CN103444098B - 在无线通信系统中用于测距的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

所提供的是在无线通信系统中用于测距的方法和设备。一种机器到机器(M2M)设备从基站接收高级空中接口-系统配置描述符(AAI-SCD)消息，该AAI-SCD消息包括与用于M2M设备的专用测距信道有关的信息和M2M参数变化计数，并且经由专用测距信道尝试对基站测距。此时，M2M参数变化计数命令在AAI-SCD消息中的有关专用测距信道的信息去改变。

Description

在无线通信系统中用于测距的方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信系统，并且具体地，涉及在无线通信系统中用于测距的方法和装置。
背景技术
电气与电子工程师协会(IEEE)802.16e标准在2007年由ITU-无线电通信部门(ITU-R)（其是国际电信联盟(ITU)的一个部门）以“WMAN-OFDMATDD”的名称作为用于国际移动电信(IMT)-2000的第六个标准采用。高级IMT系统已经由ITU-R作为遵循IMT-2000的下一代(即，第四代)移动通信标准准备。为建立现有的IEEE802.16e的修改标准的目的，由IEEE802.16工作组(WG)确定实施802.16m项目，作为用于高级IMT的系统的标准。如可以在以上的目的中看到的，802.16m标准具有二个方面，也就是说，来自过去的连续性(即，现有的802.16e标准的修改)，和到将来的连续性(即，用于下一代高级IMT系统的标准)。因此，802.16m标准需要满足高级IMT系统的所有需求，同时保持与符合802.16e标准的移动WiMAX系统的兼容性。
基于IEEE802.16e标准和IEEE802.16m标准，正在对机器到机器(M2M)通信优化的IEEE802.16p标准进行开发。M2M通信可以定义为在没有任何人的互动的情况下，在用户站和服务器之间，或者在核心网络中在用户站之间执行的信息交换。在IEEE802.16p标准中，正在对IEEE802.16标准的媒体访问控制(MAC)的增强，和在许可的频带中正交频分多址(OFDMA)物理层(PHY)的最小变化进行论述。由于对IEEE802.16p标准的论述，在许可的频带中需要宽的区域无线覆盖，并且为了观察和控制的目的，可以提高应用自动的M2M通信的范围。
当接入网络的时候，由许多的M2M应用需要的要求显著地不同于对于人启动或者人控制的网络访问的要求。M2M应用可以包括车载电信息业务、生物传感器保健监视、远程维护和控制、智能测量、消费者设备的自动服务等等。M2M应用的要求可以包括非常低的功率消耗、大量的设备、短的突发传输、设备损害检测和报告、改进的设备认证等等。
测距意味着用于在UE和BS之间保持射频(RF)通信质量的过程。按照该测距，可以准确地获得定时偏移、频率偏移和功率调整，并且UE的传输可以与BS对准。多个M2M设备可以互相执行基于竞争的测距。多个M2M设备可以属于一个M2M组。属于相同的M2M组的M2M设备共享相同的M2M服务应用和/或相同的M2M用户的准则。
同时，M2M设备需要发送的数据不经常地产生，并且存在发送或者接收数据需要的时间也将非常短的高可能性。因此，当M2M设备发送或者接收数据的部分被除去的时候，可以预料的是M2M设备在大部分时间期间将以空闲模式工作。但是，当寻呼消息被从网络发送给M2M设备，以便发送数据给属于空闲模式的许多的M2M设备时，接收寻呼消息的多个M2M设备可以同时地执行测距，以便接收数据。假设M2M设备可以仅仅在连接状态接收数据。此外，甚至当可以预料数据被从属于特定M2M组的多个M2M设备同时地发送给M2M服务器时，多个M2M设备可以同时地执行测距。
因此，用于M2M设备的专用测距信道和资源需要被配置，以便防止冲突，并且当多个M2M设备尝试测距的时候，将对现有的人型通信(HTC)设备的影响减到最小。
发明内容
技术问题
本发明提供在无线通信系统中用于测距的方法和装置。本发明提供用于测距的方法和装置，具有仅仅对于M2M设备分配专用测距信道的优点。
技术方案
在一个方面中，提供了一种在无线通信系统中用于由机器到机器(M2M)设备测距的方法。该方法包括：从基站接收系统配置描述符(AAI-SCD)消息，所述系统配置描述符(AAI-SCD)消息包括与用于M2M设备的专用测距信道有关的信息和M2M参数变化计数，并且通过专用测距信道尝试对基站测距。M2M参数变化计数表示在AAI-SCD消息中的有关专用测距信道的信息被改变。
每当有关专用测距信道的信息被改变时，M2M参数变化计数可以增加1mod16。
M2M参数变化计数可以是1至15中的一个的整数。
AAI-SCD消息可以包括与用于M2M设备的一组专用测距码有关的信息。
可以基于在该一组专用测距码之中选择的一个专用测距码来尝试测距。
该一个专用测距码可以是与寻呼顺序mod专用测距码的数目相对应的专用测距码。
该方法可以进一步包括接收包括M2M参数变化计数的寻呼广告(AAI-PAG-ADV)消息。
AAI-PAG-ADV消息可以包括基于被寻呼的M2M设备的数目而确定的测距窗口大小。
可以在通过寻呼顺序mod测距窗口大小而计算的测距机会中尝试测距。
可以在通过M2M设备的标识符(ID)mod测距窗口大小而计算的测距机会中尝试测距。
AAI-PAG-ADV消息可以包括用于M2M组的测距访问类型指示符，在该M2M组中包括M2M设备。
在另一个方面中，提供了一种在无线通信系统中的机器到机器(M2M)设备。M2M设备包括：射频(RF)单元，其发送或者接收无线电信号，和处理器，其与RF单元连接，并且被配置为：从基站接收系统配置描述符(AAI-SCD)消息，该系统配置描述符(AAI-SCD)消息包括与用于M2M设备的专用测距信道有关的信息和M2M参数变化计数，通过专用测距信道尝试对基站测距。M2M参数变化计数表示在AAI-SCD消息中的有关专用测距信道的信息被改变。
有益效果
按照本发明的实施例，当许多的M2M设备同时尝试测距的时候，有可能降低冲突的可能性。
附图说明
图1示出无线通信系统。
图2示出基本M2M服务系统架构。
图3示出高级的M2M服务系统架构。
图4示出IEEE802.16e帧结构的示例。
图5示出IEEE802.16m帧结构的示例。
图6示出IEEE802.16e的测距过程的示例。
图7示出IEEE802.16m的测距过程的示例。
图8示出用于建议的测距方法的实施例。
图9是示出实现本发明的实施例的无线通信系统的框图。
具体实施方式
以下的技术可以在各种各样的无线通信系统中使用，诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)，和单个载波频分多址(SC-FDMA)。CDMA可以使用无线电技术，诸如，通用陆上无线电接入(UTRA)或者CDMA2000来实现。TDMA可以使用无线电技术，诸如，全球数字移动电话系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/用于GSM演进(EDGE)的增强的数据速率来实现。OFDMA可以使用无线电技术，诸如IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802-20或者演进的UTRA(E-UTRA)来实现。IEEE802.16m是IEEE802.16e的演进，并且其提供与基于IEEE802.16e的系统的向后兼容。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作项目(3GPP)长期演进(LTE)是使用演进的UMTS陆上无线电接入(E-UTRA)的演进UMTS(E-UMTS)的一部分，并且其在下行链路(DL)中采用OFDMA，并且在上行链路(UL)中采用SC-FDMA。LTE-A(高级)是3GPPLTE的演进。
IEEE802.16m主要地作为一个示例描述以便使描述清楚，但是，本发明的技术精神不局限于IEEE802.16m。
图1示出无线通信系统。
参考图1，无线通信系统10包括一个或多个基站(BS)11。BS11对相应的地理区(通常称作“小区”)15a、15b和15c提供通信服务。小区的每个可以划分为许多的区域(称作“扇区”)。用户设备(UE)12可以是固定的或者移动的，并且可以称为另一个术语，诸如，移动站(MS)、移动终端(MT)、用户终端(UT)、用户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器，或者手持设备。通常，BS11指的是与UE12通信的固定站，并且可以称为另一个术语，诸如演进的节点B(eNB)、基站收发器系统(BTS)，或者接入点。
UE通常属于一个小区。UE属于的小区被称作服务小区。对服务小区提供通信服务的BS被称作服务BS。无线通信系统是蜂窝系统，并且因此，其包括邻近服务小区的其它小区。邻近服务小区的其它小区被称作邻近小区。对邻近小区提供通信服务的BS被称为邻近BS。服务小区和邻近小区是基于UE相对地确定的。
这种技术可以在下行链路(DL)或者上行链路(UL)中使用。通常，DL指的是从BS11到UE12的通信，并且UL指的是从UE12到BS11的通信。在DL中，发送器可以是BS11的一部分，并且接收器可以是UE12的一部分。在UL中，发送器可以是UE12的一部分，并且接收器可以是BS11的一部分。
图2和3示出支持机器到机器(M2M)通信的IEEE802.16的系统架构的示例。
图2示出基本M2M服务系统架构。基本M2M服务系统架构20包括移动网络运营商(MNO)21、M2M服务消费者24、至少一个IEEE802.16M2M设备(在下文中，802.16M2M设备)28，和至少一个非IEEE802.16M2M设备29。MNO21包括接入服务网络(ASN)和连接服务网络(CSN)。802.16M2M设备28是具有M2M功能的IEEE802.16移动站(MS)。M2M服务器23是用于与一个或多个802.16M2M设备28通信的实体。M2M服务器23具有由M2M服务消费者24可接入的接口。M2M服务消费者24是M2M服务的用户。M2M服务器23可以位于CSN内部或者外部，并且可以给一个或多个802.16M2M设备28提供特定的M2M服务。ASN可以包括IEEE802.16基站(BS)22。M2M应用基于802.16M2M设备28和M2M服务器23操作。
基本M2M服务系统架构20支持二个类型的M2M通信，即，在一个或多个802.16M2M设备和M2M服务器之间的M2M通信，或者在802.16M2M设备和IEEE802.16BS之间的一点对多点通信。图2的基本M2M服务系统架构允许802.16M2M设备作为用于非IEEE802.16M2M设备的聚合点工作。非IEEE802.16M2M设备使用不同于IEEE802.16的无线电接口，诸如IEEE802.11、IEEE802.15、PLC等等。在这种情况下，非IEEE802.16M2M设备不允许将无线电接口改变为IEEE802.16。
图3示出高级M2M服务系统架构。在高级M2M服务系统架构中，802.16M2M设备可以作为用于非IEEE802.16M2M设备的聚合点工作，并且也可以作为用于802.16M2M设备的聚合点工作。在这种情况下，为了执行用于802.16M2M设备和非802.16M2M设备的聚合功能，无线电接口可以改变为IEEE802.16。此外，高级M2M服务系统架构可以支持在802.16M2M设备之间的对等(P2P)连接。在这种情况下，P2P连接可以或者在IEEE802.16，或者另一个无线电接口，诸如IEEE802.11、IEEE802.15、PLC等等上建立。
在下文中，将描述IEEE802.16e和IEEE802.16m帧结构。
图4示出IEEE802.16e帧结构的示例。
IEEE802.16e的时分双工(TDD)帧结构在图4中示出。TDD帧包括下行链路(DL)传输时段和上行链路(UL)传输时段。DL传输时段时间上先于UL传输时段。DL传输时段顺序地包括前导、帧控制头部(FCH)、DL-MAP、UL-MAP和DL突发区。UL传输时段包括测距子信道和UL突发区。用于识别UL传输时段和DL传输时段的保护时间插入帧的中间部分(在DL传输时段和UL传输时段之间)和最后部分(紧跟在UL传输时段)。发送/接收转变间隙(TTG)是在DL突发和后续的UL突发之间的间隙。接收/发送转变间隙(RTG)是在UL突发和后续的DL突发之间的间隙。
前导在BS和MS之间使用，用于初始同步、小区搜索和频率偏移以及信道估计。FCH包括有关DL-MAP消息的长度和DL-MAP的编码方式的信息。DL-MAP是用于发送DL-MAP消息的区域。DL-MAP消息限定访问DL信道。这意味着DL-MAP消息限定DL信道指示和/或控制信息。DL-MAP消息包括下行链路信道描述符(DCD)和BS标识符(ID)的配置变化计数。DCD描述应用于当前MAP的DL突发简档（DLburstprofile）。DL突发简档表示DL物理信道的特征。DCD由BS通过使用DCD消息周期地发送。UL-MAP是用于发送UL-MAP消息的区域。UL-MAP消息限定访问UL信道。这意味着UL-MAP消息限定UL信道指示和/或控制信息。UL-MAP消息包括上行链路信道描述符(UCD)的配置变化计数，并且还包括由UL-MAP限定的UL分配的有效开始时间。UCD描述UL突发简档。UL突发简档表示UL物理信道的特征。UCD由BS通过使用UCD消息周期地发送。DL突发是用于将由BS发送的数据传送给MS的区域。UL突发是用于将由MS发送的数据发送给BS的区域。快速反馈区被包括在帧的UL突发区中。快速反馈区用于从BS发送需要快速响应的信息。快速反馈区可以用于CQI传输。快速反馈区的位置由UL-MAP确定。快速反馈区的位置可以是在该帧中固定的位置，或者可以是可变位置。
图5示出IEEE802.16m帧结构的示例。
参考图5，超帧(SF)包括超帧头部(SFH)和四个帧F0、F1、F2和F3。每个帧在SF中可以具有相同的长度。虽然其示出每个SF具有20毫秒(ms)的大小，并且每个帧具有5ms的大小，但本发明不受限于此。SF的长度、在SF中包括的帧数、在帧中包括的SF的数目等等可以不同地变化。在帧中包括的SF的数目可以按照信道带宽和循环前缀(CP)长度不同地变化。
一个帧包括8个子帧SF0、SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6和SF7。每个子帧可以用于UL或者DL传输。一个子帧在时间域中包括多个正交频分复用(OFDM)符号，或者正交频分多址(OFDMA)符号，并且在频率域中包括多个子载波。OFDM符号用于表示一个符号时段，并且按照多址方式可以称为其它的术语，诸如OFDMA符号、SC-FDMA符号等等。子帧可以由5、6、7或者9个OFDMA符号组成。但是，这仅仅是为了示范的目的，并且因此，包括在子帧中OFDMA符号的数目不受限于此。包括在子帧中的OFDMA符号的数目可以按照信道带宽和CP长度不同地变化。子帧类型可以按照包括在子帧中的OFDMA符号的数目定义。例如，可以定义使得类型1子帧包括6个OFDMA符号，类型2子帧包括7个OFDMA符号，类型3子帧包括5个OFDMA符号，并且类型4子帧包括9个OFDMA符号。一个帧可以包括每个具有相同类型的子帧。替代地，一个帧可以包括每个具有不同类型的子帧。也就是说，包括在每个子帧中的OFDMA符号的数目在一个帧中可以相同或者不同。替代地，包括在一个帧的至少一个子帧中的OFDMA符号的数目可以不同于该帧的剩余子帧的OFDMA符号的数目。
时分双工(TDD)或者频分双工(FDD)可以应用于该帧。在TDD中，每个子帧被在相同的频率和在不同的时间处在UL或者DL传输中使用。也就是说，包括在TDD帧中的子帧在时间域中被划分为UL子帧和DL子帧。在FDD中，每个子帧被在相同的时间和在不同的频率处在UL或者DL传输中使用。也就是说，包括在FDD帧中的子帧在频率域中被划分为UL子帧和DL子帧。UL传输和DL传输占据不同的频带，并且可以被同时地执行。
超帧头部(SFH)可以携带基本系统参数和系统配置信息。SFH可以在超帧中位于第一子帧中。SFH可以占据第一子帧的最后的5个OFDMA符号。SFH可以划分为主SFH(P-SFH)和辅SFH(S-SFH)。P-SFH可以被在每个超帧中发送。在S-SFH上发送的信息可以划分为3个子分组，即，S-SFHSP1、S-SFHSP2和S-SFHSP3。每个子分组可以通过不同的周期性周期地发送。通过S-SFHSP1、S-SFHSP2和S-SFHSP3发送的信息可以相互不同。S-SFHSP1可以以最短的时段发送，并且S-SFHSP3可以以最长的时段发送。S-SFHSP1包括有关网络再进入的信息，并且S-SFHSP1的传输时段可以是40ms。S-SFHSP2包括有关初始网络进入和网络发现的信息，并且S-SFHSP2的传输时段可以是80ms。S-SFHSP3包括其它重要的系统信息，并且S-SFHSP3的传输时段可以或者是160ms或者是320ms。
一个OFDMA符号包括多个子载波，并且子载波的数目按照快速傅里叶变换(FFT)大小确定。存在几种类型的子载波。子载波类型可以包括用于数据传输的数据子载波，用于各种估计的导频子载波，和用于保护频带和DC载波的空载波。用于表现OFDMA符号的特性的参数包括BW、Nused、n、G等等。BW表示标称信道带宽。Nused表示使用中的子载波的数目(包括DC子载波)。n表示采样因子。这个参数用于与BW和Nused一起确定子载波间隔和有用的符号时间。G表示CP时间和有用时间的比。
表1在下面示出OFDMA参数。表1的OFDMA参数可以同样地应用于图4的802.163帧结构。
[表1]
在表1中，NFFT是二个大于Nused的最小的功率。采样因子Fs是floor(n·BW/8000)×8000，子载波间隔Δf是Fs/NFFT，有用的符号时间Tb是1/Δ，CP时间Tg是G·Tb，OFDMA符号时间Ts是Tb+Tg，以及采样时间是Tb/NFFT。
在下文中，将描述测距。测距指的是用于在用户设备和基站之间保持RF通信质量的一系列的过程。定时偏移、频率偏移和功率调整的精确值可以通过测距获得，并且用户设备的传输可以与基站对准。
图6示出IEEE802.16e的测距过程的示例。
在步骤S100中，MS从BS接收UCD消息。在系统中，可以定义一组测距子信道和特定的伪噪声码。在UCD消息中，特定的伪噪声码的子集可以被分配用于初始测距、周期测距，或者带宽请求(BR)。BS可以按照属于该码的子集确定码的目标。在该实施例中，用于初始测距的码的子集可以在UCD消息中分配。
在步骤S110中，MS在适宜的子集中以相等概率选择测距码中的一个。此外，MS以相等概率在上行链路子帧上可使用的测距时隙之中选择一个测距时隙。当选择一个测距时隙的时候，MS可以使用随机选择或者随机补偿。在使用随机选择的情况下，MS通过均匀的（uniform）随机处理在一个帧中的所有可使用的时隙之中选择一个测距时隙。在使用随机补偿的情况下，MS通过均匀的随机处理在相应的补偿窗口中的所有可使用的时隙之中选择一个测距时隙。在步骤S120中，MS通过选择的测距时隙将选择的测距码发送给BS。
在步骤S130中，为了通知成功地接收了测距码，BS广播包括接收的测距码和接收该测距码的测距时隙的测距响应消息。BS不知道哪个MS发送测距码。通过该测距响应消息，发送测距码的MS可以验证对应于由MS发送的测距码的测距响应消息。
在步骤S140中，BS将CDMA分配信息元(IE)发送给MS。BS可以通过CDMA分配IE提供MS发送测距请求消息的带宽。在步骤S150中，MS将测距请求消息发送给BS。在步骤S160中，BS将测距响应消息发送给MS，并且因此，测距过程结束。
同时，在图6的测距过程中，竞争测距再试的数目可以被限定。定时器可以操作，同时MS等待，以便在步骤S130或者步骤S160中，接收测距响应消息，或者同时MS等待，以便在步骤S140中，接收CDMA分配IE。当由MS发送的测距码与由另一个MS发送的测距码冲突，或者没有从BS准确地接收的时候，定时器可以终止。当定时器期满的时候，竞争测距再试的数目增加1，并且MS再次从步骤S100执行测距过程。当测距连续地失败（abort），并且因此竞争测距再试的数目达到预先确定的值的时候，MS搜索新的信道。
此外，UCD消息可以以预先确定的时段由BS发送。UCD消息可以包括配置变化计数，并且只要UCD消息没有变化，在UCD消息中的配置变化计数也没有变化。通过使用在具有给定的配置变化计数的UCD消息中限定的突发简档来分配传输或者接收的UL-MAP消息具有与在相应的UCD消息中的配置变化计数相同的UCD计数值。每当新近产生一组信道描述符（即，突发简档）时，在UCD消息中的配置变化计数增加1模（modulo）256。
图7示出IEEE802.16m的测距过程的示例。
在步骤S200中，MS从BS接收SFH。MS可以通过SFH获得包括用于初始网络进入的DL和UL参数的系统信息。
在步骤S210中，MS通过使用随机补偿选择一个测距信道。在这种情况下，MS通过均匀的随机处理在所有测距信道（在相应的补偿窗口中其是可使用的）之中选择一个测距信道。在步骤S220中，MS通过均匀的随机处理选择测距前导码。在步骤S230中，MS通过选择的测距信道将选择的测距前导码发送给BS。
在步骤S240中，当检测到至少一个测距前导码的时候，基站发送测距确认(ACK)消息。测距ACK消息对在该帧中关于所有测距机会成功地接收和检测的测距前导码提供响应。该测距ACK消息包括“继续”、“成功”和“失败”的三个种类的测距状态响应。当测距状态响应是“继续”的时候，MS按照ACK消息调整参数，并且连续地执行测距过程。当测距状态响应是“失败”的时候，MS操作测距失败定时器，并且直到测距失败定时器期满为止，不执行该测距过程。
在步骤S250中，BS将CDMA分配A–MAPIE发送给MS。BS可以通过CDMA分配A-MAPIE提供MS发送测距请求消息的带宽。在步骤S260中，MS将测距请求消息发送给BS。在步骤S270中，BS将测距响应消息发送给MS，并且结果，测距过程结束。
类似图6的测距过程，甚至在图7的测距过程中，测距再试的数目可以被限定。定时器可以操作，同时MS等待，以便在步骤S240中接收测距ACK消息，在步骤S250中接收CDMA分配A-MAP，或者在步骤S270中接收测距响应消息。当没有接收到测距ACK消息、CDMA分配A-MAPIE，或者测距响应消息，直到定时器期满的时候，MS重新执行测距过程，并且测距再试的数目增加1。当测距连续地失败，并且因此测距再试的数目达到预先确定的值的时候，MS再试下行链路物理层同步(DLPHY同步)。
当SFH被发送的时候，P-SFH包括S-SFH调度信息、S-SFH变化计数、S-SFH子分组(SP)变化位图，和S-SFH应用保持指示符。只要在S-SFHSPIE中的值没有变化，则S-SFH变化计数没有变化。S-SFH变化计数可以仅仅在特定的超帧中变化，其中通过将超帧数目(SFN)除以S-SFH变化周期获得的余数是0。S-SFH变化周期可以由S-SFHIESP3表示。变化的S-SFH变化周期被保持直至超帧满足以下的条件。每当在S-SFHIE中的值变化时，S-SFH变化计数增加1模（modulo）16。S-SFHSP变化位图与S-SFH变化计数耦合来表示相应的S-SFHSP的状态变化。S-SFHSP变化位图可以是3比特，并且最低有效位(LSB)被映射在S-SFHSP1IE中，其次的有效位被映射在S-SFHSP2IE中，并且最高有效位(MSB)被映射在S-SFHSP3IE中。在S-SFHSPIE中的任何值变化的情形下，与在S-SFHSP变化位图中变化的S-SFHSPIE相对应的比特值被设置为1。只有当S-SFH变化计数改变时，S-SFHSP变化位图的值可以改变。
此外，S-SFHSP3IE可以包括系统配置描述符(SCD)计数。SCD计数表示在系统配置描述符(AAI-SCD)消息中与系统配置元素有关的配置变化计数。
同时，AAI-SCD消息被从BS周期地发送，以便限定系统配置。每当在该消息中的信息改变时，在AAI-SCD消息中的配置变化计数可以增加1模16。BS表示何时在S-SFHSP3中的SCD计数应用于其的改变的AAI-SCD消息，和在P-SFH中的偏移通过S-SFH应用。在发送包括与在AAI-SCD消息中的配置变化计数相同的SCD计数的S-SFHSP3之后，当S-SFHSP3被更新的时候，BS应用由在S-SFHSP3中与SCD计数有关的AAI-SCD消息改变的系统配置。MS接收与当前的SCD计数有关的AAI-SCD消息的最近的系统配置。
在下文中，将描述按照本发明的实施例用于测距的方法。
为了将对人型通信(HTC)设备的影响减到最小，可以仅仅对于M2M设备分配单独的测距信道。在这种情况下，BS可以通过AAI-SCD消息将用于M2M设备的测距信道分配信息发送给M2M设备。此外，BS可以通过AAI-SCD消息将仅仅用于M2M设备的专用测距码设置信息发送给M2M设备。该专用测距码设置信息可以是5比特，并且在这种情况下，可以最大限度地支持32个码。当测距信道分配信息和/或专用测距码设置信息被改变的时候，为了将测距信道分配信息和/或专用测距码设置信息指示给M2M设备，M2M参数变化计数可以插入进AAI-SCD消息和寻呼广告(AAI-PAG-ADV)消息中。因而，不同于现有的配置变化计数的M2M参数变化计数重新地插入进AAI-SCD消息中，以便不影响现有的HTC设备。
此外，有关频率资源和/或时间资源的信息可以作为用于M2M设备的专用测距信息添加给AAI-SCD消息。一个额外的子带可以进一步作为用于M2M设备的专用测距信道的频率资源而被分配。在相应的额外的子带的逻辑域中的位置可以是小区特别地分配的测距子带的下一个索引。或者，额外的子带可以是在逻辑域中与测距子带相距特定偏移的子带。特定偏移可以通过S-SFH预先限定或者发送。此外，子帧索引可以表示为用于M2M设备的专用测距信道的时间资源。在这种情况下，当在支持每个帧最多一个测距信道，或者每个帧最多二个测距信道（当考虑动态测距时）的情形下，在帧中UL子帧的数目是2的时候，很难另外给M2M设备分配专用测距信道。因此，当在帧中UL子帧的数目是2的时候，没有给M2M设备分配专用测距信道。
如上所述，在AAI-SCD消息中的配置变化计数和S-SFHSP3IE中的SCD计数之间的关系可以甚至同样地应用于M2M设备。也就是说，不考虑在现有的AAI-SCD消息中的配置变化计数，每当有关专用测距信道的信息改变时，在AAI-SCD消息中的M2M参数变化计数可以增加1模16。结果，每当除有关专用测距信道的信息之外的剩余信息被改变时，现有的配置变化计数可以增加1模16。也就是说，AAI-SCD消息可以包括如表2所示的配置变化计数和M2M参数变化计数。
[表2]
参考表2，除了现有的配置改变计数之外，M2M参数变化计数被另外插入。结果，有关用于M2M设备的专用测距信道的信息可以被发送而不影响现有的HTC设备。
此外，M2MSCD计数可以插入进在AAI-SCD消息中对应于M2M参数变化计数的S-SFHSP3IE中。也就是说，S-SFHSP3可以包括如表3所示的M2MSD计数。
[表3]
BS通过S-SFH在S-SFHSP3中应用M2MSCD计数以表示何时应用改变的AAI-SCD消息。在发送包括与在AAI-SCD消息中的M2M参数变化计数相同的M2MSCD计数的S-SFHSP3之后，当S-SFHSP3被更新的时候，BS应用由在S-SFHSP3中与M2MSCD计数有关的AAI-SCD消息改变的系统配置。终端接收与当前的M2MSCD计数有关的AAI-SCD消息的最近的系统配置。
M2M参数变化计数被添加进AAI-SCD消息中，并且M2MSCD计数被添加进S-SFHSP3IE中，从而有效地支持专用测距信道。也就是说，当分配专用测距信道的时候，仅仅支持专用测距信道的相应的M2M设备可以解码S-SFHSP3IE。现有的HTC终端和没有使用用于M2M设备的专用测距信道的M2M设备不能不必要地解码关于专用测距信道的信息。此外，使用专用测距信道的M2M设备可以始终解码S-SFHSP3IE。此外，表示时间信息和/或时段信息的字段可以被添加进S-SFHSP3IE中，该时间信息和/或时段信息表示与专用测距信道有关的信息，并且M2M设备可以基于它们解码S-SFHSP3IE。
同时，有关用于再进入的测距窗口大小的信息可以通过AAI-PAG-ADV消息发送给M2M设备。在这种情况下，有关测距窗口大小的信息可以基于寻呼的M2M设备的数目。此外，AAI-PAG-ADV消息可以表示寻呼的M2M设备的ID。在这种情况下，每个M2M设备可以识别每个M2M设备本身的寻呼顺序。也就是说，可以以M2M设备的ID的许可顺序来寻呼M2M设备。因此，M2M设备隐含地通过公式(寻呼顺序mod（模）测距窗口大小)计算测距机会，并且当寻呼通过AAI-PAG-ADV消息表示的时候，在相应的机会尝试测距。
此外，当有关专用测距码集合的信息被通过AAI-SCD消息发送的时候，M2M设备可以识别专用测距码集合列表的顺序。每个M2M设备在相应的测距机会选择对应于(寻呼顺序mod测距码的数目)的测距码以尝试测距。例如，专用测距码集合1、专用测距码集合2，和专用测距码集合3被依次传送给M2M设备，并且当假设特定的M2M设备的寻呼顺序是2的时候，相应的M2M设备通过2mod3=2选择专用测距码集合2以尝试测距。此外，按照整个寻呼第M2M设备的数目，多个M2M设备被分组以选择特定的专用测距码集合。例如，第1至第10个寻呼的M2M设备可以选择专用测距码集合1，第11至第20个寻呼的M2M设备可以选择专用测距码集合2，和第21至第30个寻呼的M2M设备可以选择专用测距码集合3。
同时，多个M2M设备可以包括在M2M组中。包括在相同的M2M组中的M2M设备共享相同的M2M服务应用和/或相同的M2M用户的引用。包括在相同的M2M组中的多个M2M设备可以同时尝试测距，并且结果，可能在测距尝试期间发生冲突。为了防止该冲突，像相关技术一样，可以使用随机补偿，或者可以提出给包括在M2M组中的M2M设备均匀地分配机会的方法。测距访问类型指示符可以被包括在AAI-PAG-ADV消息中，使得BS表示该方法。该测距访问类型指示符可以分配给每个M2M组。在M2M组中的多个M2M设备的测距机会可以按照测距访问类型指示符的表示方法均匀地分布。
为了给多个M2M设备均匀地分配测距机会，可以提出二种方法。作为第一个方法，每个M2M设备的测距机会可以通过(M2M设备的IDmod测距窗口大小)来计算。也就是说，M2M设备的ID被顺序地分配给M2M设备，并且结果，每个M2M设备的测距机会可以均匀地分布。在这种情况下，M2M设备的ID可以是设备ID(DID)。作为第二个方法，每个M2M设备的测距机会可以通过(寻呼顺序mod测距窗口大小)来计算。在这种情况下，M2M设备需要识别寻呼顺序。也就是说，当以M2M设备的许可ID的顺序寻呼M2M设备的时候，M2M设备的许可ID的顺序代表寻呼顺序，并且每个M2M设备的测距机会可以基于M2M设备的许可ID的顺序均匀地分布。同时，测距窗口大小可以基于寻呼的M2M设备的数目由BS通过AAI-PAG-ADV消息通知。因而，有可能防止在M2M组中的M2M设备的测距尝试的冲突。
图8示出用于建议的测距方法的实施例。
在步骤S200中，M2M设备从基站接收包括有关用于M2M设备的专用测距信道信息的AAI-SCD消息和M2M参数变化计数。在步骤S210中，M2M设备通过专用测距信道尝试对基站测距。在这种情况下，M2M参数变化计数表示在AAI-SCD消息中有关专用测距信道的信息被改变。
图9是示出实现本发明的实施例的无线通信系统的框图。
BS800可以包括处理器810、存储器820和射频(RF)单元830。该处理器810可以被配置为实现在本说明书中描述提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器810中实现。该存储器820可操作地与处理器810耦合，并且存储用于操作该处理器810的各种信息。RF单元830可操作地与处理器810耦合，并且发送和/或接收无线电信号。
M2M设备900可以包括处理器910、存储器920和RF单元930。该处理器910可以被配置为实现在本说明书中描述提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器910中实现。该存储器920可操作地与处理器910耦合，并且存储用于操作该处理器910的各种信息。RF单元930可操作地与处理器910耦合，并且发送和/或接收无线电信号。
该处理器810、910可以包括专用集成电路(ASIC)、其它的芯片组、逻辑电路和/或数据处理设备。该存储器820、920可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质和/或其它的存储设备。RF单元830、930可以包括基带电路系统来处理射频信号。当该实施例以软件实现的时候，在此处描述的技术可以通过执行在此处描述的功能的模块(例如，过程、函数等等)实现。该模块可以存储在存储器820、920中，并且由处理器810、910执行。该存储器820、920可以在处理器810、910内或者在处理器810、910的外部实现，而在这样情况下，其经由如在本领域已知的各种装置可通信地耦合到处理器810、910。
由在此处描述的示例性系统看来，按照公开的主题可以实现的方法已经参考若干流程图被描述。虽然为了简单的目的，这些方法示出和描述为一系列的步骤或者模块，应该明白和理解，所要求的主题不受步骤或者模块的顺序限制，因为从在此处所描绘和描述的，一些步骤可以以与其它的步骤不同的顺序或者同时出现。另外，本领域技术人员应该理解，在流程图中示出的步骤不是排它的，并且可以包括其它的步骤，或者在不影响本公开的范围和精神的情况下，可以删除在示例流程图中的一个或多个步骤。
已经如上所述的包括各种方面的示例。当然，为了描述各种方面的目的，描述每个可想象的部件或者方法的组合是不可能的，但是，本领域普通技术人员可以认识到，许多更进一步的组合和置换是可能的。因此，主题说明意欲包含落在所附的权利要求的精神和范围内的所有这样的改变、改进和变化。

Claims (15)

1.一种在无线通信系统中用于由机器到机器M2M设备测距的方法，所述方法包括∶
从基站接收系统配置描述符AAI-SCD消息，所述系统配置描述符AAI-SCD消息包括与用于所述M2M设备的专用测距信道有关的信息和M2M参数变化计数；和
通过所述专用测距信道尝试对所述基站测距，
其中，所述M2M参数变化计数表示在AAI-SCD消息中的有关所述专用测距信道的信息被改变。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，每当有关所述专用测距信道的信息被改变时，所述M2M参数变化计数增加1mod16。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述M2M参数变化计数是1至15中的一个的整数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AAI-SCD消息包括与用于所述M2M设备的一组专用测距码有关的信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于在所述一组专用测距码之中选择的一个专用测距码来尝试测距。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述一个专用测距码是与寻呼顺序mod专用测距码的数目相对应的专用测距码。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：接收包括所述M2M参数变化计数的寻呼广告AAI-PAG-ADV消息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述AAI-PAG-ADV消息包括基于被寻呼的M2M设备的数目而确定的测距窗口大小。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在通过寻呼顺序mod所述测距窗口大小而计算的测距机会中尝试测距。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，在通过所述M2M设备的标识符IDmod所述测距窗口大小而计算的测距机会中尝试测距。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述AAI-PAG-ADV消息包括用于M2M组的测距访问类型指示符，在所述M2M组中包括所述M2M设备。
12.一种在无线通信系统中的机器到机器M2M设备，所述M2M设备包括∶
射频RF单元，所述射频RF单元发送或者接收无线电信号；和
处理器，所述处理器与所述RF单元连接，并且被配置为：
从基站接收系统配置描述符AAI-SCD消息，所述系统配置描述符AAI-SCD消息包括与用于所述M2M设备的专用测距信道有关的信息和M2M参数变化计数，
通过所述专用测距信道尝试对所述基站测距，以及
其中，所述M2M参数变化计数表示在所述AAI-SCD消息中的有关所述专用测距信道的信息被改变。
13.根据权利要求12所述的M2M设备，其中，每当有关所述专用测距信道的信息被改变时，所述M2M参数变化计数增加1mod16。
14.根据权利要求12所述的M2M设备，其中，所述M2M参数变化计数是1至15中的一个的整数。
15.根据权利要求12所述的M2M设备，其中，所述AAI-SCD消息包括与用于所述M2M设备的一组专用测距码有关的信息。
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