[发明专利]一种测量往返时延的方法、设备及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及无线系统中测量往返时延(Round TripDelay，RTD)的方法、设备及无线接入系统。

背景技术

在无线通信系统中，为了在终端和网络之间维护无线通信链路的质量，需要一种机制来调整终端和网络的相对时间、发送功率和频偏等参数，这一过程被称为测距(Ranging)。在正交频分多址接入(Orthogonal Frequency DivisionMulti Access，OFDMA)系统中，Ranging有三种：

1)基于竞争的初始Ranging；

2)周期性的Ranging；

3)切换过程中的Ranging。

三种Ranging方式的基本区别在于所用的CDMA码来自于不同的集合。

初始Ranging作用于网络初始接入的时候，此时终端已经同步上了网络的下行数据，并且得到了上行的一些配置参数，但是需要随机的选择接入时隙以及CDMA码字；

周期性的Ranging目的在于检测无线链路的状况改变，一旦无线链路的状况发生变化，就需要作出相应的参数调整；

切换过程中的Ranging和初始Ranging类似，但有可能目标基站(BaseStation，BS)已经为终端预先分配好了相关Ranging资源。

在目前WiMax系统中，对于基于竞争的初始Ranging描述如下：

1、终端同步上BS的下行数据，解析BS广播的上行传输参数，然后随机选择一个Ranging时隙和CDMA码字，发送给BS。

2、BS收到CDMA码字以后，无法判断是哪个终端发送的CDMA码字，只有广播一个RNG-RSP(测距响应)消息。这个RNG-RSP消息中包含该CDMA码字，以及接收到该CDMA码字的Ranging时隙。这样，终端就可以依据这些信息来判断这个RNG-RSP是否是针对自己的。RNG-RSP消息中还包括时间、功率以及频偏上的一些调整信息和Ranging的状态信息。

3、如果RNG-RSP消息中指示Ranging的状态信息是继续(continue)，终端需要按照RNG-RSP消息中的调整信息进行调整，然后继续进行CDMA码字的发送。

4、如果RNG-RSP消息中指示Ranging的状态信息是成功(success)，BS同时还会在发送的UL-MAP(上行资源对应表)消息中携带CDMA-Allocation-IE(CDMA分配信息元)。CDMA-Allocation-IE的作用在于指示一个物理资源，终端可以用于发送RNG-REQ(测距请求)消息。

5、BS在收到RNG-REQ消息以后就用RNG-RSP作为响应，这次的RNG-RSP消息中包含了一个分配给终端的基本连接标识(CID)。初始Ranging就结束了。

6、终端维护一个时钟，终端必须在此时钟到期前收到RNG-RSP。

Ranging过程包含了RTD的测量。RTD的测量在网络接入、切换以及位置业务(LoCation Services，LCS)定位中有很重要的意义。网络接入和切换的时候，如果没有测量出RTD，就无法做到上行数据的传输。因为一个BS下可能有很多终端，而每一个终端和BS之间的距离都是不一样的，所以每个终端信号到达BS的时刻都不一样。于是，需要终端和BS都知道终端和BS之间当前的RTD，这样两端的时间轴才能自由换算。在LCS定位的时候，RTD是一个很重要的参数。它定义了终端到BS的距离。在观察到达时间差(Observed TimeDifference Of Arrival，OTDOA)定位方式中，测量出RTD就可以得到终端到两个BS的距离差，从而计算出终端当前的位置。在小区标识(Cell-ID)/相对时间差(Relative Time Difference，RTD)定位方式中，在确定了终端所在的小区以后，如果知道了RTD就能把定位区域从一个小区缩小到一个到BS等距的圆环上，达到了增加定位精度的效果。

现有技术中，终端与测量基站之间可以通过扫描进行定位。但现有技术中无法区分扫描的目的是接入扫描还是定位扫描，在启动扫描后，需要终端与各相邻基站都执行Ranging过程，获得相应的RTD后上报给网络侧，网络侧再根据终端上报的与各相邻基站之间的RTD值对该终端进行定位，因此定位速度较慢。并且，当扫描的目的仅仅是定位时，是不需要测量基站为该终端分配资源的，但由于现有技术中测量基站无法区分本次扫描的目的是否为定位扫描，因此，导致测量基站为该终端分配了不需要的相关资源，造成资源分配的浪费。