对运动终端进行无线电测距的方法、装置和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种对运动终端进行无线电测距的方法、装置和系统，属于无线电测距领域，该方法包括：向定位基站发送第一请求帧；接收第一回复帧，第一回复帧是定位基站在接收到第一请求帧，并等待时间间隔后回复的；等待时间间隔后，向定位基站发送第二请求帧；接收第二回复帧，第二回复帧是定位基站在接收到第二请求帧后立即回复的；接收时间戳回复帧，时间戳回复帧是定位基站在接收到第二请求帧后回复的，时间戳回复帧包括和为定位基站收到第二请求帧和发送第一回复帧的时间间隔；通过公式计算range1，range1为向定位基站发送第一请求帧时与定位基站的距离。本发明能够精确地测量被测终端高速运动时与定位基站的距离。
【专利说明】
对运动终端进行无线电测距的方法、装置和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及无线电测距领域，特别是指一种对运动终端进行无线电测距的方法、 装置和系统。
【背景技术】
[0002] 无线电测距是一种基于电磁波应用技术的测距方法。测距原理是无线电波飞行时 间原理，anchor(定位基站)与tag(被测终端)发送无线电波优选UWB(U1 tra Wideband，超宽 带)无线电波，测得所用时间，乘以无线电波的速度(光速），即得到tag相对于anchor之间的 距离。由于anchor和tag之间时间并不同步，并且要考虑安全验证等因素，所以需要anchor 和tag之间多次交互，才能用无线飞行原理计算得到精确的距离。这其中最常用的算法是 SDS测距（ranging protocol symmetric double-sided ranging protocol，对称双侧测距 协议）。
[0003] SDS测距的无线电波交互情形如图1所示：
[0004] tag向anchor发送RFRAMEreql (第一请求帧）；
[0005] anchor接收到RFRAMEreql，并等待固定时长后，向tag发送RFRAMErepl (第一回 复帧）；
[0006] tag接收RFRAMErepl，并记录收到RFRAMErepl和发送RFRAMEreql的时间间隔，记为 7TT/I. ? wum! '
[0007] tag在等待固定时长_1^后向anchor发送RFRAMEreq2(第二请求帧）；
[0008] anchor接收RFRAMEreq2,并计算收到RFRAMEreq2和发送RFRAMErepl的时间间隔， round 5
[0009] anchor向tag发送Time-stamp Report(时间戮回复帧），Time_stamp Report中带 有和C的值；
[0010] 计算Tag与anchor的距离，其中距离为
[0011] SDS测距限制在于，只考虑了静止场景下的tag测距，也即tag静止时候才能有效。 tag高速运动的场景下，SDS测距测出的其实是tag多次发送请求帧时刻距离的平均值。举例 来说，假若tag以300公里时速运动，大约是83.3米/秒的速度运动。假设巧和以均为100ms， 那么图1位置2和3处的距离已经变化了 8.33米，位置1和2处的距离变化大约也是8.33米（由 于还得加上两个距离测距所耗费的时间Tt)。也就是说，SDS测距测得的距离其实是:位置1、 3和2个位置2这4个距离值的平均值，使得测量结果不准确。
【发明内容】
[0012] 本发明提供一种对运动终端进行无线电测距的方法、装置和系统，该方法能够精 确地测量被测终端高速运动时与定位基站的距离。
[0013]为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
[0014] 一方面，提供一种对运动终端进行无线电测距的方法，包括：
[0015]向定位基站发送第一请求帧；
[0016] 接收第一回复帧，所述第一回复帧是所述定位基站在接收到所述第一请求帧，并 等待时间间隔IJf后回复的；
[0017] 等待时间间隔G后，向所述定位基站发送第二请求帧；
[0018] 接收第二回复帧，所述第二回复帧是所述定位基站在接收到所述第二请求帧后立 即回复的；
[0019] 接收时间戳回复帧，所述时间戳回复帧是所述定位基站在接收到所述第二请求帧 后回复的，所述时间戳回复帧包括忑匕和巧，?！,，为所述定位基站收到所述第二请求帧和 发送所述第一回复帧的时间间隔；
[0020] 计算rangel，所述rangel为向所述定位基站发送所述第一请求帧时与所述定位基 站的距离，其中：
[0021 ] rangd = T^, x C / 2 + +Ttft)-( T^0Wld + )) x C ；
[0022] 7；:1,为收到所述第一回复帧和发送所述第一请求帧的时间间隔；
[0023] 为收到所述第二回复帧和发送所述第二请求帧的时间间隔。
[0024] 进一步的，所述计算rangel进一步为：计算rangel、range2和range3;
[0025]所述rangel为向所述定位基站发送所述第一请求帧时与所述定位基站的距离，所 述range2为接收所述第一回复帧时与所述定位基站的距离，所述range3为向所述定位基发 送所述第二请求帧时与所述定位基站的距离，其中：
[0030]进一步的，所述接收第二回复帧的步骤中，所述第二回复帧是所述定位基站的物 理接口收发器在接收到所述第二请求帧后，不向定位基站的以太网媒体接入控制器发送信 息，立即回复的。
[0031]另一方面，提供一种被测终端，包括：
[0032] 第一请求帧发送模块，用于向定位基站发送第一请求帧；
[0033] 第一回复帧接收模块，用于接收第一回复帧，所述第一回复帧是所述定位基站在 接收到所述第一请求帧，并等待时间间隔后回复的；
[0034] 第二请求帧发送模块，用等待时间间隔后，向所述定位基站发送第二请求帧；
[0035] 第二回复帧接收模块，用于接收第二回复帧，所述第二回复帧是所述定位基站在 接收到所述第二请求帧后立即回复的；
[0036]时间戳回复帧接收模块，用于接收时间戳回复帧，所述时间戳回复帧是所述定位 基站在接收到所述第二请求帧后回复的，所述时间戳回复帧包括所述定 位基站收到所述第二请求帧和发送所述第一回复帧的时间间隔；
[0037]计算模块，用于计算rangel，所述rangel为向所述定位基站发送所述第一请求帧 时与所述定位基站的距离，其中：
[0038] m-1: x C / 2 + ((2：二,+ G) -+ 巧))x C;
[0039] H.,为收到所述第一回复帧和发送所述第一请求帧的时间间隔；
[0040] I；：!/为收到所述第二回复帧和发送所述第二请求帧的时间间隔。
[0041 ]再一方面，提供一种对运动终端进行无线电测距的方法，包括：
[0042]接收被测终端发送的第一请求帧；
[0043]等待时间间隔巧后，向所述被测终端发送第一回复帧；
[0044]接收第二请求帧，所述第二请求帧是所述被测终端接收所述第一回复帧，并等待 时间间隔巧后发送的；
[0045]接收所述第二请求帧后立即向所述被测终端发送第二回复帧；
[0046]向所述被测终端发送时间戳回复帧，以使所述被测终端计算rangel;所述rangel 为所述被测终端发送所述第一请求帧时的距离，所述时间戳回复帧包括 收到所述第二请求帧和发送所述第一回复帧的时间间隔，其中：
[0047] rangel ^ndxC/2 + ((C" + + ^)) x C ；
[0048] 为所述被测终端收到所述第一回复帧和发送所述第一请求帧的时间间隔；
[0049] 为所述被测终端收到所述第二回复帧和发送所述第二请求帧的时间间隔。
[0050] 进一步的，所述向所述被测终端发送时间戳回复帧进一步为：向所述被测终端发 送时间戳回复帧，以使所述被测终端计算rangel、range2和range3;
[OO51 ]所述rangel为所述被测终端发送所述第一请求帧时的距离，所述range2为所述被 测终端接收所述第一回复帧时的距离，所述range3为所述被测终端发送所述第二请求帧时 的距离，其中：
[0056]进一步的，所述接收所述第二请求帧后立即向所述被测终端发送第二回复帧进一 步为:物理接口收发器接收所述第二请求帧后，不向以太网媒体接入控制器发送信息，立即 向所述被测终端发送第二回复帧。
[0057]再一方面，提供一种定位基站，包括：
[0058]第一请求帧接收模块，用于接收第一请求帧，所述第一请求帧是被测终端发送的；
[0059] 第一回复帧发送模块，用于等待时间间隔巧后，向所述被测终端发送第一回复帧；
[0060] 第二请求帧接收模块，用于接收第二请求帧，所述第二请求帧是所述被测终端接 收所述第一回复帧，并等待时间间隔巧后发送的；
[0061] 第二回复帧发送模块，用于接收所述第二请求帧后立即向所述被测终端发送第二 回复帧；
[0062] 时间戳回复帧发送模块，用于向所述被测终端发送时间戳回复帧，以使所述被测 终端计算range 1;所述range 1为所述被测终端发送所述第一请求帧时的距离，所述时间戳 回复帧包括C和2^，^^为收到所述第二请求帧和发送所述第一回复帧的时间间隔，其 中：
[0063] rangel = Tfomd xC/2 + )-(T^omd +Ttff))xC；
[0064] 7；：!；为所述被测终端收到所述第一回复帧和发送所述第一请求帧的时间间隔；
[0065] J：f"，为所述被测终端收到所述第二回复帧和发送所述第二请求帧的时间间隔。 [0066]再一方面，提供一种对运动终端进行无线电测距的系统，包括上述被测终端和定 位基站。
[0067]本发明具有以下有益效果：
[0068 ]与现有技术相比，本发明的对运动终端进行无线电测距的方法，能够精确地测量 被测终端高速运动时与定位基站的距离，尤其适合矿井和轨道交通这种被测终端始终在快 速运动的场景。
【附图说明】
[0069]图1为现有技术中的SDS测距原理图；
[0070]图2为本发明的对运动终端进行无线电测距的方法原理图；
[0071] 图3为本发明的应用在被测终端上的对运动终端进行无线电测距的方法一个实施 例的不意图；
[0072] 图4为本发明的被测终端的一个实施例的示意图；
[0073]图5为本发明的应用在定位基站上的对运动终端进行无线电测距的方法一个实施 例的不意图；
[0074]图6为本发明的定位基站的一个实施例的示意图；
[0075]图7为本发明的对运动终端进行无线电测距的系统示意图。
【具体实施方式】
[0076] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具 体实施例进行详细描述。
[0077] -方面，本发明提供一种对运动终端进行无线电测距的方法，本方法是应用在被 测终端上的，本发明中，被测终端(tag)和定位基站(anchor)之间通过无线电波进行测距， 优选使用UWB无线电波，UWB时间能够精确到纳秒级别，测距精度能够达到厘米级别。无线电 波通过网卡发送和接收，网卡包括MAC(物理接口收发器)和PHY(以太网媒体接入控制器）。 如图2和图3所示，本发明的一个实施例的步骤如下：
[0078]步骤101:向定位基站发送第一请求帧。
[0079]被测终端的MAC向被测终端的PHY发送数据请求(Data Request)指令，被测终端的 PHY接收到数据请求指令后，向定位基站发送第一请求帧（lFRAMEreq)，并记录发送第一请 求帧的时刻。
[0080] 步骤102:接收第一回复帧，第一回复帧是定位基站在接收到第一请求帧，并等待 时间间隔?J后回复的。
[0081] 定位基站的PHY接收到第一请求帧后，向定位基站的MAC发送数据指示（Data Indication)指令，并记录收到第一请求帧的时刻;定位基站的MAC收到数据指示指令后，等 待一段时间（不是=)，向定位基站的PHY发送数据请求指令，定位基站的PHY接收到数据请 求指令后，向被测终端发送第一回复帧（lFRAMEr ep，ACK)，记录发送第一回复帧的时刻，并 向定位基站的MAC发送数据确认指令(Data Confirm)，发送第一回复帧的时刻与收到第一 请求帧的时刻的差值即为
[0082]被测终端的PHY接收到第一回复帧后，向被测终端的MAC发送数据指示（Data I nd i cat i on)指令，并记录接收到第一回复帧的时刻。
[0083] 步骤103:等待时间间隔2；〗后，向定位基站发送第二请求帧。
[0084] 被测终端的MAC收到数据指示指令后，等待一段时间（不是#)，向被测终端的PHY 发送数据请求指令，被测终端的PHY接收到数据请求指令后，向定位基站发送第二请求帧 (2FRAMEreq)，并记录发送第二请求帧的时刻，发送第二请求帧的时刻与接收到第一回复帧 的时刻的差值即为t。
[0085] 步骤104:接收第二回复帧，第二回复帧是定位基站在接收到第二请求帧后立即回 复的。
[0086] 定位基站的PHY接收到第二请求帧后，立即向被测终端发送第二回复帧 (2FRAMEr印，ACK)，并记录接收到第二请求帧的时刻（同时也是发送第二回复帧的时刻），被 测终端的PHY接收第二回复帧并记录接收到第二回复帧的时刻。
[0087] 步骤105:接收时间戳回复帧，时间戳回复帧是定位基站在接收到第二请求帧后回 复的，时间戳回复帧包括和，1；^为定位基站收到第二请求帧和发送第一回复帧的 时间间隔。
[0088] 定位基站的PHY接收到第二请求帧后，向定位基站的MAC发送数据指示指令，定位 基站的MAC收到数据指示指令后，于任意时间内向定位基站的PHY发送数据请求指令，定位 基站的PHY收到数据请求指令后，向被测终端发送时间戳回复帧（Time-stamp Report， ACK)，记录发送时间戳回复帧的时刻，同时向定位基站的MAC发送数据确认指令。
[0089]被测终端的PHY接收到时间戳回复帧后，向被测终端的MAC发送数据指示指令，以 使被测终端计算其余定位基站的距离。
[0090] 步骤106 :计算rangel，rangel为向定位基站发送第一请求帧时与定位基站的距 离，其中：
[0091 ] rangel^T^xCHHiT^ +^)-(Tii"J +7；f))xC；
[0092] ?=,;1/为收到第一回复帧和发送第一请求帧的时间间隔；
[0093] 7：f",为收到第二回复帧和发送第二请求帧的时间间隔。
[0094] 本步骤中，被测终端根据前述步骤得到的各个参数计算出向定位基站发送第一请 求帧时与定位基站的精确距离rangel，具体的原理详述如下：
[0095]由【背景技术】可知，SDS测距测得的距离range其实是:位置1 (向定位基站发送第一 请求帧时与定位基站的距离，range 1 )、位置3 (向定位基发送第二请求帧时与定位基站的距 离，range3)和两个位置2(接收第一回复帧时与定位基站的距离，range2)这四个距离值的 平均值，即：
[0097] 通过数学方法，我们可以得到rangel和range3的关系定理如下：
[0098] 定理一：rangel- range3=((厂,1,. (厂L,,/ +7;,f))xC。
[0099] 证明是被测终端在位置1和3发出第一请求帧和第二请求帧的时间间 隔，是定位基站收到第一请求帧和第二请求帧的时间间隔。如果被测终端静止 不动，那么这两个时间间隔应该相等，也即距离差为0。如果被测终端运动，则这两个时间间 隔之差不为〇,那么该差值乘以光速应该为被测终端在位置1和3的距离之差。得证。
[0100] 定理二：range3=,t/ X c/ 2。
[0101] 证明：由于定位基站收到第二请求帧立即回复第二回复帧，相对于光速来说，被测 终端的运动速度可以忽略不计，据此知道此时被测终端的距离为XC/2。得证。
[0102] 因此，将定理二代入定理一，即可得到：
[0103] m-1 二 1：二</2 + ((1^ +〇 -(^
[0104] 与现有技术相比，本发明实施例的对运动终端进行无线电测距的方法，能够精确 地测量被测终端高速运动时与定位基站的距离，尤其适合矿井和轨道交通这种被测终端始 终在快速运动的场景。
[0105] 作为本发明实施例的一种改进，还可以计算range2和range3,具体的，计算rangel 的步骤(步骤106)进一步为:计算rangel、range2和range3;
[0106] rangel为向定位基站发送第一请求帧时与定位基站的距离，range2为接收第一回 复帧时与定位基站的距离，range3为向定位基发送第二请求帧时与定位基站的距离，其中：
为了测量出range2,我们需要引出定理三：
[0112]定理三：则 range2 = (4range-rangel_range3)/2〇
[0113]由于 range = (range l+2range2+range3) /4，所以上式得证。
[0114]由定理一至定理三，可以计算出rangel、range2和range3。本发明实施例能够计算 出被测终端处于多个位置时与定位基站的距离，使得定位更精确。
[0115]进一步的，在步骤104中，定位基站的PHY在收到第二请求帧后，不向定位基站的 MAC发送信息，立即将第二回复帧回复给被测终端，当然，定位基站的PHY也可以在后续的过 程中向定位基站的MAC发送信息。
[0116]另一方面，本发明提供一种与上述方法对应的被测终端，其中一个实施例如图4所 示，包括：
[0117]第一请求帧发送模块11，用于向定位基站发送第一请求帧；
[0118] 第一回复帧接收模块12,用于接收第一回复帧，第一回复帧是定位基站在接收到 第一请求帧，并等待时间间隔后回复的；
[0119] 第二请求帧发送模块13,用等待时间间隔:^后，向定位基站发送第二请求帧；
[0120] 第二回复帧接收模块14,用于接收第二回复帧，第二回复帧是定位基站在接收到 第二请求帧后立即回复的；
[0121] 时间戳回复帧接收模块15,用于接收时间戳回复帧，时间戳回复帧是定位基站在 接收到第二请求帧后回复的，时间戳回复帧包括为定位基站收到第二请求 帧和发送第一回复帧的时间间隔；
[0122]计算模块16,用于计算rangel，rangel为向定位基站发送第一请求帧时与定位基 站的距离，其中：
[0123] 謂gd :2^:xC72:+((I；fid +I；4)-+〇)xC;
[0124] 7：；!；为收到第一回复帧和发送第一请求帧的时间间隔；
[0125] tfL/为收到第二回复帧和发送第二请求帧的时间间隔。
[0126] 与现有技术相比，本发明实施例的运动终端能够精确地测量自身高速运动时与定 位基站的距离，尤其适合矿井和轨道交通这种被测终端始终在快速运动的场景。
[0127]作为本发明实施例的一种改进，还可以计算range2和range3,具体的，计算模块进 一步用于：计算 rangel、range2 和range3;
[0128] rangel为向定位基站发送第一请求帧时与定位基站的距离，range2为接收第一回 复帧时与定位基站的距离，range3为向定位基发送第二请求帧时与定位基站的距离，其中：
[0133] 本发明实施例能够计算出被测终端处于多个位置时与定位基站的距离，使得定位 更精确。
[0134] 进一步的，在第二回复帧接收模块中，定位基站的PHY在收到第二请求帧后，不向 定位基站的MAC发送信息，立即将第二回复帧回复给被测终端，当然，定位基站的PHY也可以 在后续的过程中向定位基站的MAC发送信息。
[0135] 再一方面，本发明提供另一种对运动终端进行无线电测距的方法，本方法是应用 在定位基站上的，其中一个实施例如图5所示：
[0136] 步骤101' ：接收被测终端发送的第一请求帧。
[0137] 本步骤中，被测终端的MAC向被测终端的PHY发送数据请求(Data Request)指令， 被测终端的PJ1Y接收到数据请求指令后，向定位基站发送第一请求帧（lFRAMEreq)，并记录 发送第一请求帧的时刻。
[0138] 定位基站的PHY接收到第一请求帧后，向定位基站的MAC发送数据指示（Data Indication)指令，并记录收到第一请求帧的时刻。
[0139] 步骤102' ：等待时间间隔g后，向被测终端发送第一回复帧；
[0140] 定位基站的MAC收到数据指示指令后，等待一段时间（不是G)，向定位基站的PHY 发送数据请求指令，定位基站的PHY接收到数据请求指令后，向被测终端发送第一回复帧 (lFRAMErep，ACK)，记录发送第一回复帧的时刻，并向定位基站的MAC发送数据确认指令 (Data Confirm)，发送第一回复帧的时刻与收到第一请求帧的时刻的差值即为。
[0141] 步骤103'：接收第二请求帧，第二请求帧是被测终端接收第一回复帧，并等待时间 间隔G后发送的；
[0142] 被测终端的PHY接收到第一回复帧后，向被测终端的MAC发送数据指示（Data I nd i cat i on)指令，并记录接收到第一回复帧的时刻。
[0143] 被测终端的MAC收到数据指示指令后，等待一段时间（不是g)，向被测终端的PHY 发送数据请求指令，被测终端的PHY接收到数据请求指令后，向定位基站发送第二请求帧 (2FRAMEreq)，并记录发送第二请求帧的时刻，发送第二请求帧的时刻与接收到第一回复帧 的时刻的差值即为t。
[0144] 定位基站的PHY接收到第二请求帧后，并记录接收到第二请求帧的时刻。
[0145] 步骤104' ：接收第二请求帧后立即向被测终端发送第二回复帧；
[0146] 定位基站的PHY接收到第二请求帧后，立即向被测终端发送第二回复帧 (2FRAMEr印，ACK)，并记录发送第二回复帧的时刻刻（同时也是接收到第二请求帧的时），以 使被测终端的PHY接收第二回复帧并记录接收到第二回复帧的时刻。
[0147]步骤105' ：向被测终端发送时间戳回复帧，以使被测终端计算rangel ;rangel为被 测终端发送第一请求帧时的距离，时间戳回复帧包括和为收到第二请求帧和 发送第一回复帧的时间间隔，其中：
[0148] rangel = T^nJ xC/2 + ((T^nd + T；：)-(T,^ + T^))xC；
[0149] 为被测终端收到第一回复帧和发送第一请求帧的时间间隔；
[0150] 7：fm;为被测终端收到第二回复帧和发送第二请求帧的时间间隔。
[0151] 定位基站的PHY接收到第二请求帧后，向定位基站的MAC发送数据指示指令，定位 基站的MAC收到数据指示指令后，于任意时间内向定位基站的PHY发送数据请求指令，定位 基站的PHY收到数据请求指令后，向被测终端发送时间戳回复帧（Time-stamp Report， ACK)，记录发送时间戳回复帧的时刻，同时向定位基站的MAC发送数据确认指令。
[0152]被测终端的PHY接收到时间戳回复帧后，向被测终端的MAC发送数据指示指令，以 使被测终端计算其余定位基站的距离。
[0153]与现有技术相比，本发明实施例的对运动终端进行无线电测距的方法，能够精确 地测量被测终端高速运动时与定位基站的距离，尤其适合矿井和轨道交通这种被测终端始 终在快速运动的场景。
[0154] 作为本发明实施例的一种改进，还可以计算range2和range3,具体的，计算rangel 的步骤(步骤105'）进一步为：向被测终端发送时间戳回复帧，以使被测终端计算range 1、 range2和range3;
[0155] rangel为被测终端发送第一请求帧时的距离，range2为被测终端接收第一回复帧 时的距离，range3为被测终端发送第二请求帧时的距离，其中：
[0160] 本发明实施例能够计算出被测终端处于多个位置时与定位基站的距离，使得定位 更精确。
[0161] 进一步的，在步骤104"中，定位基站的PHY在收到第二请求帧后，不向定位基站的 MAC发送信息，立即将第二回复帧回复给被测终端，当然，定位基站的PHY也可以在后续的过 程中向定位基站的MAC发送信息。
[0162] 再一方面，本发明提供一种与上述方法对应的定位基站，其中一个实施例如图6所 示，包括：
[0163] 第一请求帧接收模块11'，用于接收第一请求帧，第一请求帧是被测终端发送的；
[0164] 第一回复帧发送模块12'，用于等待时间间隔g后，向被测终端发送第一回复帧；
[0165] 第二请求帧接收模块13'，用于接收第二请求帧，第二请求帧是被测终端接收第一 回复帧，并等待时间间隔G后发送的；
[0166] 第二回复帧发送模块14'，用于接收第二请求帧后立即向被测终端发送第二回复 帧；
[0167] 时间戳回复帧发送模块15'，用于向被测终端发送时间戳回复帧，以使被测终端计 算rangel ;rangel为被测终端发送第一请求帧时的距离，时间戳回复帧包括7^,和巧， 为收到第二请求帧和发送第一回复帧的时间间隔，其中：
[0168] rangel^T^xCilHiTl, +^))xC ；
[0169] 7：.；!,为被测终端收到第一回复帧和发送第一请求帧的时间间隔；
[0170] 2：fm，为被测终端收到第二回复帧和发送第二请求帧的时间间隔。
[0171 ]与现有技术相比，本发明实施例的定位基站能够精确地测量被测终端高速运动时 与定位基站的距离，尤其适合矿井和轨道交通这种被测终端始终在快速运动的场景。
[0172]作为本发明实施例的一种改进，还可以计算range2和range3,具体的，时间戳回复 帧发送模块进一步用于：向被测终端发送时间戳回复帧，以使被测终端计算rangel、range2 和range3;
[0173] rangel为被测终端发送第一请求帧时的距离，range2为被测终端接收第一回复帧 时的距离，range3为被测终端发送第二请求帧时的距离，其中：
[0174] nmgcA 二 nmge3 + ((7]二〇-(7'二I:i +T:;
[0175] range2 = (4range-rangel-range3)/2
[0178] 本发明实施例能够计算出被测终端处于多个位置时与定位基站的距离，使得定位 更精确。
[0179] 进一步的，在第二回复帧发送模块中，定位基站的PHY在收到第二请求帧后，不向 定位基站的MAC发送信息，立即将第二回复帧回复给被测终端，当然，定位基站的PHY也可以 在后续的过程中向定位基站的MAC发送信息。
[0180]再一方面，本发明还提供一种对运动终端进行无线电测距的系统，，其中一个实施 例如图7所示，包括上述的被测终端1和定位基站2。
[0181 ]本发明实施例的无线电测距的系统能够精确地测量被测终端高速运动时与定位 基站的距离，尤其适合矿井和轨道交通这种被测终端始终在快速运动的场景。
[0182]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种对运动终端进行无线电测距的方法，其特征在于，包括： 向定位基站发送第一请求帖； 接收第一回复帖，所述第一回复帖是所述定位基站在接收到所述第一请求帖，并等待 时间间隔巧后回复的； 等待时间间隔巧后，向所述定位基站发送第二请求帖； 接收第二回复帖，所述第二回复帖是所述定位基站在接收到所述第二请求帖后立即回 复的； 接收时间戳回复帖，所述时间戳回复帖是所述定位基站在接收到所述第二请求帖后回 复的，所述时间戳回复帖包括瑞和巧，域W为所述定位基站收到所述第二请求帖和发 送所述第一回复帖的时间间隔； 计算rangel，所述rangel为向所述定位基站发送所述第一请求帖时与所述定位基站的 距离，其中：打 为收到所述第一回复帖和发送所述第一请求帖的时间间隔； 取为收到所述第二回复帖和发送所述第二请求帖的时间间隔。2. 根据权利要求1所述的对运动终端进行无线电测距的方法，其特征在于，所述计算 rangel 进一步为：计算 rangel、range2 和 rangeS; 所述rangel为向所述定位基站发送所述第一请求帖时与所述定位基站的距离，所述 range2为接收所述第一回复帖时与所述定位基站的距离，所述range3为向所述定位基发送 所述第二请求帖时与祈冰吿仿甚站的阳南.置由? r 曰 nge2= (Arsnge在接收到所述第二请求帖后回复的，所述时间戳回复帖包括写 1?和巧，7：已为所述定位 基站收到所述第二请求帖和发送所述第一回复帖的时间间隔； 计算模块，用于计算range 1，所述range 1为向所述定位基站发送所述第一请求帖时与 所述定位基站的距离.置由?, 为收到所述第一回复帖和发送所述第一请求帖的时间间隔； 与为收到所述第二回复帖和发送所述第二请求帖的时间间隔。5. -种对运动终端进行无线电测距的方法，其特征在于，包括： 接收被测终端发送的第一请求帖； 等待时间间隔巧后，向所述被测终端发送第一回复帖； 接收第二请求帖，所述第二请求帖是所述被测终端接收所述第一回复帖，并等待时间 间隔斬后发送的； 接收所述第二请求帖后立即向所述被测终端发送第二回复帖； 向所述被测终端发送时间戳回复帖，W使所述被测终端计算rangel;所述rangel为所 述被测终端发送所述第一请求帖时的距离，所述时间戳回复帖包括巧1",和巧，为收 到所述第二请求片A 非缔一 ^I'm I'm m W A 为所述被测终端收到所述第一回复帖和发送所述第一请求帖的时间间隔； 为所述被测终端收到所述第二回复帖和发送所述第二请求帖的时间间隔。6. 根据权利要求5所述的对运动终端进行无线电测距的方法，其特征在于，所述向所述 被测终端发送时间戳回复帖进一步为：向所述被测终端发送时间戳回复帖，W使所述被测 多冬曰n邑el、r曰n邑e2芽口r曰n邑e3; 所述rangel为所述被测终端发送所述第一请求帖时的距离，所述range2为所述被测终 端接收所述第一回复帖时的距离，所述ranges为所述被测终端发送所述第二请求帖时的距 离，其中：7. 根据权利要求5或6所述的对运动终端进行无线电测距的方法，其特征在于，所述接 收所述第二请求帖后立即向所述被测终端发送第二回复帖进一步为:物理接口收发器接收 所述第二请求帖后，不向W太网媒体接入控制器发送信息，立即向所述被测终端发送第二 回复帖。8. -种定位基站，其特征在于，包括： 第一请求帖接收模块，用于接收第一请求帖，所述第一请求帖是被测终端发送的； 第一回复帖发送模块，用于等待时间间隔后，向所述被测终端发送第一回复帖； 第二请求帖接收模块，用于接收第二请求帖，所述第二请求帖是所述被测终端接收所 述第一回复帖，并等待时间间隔巧后发送的； 第二回复帖发送模块，用于接收所述第二请求帖后立即向所述被测终端发送第二回复 帖； 时间戳回复帖发送模块，用于向所述被测终端发送时间戳回复帖，W使所述被测终端 计算rangel;所述rangel为所述被测终端发送所述第一请求帖时的距离，所述时间戳回复 帖包括?;1,和势，瑞W为收到所述第二请求帖和发送所述第一回复帖的时间间隔，其中：为所述被测终端收到所述第一回复帖和发送所述第一请求帖的时间间隔； 为所述被测终端收到所述第二回复帖和发送所述第二请求帖的时间间隔。9. 一种对运动终端进行无线电测距的系统，其特征在于，包括权利要求4所述的被测终 端和权利要求8所述的定位基站。
【文档编号】G01S13/74GK105911543SQ201610237600
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】刘思平
【申请人】北京永安信通科技有限公司