用于估計蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的定時偏移差的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)中用于估計第一基站的第一定時偏移與第二基站的第二定時偏移之間的第一定時偏移差的方法。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)接收上行鏈路到達(dá)時間差UTDOA測量。UTDOA測量涉及第一UTDOA時間差。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)還接收觀察到達(dá)時間差OTDOA測量。OTDOA測量涉及第一測量OTDOA時間差。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點基于第一UTDOA時間差和第一測量OTDOA時間差來估計第一基站的第一定時偏移與第二基站的第二定時偏移之間的第一定時偏移差。
【專利說明】用于估計蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的定時偏移差的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文的實施例涉及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法。具體來說，本文的實施例涉及估計蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的定時偏移差。
【背景技術(shù)】
[0002]在典型蜂窩網(wǎng)絡(luò)一又稱作無線通信系統(tǒng)一中，用戶設(shè)備(UE)經(jīng)由無線電接入網(wǎng)(RAN)與一個或多個核心網(wǎng)絡(luò)(CN)進(jìn)行通信。
[0003]用戶設(shè)備是訂戶能夠用以訪問運營商的核心網(wǎng)絡(luò)所提供的服務(wù)的移動終端。用戶設(shè)備例如可以是諸如移動電話、蜂窩電話或者具有無線能力的膝上型計算機(jī)之類的通信裝置。用戶設(shè)備可以是使其能夠經(jīng)由無線電接入網(wǎng)與諸如另一個移動臺或服務(wù)器之類的另一個實體傳遞語音和/或數(shù)據(jù)的便攜、袖珍、手持、計算機(jī)包含或者車載移動裝置。
[0004]使用戶設(shè)備能夠在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行無線通信。通信可例如在兩個用戶設(shè)備之間、用戶設(shè)備與常規(guī)電話之間和/或用戶設(shè)備與服務(wù)器之間經(jīng)由無線電接入網(wǎng)以及蜂窩網(wǎng)絡(luò)中包含的可能的一個或多個核心網(wǎng)絡(luò)來執(zhí)行。
[0005]蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋分為小區(qū)區(qū)域的地址區(qū)域。各小區(qū)區(qū)域由例如無線電基站(RBS)等基站來提供服務(wù)，基站有時可稱作例如“eNB”、“eNodeB”、“NodeB”、“B節(jié)點”或BTS (基站收發(fā)器)，這取決于所使用的技術(shù)和術(shù)語?；趥鬏敼β什⑶矣纱诉€基于小區(qū)大小，基站可具有不同的類，例如宏eNodeB、家庭eNodeB或微微基站。
[0006]小區(qū)是其中由基站站點處的基站提供無線電覆蓋的地理區(qū)域。位于基站站點的一個基站可服務(wù)于一個或數(shù)個小區(qū)。此外，各基站可支持一種或數(shù)種通信技術(shù)?；就ㄟ^工作在射頻的空中接口與基站范圍之內(nèi)的用戶設(shè)備進(jìn)行通信。
[0007]在一些無線電接入網(wǎng)中，若干基站可例如通過陸線或微波連接到例如通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)中的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)等無線電網(wǎng)絡(luò)控制器和/或相互連接。無線電網(wǎng)絡(luò)控制器有時又稱作基站控制器(BSC)，例如在GSM中，它可監(jiān)控和協(xié)調(diào)與其連接的多個基站的各種活動。GSM是全球移動通信系統(tǒng)的縮寫(最初為特殊移動組)。
[0008]在第三代合作伙伴計劃(3GPP)長期演進(jìn)(LTE)中，可稱作eNodeB或eNB的基站可直接連接到一個或多個核心網(wǎng)絡(luò)。
[0009]UMTS是第三代3G移動通信系統(tǒng)，它從第二代2G移動通信系統(tǒng)GSM演進(jìn)，并且預(yù)計基于寬帶碼分多址(WCDMA)接入技術(shù)來提供改進(jìn)的移動通信服務(wù)。UMTS陸地?zé)o線電接入網(wǎng)(UTRAN)本質(zhì)上是將寬帶碼分多址用于用戶設(shè)備的無線電接入網(wǎng)。3GPP已經(jīng)著手進(jìn)一步演進(jìn)基于UTRAN和GSM的無線電接入網(wǎng)技術(shù)。
[0010]按照3GPP/GERAN，用戶設(shè)備具有確定上行鏈路和下行鏈路方向的最大傳輸速率的多時隙類。GERAN是GSM EDGE無線電接入網(wǎng)的縮寫。EDGE又是增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸率GSM演進(jìn)的縮寫。
[0011]在本公開的上下文中，如上所述的基站將稱作基站或無線電基站(RBS)。如上所述的用戶設(shè)備在本公開中將稱作用戶設(shè)備或UE。[0012]表達(dá)“下行鏈路(DL) ”將用于從基站到用戶設(shè)備的傳輸路徑。表達(dá)“上行鏈路(UL) ”將用于相反方向、即從用戶設(shè)備到基站的傳輸路徑。
[0013]蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站一般不是時間同步的。這引起基站之間的定時偏移差，這又可稱作基站之間的“定時關(guān)系”。
[0014]基站的準(zhǔn)確定時關(guān)系信息對于若干目的、例如對于用戶設(shè)備的定位會是必需的。
[0015]蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的用戶設(shè)備的定位可基于飛行時間、即無線電信號在用戶設(shè)備與其附近的若干相應(yīng)基站之間移動所花費的時間的測量或者用戶設(shè)備與相應(yīng)基站間的飛行時間之間的差的測量、例如所謂的到達(dá)時間差(TDOA)的測量。
[0016]無線電信號的飛行時間可通過與光速相乘來轉(zhuǎn)換成絕對距離。如果測量用戶設(shè)備與具有已知位置的至少三個基站之間的飛行時間或者相應(yīng)飛行時間的差，則用戶設(shè)備的位置可通過所謂的三邊測量或多邊測量技術(shù)來估計。這將在本文檔中進(jìn)一步描述。
[0017]使用這種原理的定位方法包括增強(qiáng)觀察時間差(E-OTD)、上行鏈路到達(dá)時間差(UTDOA)和觀察到達(dá)時間差(OTDOA)。這些方法在它們對定時精度的要求方面極為相似，并且E-OTD實際上是2G版本0TD0A。所有上述定位方法對基站時鐘精度具有嚴(yán)格要求，并且所涉及基站的定時偏移差是在位置計算期間使用的參數(shù)。
[0018]一個問題在于，這種定時關(guān)系信息可能難以得到或者因?qū)崿F(xiàn)原因而可能沒有提供有良好可靠性。
[0019]估計基站的定時偏移的一種方式是將基站時鐘與來自全球?qū)Ш较到y(tǒng)衛(wèi)星(GNSS)的、可由所謂的GNSS接收器來接收的同步脈沖進(jìn)行比較。
[0020]一個問題在于，難以使基站實現(xiàn)比大約100 ns更好的定時精度。甚至對于GNSS接收器，來自GNSS的I pps (每秒脈沖)信號具有有限精度、例如100 ns，并且服從其它某些因素，例如GNSS接收器與基站之間的物理距離。
[0021]為了進(jìn)行定位，同步可需要對大約數(shù)十納米的精度等級進(jìn)行，因為10納秒不定性促成位置估計中的3米誤差。
[0022]此外，甚至在基站的同步之后，同步定時中的漂移和抖動也必須良好控制，因為這些也促成位置估計中的不定性。
[0023]對于除了用于用戶設(shè)備的定位之外的其它目的，也可要求與蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站之間的定時關(guān)系、即基站之間的定時偏移差有關(guān)的信息。例如在3GPP規(guī)范的LTE-TDD、多播廣播單頻網(wǎng)絡(luò)(MBSFN)、協(xié)調(diào)多點(CoMP)和增強(qiáng)小區(qū)間干擾消除(ICIC)中。
[0024]一個問題在于，該解決方案有時是高費用的，并且以環(huán)境變化為條件。例如，可要求GNSS接收器，并且這通常在室內(nèi)不可正常起作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]鑒于以上論述，本文的實施例的一個目的是提供一種估計蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站之間的定時偏移差的改進(jìn)方式。
[0026]按照第一方面，此目的通過一種在第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中用于估計第一基站的第一定時偏移與第二基站的第二定時偏移之間的第一定時偏移差的方法來實現(xiàn)。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、第一基站和第二基站包含在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收上行鏈路到達(dá)時間差UTDOA測量。UTDOA測量涉及在第一基站接收來自用戶設(shè)備的上行鏈路信號時的第一測量接收時間與在第二基站接收來自用戶設(shè)備的上行鏈路信號時的第二測量接收時間之間的第一 UTDOA時間差。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點還從第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收觀察到達(dá)時間差OTDOA測量。OTDOA測量涉及在用戶設(shè)備接收來自第一基站的下行鏈路信號時的第三接收時間與在用戶設(shè)備接收來自第二基站的下行鏈路信號時的第四接收時間之間的第一測量OTDOA時間差。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點基于第一 UTDOA時間差和第一測量OTDOA時間差來估計第一基站的第一定時偏移與第二基站的第二定時偏移之間的第一定時偏移差。
[0027]按照第二方面，此目的通過一種用于估計第一基站的第一定時偏移與第二基站的第二定時偏移之間的第一定時偏移差的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來實現(xiàn)。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、第一基站和第二基站包含在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括配置成從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收上行鏈路到達(dá)時間差UTDOA測量的接收器。UTDOA測量涉及在第一基站接收來自用戶設(shè)備的上行鏈路信號時的第一測量接收時間與在第二基站接收來自用戶設(shè)備的上行鏈路信號時的第二測量接收時間之間的第一 UTDOA時間差。該接收器還配置成從第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收觀察到達(dá)時間差OTDOA測量。OTDOA測量涉及在用戶設(shè)備接收來自第一基站的下行鏈路信號時的第三接收時間與在用戶設(shè)備接收來自第二基站的下行鏈路信號時的第四接收時間之間的測量OTDOA時間差。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點還包括估計單元，該估計單元配置成基于第一 UTDOA時間差和第一測量OTDOA時間差來估計第一基站的第一定時偏移與第二基站的第二定時偏移之間的第一定時偏移差。
[0028]按照本文的實施例，通過基于UTDOA和OTDOA測量來估計定時偏移差，可在無需使用GNSS接收器的情況下得到極準(zhǔn)確的相對定時信息。相對定時關(guān)系實際上可以比絕對定時信息、例如GNSS定時更為準(zhǔn)確，因為它避免引入可能高達(dá)+/-100 ns的GNSS系統(tǒng)誤差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是示出蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一個實施例的示意框圖。
[0030]圖2是示出蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一個實施例的示意框圖。
[0031]圖3是示出蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的實施例的組合信令方案和流程圖。
[0032]圖4是蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的定時關(guān)系的圖示。
[0033]圖5是與本文中涉及三個基站的實施例相關(guān)的圖示。
[0034]圖6是與本文中涉及兩個基站的實施例相關(guān)的圖不。
[0035]圖7是示出第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的實施例的流程圖。
[0036]圖8是示出第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的實施例的示意框圖。
【具體實施方式】
[0037]本文的實施例可在實施例的以下非限制性描述中例示。
[0038]作為本文的實施例的發(fā)展的一部分，將首先說明OTDOA定位原理和UTDOA定位原理。
[0039]如前面所述，用于定位蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的用戶設(shè)備的方法可基于用戶設(shè)備與若干相應(yīng)基站之間的無線電信號的到達(dá)時間差TDOA測量。通過測量用戶設(shè)備與具有已知位置的至少三個基站之間所傳送的無線電信號或無線電幀的相應(yīng)TD0A，用戶設(shè)備位置可通過所謂的三邊測量或多邊測量技術(shù)來估計，下面將進(jìn)行描述。[0040]測量的有用性取決于所涉及基站經(jīng)過時間同步的良好程度，或者在它們沒有經(jīng)過時間同步時基于可估計和補(bǔ)償所產(chǎn)生定時偏移差的良好程度。
[0041]在用戶設(shè)備所測量的、來自至少兩個基站的下行鏈路信號的下行鏈路TDOA測量、即與TDOA相關(guān)的測量以下將稱作觀察TDOA(OTDOA)測量，因為這個時間差可由用戶設(shè)備直接測量或觀察。
[0042]以下又稱作“DL信號”的“下行鏈路信號”表示來自基站的下行鏈路信號，其中下行鏈路信號可以是某個無線電幀、下行鏈路信號周期或者下行鏈路信號的一部分。
[0043]另一方面，在基站所測量的、來自用戶設(shè)備的信號的上行鏈路信號TDOA(UTDOA)測量、即與TDOA相關(guān)的測量表示在每個所涉及基站的相應(yīng)測量接收時間、即到達(dá)時間(TOA)。實際UTDOA則通過計算所測量TOA之間的差來得出。
[0044]以下又稱作“UL信號”的“上行鏈路信號”表示來自用戶設(shè)備的上行鏈路信號，其中上行鏈路信號可以是某個無線電幀、上行鏈路信號周期或者上行鏈路信號的一部分。
[0045]通過將TDOA測量與光速相乘，用戶設(shè)備位置可限制到具有相對于兩個基站的恒定距離的雙曲線。
[0046]組合若干TDOA測量并且確定若干雙曲線或者雙曲線函數(shù)的相交點以估計位置的技術(shù)稱作多邊測量，并且以下將參照圖1來描述。
[0047]圖1示出蜂窩網(wǎng)絡(luò)100。蜂窩網(wǎng)絡(luò)100可以是LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)、WCDMA蜂窩網(wǎng)絡(luò)、GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò)、任何3GPP蜂窩網(wǎng)絡(luò)或者任何其它蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
[0048]蜂窩網(wǎng)絡(luò)100包括第一基站RBS1、第二基站RBS2和第三基站RBS3。基站是可作為無線電基站的網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點，例如eNodeB、家庭節(jié)點B、家庭eNode B、GSM/EDGE無線電基站或者任何其它基站。
[0049]蜂窩網(wǎng)絡(luò)100還包括在這個示例中作為定位服務(wù)器的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(NNl) 105。值得注意，這種定位服務(wù)器可以是物理或邏輯的。例如，它可位于其它物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、例如基站的內(nèi)部。在2G/3G無線電接入網(wǎng)中，定位服務(wù)器稱作服務(wù)移動位置中心(SMLC)，在LTE中，SMLC演進(jìn)成演進(jìn)服務(wù)移動位置中心(E-SMLC)，它是能夠經(jīng)由移動性管理實體(MME)來與eNodeB進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105可以是無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或者核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
[0050]無線電接入網(wǎng)100還包括用戶設(shè)備(UE) 110。
[0051]用戶設(shè)備110是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其是諸如又稱作“蜂窩”電話的移動電話或者具有無線能力的膝上型計算機(jī)之類的移動臺或用戶設(shè)備，并且因而例如可以是與蜂窩網(wǎng)絡(luò)100傳遞語音和/或數(shù)據(jù)的便攜、袖珍、手持、計算機(jī)包含或者車載移動裝置。用戶設(shè)備110也可稱作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
[0052]圖1示意示出所有基站經(jīng)過時間同步并且在完全相同的時間點傳送相應(yīng)下行鏈路信號的理想情況。通過在用戶設(shè)備110測量來自第一基站RBSl的下行鏈路信號以及來自第二基站RBS2的下行鏈路信號的0TD0A，用戶設(shè)備110的位置可估計成第一雙曲線115。通過在用戶設(shè)備110測量來自第一基站RBSl的下行鏈路信號以及來自第三基站RBS3的下行鏈路信號的0TD0A，用戶設(shè)備110的位置可估計成第二雙曲線120。最后，通過在用戶設(shè)備110測量來自第二基站1?32的下行鏈路信號以及來自第三基站RBS3的下行鏈路信號的0TD0A，用戶設(shè)備110的位置可估計成第三雙曲線125。[0053]多邊測量則產(chǎn)生與三個雙曲線115、120、125的相交點對應(yīng)的位置估計，其中相交點在這個理想示例中是用戶設(shè)備110的真實位置。
[0054]但是，在現(xiàn)實情況下，基站RBS1、RBS2和RBS3沒有完全相互時間同步。這在圖2中示出。如這個圖示中能夠看到，基站之間的未知定時偏移差引起雙曲線函數(shù)中的不定性，并且因此相交處是區(qū)域130而不是點。因此，在具有定時偏移差的現(xiàn)實情況下，OTDOA測量和多邊測量將不會給出用戶設(shè)備110的唯一位置估計。
[0055]類似地，基于UTDOA測量的定位技術(shù)隨著所涉及基站之間增加的定時偏移差而降級，因為如果基站時鐘沒有相互時間同步，則在一個基站的上行鏈路信號的TOA將相對于與在另一個基站的相同上行鏈路信號的TOA不同的時鐘偏移來測量。
[0056]圖3是示出按照本文的實施例的用于估計三個基站之間的定時偏移差的方法可如何在圖1和圖2所示蜂窩網(wǎng)絡(luò)100中實現(xiàn)的組合流程圖和信令方案。
[0057]應(yīng)當(dāng)注意，將要參照的動作在另一個實施例中可按照另一種適當(dāng)順序來執(zhí)行。在這個示例中，第一基站RBS1、第二基站RBS2和第三基站RBS3沒有同步，并且具有不同的定時偏移。
[0058]動作301
在這個動作中，這個示例中作為定位服務(wù)器的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點NNl 105從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點NN2 135收集UTDOA測量。UTDOA測量涉及在第一基站RBSl接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的測量接收時間與在第二基站RBS2接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的測量接收時間之間的UTDOA時間差。UTDOA測量還涉及在第三基站RBS3接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的測量接收時間與在第一基站RBSl接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的測量接收時間之間的UTDOA時間差。
[0059]在2G/3G中，這個動作可在定位服務(wù)器、例如SMLC與位置測量單元(LMU)之間進(jìn)行。在LTE中，這個動作可在定位服務(wù)器、例如E-SMLC與eNB之間或者在E-SMLC與LMU或者eNB與LMU之間進(jìn)行。這種收集可以是LMU/eNB發(fā)起的或者定位服務(wù)器發(fā)起的。
[0060]如前面所述，上行鏈路信號可以是某個無線電幀、上行鏈路信號周期或者上行鏈路信號的一部分。
[0061]動作302
在這個動作中，定位服務(wù)器向第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點NN3 140發(fā)起OTDOA定位流程。在2G/LTE中，這個動作朝向具有協(xié)議RRLP/LPP的用戶設(shè)備110。在3G中，這個動作朝向RNC，因為OTDOA在無線電資源控制(RRC)中定義。這個動作可與動作301依次或者并行執(zhí)行。在LTE中，定位服務(wù)器具有并行地發(fā)起UTDOA和OTDOA測量的選項，這可以是更有效的。
[0062]值得注意，動作302也可在用戶平面中、即通過SUPL位置平臺(SLP)向SUPL使能終端(SET)發(fā)起OTDOA流程來執(zhí)行?？梢杂锌赡苁笶SMLC經(jīng)由非標(biāo)準(zhǔn)接口從SLP接收OTDOA測量。用戶平面位置架構(gòu)基于服務(wù)器與終端之間的直接IP連接，這與無線電接入類型和網(wǎng)絡(luò)信令較小相關(guān)。
[0063]動作303
在這個動作中，將OTDOA測量回送給第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105，S卩，在這個示例中回送給定位服務(wù)器。OTDOA測量涉及在用戶設(shè)備110接收來自第一基站RBSl的下行鏈路信號時的接收時間與在用戶設(shè)備110接收來自第二基站RBS2的下行鏈路信號時的接收時間之間的測量OTDOA時間差。OTDOA測量還涉及在用戶設(shè)備110接收來自第三基站RBS3的下行鏈路信號時的接收時間與在用戶設(shè)備110接收來自第一基站RBSl的下行鏈路信號時的第三接收時間之間的第二測量OTDOA時間差。
[0064]如前面所述，相應(yīng)下行鏈路信號可以是來自相應(yīng)基站RBSl和RBS2的某個無線電幀、下行鏈路信號周期或者下行鏈路信號的一部分。
[0065]動作304
在這個動作中，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105基于UTDOA測量和OTDOA測量來估計所涉及基站RBSU RBS2和RBS3之間的定時偏移差。這如何進(jìn)行在以下小節(jié)中參照圖4和圖5來進(jìn)一步詳述。
[0066]圖4示出圖1和圖2所示蜂窩網(wǎng)絡(luò)100中的第一基站RBSl、第二基站RBS2和第三基站RBS3的示范相應(yīng)定時偏移。在這個示例中，如前面所述，假定蜂窩網(wǎng)絡(luò)100沒有經(jīng)過同步。
[0067]基站RBS1、RBS2和RBS3的不同定時偏移或時鐘偏移、即不同的時間參考點(TRP)在圖4中采用以下相關(guān)定義示出，并且以下將相對于圖5進(jìn)一步論述。
[0068]基站的TRP是特定基站的定時參考點、即定時偏移。因此，基站的TRP是參考，相對于該參考，在基站測量上行鏈路信號的接收時間以及下行鏈路信號的傳輸時間。
[0069]tl2:RBS2與RBSl之間的定時偏移差 tl3:RBS3與RBSl之間的定時偏移差 Tal:從UE 110到RBSl的信號傳播延遲 Ta2:從UE 110到RBS2的信號傳播延遲 Ta3:從UE 110到RBS3的信號傳播延遲
圖5示出圖示的左半部中的UTDOA測量的定時以及圖示的右半部中的OTDOA測量的定時。下文和附圖中的“UE 110”表示用戶設(shè)備110。
[0070]水平軸是絕對時間。測量接收時間和測量接收時間差相對于相應(yīng)定時偏移TRP。
[0071]對于UTD0A，在基站的測量在圖5中實際上是Tml、Tm2、Tm3。注意，為了便于說明，用戶設(shè)備110傳輸時間設(shè)置為TRP。
[0072]TRP可稱作系統(tǒng)幀號O SFN0，即LTE接入情況下的參考eNB的起始時間。
[0073]下面將說明圖5中的符號表示法。
[0074]下文中的“UL信號”表示如前面所述可以是來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號的某個無線電幀、子幀和/或時隙的上行鏈路信號。
[0075]下文中的“DL信號”表示如前面所述可以是下行鏈路信號的某個無線電幀、子幀和/或時隙的來自相應(yīng)基站的下行鏈路信號。
[0076]TA:當(dāng)RBSl接收來自UE 110的UL信號時的絕對時間 TB:當(dāng)RBS2接收來自UE 110的UL信號時的絕對時間
TC:當(dāng)RBS3接收來自UE 110的UL信號時的絕對時間 TAl:當(dāng)UE 110接收來自RBSl的DL信號時的絕對時間 TBl:當(dāng)UE 110接收來自RBS2的DL信號時的絕對時間 TCl:當(dāng)UE 110接收來自RBS3的DL信號時的絕對時間
Tl:RBS1 TRP的絕對時間。注意，還假定UE 110、即用戶設(shè)備110傳送UL信號供RBS1、RBS2和RBS3在這個時刻測量。
[0077]T2:RBS1 TRP的絕對時間，與Tl不同的TRP時刻。注意，還假定RBSl傳送DL信號供UE 110、即用戶設(shè)備110在這個時刻測量。
[0078]Tml:在RBSl相對于TRP的UL信號的測量接收時間 Tm2:在RBS2相對于TRP的UL信號的測量接收時間 Tm3:在RBS3相對于TRP的UL信號的測量接收時間
Tm4:在用戶設(shè)備110所測量的、接收來自RBS2的DL信號時的時間與接收來自RBSl的D L信號時的時間之間的時間差。
[0079]Tm5:在用戶設(shè)備110所測量的、接收來自RBS3的DL信號時的時間與接收來自RBSl的DL信號時的時間之間的時間差。
[0080]基于如上所述定義，能夠看到，在UTDOA中:
TA-Tl =TaI=TmI(1)
TB-Tl =Ta2=Tm2 + t12(2)
TC-T1-Ta3 = Tm3 + tl3⑶
由于Tml、Tm2和Tm3分別由RBS1、RBS2和RBS3來 測量，所以由等式(2)和(I)，存在:
Tm2*Tm1 +112= Ta2- Ta1{4}
Tin3- Tml +113 = Ta3 ? Ta1{S)
按照OTDOA的原理，存在:

TAI=TaI

TB1=Ta2 + t12

TC1=Ta3 + t13
由用戶設(shè)備110所報告的OTDOA測量則為:
TB1-TA1= 了 32-T31 +112 = tm4(6)
TC1 -TA1 = Ta3 -Ta1 +113 =tm5(7)
可假定如下:
(1)DL/UL信道特性互逆的，因此UTDOA和OTDOA測量按照相同方式受到多徑和多普勒效應(yīng)影響。這種假設(shè)在TDD模式中通常是有效的。對于FDD，在例如農(nóng)村地區(qū)等的一些情況下，不均等能夠是可忽略的。
[0081 ] (2)在UTDOA和OTDOA流中，假定終端是停頓的或者具有可忽略操縱。
[0082]OTDOA和UTDOA測量可以相結(jié)合以推斷定時偏移信息。以下結(jié)果可從等式集合
(4)、(5)、(6)和(7)來得到:
t12 = (Tm4 - Tm2 + Tm1 )/2_
t13 = (Tm5-Tm3 + Tm1)/2_
因此，結(jié)論是，如果Tml、Tm2、Tm3、Tm4和Tm5可以合計并且由第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105、例如EPC中的E-SMLC來接收，則以上詳述過程可用于得出相關(guān)基站之間的定時偏移差。
[0083]因此，按照本文的實施例，有可能基于測量OTDOA時間差Tm4與測量接收時間Tm2和Tml間的UTDOA時間差之間的差來估計第一基站RBSl與第二基站RBS2之間的定時偏移差 tl2。[0084]同樣，按照本文的實施例，有可能基于測量OTDOA時間差Tm5與測量接收時間Tm3和Tml間的UTDOA時間差之間的差來估計第一基站RBSl與第三基站RBS3之間的定時偏移差 tl3。
[0085]上述示例涉及三個基站。
[0086]易于理解，兩個基站之間的定時偏移差的估計僅要求與這兩個基站相關(guān)的測量。
[0087]圖6是在僅涉及第一基站RBSl和第二基站RBS2等兩個基站時的定時的圖示。
[0088]現(xiàn)在將參照圖7所示流程圖參照圖5和圖6的符號表示法來描述本文中與圖1、圖2和圖4的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105中用于估計第一基站RBSl和第二基站RBS2之間的定時偏移差的方法相關(guān)的實施例。
[0089]如前面所述，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105、第一基站RBSl和第二基站RBS2包含在蜂窩網(wǎng)絡(luò)100中。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105可以是定位服務(wù)器，例如SMLC或E-SMLC。第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點135可以是第一基站RBS1、第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點RBS2和第三基站RBS3中的一個或多個。第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點135可以是LMU。在一些實施例中，第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點135可以是另一個適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
[0090]該方法包括以下動作，其中動作可按照任何適當(dāng)順序進(jìn)行:
動作701
在這個動作中，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收UTDOA測量。UTDOA測量涉及在第一基站RBSl接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的第一測量接收時間Tml與在第二基站RBS2接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的第二測量接收時間Tm2之間的第一 UTDOA時間差。
[0091]按照一些實施例，UTDOA測量還涉及在第三基站RBS3接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的第五測量接收時間Tm3與在第一基站RBSl接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的第一測量接收時間Tml之間的第二 UTDOA時間差。
[0092]這個動作對應(yīng)于前面所述的動作301，可按照相同或相似方式來執(zhí)行，并且可涉及相同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
[0093]上行鏈路信號可以是來自用戶設(shè)備110的某個無線電幀、子幀和/或時隙或者上行鏈路信號的一部分。
[0094]動作702
在這個動作中，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105從第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點140接收OTDOA測量。OTDOA測量涉及在用戶設(shè)備110接收來自第一基站RBSl的下行鏈路信號時的第三接收時間與在用戶設(shè)備110接收來自第二基站RBS2的下行鏈路信號時的第四接收時間之間的第一測量OTDOA時間差Tm4。
[0095]按照一些實施例，OTDOA測量還涉及在用戶設(shè)備110接收來自第三基站RBS3的下行鏈路信號時的第六接收時間與在用戶設(shè)備110接收來自第一基站RBSl的下行鏈路信號時的第三接收時間之間的第二測量OTDOA時間差Tm5。
[0096]第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點140可以是例如用戶設(shè)備110或RNC或者另一個適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
[0097]這個動作對應(yīng)于前面所述的動作303，可按照相同或相似方式來執(zhí)行，并且可涉及相同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
[0098]這個動作還可包括諸如動作302所述之類的OTDOA定位流程的發(fā)起。
[0099]下行鏈路信號可以是某個無線電幀、子幀和/或時隙或者下行鏈路信號的一部分。
[0100]動作703
在這個動作中，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105基于第一 UTDOA時間差和第一測量OTDOA時間差Tm4來估計第一基站RBSl的第一定時偏移與第二基站RBS2的第二定時偏移之間的第一定時偏移差tl2。
[0101]按照一些實施例，將第一定時偏移差tl2作為第一測量OTDOA時間差Tm4與第一UTDOA時間差之間的差的一半來估計。
[0102]按照一些實施例,第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105還估計第一基站RBSl的第一定時偏移與第三基站RBS3的第二定時偏移之間的第二定時偏移差tl3,其中第二定時偏移差tl3的估計基于第二 UTDOA時間差和第二測量OTDOA時間差Tm5。
[0103]可將第二定時偏移差tl3作為第二測量OTDOA時間差Tm5與第二 UTDOA時間差之間的差的一半來估計。
[0104]動作704
這是可選動作，按照該動作，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105還基于估計第一定時偏移差tl2和估計第二定時偏移差tl3中的至少一個來估計用戶設(shè)備110的位置。
[0105]由于估計定時偏移差tl2、tl3，可得到改進(jìn)位置估計，因為可補(bǔ)償定時偏移差。
[0106]動作705
這也是可選動作，按照該動作，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105基于估計第一定時偏移差tl2和估計第二定時偏移差tl3中的至少一個來同步第一基站RBSl、第二基站RBS2和第三基站RBS3中的至少兩個。
[0107]同步可包括向另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送估計第一定時偏移差tl2和第二定時偏移差tl3中的至少一個，以便使那個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠執(zhí)行基站相互之間的同步。
[0108]由于本文的實施例，提供極準(zhǔn)確相對定時信息、即定時偏移差。這例如可在無需引入GNSS接收器的情況下改進(jìn)OTDOA定位。
[0109]此外，相對定時關(guān)系實際上可以比絕對定時信息、例如GNSS定時更為準(zhǔn)確，因為它如前面所述避免引入可能高達(dá)+/-100 ns的GNSS系統(tǒng)誤差。
[0110]除了定位目的之外，本文的實施例還可用于增強(qiáng)操作和維護(hù)(0&M)系統(tǒng)以及基站同步。
[0111]由于安全性或可靠性原因，本文的實施例對于不是任何GNSS系統(tǒng)的擁有者的國家會是有意義的。
[0112]此外，本文的實施例可消除或者至少降低對校準(zhǔn)由基站硬件或內(nèi)部傳輸引起的無線電延遲偏置的需要。
[0113]為了消除或減輕相對基站定時偏移差的影響，一種解決方案可以是始終同時執(zhí)行OTDOA和UTD0A，使得定位服務(wù)器能夠推斷這類定時偏移差，并且使得這類差則能夠用于UTDOA 和 OTDOA 定位。
[0114]但是，從現(xiàn)實角度來看，考慮到它是網(wǎng)絡(luò)資源消耗，這可能不一定始終是優(yōu)選的。因此，在一些實施例中，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105而是可具有存儲估計定時偏移差tl2和/或tl3以供其它用戶設(shè)備的UTDOA或OTDOA位置計算的后續(xù)使用的選項。
[0115]為了執(zhí)行以上估計第一基站RBSl的第一定時偏移與第二基站RBS2的第二定時偏移之間的第一定時偏移差tl2的動作，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105包括圖8示意所示的裝置。如上所述，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105、第一基站RBSl和第二基站RBS2包含在蜂窩網(wǎng)絡(luò)100中。第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105可以是定位服務(wù)器，例如SMLC、E-SMLC或者另一個適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。本文所使用的術(shù)語“配置成”也可稱作“設(shè)置成”。
[0116]第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105包括配置成從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點135接收上行鏈路到達(dá)時間差UTDOA測量的接收器800。UTDOA測量涉及在第一基站RBSl接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的第一測量接收時間Tml與在第二基站RBS2接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的第二測量接收時間Tm2之間的第一 UTDOA時間差。接收器800還配置成從第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點140接收觀察到達(dá)時間差OTDOA測量。OTDOA測量涉及在用戶設(shè)備110接收來自第一基站RBSl的下行鏈路信號時的第三接收時間與在用戶設(shè)備110接收來自第二基站RBS2的下行鏈路信號時的第四接收時間之間的測量OTDOA時間差Tm4。
[0117]按照一些實施例，UTDOA測量還涉及在第三基站RBS3接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的第五測量接收時間Tm3與在第一基站RBSl接收來自用戶設(shè)備110的上行鏈路信號時的第一測量接收時間Tml之間的第二 UTDOA時間差，以及OTDOA測量還涉及在用戶設(shè)備110接收來自第三基站RBS3的下行鏈路信號時的第六接收時間與在用戶設(shè)備110接收來自第一基站RBSl的下行鏈路信號時的第三接收時間之間的第二測量OTDOA時間差Tm5。
[0118]第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105還包括估計單元810，估計單元810配置成基于第一 UTDOA時間差和第一測量OTDOA時間差Tm4來估計第一基站RBSl的第一定時偏移與第二基站RBS2的第二定時偏移之間的第一定時偏移差tl2。
[0119]按照一些實施例，估計單元810還配置成將第一定時偏移差tl2作為第一測量OTDOA時間差Tm4與第一 UTDOA時間差之間的差的一半來估計。
[0120]按照一些實施例，估計單元810還配置成將第二定時偏移差tl3作為第二測量OTDOA時間差Tm5與第二 UTDOA時間差之間的差的一半來估計。
[0121]按照一些實施例，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105還包括定位單元820，定位單元820配置成基于估計第一定時偏移差tl2和估計第二定時偏移差tl3中的至少一個來估計用戶設(shè)備110的位置。
[0122]按照一些實施例，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105還包括同步單元830，同步單元830配置成基于估計第一定時偏移差tl2和估計第二定時偏移差tl3中的至少一個來同步第一基站RBSl、第二基站RBS2和第三基站RBS3中的至少兩個。
[0123]用于估計第一基站RBSl的第一定時偏移與第二基站RBS2的第二定時偏移之間的第一定時偏移差tl2的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105的實施例可通過諸如圖8所示的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105中的處理器840之類的一個或多個處理器連同用于執(zhí)行本文的實施例的動作的計算機(jī)程序代碼來實現(xiàn)。
[0124]上述程序代碼還可作為計算機(jī)程序產(chǎn)品來提供，例如采取攜帶用于在被加載到第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105時執(zhí)行本文的實施例的計算機(jī)程序代碼的數(shù)據(jù)載體的形式。
[0125]一種這樣的載體可采取CD ROM光盤的形式。但是，采用諸如存儲棒之類的其它數(shù)據(jù)載體是可行的。此外，計算機(jī)程序代碼可作為服務(wù)器上的純程序代碼來提供，并且例如遠(yuǎn)程下載到第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105。[0126]第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105還可包括其中包含一個或多個存儲器單元的存儲器850。存儲器860設(shè)置成用于存儲諸如UTDOA測量、OTDOA測量、第一定時偏移差tl2或者第二定時偏移差tl3之類的數(shù)據(jù)。它還可設(shè)置成存儲在第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點105中運行時執(zhí)行本文的實施例的動作的應(yīng)用。
[0127]實施例并不局限于上述實施例?？墒褂酶鞣N備選、修改和等效方案。
[0128]當(dāng)使用詞語“包括”或“包含”時，將被理解為非限制性的，即，表示“至少由…組成”。
[0129]本文的實施例并不局限于上述實施例。可使用各種備選、修改和等效方案。因此，以上實施例不應(yīng)當(dāng)被 理解為限制所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)中用于估計第一基站RBSl的第一定時偏移與第二基站RBS2的第二定時偏移之間的第一定時偏移差的方法,所述第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)、第一基站RBSl和第二基站RBS2包含在蜂窩網(wǎng)絡(luò)(100)中，所述方法包括: -從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(135)接收(301，701)上行鏈路到達(dá)時間差UTDOA測量，所述UTDOA測量涉及在所述第一基站RBSl接收來自用戶設(shè)備(110)的上行鏈路信號時的第一測量接收時間與在所述第二基站RBS2接收來自所述用戶設(shè)備(110)的所述上行鏈路信號時的第二測量接收時間之間的第一 UTDOA時間差， - 從第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(140)接收(303，702)觀察到達(dá)時間差OTDOA測量，所述OTDOA測量涉及在所述用戶設(shè)備(110)接收來自所述第一基站RBSl的下行鏈路信號時的第三接收時間與在所述用戶設(shè)備(110)接收來自所述第二基站RBS2的下行鏈路信號時的第四接收時間之間的第一測量OTDOA時間差，以及 -基于所述第一 UTDOA時間差和所述第一測量OTDOA時間差來估計(304，703)所述第一基站RBSl的第一定時偏移與所述第二基站RBS2的第二定時偏移之間的第一定時偏移差。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述第一定時偏移差作為所述第一測量OTDOA時間差與所述第一 UTDOA時間差之間的差的一半來估計。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述UTDOA測量還涉及在第三基站RBS3接收來自所述用戶設(shè)備(110)的所述上行鏈路信號時的第五測量接收時間與在所述第一基站RBSl接收來自所述用戶設(shè)備(110)的所述上行鏈路信號時的所述第一測量接收時間之間的第二 UTDOA時間差，其中所述OTDOA測量還涉及在所述用戶設(shè)備(110)接收來自所述第三基站RBS3的下行鏈路信號時的第六接收時間與在所述用戶設(shè)備(110)接收來自所述第一基站RBSl的所述下行鏈路信號時的所述第三接收時間之間的第二測量OTDOA時間差，以及其中所述估計(304，703)還包括估計所述第一基站RBSl的所述第一定時偏移與所述第三基站RBS3的第三定時偏移之間的第二定時偏移差，并且其中所述第二定時偏移差的估計基于所述第二 UTDOA時間差和所述第二測量OTDOA時間差。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，將所述第二定時偏移差作為所述第二測量OTDOA時間差與所述第二 UTDOA時間差之間的差的一半來估計。
5.如以上權(quán)利要求中的任一項所述的方法，還包括基于所述估計第一定時偏移差和所述估計第二定時偏移差中的至少一個來估計(704)所述用戶設(shè)備(110)的位置。
6.如以上權(quán)利要求中的任一項所述的方法，還包括基于所述估計第一定時偏移差和所述估計第二定時偏移差中的至少一個來同步(705)所述第一基站RBSl、所述第二基站RBS2和所述第三基站RBS3中的至少兩個。
7.一種用于估計第一基站RBSl的第一定時偏移與第二基站RBS2的第二定時偏移之間的第一定時偏移差的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)，所述第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)、第一基站RBSl和第二基站RBS2包含在蜂窩網(wǎng)絡(luò)(100)中，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)包括: -接收器(800)，配置成從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(135)接收上行鏈路到達(dá)時間差UTDOA測量，所述UTDOA測量涉及在所述第一基站RBSl接收來自用戶設(shè)備(110)的上行鏈路信號時的第一測量接收時間與在所述第二基站RBS2接收來自所述用戶設(shè)備(110)的所述上行鏈路信號時的第二測量接收時間之間的第一 UTDOA時間差，其中所述接收器(800)還配置成從第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(140)接收觀察到達(dá)時間差OTDOA測量，其中所述OTDOA測量涉及在所述用戶設(shè)備(110)接收來自所述第一基站(RBSl)的下行鏈路信號的第三接收時間與在所述用戶設(shè)備(110)接收來自所述第二基站RBS2的下行鏈路信號的第四接收時間之間的測量OTDOA時間差，其中所述第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)還包括 -估計單元(810)，配置成基于所述第一 UTDOA時間差和所述第一測量OTDOA時間差來估計所述第一基站RBSl的第一定時偏移與所述第二基站RSB2的第二定時偏移之間的第一定時偏移差。
8.如權(quán)利要求7所述的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)，其中，所述估計單元(810)還配置成將所述第一定時偏移差作為所述第一測量OTDOA時間差與所述第一 UTDOA時間差之間的差的一半來估計。
9.如權(quán)利要求7或8所述的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)，其中，所述UTDOA測量還涉及在第三基站RBS3接收來自所述用戶設(shè)備(110)的所述上行鏈路信號的第五測量接收時間與在所述第一基站RBSl接收來自所述用戶設(shè)備(110)的所述上行鏈路信號的所述第一測量接收時間之間的第二 UTDOA時間差，其中所述OTDOA測量還涉及在所述用戶設(shè)備(110)接收來自所述第三基站RBS3的下行鏈路信號的第六接收時間與在所述用戶設(shè)備(110)接收來自所述第一基站RBSl的所述下行鏈路信號的所述第三接收時間之間的第二測量OTDOA時間差，以及其中所述估計單元(810)還配置成估計所述第一基站RBSl的所述第一定時偏移與所述第三基站RBS3的第三定時偏移之間的第二定時偏移差，并且其中所述第二定時偏移差的估計基于所述第二 UTDOA時間差和所述第二測量OTDOA時間差。
10.如權(quán)利要求9所述的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)，其中，所述估計單元(810)還配置成將所述第二定時偏移差作為所述 第二測量OTDOA時間差與所述第二 UTDOA時間差之間的差的一半來估計。
11.如權(quán)利要求7-10中的任一項所述的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)，還包括定位單元(820)，所述定位單元(820)配置成基于所述估計第一定時偏移差和所述估計第二定時偏移差中的至少一個來估計所述用戶設(shè)備(110)的位置。
12.如權(quán)利要求7-11中的任一項所述的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(105)，還包括同步單元(830)，所述同步單元配置成基于所述估計第一定時偏移差和所述估計第二定時偏移差中的至少一個來同步所述第一基站RBSl、所述第二基站RBS2和所述第三基站RBS3中的至少兩個。
【文檔編號】H04W64/00GK103548400SQ201180069614
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】張揚(yáng), I.斯奧米納, 蘇又平, 張春輝 申請人:愛立信(中國)通信有限公司