有利于移动站快速有效地实施网络进入和小区间切换。

Description

无线中继网络中用于测距的方法和装置 技术领^或

本发明涉及无线通信网络， 尤其涉及在包含中继站的无线通信 网络中进行测距的方法和装置。 背景技术

随着用户对于无线网络需求的日益增长，无线网络对系统容量的要 求也越来越高，如何在频带资源有限的情况下不断提高系统性能是本领 域中的一个重要问题。 由于中继和多跳中继技术对于扩展无线网络覆盖 和增加系统吞吐量有着显著的作用， 因此得到了越来越广泛的关注。 在 2005年， IEEE802.16标准制定组织成立了 802.16j工作组， 802.16j在 IEEE802.16e标准的基础上提供了空中接口的多跳中继。 802.16j协议定 义了两种多跳中继工作模式： 透明中继与非透明中继， 这两种模式均保 持了移动站 ( Mobile Station )的后向兼容性 ( backward compatibilit ) 。 鉴于 802.16j的中继系统中，移动站无法识别出中继站（ Relay Station ) , 移动站只将其视为一个基站或是完全透明， 即不感知有中继站的存在。 为了解决这个问题， 802.16m 工作组提出了在前导符号 （preamble ) 中 插入中继的标识信息， 因此， 移动站即可以识别出中继站。

在现有的 IEEE 802.16J的多中继网络的非透明中继模式下， 移动站 会收到来自基站的广播消息和来自中继站的广播消息。 其中， 来自基站 的广播消息中包含基站在一个上行子帧中分配的测距资源块 （ ranging slot ) 的指示信息， 用以移动站根据该测距资源块向基站发送上行的测 距信号， 其中， 资源块为基站在测距子信道（ranging subchannel ) 中随 机选择的一个时频资源；来自中继站的广播消息中包含中继站在上行子 帧中分配的一个测距资源块，用以移动站 居该测距资源块向该中继站 发送上行的测距信号， 其中， 资源块为中继站在测距子信道中随机选择 的一个时频资源。 因为中继站工作于非透明中继的模式下， 因此， 移动 站将中继站视为一个基站， 在移动站看来， 中继站和基站的地位是一样 的， 于是移动站根据一定的策略， 仅仅选择其中之一发送测距信号， 例 如选择中继站为目标接入站，则以中继站所分配的测距子信道中的随机 选择的对应资源块发送测距信号， 以此达到与所选的中继站或基站建立 上行同步的目的。中继站接收到测距信号后，生成相应的测距报告消息， 并发回给基站； 基站接收到测距报告消息后， 就将该中继站分配给该移 动站作为其接入站点， 而不会考虑其他全局更优的分配方案。 该方案的 缺点在于： 移动站的接入站点仅仅由移动站基于局部信息进行选择， 不 能结合整个网络的状况进行判断， 因此比较片面，灵活性比较差。此外， 在扩展小区覆盖范围的场景中， 现有测距方法通常不能正常工作。 当第 一移动站位于扩展小区覆盖范围的区域内，该第一移动站只能通过非透 明的中继站与基站进行通信。处在小区边缘的该基站直接覆盖范围内的 且与第一移动站距离较近的第二移动站以较大功率发送的测距信号太 大，淹没了第一移动站向非透明中继站所发送的测距信号而无法被非透 明中继站正确接收。

而对于 IEEE 802.16j的多中继网络的透明中继模式下， 只有基站发 送广播消息， 其中， 来自基站的广播消息中包含基站在上行子帧内分配 的测距子信道的指示信息， 移动站随机选择其中一个测距资源块 ( ranging slot ) , 用以移动站根据该测距资源块发送上行的测距信号 ( ranging signal ) 。 而中继站不发送广播消息， 因此， 中继站对于移动 站而言是透明的。 当基站发送广播消息时， 中继站和移动站均在公共信 道上收到来自基站的广播消息，然后移动站再根据其在基站的广播消息 中选取的测距资源块指示信息， 以该资源块发送测距信号， 同时， 中继 站也在该资源块上进行主动地检测，若中继站也收到来自移动站的测距 信号， 其将经过处理的测距报告消息报告给基站。 该方案的缺点在于： 当中继站工作在透明模式下，移动站使用共有的测距子信道发送同一测 距信号， 基站和中继站均在此共有的测距子信道上接收该测距信号， 因 此， 与基站之间信号衰落较小的移动站会以较低功率发送的测距信号， 使得该测距信号不能被与本移动站之间衰落较大的中继站正确接收， 同 理， 与中继站之间信号衰落较小的移动站会以较低功率发送的测距信 号， 使得该测距信号不能被与本移动站之间衰落较大的基站正确接收。 因此， 移动站会多次递增移动站发射机的发射功率来重发测距信号， 这 会带来额外的控制开销和长时间时延， 影响了网络进入和小区间切换 等， 而本领域技术人员理解， 对于网络进入和小区间切换， 获取尽可能 短的延时是所期望的。 发明内容

为克服现有技术中存在的上述问题， 本发明提供了一种新的测 距方案， 具体如下： 无线通信网络中， 分别为移动站至基站和移动 站至中继站传送测距信号分配了第一通信资源和第二通信资源， 其 中移动站根据第一通信资源发送的测距信号不会对根据第二通信资 源发送的测距信号造成干扰， 并且移动站根据第二通信资源发送的 测距信号不会对根据第一通信资源发送的测距信号造成干扰。 在该 无线网络中， 移动站分别根据第一通信资源和第二通信资源向基站 和中继站发送测距信号。 中继站接收来自移动站的根据第二通信资 源所发送的第二测距信号， 而后根据第二测距信号的测量结果， 生 成测距报告消息， 并向基站发送所述测距报告消息。 基站获取来自 移动站的以第一通信资源发送的测距信号， 和来自中继站的用于报 告移动站以第二通信资源发给中继站的第二测距信号的测距报告消 息。 根据第一测距信号的测量结果和测距报告消息， 按照预定规则 选择本基站或该中继站向移动站发送测距应答消息， 并将所选择的 本基站或该中继站作为所述移动站的接入站。

根据本发明的第一方面， 提供了一种在无线通信网络的移动站 中用于与基站和中继站进行测距操作的方法， 其中， 包括以下步骤： 当需要向所述基站和所述基站所辖的一个或多个中继站发送测距信 号时， 获取用于指示向所述基站发送测距信号的第一通信资源的第 一资源指示信息和向所述一个或多个中继站发送测距信号的一个或 多个第二通信资源的第二资源指示信息， 其中， 所述第一通信资源 与所述第二通信资源不同； 根据所述第一通信资源发送第一测距信 号并根据所述第二通信资源发送第二测距信号。

根据本发明的第二方面， 提供了一种在无线通信网络的基站中 用于与移动站和中继站进行测距操作的方法， 其中， 包括以下步驟: 获取来自所述移动站的以与本基站对应的第一通信资源发送的第一 测距信号， 和来自一个或多个中继站的用于报告所述移动站以与所 述一个或多个中继站对应的第二通信资源发给所述一个或多个中继 站的第二测距信号的测距报告消息， 其中， 所述第一通信资源与所 述第二通信资源不同； 根据所述第一测距信号和所述测距报告消息 , 按照预定规则选择所述本基站或所述一个或多个中继站向所述移动 站发送测距应答消息， 并将所选择的所述本基站或所述一个或多个 中继站中的一个作为所述移动站的接入站。

根据本发明的第三方面， 提供了一种在无线通信网络的移动站 中用于与基站和中继站进行测距操作的第一操作装置， 其中， 包括: 第一获取装置， 用于当需要向所述基站和所述基站所辖的一个或多 个中继站发送测距信号时， 获取用于指示向所述基站发送测距信号 的第一通信资源的第一资源指示信息和向所述一个或多个中继站发 送测距信号的一个或多个第二通信资源的第二资源指示信息， 其中, 所述第一通信资源与所述第二通信资源不同； 第一发送装置， 用于 以所述第一通信资源发送第一测距信号并以所述第二通信资源发送 第二测距信号。

根据本发明的第四方面， 提供了一种在无线通信网络的基站中 用于与移动站和中继站进行测距操作的第二操作装置， 其中， 包括 以下步骤： 第二获取装置， 用于获取来自所述移动站的以与本基站 对应的第一通信资源发送的第一测距信号， 和来自一个或多个中继 站的用于报告所述移动站以与所述一个或多个中继站对应的第二通 信资源发给所述一个或多个中继站的第二测距信号的测距报告消 息， 其中， 所述第一通信资源与所述第二通信资源不同； 接入控制 装置， 用于根据所述第一测距信号和所述测距报告消息， 按照预定 规则选择所述本基站或所述一个或多个中继站向所述移动站发送测 距应答消息， 并将所选择的所述本基站或所述一个或多个中继站中 的一个作为所述移动站的接入站。

根据本发明的第五方面， 提供一种在无线通信网络中用于基站、 中继站及移动站之间的测距操作的方法， 其中， 包括以下步骤： A. 当需要向所述基站和所述基站所辖的一个或多个中继站发送测距信 号时， 所述移动站获取用于指示向所述基站发送测距信号的第一通 信资源的第一资源指示信息和向所述一个或多个中继站发送测距信 号的一个或多个第二通信资源的第二资源指示信息， 其中， 所述第 一通信资源与所述第二通信资源不同； B.所述移动站根据所述第一 通信资源发送第一测距信号并根据所述第二通信资源发送第二测距 信号； 所述基站获取来自所述移动站的以与本基站对应的第一通信 资源发送的第一测距信号； 所述步骤 B之后还包括： I.所述一个或多 个中继站中的每个中继站获取来自所述移动站的以与所述中继站相 对应的第二通信资源发送的所述第二测距信号； II. 所述一个或多个 中继站中的每个中继站根据其所获取的第二测距信号， 向所述基站 发送测距报告消息； III. 所述基站获得来自所述各个中继站的测距报 告消息； 在所述步骤 ΠΙ之后且在所述步骤 C之后， 还包括： 所述基 站根据所述第一测距信号和所述测距报告消息， 按照预定规则选择 所述本基站或所述一个或多个中继站来向所述移动站发送测距应答 消息， 并将所选择的所述本基站或所述一个或多个中继站中的一个 作为所述移动站的接入站。

本发明提供了一种合理的测距方法， 移动站向基站和中继站两 者， 优选地， 向多个不同中继站， 都发送测距信号， 继而使得基站 能够对移动站周围的中继站部署状况有全面的了解， 并为移动站选 择全局较优的接入站点； 同时， 本发明能够将移动站与基站及移动 站与中继站进行测距的通信资源区分开， 优选的， 本发明还能将移动 站向各个中继站发送测距信号的通信资源区分开， 使其互不干扰， 这 有效利用移动站发射机的发射功率， 减小控制开销和时延， 使移动站能 够高效快速地实施网络进入和小区间切换过程等。 附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发 明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显。

图 1为根据本发明的一个具体实施例的网络拓朴结构示意图； 图 2为才艮据本发明一个具体实施例， 无线通信网络的移动站中用 于与基站和中继站进行测距操作的方法的流程图；

图 3为才艮据本发明一个具体实施例， 无线通信网络的移动站中用 于与基站和中继站进行测距操作的第一操作装置的装置框图；

图 4是才艮据本发明的一个具体实施例，无线通信网络的基站中用于 与移动站和中继站进行测距操作的第二操作装置的装置框图。

在附图中，相同和相似的附图标记代表相同或相似的装置或方法 步骤。 具体实施方式

图 1为才 居本发明的一个具体实施例的网络拓朴结构示意图。如图

1所示， 此处的中继站 2在基站 1的覆盖范围以内， 移动站 3既可以经 由中继站 2与基站 1通信， 又可以不经由中继站 2直接与基站 1通信。

应注意， 图 1所示出的 WiMAX网络仅为示例， 本发明并不局限于 WiMAX网络， 任何支持基站和中继站可以分别在公共广播信道上发送 广播消息使移动站能够区分基站和中继站的，并可以支持移动站以互不 千扰的通信资源向基站和中继站发送测距信号的无线通信网络，例如正 在制定需求及标准规范的 3GPP LTE-Advanced无线通信网络，都可以适 用于本发明。

图 2是才艮据本发明一个具体实施例， 无线通信网络的移动站 3 中 用于与基站 1和中继站 2进行测距操作的方法的流程图。

以下参考图 2结合图 1对本发明的系统方法流程图进行详细描述。 在步骤 S1中， 基站 1发送第一广播消息， 在步骤 S2中， 中继站 2 发送第二广播消息。其中第一广播消息包含用于指示移动站 3用来向基 站 1发送上行测距信号的第一通信资源的第一资源指示信息，第二广播 消息包含用于指示移动站 3用来向中继站 2发送上行测距信号的第二通 信资源的第二资源指示信息。 本领域技术人员应能理解， 此处步骤 S1 和步骤 S2之间并没有先后顺序， 此处的标号 Sl、 S2仅为示例。 基站 1 和中继站 2可以利用不同或相同的时隙或子载波， 同时或交替地在公共 广播信道上发送第一广播消息和第二广播消息。

在一个实施例中， 基站 1将第一资源集合中的多个资源块（也即第 一通信资源） （其中， 本说明书使用 "资源块，， 用以表示互不干扰的通 信资源，例如不同时隙、子载波等通信资源）的相关指示信息发送出去； 中继站 2将第二资源集合中的多个资源块（也即第二通信资源）的相关 指示信息发送出去； 第一资源集合与第二资源集合完全不同， 因此， 也 保证了基站 1和中继站 2不会将相同的时频资源分配给移动站 3作为发 送上行测距信号的时频资源。移动站 3 自己分别从第一资源集合中的多 个资源块中随机选择一个自己与基站 1进行通信的第一时频资源，减少 与其他移动站使用的相同资源块的概率；并从第二资源集合中的多个资 源块中随机选择一个自己与中继站 2进行通信的第二时频资源，减少与 其他移动站使用的相同资源块的概率。 在另一种情况下， 基站 1只会从 第一资源集合， 例如， 从资源块编号 0-9的资源块中随机选择其中的一 个资源块作为用于移动站 3 向基站 1 发送上行测距信号的第一时频资 源， 而中继站 2只会从第二资源集合（例如， 资源块编号 10-20的资源 块）随机选择其中的一个资源作为用于移动站 3向中继站 2发送上行测 距信号的第二时频资源，第一资源集合与第二资源集合完全不同，因此， 也保证了基站 1和中继站 2不会将相同的时频资源分配给移动站 3作为 发送上行测距信号的时频资源。例如基站 1随机选择了第 5号资源块（也 即第一通信资源） ， 而中继站 2随机选择了第 17号资源块（也即第二 通信资源）分别作为移动站 3发送上行测距信号的资源， 则基站 1和中 继站 2分别将指示第一时频资源的资源块编号 5 (即第一资源指示信 息） ， 和指示第二时频资源的资源块编号 17 (即第二资源指示信息） 的指示信息在广播消息中的 UL-MAP， 也即上行映射中发送出去。

移动站 3在接收到来自基站 1的广播消息和来自中继站 2的广播消 息之前， 首先分别接收到来自基站 1和中继站 2的广播信号。 广播信号 包括前导符号 （preamble ) , 标识小区的类型的信息， 也即表示该小区 是基站小区还是中继站小区， 以及小区标识号等。 由于中继站 2所发送 的前导符号中插入了不同于基站 1的中继的标识信息， 因此， 移动站 3 即可以从该标识信息中识别出该广播消息来源于中继站 2。

前导符号是用于移动站做下行同步的参考信号，是一个特殊的时域 周期信号， 因此， 移动站 3可以通过前导符号， 检测下行信号的质量。 本领域技术人员理解， 移动站还可以使用其他方式获取下行信号的质 量， 在此不再赘述。

若移动站 3接收到的来自基站 1和中继站 2的广播信号， 例如， 为 前导符号， 其功率大于一定的阈值， 例如， 移动站 3接收的分别来自基 站 1和中继站 2的前导符号的接收功率均大于 -85dBm, 则进入步骤 S3 , 应注意， 前述功率阈值仅作示例， 本领域技术人员应可根据实际情况选 择其他功率阈值。 移动站 3根据前导符号进行下行同步后， 开始解析基 站 1和中继站 2在公共信道上利用不同时频资源分别发送的第一广播消 息和第二广播消息， 以分别获取第一资源指示信息， 以及第二资源指示 信息。 优选地， 在一个实施例中， 基站 1和中继站 2分别将第一资源集 合中的多个资源块和第二资源集合中的多个资源块的指示信息在第一 广播消息和第二广播消息中发送给移动站 3， 则移动站 3分别从第一资 源集合中的多个资源块和第二资源集合中的多个资源块随机选择一个 第一资源块和一个第二资源块进行发送， 因为移动站 3不知道其他移动 站选择的时频资源位置， 只能随机选择一个时频资源发送上行测距信 号， 以减少与其他移动站使用的相同资源块的概率。 在本实施例中， 为 简明起见， 移动站 3选择以第 5号资源块发送第一测距信号， 以第 17 号资源块发送第二测距信号。 在另一个实施例中， 基站 1和中继站 2分 别随机选择了第 5号资源块和第 17号资源块， 则移动站 3通过解析第 一广播消息和第二广播消息，知晓其应以第 5号资源块向基站 1发送第 一测距信号， 并知晓其应以第 17号资源块向移动站 2发送第二测距信 号。 在步骤 S4中， 移动站 3以第 5号时频资源发送第一测距信号； 在 步骤 S5中， 移动站 3以第 17号资源块发送第二测距信号。 本领域技术 人员可以理解， 步驟 S4与步骤 S5并没有明显的先后顺序， 此处的序号 S4和 S⁵仅为一种示例。 其中， 第一测距信号与第二测距信号相同， 均 为移动站 3从已知的 CDMA码集中随机选择的， 用来标识自己的标识 信息。 若移动站 3 采用等幅零自相关序列 （CAZAC ) 的编码格式， 则 移动站 3从已知的 CAZAC码集中随机选择的其中之一， 用来标识自己 的标识信息。 CDMA码集和 CAZAC码集中的所有码是基站 1和中继站 2都已知晓的。

移动站 3向基站 1和中继站 2发送测距信号， 例如依 CDMA码或

CAZAC序列生成的信号， 所使用的发射功率可以通过下行信号质量进 行估计。

优选地， 广播消息中还包括等效全向辐射功率 （EIRP), 在步骤 S3 中，移动站 3获取的来自基站 1和中继站 2的第一广播消息和第二广播 消息中分别包含的基站 1的第一 EIRP值和中继站 2的第二 EIRP值， EIRP值即为基站 1和中继站 2的发射功率、 天线增益以及发射机到天 线物理连接的信号损耗之和。 此外， 根据移动站 3接收到第一广播消息 和第二广播消息所用的第一接收功率和第二接收功率， 则用第一 EIRP 值与第一接收功率的差值， 即可估计出上行的移动站 3发送第一测距信 号的发射功率； 而用第二 EIRP值与第二接收功率的差值， 即可估计出 上行的移动站 3发送第二测距信号的发射功率。 此处， 我们是做了这样 的等效， 即上行信道与下行信道是对称的， 因此可以用下行链路质量来 估计上行的链路质量。 本领域技术人员可以理解， 在时分双工 （TDD ) 系统中， 上、 下行链路处于同一频段不同时隙， 因此， 上下行信道基本 对称。 而对于频分双工 （FDD ) 系统， 虽然上、 下行链路的频段不同， 但是与工作频率相比可以忽略不计， 因此， 也近似地将视为将下行的路 径损耗作为估计的上行的路径损耗。

并且， 移动站 3向基站 1和中继站 2发送测距信号， 例如 CDMA 码或 CAZAC码， 所使用的发射功率通过开环功控进行调整。 该发射功 率可以通过开环功控进行调整。 在开环功控中， 首先， 移动站 3 居下 行链路接收到的信号质量， 对信号衰落情况进行估计。 当移动站 3接收 到的来自基站 1和中继站 2的信号很强时，表明移动站 3与基站 1和中 继站 2之间距离很近， 或者是有一个很好的传播路径。 这时移动站 3可 以降低它的发射功率； 相反， 就增加发射功率以抵消信道衰减。 我们理 解，在小区进入阶段， 因为基站 1不知道移动站是否会接入其下， 因此， 无法对该移动站进行闭环功控。开环功控的原则是以足够的但是尽可能 低的功率发射， 以避免对其他用户造成干扰。

如果移动站 3在向基站 1和中继站 2发送第一测距信号和第二测距 信号后， 超过移动站 3本地设定的接收测距应答信号的规定的时间后， 仍未收到来自基站 1和中继站 2任何一方的测距应答消息， 则移动站 3 调整其发射功率和随机选择新的序列 （ CDMA码或 CAZAC码）， 优选 地， 分别增大向基站 1发送测距信号的第一发射功率， 并调整向中继站 2发送测距信号的第二发射功率。 并以经调整的第一发射功率和新序列 重发第一测距信号， 以经调整的第二发射功率和新序列重发第二测距信 号。 当发射功率达到移动站 3允许的发射功率阈值, 或者移动站 3接收 到来自基站 1或中继站 2的测距应答消息时，移动站 3才停止继续向基 站 1发送第一测距信号并停止向中继站 2发送第二测距信号。

在一个变化的是实施例中，如果移动站 3在向基站 1和中继站 2发 送第一测距信号和第二测距信号后， 超过规定的时间后， 仍未收到来自 基站 1和中继站 2任何一方的测距应答消息， 则移动站 3仍以第一发射 功率和第二发射功率分别向基站 1和中继站 2发送第一测距信号和第二 测距信号，直至其重发的次数分别超过了向基站 1和中继站 2重发的次 数的阈值。

作为示例， 优选地， 在步骤 S1和步骤 S2中 , 基站 1和中继站 2分 别将第一资源集合中的多个资源块和第二资源集合中的多个资源块的 指示信息提供给移动站 3 , 供移动站 3在第一资源集合中的多个资源块 中随机选择一个资源块（第一时频资源）发送上行测距信号， 以及供移 动站 3在第二资源集合中的多个资源块中随机选择一个资源块（第二时 频资源）发送上行测距信号， 则基站 1和中继站 2分别在其提供的多个 资源块上进行信号检测。 在另一个实施例中， 当步骤 S1中该基站 1发 送第一广播消息以及步骤 S2中该继站 2发送第二广播消息后， 当基站 1和中继站 2已经在第一广播消息和第二广播消息中包含了用于指示移 动站发送测距信号的第 5号资源块的资源块编号 5和第 17号资源块的 资源块编号 17时， 基站 1需要在第 5号资源块上进行信号检测， 并且， 中继站 2需要在第 17号资源块上进行信号检测。 优选地， 基站 1和中 继站 2 判断其在为移动站指定的用于发送上行测距信号的资源块上收 到的信号是否大于预定的信噪比的阈值，或者接收到的信号功率大于预 定的信号功率阈值，则基站 1和中继站 2确定其为移动站 3发送的测距 信号， 也即步骤 S6和步骤 S7, 基站 1从以第 5号资源块接收的信号中 检测出移动站 3以第 5号资源块发送的第一测距信号， 中继站 2从以第 17号资源块接收的信号中检测出移动站 3以第 17号资源块发送的第二 测距信号。

在步驟 S8中， 中继站 2才艮据第二测距信号， 生成测距 4艮告消息。 具体地， 以中继站 2收到测距信号为 CDMA码为例， 例如， 中继 站 2收到的 CDMA码为 01101110... ，则中继站 2将收到的来自移动站 3的 CDMA码与中继站 2已知的 CDMA码集合中的所有码做互相关运 算， 而可根据相关运算的结果知晓移动站发送了哪些码。

此外， 中继站 2对接收到的来自移动站 3的 CDMA码的测距信号 进行处理，通过返回测距应答消息将不同移动站发出的信号调整到以相 差不多的功率， 相同的时间和相同的中心频率到达中继站 2的接收机。 因此中继站 2侧需要测量移动站 3的时间偏移、功率偏移以及频率偏移， 并计算出该来自移动站 3的 CDMA码相对于中继站 2的时偏校正， 频 偏校正和功率调整量， 以保证来自不同移动站的上行信号与中继站 2实 现上行同步， 即信号到达中继站 2的时间、 中心频率和功率基本相同。

例如， 对于功率调整， '中继站 2有一个期望的接收功率， 如果中继 站 2实际接收到的来自移动站 3的测距信号的实际接收功率大于期望接 收功率， 中继站 2就将功率调整量设置为负值， 如果中继站 2实际接收 π 到的来自移动站 3的测距信号的实际接收功率小于期望接收功率， 中继 站 2就将功率调整量设置为正值； 对于时偏校正， 中继站 2要调整接收 到的来自移动站 3的信号与中继站 2的开始接收信号的时间边界对齐。 频偏的校正与时偏的校正类似。

中继站 2根据对来自移动站 3的测距信号进行信号处理所获取的时 偏校正、 频偏校正、 功率调整量和其获取的移动站 3所用的 CDMA或 CAZAC编码的码的信息和资源块编号， 例如资源块编号 17, 生成测距 报告消息。

在步驟 S9中， 中继站 2将测距报告消息报告给基站 1 , 其中， 测 距^ ^艮告消息中包括对来自移动站 3的测距信号进行调整的时偏校正、频 偏校正、功率调整量和中继站 2获取的移动站 3所用的 CDMA或 CAZAC 编码的码的信息和资源块编号， 例如资源块编号 17。

在步骤 S10中， 基站 1根据移动站 3发来的第一测距信号和中 继站 2汇报的测距报告消息， 按照预定规则选择基站 1 或中继站 2 向所述移动站 3发送测距应答消息，并将所选择的基站 1或中继站 2 中的一个作为移动站 3 的接入站。 基站 1 也会接收到来自移动站 3 的第一测距信号。 基站 1对该第一测距信号的处理与中继站 2对于 来自移动站 3的第一测距信号的处理完全类似。

具体地， 以基站 1 收到测距信号为 CDMA码为例， 例如， 基站 1 收到的 CDMA码为 01101110... , 则基站 1将收到的来自移动站 3的

CDMA码与基站 1 已知的 CDMA码集合中的所有码做互相关运算， 而 可根据相关运算的结果知晓移动站 3发送了哪些码。

此外， 基站 1对接收到的来自移动站 3的 CDMA码的测距信号进 行处理，通过返回测距应答消息将不同移动站发出的信号调整到以相差 不多的功率， 相同的时间和相同的频率到达基站 1的接收机。 因此基站

1侧需要测量移动站 3的时间偏移、 功率偏移以及频率偏移， 并计算出 该来自移动站 3的 CDMA码相对于基站 1的时偏校正， 频偏校正和功 率调整量， 以保证来自不同移动站的上行信号与基站 1实现上行同步， 即信号到达基站 1的时间、 中心频率和功率基本相同。 例如， 对于功率调整， 基站 1有一个期望的接收功率， 如果基站 1 实际接收到的来自移动站 3 的测距信号的实际接收功率大于期望接收 功率， 基站 1就将功率调整量设置为负值， 如果基站 1实际接收到的来 自移动站 3的测距信号的实际接收功率小于期望接收功率，基站 1就将 功率调整量设置为正值； 对于时偏校正， 基站 1要调整接收到的来自移 动站 3的信号与基站 1的开始接收信号的时间边界对齐。频偏的校正与 时偏的校正类似。

同时， 基站 1也会接收到来自中继站 2的测距报告消息， 其中 包含了中继站 对来自移动站 3的测距信号进行调整的时偏校正、 频 偏校正、功率调整量和中继站 2获取的移动站 3所用的 CDMA或 CAZAC 编码的码的信息和资源块编号。

因此，基站 1就收集了来自中继站 2的测距 4艮告消息和对来自移动 站 3的第一测距信号进^ "信号处理后的调整信息。

基站 1根据测距 4艮告消息和调整信息， 综合地考虑以下多种条件中 的一种或多种， 选择合适的基站 1或中继站 2作为移动站 3的接入站。 判断条件包括以下各项中的任一项或任多项：

-基站 1和中继站 2中负载较轻的；

-基站 1和中继站 2中的，移动站 3与之通信时消耗功率较少的； -基站 1和中继站 2中的， 移动站 3经由其进行接入时时延较短 的

-基站 1和中继站 2中的， 移动站 3经由其进行接入时传送路径 的整体吞吐量较大的；

-基站 1与中继站 2中的， 移动站 3经由其进行接入时错误重传 次数最少的。

在一个变化的实施例中， 基站 1 收到来自多个中继站的测距报 告消息， 且基站 1获取了来自移动站 3的第一测距信号进行信号处理 后的调整信息。 则基站 1根据上述判断条件， 从中选择基站 1或者多个 中继站的其中之一作为移动站 3的接入站。

当采用上述各项中任多项进行判断时， 各项中的指标可根据进 行适当加权然后进行组合作为判断基准， 其中的加权系数可根据实 际情况或人为确定， 这应是本领域技术人员应能理解的， 在此无需 赘言。

如果基站 1选择基站 1作为移动站 3的接入站时， 基站 1将测 距应答消息通过公共信道广播发送给移动站 3。 其中， 测距应答消息 中包括其中包含了基站 1对来自移动站 3的测距信号进行调整的时偏 校正、 频偏校正、 功率调整量和基站 1获取的移动站 3所用的 CDMA 或 CAZAC编码的码的信息以及接收到所述码的测距资源块编号 ,此外， 还包括分配给移动站 3的基本管理连接和主管理连接的标识符， 以便与 移动站 3以基本管理连接为标识符在专用信道上与基站 1交互测距信号 /测距应答消息， 并相应地调整物理层参数， 直至基站 1发送给移动站 3 的测距应答消息含有成功状态的标识。

如果基站 1选择中继站 2作为移动站 3的接入站时，其在与中继 站通信的专用信道上或者可以在发送数据的数据信道上将这个指示 中继站 2作为移动站 3的接入站的指示消息发送给中继站 2。优选地 该指示消息中包括中继站用于发送测距报告消息所用的帧的编号， 或者， 该指示消息中包括中继站 2对来自移动站 3的测距信号进行调 整的时偏校正、 频偏校正、 功率调整量和中继站 2获取的移动站 3所用 的 CDMA码或 CAZAC码信息及占用中继站上的测距资源块的编号。

在接收到来自基站 1的指示信息后， 中继站 2在公共信道上向移动 站 3发送测距应答消息。该测距应答消息中包括中继站 2对来自移动 站 3的测距信号进行调整的时偏校正、 频偏校正、 功率调整量和中继站 2获取的移动站 3所用的 CDMA码或 CAZAC码信息以及测距资源块编 号， 此外， 还包括基本管理连接和主管理连接标识符， 以便与移动站 3 以基本管理连接为标识符的专用信道上与中继站 2 交互测距信号 /响应 消息， 并相应地调整物理层参数， 直至中继站 2发送给移动站 3的测距 应答消息含有成功标识的状态。

上述实施例对应了移动站 3收到一个中继站 2与一个基站 1的广播 消息的情景。 在一个变化的实施例中， 多个中继站 2分别使用的第二资 源集合中的互无交集的子资源集合，用于其为移动站 3分配上行测距资 源块。 则移动站 3会收到来自多个中继站 2广播消息， 该多个广播消息 中分别包括为移动站 3 分配的用于发送上行测距信号的各个不同的资 源块。 此外， 移动站 3还收到来自基站 1的广播消息， 其中， 包括为移 动站 3分配的用于发送上行测距信号的第 5号资源块的资源块编号 5。 移动站 3以第 5号资源块发送测距信号。

因此， 在步骤 S7，中， 多个中继站分别会在其对应的资源块上收到 来自移动站 3的第二测距信号。

在步骤 S8，中， 多个中继站会根据接收到的第二测距信号， 生成多 个测距报告消息。

在步驟 S9，中， 多个中继站将多个测距报告消息报告给基站 1。

在步骤 S10，中，基站 1根据多个测距报告消息和来自移动站 3的第 一测距信号， 根据多个测距报告消息和第一测距信号， 根据预定规则， 综合地选择其中之一 ^：为移动站 3的接入站，并将这个指示信息通过专 用信道发送给被选中的中继站或者，若选中基站 1为移动站 3的接入站， 则直接将测距应答消息通过公共信道发送给移动站 3。

在上述实施例的一个变化例中， 多个不同的且距离足够远的中继站 (也即，移动站以一个资源向一个中继站所发送的测距信号不会对另一 个以相同的资源发送测距信号的移动站与另一个中继站之间的通信造 成干扰）可以复用同一个或多个资源块。

对于根据本发明， 移动站在切换小区， 或重新进入网络时的进行测 距操作， 与以上初始测距时的类似， 在此不再赘述。

在另一个变化的实施例中， 移动站 3进行周期性测距。 基站 1与中 继站 2分别在广播消息中的上行映射（UL-MAP ) 内向本移动站 3指示 了与基站 1对应的用于周期性测距的第一通信资源，和与中继站 2对应 的用于周期性测距的第二通信资源。 当本移动站 3在内部维护的与基站 1和与中继站 2的周期性测距的定时器到期以后， 在步骤 S3 中， 本移 动站 3根据广播信号中的上行映射（ UL-MAP )内指示的第一通信资源， 和第二通信资源，并在步骤 S4和 S5中向基站 1与中继站 2发送周期测 距信号。 而在步骤 S6和步驟 S⁷, 基站 1从以用于周期测距的第一通信 资源接收的信号中检测出移动站 3的周期测距的第一测距信号， 中继站 2从以用于周期测距的第二通信资源接收的信号中检测出移动站 3的周 期测距的第二测距信号。 而后的步骤与以上实施例中的类似， 在此不再 赘述。

以上对本发明的实施例进行了描述， 但是本发明并不局限于特 定的系统、 设备和具体协议， 本领域内技术人员可以在所附权利要 求的范围内做出各种变形或修改。

图 3是才艮据本发明一个具体实施例， 无线通信网络的移动站 3 中 用于与基站 1和中继站 2进行测距操作的第一操作装置的装置框图。 图 3所示的第一操作装置 10位于以图 1所示的移动站 3中。 第一操作 装置 10包括第一检测装置 100, 第一确定发送装置 101， 第一获取装置 102， 发射功率确定装置 103和第一发送装置 104。 其中， 第一检测装置 100还包括第一接收装置 1000和第二检测装置 1001。

首先， 接收装置 1000接收首先分别接收到来自基站 1和中继站 2 的广播信号。 广播信号包括前导符号 （preamble ) , 标识小区的类型的 信息， 也即表示该小区是基站小区还是中继站小区）， 中继站的类型与 基站的类型不同， 以及小区标识号等。 由于中继站 2所发送的前导符号 中插入了不同于基站 1的中继的标识信息， 因此， 移动站 3即可以从该 标识信息中识别出该广播消息来源于中继站。

前导符号是用于移动站 3做下行同步的参考信号，是一个特殊的时 域周期信号， 因此， 第二检测装置 1001 可以通过前导符号， 检测下行 信号的质量。 本领域技术人员理解， 移动站 3还可以使用其他方式获取 下行信号的质量， 在此不再赘述。

若第二检测装置 1001接收到的来自基站 1和中继站 2的广播信号， 例如， 为前导符号的功率大于一定的阔值， 例如， 第二检测装置 1001 检测出分别来自基站 1 和中继站 2 的前导符号的接收功率均大于 -85dBm, 则第一确定发送装置 101 确定可以解码紧随在广播信号后面 的广播消息， 并且确定可能需要向基站 1和中继站 2发送测距信号。 第一获取装置 102根据前导符号进行下行同步后， 开始解析基站 1 和中继站 ² 在公共信道上利用不同时频资源分别发送的第一广播消息 和第二广播消息， 以分别获取第一资源指示信息， 以及第二资源指示信 息。 优选地， 在一个实施例中， 基站 1和中继站 2分别将第一资源集合 中的多个资源块和第二资源集合中的多个资源块的指示信息在第一广 播消息和第二广播消息中发送给移动站 3， 则移动站 3分别从第一资源 集合中的多个资源块和第二资源集合中的多个资源块随机选择一个第 一资源块和一个第二资源块进行发送， 因为移动站 3不知道其他移动站 选择的时频资源位置， 只能随机选择一个时频资源发送上行测距信号， 以減少与其他移动站使用的相同资源块的概率。 在本实施例中， 为简明 起见， 移动站 3选择以第 5号资源块发送第一测距信号， 以第 17号资 源块发送第二测距信号。 在另一个实施例中， 基站 1和中继站 2分别随 机选择了第 5号资源块和第 17号资源块， 则移动站 3通过解析第一广 播消息和第二广播消息，知晓其应以第 5号资源块向基站 1发送第一测 距信号， 并知晓其应以第 17号资源块向移动站 3发送第二测距信号。

优选地， 广播消息中还包括等效全向辐射功率 （EIRP), 第一获取 装置 102获取的来自基站 1和中继站 2的第一广播消息和第二广播消息 中分别包含的基站 1的第一 EIRP值和中继站 2的第二 EIRP值， EIRP 值即为基站 1和中继站 2的发送射功率、天线增益以及发射机到天线物 理连接的信号损耗之和。 此外， 根据第一获取装置 102接收到第一广播 消息和第二广播消息所用的第一接收功率和第二接收功率， 则用第一 EIRP值与第一接收功率的差值， 则发射功率确定装置 103即可估计出 上行的发送第一测距信号的发射功率； 而用第二 EIRP值与第二接收功 率的差值， 即可估计出上行的发送第二测距信号的发射功率。 此处， 我 们是做了这样的等效， 即上行信¾与下行信道是对称的， 因此可以用下 行链路质量来估计上行的链路质量。 本领域技术人员可以理解， 在时分 双工（TDD ) 系统中， 上、 下行链路处于同一频段不同时隙， 因此， 上 下行信道基本对称。 而对于频分双工（FDD ) 系统， 虽然上、 下行链路 的频段不同， 但是与工作频率相比可以忽略不计， 因此， 也近似地将视 为将下行的路径损耗作为估计的上行的路径损耗。

并且， 移动站 3向基站 1和中继站 2发送测距信号， 例如 CDMA 码或 CAZAC码， 所使用的发射功率通过开环功控进行调整。 该发射功 率可以通过开环功控进行调整。 在开环功控中， 首先， 移动站 3才艮据下 行链路接收到的信号质量， 对信号衰落情况进行估计。 当移动站 3接收 到的来自基站 1和中继站 2的信号很强时，表明移动站 3与基站 1和中 继站 2之间距离很近， 或者是有一个很好的传播路径。 这时移动站 3可 以降低它的发射功率； 相反， 就增加发射功率以抵消信道衰减。 我们理 解， 在小区进入阶段， 因为基站 1不知道移动站 3是否会接入其下， 因 此， 无法对该移动站 3进行闭环功控。 开环功控的原则是以足够的但是 尽可能低的功率发射， 以避免对其他用户造成干扰。

然后，第一发送装置 104以第 5号资源块按照第一测距信号的发射 功率发送第一测距信号； 第一发送装置 104以第 17号资源块按照第二 测距信号的发射功率发送第二测距信号。 其中， 第一测距信号与第二测 距信号相同， 均为移动站 3从已知的 CDMA码集中随机选择的， 用来 标识自己的标识信息。 若移动站 3 采用等幅零自相关序列 （CAZAC ) 的编码格式，则移动站 3从已知的 CAZAC码集中随机选择的其中之一， 用来标识自己的标识信息。 CDMA码集和 CAZAC码集中的所有码是基 站 1和中继站 2都巳知晓的。

如果第一发送装置 104在向基站 1和中继站 2发送第一测距信号和 第二测距信号后，超过移动站 3本地设定的接收测距应答信号的规定的 时间后， 仍未收到来自基站 1和中继站 2任何一方的测距应答消息， 则 发射功率确定装置 103调整其发射功率和随机选择新的序列（ CDMA码 或 CAZAC码） , 优选地， 分别增大向基站 1发送测距信号的第一发射 功率， 并调整向中继站 2发送测距信号的第二发射功率。 并以经调整的 第一发射功率和新序列重发第一测距信号， 以经调整的第二发射功率和 新序列重发第二测距信号。 当发射功率达到移动站 3允许的发射功率阈 值，或者第一获取装置 102接收到来自基站 1或中继站 2的测距应答消 息时，第一发送装置 104才停止继续向基站 1发送第一测距信号并停止 向中继站 2发送第二测距信号。

在一个变化的是实施例中，如果第一发送装置 104在向基站 1和中 继站 2发送第一测距信号和第二测距信号后， 超过规定的时间后， 仍未 收到来自基站 1和中继站 2任何一方的测距应答消息，则第一发送装置 104仍以第一发射功率和第二发射功率分别向基站 1和中继站 2发送第 一测距信号和第二测距信号，直至其重发的次数分别超过了向基站 1和 中继站 2重发的次数的阈值。

图 4是才艮据本发明的一个具体实施例，无线通信网络的基站 1中用 于与移动站 3和中继站 2进行测距操作的第二操作装置 20的装置框 图。 图 4所示的第二操作装置 20位于以图 1所示的基站 1中。 其中， 第二操作装置 20包括第三发送装置 200, 第三检测装置 201 , 第二获取 装置 202和接入控制装置 203。

第三发送装置 200发送第一广播消息，其中第一广播消息包含用于 指示移动站 3用来向基站 1发送上行测距信号的第一通信资源的第一资 源指示信息， 具体地， 优选地， 第三发送装置 200将第一资源集合中的 多个资源块（也即第一通信资源） （其中， 本说明书使用 "资源块" 用 以表示互不干扰的通信资源， 例如不同时隙、 子载波等通信资源）的相 关指示信息发送出去； 中继站 2将第二资源集合中的多个资源块（也即 第二通信资源）的相关指示信息发送出去； 第一资源集合与第二资源集 合完全不同， 因此， 也保证了基站 1和中继站 2不会将相同的时频资源 分配给移动站 3作为发送上行测距信号的时频资源。移动站 3 自己分别 从第一资源集合中的多个资源块中随机选择一个自己与基站 1 进行通 信的第一时频资源， 减少与其他移动站使用的相同资源块的概率； 并从 第二资源集合中的多个资源块中随机选择一个自己与中继站进行通信 的第二时频资源， 减少与其他移动站使用的相同资源块的概率。 在另一 种情况下， 第三发送装置 200只会从第一资源集合， 例如， 资源块编号 为 0-9的资源块中随机选择其中的一个资源块作为用于移动站 3向基站 1发送上行测距信号的第一时频资源， 而中继站 2只会从第二资源集合 (例如， 资源块编号为 10-20的资源块） 中随机选择其中的一个资源作 为用于移动站 ³向中继站 2发送上行测距信号的第二时频资源，第一资 源集合与第二资源集合完全不同， 因此， 也保证了基站 1和中继站 2不 会将相同的时频资源分配给移动站 3 作为发送上行测距信号的时频资 源。 例如基站 1随机选择了第 5号资源块（也即第一通信资源）， 而中 继站 2随机选择了第 17号资源块（也即第二通信资源）分别作为移动 站 3发送上行测距信号的资源，则第三发送装置 200和中继站 2分别将 指示第 5号资源块的资源块编号 5，和指示第 17号资源块的资源块编号 17在广播消息中的 UL-MAP, 也即上行映射中发送出去。

当第三发送装置 200分别将包含第一资源集合中的多个资源块的 指示信息在第一广播消息中发送给移动站 3， 以供移动站 3做选择， 则 第三检测装置 201在其提供的多个资源块上进行信号检测。在另一个实 施例中，当第三发送装置 200发送第一广播消息后，当第三发送装置 200 和中继站 2 已经在第一广播消息和第二广播消息中分别包含指示移动 站 3发送测距信号的资源块为第 5号和第 17号资源块的指示信息时， 第三检测装置 201需要在第 5号资源块上进行信号检测。 优选地， 第三 检测装置 201判断其在第 5号资源块上收到的信号是否大于预定的信噪 比的阈值， 或者接收到的信号功率大于预定的信号功率阈值， 则第三检 测装置 201确定该信号为移动站 3发送的测距信号， 第三检测装置 201 从以第 5号资源块接收的信号中检测出移动站 3以第 5号资源块发送的 第一测距信号。

当第二获取装置 202接收到移动站 3发来的测距消息和中继站 2发 来的测距报告消息后， 接入控制装置 203根据移动站 3发来的第一测 距信号和中继站 2 汇报的测距报告消息， 按照预定规则选择基站 1 或中继站 2向所述移动站 3发送测距应答消息，并将所选择的基站 1 或中继站 2中的一个作为移动站 3的接入站。第二获取装置 202也会 接收到来自移动站 3的第一测距信号。 具体地， 以基站 1收到测距信 号为 CDMA码为例， 例如， 基站 1收到的 CDMA码为 01101110... , 则基站 1将收到的来自移动站 3的 CDMA码与基站 1已知的 CDMA码 集合中的所有码做互相关运算， 而可才艮据相关运算的结杲知晓移动站 3 发送了哪些码。

此外， 接入控制装置 203对接收到的来自移动站 3的 CDMA码的 测距信号进行处理，通过返回测距应答消息将不同移动站发出的信号调 整到以相差不多的功率， 相同的时间和相同的频率到达基站 1 的接收 机。 因此接入控制装置 203侧需要测量移动站 3的时间偏移、 功率偏移 以及频率偏移， 并计算出该来自移动站 3的 CDMA码相对于基站 1的 时偏校正， 频偏校正和功率调整量， 以保证来自不同移动站的上行信号 与基站 1实现上行同步， 即信号到达基站 1的时间、 中心频率和功率基 本相同。

例如， 对于功率调整， 接入控制装置 203有一个期望的接收功率， 如果第二获取装置 202实际接收到的来自移动站 3的测距信号的实际接 收功率大于期望接收功率，接入控制装置 203就将功率调整量设置为负 值，如果第二获取装置 202实际接收到的来自移动站 3的测距信号的实 际接收功率小于期望接收功率，接入控制装置 203就将功率调整量设置 为正值； 对于时偏校正， 接入控制装置 203要调整接收到的来自移动站 3的信号与第二获取装置 202的开始接收信号的时间边界对齐。 频偏的 校正与时偏的校正类似。

同时， 第二获取装置 202也会接收到来自中继站 2的测距报告 消息， 其中包含了中继站 2对来自移动站 3的测距信号进行调整的时 偏校正、频偏校正、功率调整量和中继站 2获取的移动站 3所用的 CDMA 或 CAZAC编码的码的信息和测距资源块编号。

因此， 第二获取装置 202就收集了来自中继站 2的测距报告消息和 对来自移动站 3的第一测距信号进行信号处理后的调整信息。

接入控制装置 203根据测距报告消息和调整信息， 综合地考虑以下 多种条件中的一种或多种， 选择合适的基站 1或中继站 2作为移动站 3 的接入站。 判断条件包括以下各项中的任一项或任多项：

-基站 1和中继站 2中负载较轻的；

-基站 1和中继站 2中的， 移动站 3与之通信时的消耗功率较少 的； -基站 1和中继站 2中的， 移动站 3经由其进行接入时传送时延 较短的；

-基站 1和中继站 2中的， 移动站 3经由其进行接入时传送路径 的整体吞吐量较大的；

-基站 1与中继站 2中的， 移动站 3经由其进行接入时错误重传 次数最少的。

在一个变化的实施例中， 基站 1 收到来自多个中继站的测距报 告消息， 且基站 1获取了来自移动站 3的第一测距信号进行信号处理 后的调整信息。 则基站 1根据上述判断条件， 从中选择基站 1或者多个 中继站的其中之一作为移动站 3的接入站。

当采用上述各项中任多项进行判断时， 各项中的指标可根据进 行适当加权然后进行组合作为判断基准， 其中的加权系数可根据实 际情况或人为确定， 这应是本领域技术人员应能理解的， 在此无需 赘言。

如果接入控制装置 203选择基站 1作为移动站 3的接入站时， 应 答消息发送装置将测距应答消息通过公共信道广播发送给移动站 3。 其中， 测距应答消息中包含了基站 1对来自移动站 3的测距信号进行 调整的时偏校正、频偏校正、功率调整量和基站 1获取的移动站 3所用 的 CDMA或 CAZAC编码的码的信息以及接收到所述码的测距资源块 编号， 此外， 还包括分配给移动站 3的基本管理连接和主管理连接的标 识符， 以便与移动站 3以基本管理连接为标识符在专用信道上与基站 1 交互测距信号 /响应消息， 并相应地调整物理层参数， 直至基站 1 发送 给移动站 3的测距应答消息含有成功状态的标识。

如果接入控制装置 203选择中继站 2作为移动站 3的接入站时， 其在与中继站通信的专用信道上或者可以在发送数据的数据信道上 将这个指示中继站 2作为移动站 3的接入站的指示消息发送给中继 站 2。优选地该指示消息中包括中继站用于发送测距报告消息所用的 帧的编号， 或者， 该指示消息中包括中继站 2对来自移动站 3的测距 信号进行调整的时偏校正、 频偏校正、 功率调整量和中继站 2获取的移 动站 3所用的 CDMA码或 CAZAC码信息及占用中继站上的测距资源 块的编号。

上述实施例对应了移动站 3收到一个中继站 2与一个基站 1的广播 消息的情景。 在一个变化的实施例中， 多个中继站 2分别使用的第二资 源集合中的互无交集的子资源集合，用于其为移动站 3分配上行测距资 源块。则移动站 3的第一获取装置 102会收到来自多个中继站 2广播消 息，该多个广播消息中分别包括为移动站 3分配的用于发送上行测距信 号的各个不同的资源块。 此外， 第一获取装置 102还收到来自基站 1的 广播消息， 其中， 包括为移动站 3分配的用于发送上行测距信号的第 5 号资源块的指示信息， 也即第 5号资源块的编号 5。 移动站 3根据资源 块信息， 发送测距信号。

因此， 多个中继站分别会在其对应的资源块上收到来自移动站 3的 笫二测距信号。 则多个中继站会根据接收到的第二测距信号， 生成多个 测距报告消息。 多个中继站将多个测距报告消息报告给基站 1。

基站 1的接入控制装置 203根据多个测距报告消息和来自移动站 3 的第一测距信号， 根据多个测距报告消息和第一测距信号， 根据预定规 则， 综合地选择其中之一做为移动站 3的接入站， 并将这个指示信息通 过专用信道发送给被选中的中继站或者，若选中基站 1为移动站 3的接 入站， 则直接将测距应答消息通过公共信道发送给移动站 3。

在上述实施例的一个变化例中，多个不同的且距离足够远的中继站

(也即，移动站以一个资源向一个中继站所发送的测距信号不会对另一 个以相同的资源发送测距信号的移动站与另一个中继站之间的通信造 成干扰）可以复用同一个或多个资源块。

对于根据本发明， 移动站在切换小区， 或重新进入网络时的进行测 巨操作， 与以上初始测距时的类似， 在此不再赘述。

在另一个变化的实施例中， 移动站 3进行周期性测距。 基站 1与中 继站 2分别在广播消息中的 UL-MAP上行映射内向本移动站 3指示了 与基站 1对应的用于周期性测距的第一通信资源，和与中继站 2对应的 用于周期性测距的第二通信资源。 当本移动站 3在内部维护的与基站 1 和与中继站 2的周期性测距的定时器到期以后，移动站 3的第一获取装 置 102根据广播信号中的 UL-MAP上行映射内指示的第一通信资源， 和第二通信资源， 第一发送装置 104向基站 1与中继站 2发送周期测距 信号。基站 1的第三检测装置 201从以用于周期测距的第一通信资源接 收的信号中检测出移动站 3的周期测距的第一测距信号， 中继站 2从以 用于周期测距的第二通信资源接收的信号中检测出移动站 3 的周期测 距的第二测距信号。 而后的装置所执行的操作与以上实施例中的类似， 在此不再赘述。

以上对本发明的实施例进行了描述， 但是本发明并不局限于特 定的系统、 设备和具体协议， 本领域内技术人员可以在所附权利要 求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (33)

1. 权 利 要 求 书

   1 · 一种在无线通信网络的移动站中用于与基站和中继站进行测 距操作的方法， 其中， 包括以下步骤：

   a. 当需要向所述基站和所述基站所辖的一个或多个中继站发送 测距信号时， 获取用于指示向所述基站发送测距信号的第一通信资 源的第一资源指示信息和向所述一个或多个中继站发送测距信号的 一个或多个第二通信资源的第二资源指示信息， 其中， 所述第一通 信资源与所述第二通信资源不同；

   b. 根据所述第一通信资源发送第一测距信号并根据所述第二通 信资源发送第二测距信号。
2. 2. 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 a之前 还包括：

   -分别检测与基站之间和与中继站之间的第一下行信号质量和 第二下行信号质量；

   -当所述第一下行信号质量和第二下行信号质量分别高于第一 和第二阈值， 则确定需要向所述基站发送所述第一测距信号并向所 述中继站发送所述第二测距信号。
3. 3. 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述检测与基站 之间和与中继站之间的第一下行信号质量和第二下行信号质量的步 骤包括：

   -接收分别来自所述基站和来自所述中继站的第一下行信号和 第二下行信号；

   -根据所述第一下行信号和第二下行信号来检测所述第一下行 信号质量和第二下行信号质量。
4. 4. 根据权利要求 3所述的方法， 其中， 所述第一下行信号包括 第一广播消息， 所述第二下行信号包括第二广播消息， 其特征在于, 所述检测与基站之间和与中继站之间的第一下行信号质量和第二下 行信号质量的步骤包括： -根据所述第一广播消息和第二广播消息来检测所述第一下行 信号质量和所述第二下行信号质量；

   其中， 所述步骤 a还包括：

   -当需要向所述基站和所述中继站发送测距信号时， 由所述第 一和第二广播消息中分别提取所述第一资源指示信息和第二资源指 示信息。
5. 5. 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 在所述步骤 a之 前还包括：

   -当所述移动站为周期性地向所述基站发送所述第一测距信号 和向所述中继站发送所述第二测距信号时， 判断是否已到预定发送 时间；

   -若已到预定发送时间， 则确定需要向所述基站发送所述第一 测距信号和向所述中继站发送所述第二测距信号。
6. 6. 根据权利要求 1至 5中任一项所述的方法， 其特征在于， 还 包括：

   C. 当自发送所述第一和第二测距信号起超过预定时间仍未收到 来自所述基站的第一测距应答消息， 也未收到来自所述中继站的第 二测距应答消息时， 返回所述步骤 b, 直至满足预定条件。
7. 7. 根据权利要求 6所述的方法， 其特征在于， 所述第一通信资 源包括与所述基站对应的一个或多个第一时频资源， 所述第二通信 资源包括与所述中继站对应的一个或多个第二时频资源，所述步骤 b 还包括：

   bl . 从所述一个或多个第一时频资源中随机选择一个第一时频 资源； 从所述一个或多个第二时频资源中随机选择一个第二时频资 源；

   b2. 根据所选择的第一时频资源按第一发射功率发送所述第一 测距信号并根据所选择的第二时频资源按第二发射功率发送所述第 二测距信号；

   所述步骤 c还包括： 当自发送所述第一和第二测距信号起超过 预定时间仍未收到来自所述基站的第一测距应答消息， 也未收到来 自所述中继站的第二测距应答消息时， 将所述第一发射功率增大第 一预定功率增量和 /或将所述第二发射功率增大第二预定功率增量， 返回所述步骤 b, 直至满足预定条件。
8. 8. 根据权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 在所述步骤 b之 前还包括步骤 t:

   根据所述第一下行信号来确定所述第一发射功率， 和根据所述 第二下行信号确定所述第二发射功率。
9. 9. 根据权利要求 6至 8中任一项所述的方法， 其特征在于， 所 述预定条件包括：

   -重复发送所述第一测距信号和第二测距信号的次数超过预定 次数； 或

   ―所述第一发射功率达到第一预定功率阈值且所述第二发射功 率达到第二预定功率阈值。
10. 10. 根据权利要求 1至 9中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 a还包括：

    当需要向多个中继站发送多个第二测距信号时， 向所述多个中 继站发送测距信号， 其中， 向所述多个中继站中多个相邻中继站发 送测距信号的多个第二通信资源互不相同，向所述多个中继站中多个 非相邻中继站发送测距信号的多个第二通信资源为相同。
11. 11. 一种在无线通信网络的基站中用于与移动站和中继站进行 测距操作的方法， 其中， 包括以下步骤：

    i. 获取来自所述移动站的以与本基站对应的第一通信资源发送 的第一测距信号， 和来自一个或多个中继站的用于报告所述移动站 以与所述一个或多个中继站对应的第二通信资源发给所述一个或多 个中继站的第二测距信号的测距报告消息， 其中， 所述第一通信资 源与所述第二通信资源不同；

    ii. 根据所述第一测距信号和所述测距报告消息， 按照预定规则 选择所述本基站或所述一个或多个中继站中的一个向所述移动站发 送测距应答消息， 并将所选择的所述本基站或所述一个或多个中继 站中的一个作为所述移动站的接入站。
12. 12. 根据权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 所述的预定规 则包括以下各项中的任一项或任多项：

    - 所述基站和多个中继站中负载较轻的；

    - 所述基站和多个中继站中的， 移动站与之通信时耗功率较少 的；

    - 所述基站和多个中继站中的，移动站经由其进行接入时延较短 的；

    - 所述基站和多个中继站中的，移动站经由其进行接入时传送路 径的整体吞吐量较大的；

    - 所述基站与多个中继站中的，移动站经由其进行接入时错误重 传次数最少的。
13. 13. 根据权利要求 11或 12所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 i之前还包括以下步驟：

    - 发送第一广播消息， 其中， 所述第一广播消息包括与所述本基 站所对应的第一通信资源指示信息， 所述第一通信资源指示信息用 于指示移动站向所述基站发送测距信号的第一通信资源。
14. 14. 根据权利要求 11至 13中任一项所述的方法， 其特征在于， 当所述移动站需要向多个中继站发送多个第二测距信号时， 所述移 动站向所述多个中继站中多个相邻中继站发送测距信号的多个第二 通信资源互不相同， 所述移动站向所述多个中继站中多个非相邻中 继站发送测距信号的多个第二通信资源为相同。
15. 15. 根据权利要求 11至 14中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 i还包括：

    -根据所述第一通信资源，从以所述第一通信资源接收的信号中 检测出所述移动站以所述第一通信资源发送的所述第一测距信号。
16. 16. 一种在无线通信网絡的移动站中用于与基站和中继站进行 测距操作的第一搡作装置， 其中， 包括 i 第一获取装置， 用于当需要向所述基站和所述基站所辖的一个 或多个中继站发送测距信号时， 获取用于指示向所述基站发送测距 信号的第一通信资源的第一资源指示信息和向所述一个或多个中继 站发送测距信号的一个或多个第二通信资源的第二资源指示信息， 其中， 所述第一通信资源与所述第二通信资源不同；

    第一发送装置， 用于以所述第一通信资源发送第一测距信号并 以所述第二通信资源发送第二测距信号。
17. 17. 根据权利要求 16所述的第一操作装置， 其特征在于， 还包 括：

    第一检测装置， 用于分别检测与基站之间和与中继站之间的第 一下行信号盾量和第二下行信号质量；

    第一确定发送装置， 用于当所述第一下行信号质量和第二下行 信号质量分别高于第一和第二阈值， 则确定需要向所述基站发送所 述第一测距信号并向所述中继站发送所述第二测距信号。
18. 18. 根据权利要求 17所述的笫一 作装置， 其特征在于， 所述 第一检测装置包括：

    接收装置， 用于接收分别来自所述基站和来自所述中继站的第 一下行信号和第二下行信号；

    第二检测装置， 用于根据所述第一下行信号和第二下行信号来 检测所述第一下行信号质量和第二下行信号质量。
19. 19. 根据权利要求 18所述的第一操作装置， 其中， 所述第一下 行信号包括第一广播消息， 所述第二下行信号包括第二广播消息， 其特征在于， 所述第二检测装置还用于：

    -根据所述第一广播消息和第二广播消息来检测所述第一下行 信号质量和所述第二下行信号质量；

    其中， 所述第一获取装置还用于：

    -当需要向所述基站和所述中继站发送测距信号时， 由所述第 一和第二广播消息中分别提取所述第一资源指示信息和第二资源指 示信息。
20. 20. 根据权利要求 16所述的第一操作装置， 其特征在于， 还包 括：

    第一判断装置， 用于判断当所述移动站为周期性地向所述基站 发送所述第一测距信号和向所述中继站发送所述第二测距信号时， 判断是否已到预定发送时间；

    第二确定发送装置， 用于若已到预定发送时间， 则确定需要向 所述基站发送所述第一测距信号和向所述中继站发送所述第二测距 信号。
21. 21. 根据权利要求 16至 20中任一项所述的第一操作装置，其特 征在于， 还包括：

    第二判断装置， 用于当自发送所述第一和第二测距信号起超过 预定时间仍未收到来自所述基站的第一测距应答消息， 也未收到来 自所述中继站的第二测距应答消息时， 执行所述第一发送装置和所 述笫二判断装置所进行的操作， 直至满足预定条件。
22. 22. 根据权利要求 21所述的第一操作装置， 其特征在于， 所述 第一通信资源包括与所述基站对应的第一时频资源， 所述第二通信 资源包括与所述中继站对应的第二时频资源， 所述第一发送装置还 包括：

    第二发送装置， 用于以所述第一时频资源按第一发射功率发送 所述第一测距信号并以所述第二时频资源按第二发射功率发送所述 第二测距信号；

    所述第二判断装置还用于： 当自发送所述第一和第二测距信号 起超过预定时间仍未收到来自所述基站的第一测距应答消息， 也未 收到来自所述中继站的第二测距应答消息时， 将所述第一发射功率 增大第一预定功率增量和 /或将所述第二发射功率增大第二预定功率 增量， 执行所述第一发送装置和所述第二判断装置所进行的操作， 直至满足预定条件。
23. 23. 根据权利要求 22所迷的第一操作装置， 其特征在于， 还包 括发射功率确定装置， 用于根据所述第一下行信号来确定所述第一 发射功率， 和根据所述第二下行信号确定所述第二发射功率。
24. 24. 根据权利要求 21至 23中任一项所述的第一操作装置，其特 征在于， 所述预定条件包括：

    -重复发送所述第一测距信号和第二测距信号的次数超过预定 次数； 或

    -所述第一发射功率达到第一预定功率阈值且所述第二发射功 率达到第二预定功率阈值。
25. 25. 根据权利要求 16至 24中任一项所述的第一操作装置， 其 特征在于， 所述第一获取装置还用于，

    当需要向多个中继站发送多个第二测距信号时， 向所述多个中 继站发送测距信号， 其中， 向所述多个中继站中多个相邻中继站发 送测距信号的多个第二通信资源互不相同，向所述多个中继站中多个 非相邻中继站发送测距信号的多个第二通信资源为相同。
26. 26. 一种在无线通信网络的基站中用于与移动站和中继站进行 测距操作的第二操作装置， 其中， 包括：

    第二获取装置， 用于获取来自所述移动站的以与本基站对应的 第一通信资源发送的第一测距信号， 和来自一个或多个中继站的用 于 4艮告所述移动站以与所述一个或多个中继站对应的第二通信资源 发给所述一个或多个中继站的第二测距信号的测距报告消息， 其中， 所述第一通信资源与所述第二通信资源不同；

    接入控制装置， 用于根据所述第一测距信号和所述测距报告消 息， 按照预定规则选择所述本基站或所述一个或多个中继站向所述 移动站发送测距应答消息， 并将所选择的所述本基站或所述一个或 多个中继站中的一个作为所述移动站的接入站。
27. 27. 根据权利要求 26所述的第二操作装置， 其特征在于， 所述 的预定规则包括以下各项中的任一项或任多项：

    - 所述基站和多个中继站中负载较轻的；

    - 所述基站和多个中继站中的，移动站与之通信时消耗功率较少 的； - 所述基站和多个中继站中的，移动站经由其进行接入时传送时 延较短的；

    - 所述基站和多个中继站中的，移动站经由其进行接入时传送路 径的整体吞吐量较大的；

    - 所述基站与多个中继站中的，移动站经由其进行接入时错误重 传次数最少的。
28. 28. 根据权利要求 26或 27所述的第二操作装置， 其特征在于， 还包括：

    第三发送装置， 用于发送第一广播消息， 其中， 所述第一广播 消息包括与所述本基站所对应的第一通信资源指示信息， 所述第一 通信资源指示信息用于指示移动站向所述基站发送测距信号的第一 通信资源。
29. 29. 根据权利要求 26至 28中任一项所述的第二操作装置， 其 特征在于， 当所述移动站需要向多个中继站发送多个第二测距信号 时， 所述移动站向所述多个中继站中多个相邻中继站发送测距信号 的多个第二通信资源互不相同， 所述移动站向所述多个中继站中多 个非相邻中继站发送测距信号的多个第二通信资源为相同。
30. 30. 根据权利要求 26至 29中任一项所述的第二操作装置，其特 征在于， 所述第二获取装置还包括：

    第三检测装置， 用于根据所述第一通信资源， 从以所述第一通 信资源接收的信号中检测出所述移动站以所述第一通信资源发送的 所述第一测距信号。
31. 31. 一种在无线通信网络中的移动站， 其特征在于， 包括根据权 利要求 16至 25中任一项所述的用于与基站和中继站进行测距操作 的第一操作装置。
32. 32. —种在无线通信网络中的基站， 其特征在于， 包括根据权利 要求 26-30中任一项所述的用于与移动站和中继站进行测距操作的 第二操作装置。
33. 33. 一种在无线通信网络中用于基站、中继站及移动站之间的测 距操作的方法， 其中， 包括以下步骤：

    A. 当需要向所述基站和所述基站所辖的一个或多个中继站发 送测距信号时， 所述移动站获取用于指示向所述基站发送测距信号 的第一通信资源的第一资源指示信息和向所述一个或多个中继站发 送测距信号的一个或多个第二通信资源的第二资源指示信息， 其中， 所述第一通信资源与所述第二通信资源不同；

    B. 所述移动站根据所述第一通信资源发送第一测距信号并根 据所述第二通信资源发送第二测距信号；

    C. 所述基站获取来自所述移动站的以与本基站对应的笫一通 信资源发送的第一测距信号；

    所述步骤 B之后还包括：

    I . 所述一个或多个中继站中的每个中继站获取来自所述移动站 的以与所述中继站相对应的第二通信资源发送的所述第二测距信 号；

    II. 所述一个或多个中继站中的每个中继站根据其所获取的第 二测距信号， 向所述基站发送测距报告消息；

    III. 所述基站获得来自所述各个中继站的测距报告消息； 在所述步骤 III之后且在所述步骤 C之后， 还包括：

    - 所述基站根据所述第一测距信号和所述测距报告消息，按照预 定规则选择所述本基站或所述一个或多个中继站中的一个来向所述 移动站发送测距应答消息， 并将所选择的所述本基站或所述一个或 多个中继站中的一个作为所述移动站的接入站。