[发明专利]定位节点、用户设备以及其中的方法

说明书

技术领域

本文中的实施例涉及定位节点、用户设备以及其中的方法，具体来说，涉及实现无线电通信网络中的用户设备的定位。

背景技术

在当今的无线电通信网络中，使用多种不同技术，例如长期演进(LTE)、高级LTE、第三代合作伙伴计划(3GPP)宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统/增强数据率GSM演进(GSM/EDGE)、全球微波接入互操作性(WiMax)或者超移动宽带(UMB)，只列举几种可能的技术。无线电通信网络包括对于形成小区的至少一个相应地理区域提供无线电覆盖的无线电基站。用户设备(UE)在小区中由相应无线电基站来提供服务，并且与相应无线电基站进行通信。用户设备在上行链路(UL)传输中通过无线电接口向无线电基站传送数据，以及无线电基站在下行链路(DL)传输中向用户设备传送数据。

识别无线电通信网络中的用户设备的地理位置的可能性实现了大量商业和非商业服务，例如导航辅助、社交连网、位置感知广告、紧急呼叫等。不同的服务可具有由定位应用所施加的不同定位精度要求。另外，在一些国家存在对基本紧急服务的定位精度的一些监管要求，例如美国的联邦通信委员会(FCC)增强9-1-1中的300米。

在许多环境中，可通过使用基于全球定位系统(GPS)的定位方法来准确地估计用户设备的位置。当今，无线电通信网络还常常具有辅助用户设备以便改进用户设备的接收器灵敏度和GPS启动性能的可能性，例如，如同辅助GPS(A-GPS)定位那样。但是，GPS或A-GPS接收器可能不一定在所有用户设备中是可用的。此外，已知GPS在室内环境和城市峡谷中常常失效。因此，称作观察到达时间差(OTDOA)的补充陆地定位方法由3GPP进行了标准化。除了OTDOA之外，LTE标准还规定针对增强小区ID(E-CID)和辅助全球导航卫星系统(A-GNSS)定位的方法、过程和信令支持。将来，还可对LTE来标准化上行链路到达时间差(UTDOA)，这是一种使用基于接收上行链路信号的定时的多点定位(multilateration)的实时定位技术。多点定位是通过准确计算从某个对象向三个或更多接收器所发射的信号的到达时间差(TDOA)来定位那个对象的过程。

通过OTDOA，用户设备测量从多个不同位置所接收的下行链路参考信号的定时差。对于每个所测量相邻小区，用户设备测量作为相邻小区与参考小区之间的相对定时差的参考信号时间差(RSTD)。然后查找作为与所测量RSTD对应的双曲线的相交点的用户设备位置估计，其中双曲线是几何曲线。需要来自具有良好几何形状的地理分散无线电基站的至少三个测量来求解用户设备的两个坐标以及用户设备接收器的时钟偏差。为了求解位置，需要传送器位置和传送定时偏移的准确知识。可例如通过例如LTE中的增强服务移动位置中心(SMLC)、安全用户平面位置(SUPL)位置平台(SLP)等的定位服务器或者用户设备进行位置计算。前一种方式对应于用户设备辅助定位模式，以及后一种对应于基于用户设备的定位模式。

为了实现LTE中的定位以及便于适当质量和充分数量的不同位置的定位测量，在3GPP中引入了专用于定位的新物理信号，例如定位参考信号(PRS)，并且规定了低干扰定位子帧。

PRS按照预定义模式从一个天线端口（例如天线端口R6）来传送。作为物理小区身份(PCI)的函数的频移可应用于所指定PRS模式，以便生成正交模式，并且对于六模式的有效频率再使用进行建模，这使得有可能显著降低对所测量PRS的相邻小区干扰，并且因而改进定位测量。即使PRS专门设计用于定位测量并且一般来说特征在于比其它参考信号更好的信号质量，该标准也不要求使用PRS。其它参考信号，例如小区特定参考信号(CRS)，也可用于定位测量。

PRS按照预定义模式（例如通过多个连续子帧(NPRS)（即一个定位时机）所编组的预定义定位子帧）来传送。定位时机以N个子帧的某个周期性（即两个定位时机之间的时间间隔）周期地出现。在3GPP TS 36.211中所述，标准化周期为160、320、640和1280 ms，以及连续子帧的数量为1、2、4和6。