檢測(cè)多路徑以及確定定位測(cè)量不確定度的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般涉及無(wú)線通信網(wǎng)，并且特別是涉及執(zhí)行對(duì)于定位估計(jì)的信號(hào)定時(shí)測(cè)量 的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于確定移動(dòng)設(shè)備的方位的技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)使得應(yīng)用開(kāi)發(fā)者和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商 能夠提供基于位置和位置感知的服務(wù)。這些服務(wù)的示例是導(dǎo)向系統(tǒng)、購(gòu)物輔助、朋友發(fā)現(xiàn)、 狀態(tài)服務(wù)、社區(qū)和通信服務(wù)以及其它信息服務(wù)，它們向移動(dòng)用戶給出關(guān)于他或她的周?chē)?信息或它們使用這個(gè)信息以增強(qiáng)它們的服務(wù)。
[0003] 除了由這些技術(shù)促進(jìn)的商業(yè)服務(wù)外，也正在部署基于位置的緊急服務(wù)。在若干國(guó) 家中的政府已經(jīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提出了特定要求以能夠確定緊急呼叫的方位。例如，在美國(guó)， 政府要求規(guī)定的是，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必須能夠確定某一百分比的所有緊急呼叫的方位并且還包含 準(zhǔn)確性要求。這些要求對(duì)室內(nèi)和室外環(huán)境之間沒(méi)有做出區(qū)分。
[0004] 在許多環(huán)境中，能夠通過(guò)使用基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS)(諸如眾所周知的全 球定位系統(tǒng)（GPS))的定位方法，來(lái)準(zhǔn)確地估計(jì)方位。然而，基于GPS的定位可能通常有不 令人滿意的性能，尤其是在城市和/或室內(nèi)環(huán)境中。還可以由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供補(bǔ)充的定位 方法以擴(kuò)充GPS技術(shù)。除了基于移動(dòng)終端的GNSS (包含GPS)外，以下方法當(dāng)前是能夠使用 的，或很快將被包含在由第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP)所開(kāi)發(fā)的長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE)標(biāo)準(zhǔn)中： ?小區(qū) ID (CID)， ? E-CID，包含基于網(wǎng)絡(luò)的到達(dá)角（AoA)， ?基于衛(wèi)星信號(hào)的輔助GNSS (A-GNSS)，包含輔助GPS (A-GPS)， ?觀察到達(dá)時(shí)間差（0TD0A)， 魯上行鏈路到達(dá)時(shí)間差（UTDOA)-當(dāng)前正在被標(biāo)準(zhǔn)化。
[0005] 若干定位技術(shù)基于到達(dá)時(shí)間差（TDOA)或到達(dá)時(shí)間（TOA)測(cè)量。示例包含：0TD0A、 UTD0A、GNSS和輔助GNSS (A-GNSS)。對(duì)于使用這些技術(shù)的定位結(jié)果的典型(盡管不是唯一） 格式是具有不確定度的圓/橢圓/橢球的橢球點(diǎn)，這是多個(gè)雙曲線/雙曲弧線(例如，OTDOA 或UTD0A)或圓/弧線(例如，UTDOA，GNSS或A-GNSS)相交的結(jié)果。
[0006] 若干技術(shù)，諸如自適應(yīng)增強(qiáng)小區(qū)身份（AECID)，可以涉及上述方法中的任何方法的 組合，以及因此被認(rèn)為是"混合"的定位方法。使用這些方法，定位結(jié)果幾乎可以是任何形 狀，但是在許多情況下，它有可能是多邊形。
[0007] 基于蜂窩的定位方法(例如，與基于衛(wèi)星的方法相對(duì)照）依賴(lài)錨節(jié)點(diǎn)的位置的知 識(shí)，即，從其傳送被測(cè)量的信號(hào)(例如，對(duì)于0TD0A)的固定位置，或在該處測(cè)量由移動(dòng)設(shè)備傳 送的信號(hào)(例如，對(duì)于UTD0A)的固定位置。這些固定位置對(duì)于OTDOA可以例如對(duì)應(yīng)于基站 或信標(biāo)設(shè)備位置，對(duì)于UTDOA可以對(duì)應(yīng)于位置測(cè)量單元（LMU)天線位置，以及對(duì)于E-CID可 以對(duì)應(yīng)于基站位置。錨節(jié)點(diǎn)的位置還可以用于增強(qiáng)AECID、混合定位，等。
[0008] 觀察到汰時(shí)間差（OTDOA)宙位 使用OTDOA，終端對(duì)于從多個(gè)不同位置接收的下行鏈路參考信號(hào)來(lái)測(cè)量定時(shí)差。對(duì)于每 個(gè)被測(cè)量的鄰居小區(qū)而言，該終端，在3GPP技術(shù)中還被稱(chēng)為"用戶設(shè)備"或"UE"，測(cè)量參考 信號(hào)時(shí)間差（RSTD)。RSTD是在該UE處從鄰居小區(qū)接收的傳輸與從參考小區(qū)接收的傳輸之 間的相對(duì)定時(shí)差。于是能夠發(fā)現(xiàn)該UE方位估計(jì)為對(duì)應(yīng)于所測(cè)量的RSTD的雙曲線的相交部 分。需要對(duì)從三個(gè)在地理上分離的基站傳送的信號(hào)的測(cè)量以求解出該終端的兩個(gè)坐標(biāo)以及 接收器時(shí)鐘偏離。這些基站應(yīng)當(dāng)具有相對(duì)于該UE的良好幾何結(jié)構(gòu)，即，每個(gè)基站應(yīng)當(dāng)具有 與其他基站基本上不同的方位角。
[0009] 為了求解出UE的方位，需要傳送器位置和傳送定時(shí)偏移的精確知識(shí)。例如能夠由 定位服務(wù)器，諸如在LTE中的增強(qiáng)服務(wù)移動(dòng)位置中心（E-SMLC)，或由UE來(lái)進(jìn)行方位計(jì)算。 前一種方法被稱(chēng)為UE輔助定位模式，而后一種方法被稱(chēng)為基于UE的定位模式。
[0010] 為了使得能夠在LTE中定位以及為了促進(jìn)適當(dāng)質(zhì)量以及對(duì)于充足數(shù)量的不同位 置的定位測(cè)量，在LTE標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)引入了專(zhuān)用于定位的新的物理信號(hào)。這些新的物理信號(hào) 被稱(chēng)為定位參考信號(hào)（PRS)。另外，在3GPP中已經(jīng)指定了低干擾定位子幀。
[0011] 根據(jù)預(yù)定義的模式，從LTE eNodeB的一個(gè)天線端口來(lái)傳送PRS。頻率偏移，其是物 理小區(qū)標(biāo)識(shí)符（PCI)的函數(shù)，能夠應(yīng)用于特定PRS模式以生成正交模式。這些技術(shù)導(dǎo)致了 六的高效頻率復(fù)用，這使得能夠顯著地降低對(duì)所測(cè)量的PRS的鄰居小區(qū)干擾，以及從而能 夠改進(jìn)定位測(cè)量。
[0012] 盡管對(duì)于定位測(cè)量已經(jīng)特定設(shè)計(jì)了 PRS，以及PRS -般以比其他參考信號(hào)更好的 信號(hào)質(zhì)量為特征，但是當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)不強(qiáng)制對(duì)于下行鏈路定位測(cè)量使用PRS。在原理上，其他參 考信號(hào)，例如小區(qū)特定參考信號(hào)（CRS)，也能夠用于定位測(cè)量。
[0013] 因?yàn)閷?duì)于OTDOA定位而言，需要測(cè)量來(lái)自多個(gè)不同位置的PRS信號(hào)，因此，UE接收 器可能必須處理比從服務(wù)小區(qū)接收的那些PRS弱的多的PRS。在沒(méi)有所測(cè)量的信號(hào)被預(yù)期 為何時(shí)在時(shí)間上到達(dá)以及確切的PRS模式是什么的近似知識(shí)的情況下，UE將需要跨越大窗 口來(lái)執(zhí)行信號(hào)搜索，這將對(duì)測(cè)量的時(shí)間和準(zhǔn)確性以及UE的復(fù)雜性產(chǎn)生影響。為了促進(jìn)UE 測(cè)量，因此網(wǎng)絡(luò)向該UE傳送輔助數(shù)據(jù)。這個(gè)輔助數(shù)據(jù)包含，除了其它之外，具有PCI的鄰居 小區(qū)列表、含有PRS的連續(xù)下行鏈路子幀的數(shù)量、PRS傳輸帶寬，等。
[0014] OTDOA測(cè)量質(zhì)量 為了促進(jìn)方位計(jì)算以及所計(jì)算的方位的質(zhì)量的估計(jì)，對(duì)于定位測(cè)量它們自己而言，一 些質(zhì)量度量是需要的。這種估計(jì)的質(zhì)量被傳遞給使用該定位測(cè)量的網(wǎng)絡(luò)單元，g卩，在UE輔 助定位的情況下，網(wǎng)絡(luò)中的定位節(jié)點(diǎn)，或在基于UE的定位的情況下，移動(dòng)終端。
[0015] 在研宄文獻(xiàn)中，使用若干測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差作為測(cè)量質(zhì)量度量是一種常用方法。對(duì)于 其它系統(tǒng)，例如，對(duì)于通用陸地?zé)o線電接入（UTRA)系統(tǒng)中的定位測(cè)量，已經(jīng)對(duì)這種方法進(jìn)行 了標(biāo)準(zhǔn)化。然而，在實(shí)際中，這種方法具有一些實(shí)際問(wèn)題，諸如用于獲得可靠的統(tǒng)計(jì)置信水 平的樣本數(shù)量不充足。此外，這種方法不允許系統(tǒng)來(lái)對(duì)由于較差的UE接收器實(shí)現(xiàn)方式而導(dǎo) 致的較差的測(cè)量性能與來(lái)自不利的無(wú)線電環(huán)境條件所引起的較差測(cè)量性能進(jìn)行區(qū)分。
[0016] 在2011年9月1日發(fā)布的發(fā)布號(hào)為W0/2011/105946的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)中，描述了 基于映射的方法。這個(gè)方法利用定時(shí)測(cè)量、信道特征和質(zhì)量度量之間的關(guān)系。該映射可以 在測(cè)量節(jié)點(diǎn)(例如，UE)中或在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(例如，E-SMLC)中。另一個(gè)建議已經(jīng)不使用絕對(duì)度 量而是使用相對(duì)度量，在某些方面，它類(lèi)似于用于測(cè)試信道質(zhì)量指示符（CQI)報(bào)告的方法。 使用這種方法，對(duì)于給定（即，固定）條件，確定所報(bào)告的中間值，以及然后確定足夠數(shù)量的 報(bào)告是否落入預(yù)定范圍內(nèi)。這個(gè)方法的缺點(diǎn)是，這個(gè)技術(shù)僅確定所報(bào)告的測(cè)量有多穩(wěn)定，而 不指示測(cè)量的絕對(duì)質(zhì)量。特別地，由于較差的UE接收器實(shí)現(xiàn)方式，因此對(duì)于測(cè)量的中間值 可能較差。不能使用這個(gè)相對(duì)度量來(lái)檢測(cè)這個(gè)問(wèn)題。
[0017] 如上所述，對(duì)于UTRA的3GPP規(guī)范指定的是，執(zhí)行OTDOA測(cè)量的UE必須報(bào)告定位質(zhì) 量度量，該定位質(zhì)量度量基于由該設(shè)備做出的OTDOA測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差。作為對(duì)比，對(duì)于增強(qiáng)通 用陸地?zé)o線電接入網(wǎng)（E-UTRAN)(在其他方面被稱(chēng)為L(zhǎng)TE網(wǎng)絡(luò))的當(dāng)前規(guī)范，指定了類(lèi)似于用 于UTRA的報(bào)告映射的報(bào)告映射，包含對(duì)于參考信號(hào)的"參考質(zhì)量"信息元素，對(duì)于每個(gè)鄰居 小區(qū)的"rstd質(zhì)量"信息元素，以及對(duì)于每個(gè)所報(bào)告的測(cè)量的"0TD0A測(cè)量質(zhì)量"信息元素， 但是還沒(méi)有指定用于確定質(zhì)量度量的特定方法。如在3GPP TS 36. 355，V. 10.4.0 (2012 年 12 月）的"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); LTE Positioning Protocol (LPP)，Release 10(演進(jìn)的通用陸地?zé)o線電接入（E-UTRA);LTE定位協(xié)議（LPP)， 發(fā)布10"中指定的，下表1再現(xiàn)了可以適用于"0TD0A測(cè)量質(zhì)量"信息元素的字段描述。
[0018] 表1-在E-UTRA中的UE定位0TD0A質(zhì)量
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種在無(wú)線通信網(wǎng)中的第一節(jié)點(diǎn)中用于在定位中使用的方法，其特征在于所述方法 包括： 收集（510)多個(gè)定時(shí)測(cè)量或距離測(cè)量或它們兩者，每個(gè)測(cè)量對(duì)應(yīng)于具有已知位置的至 少一個(gè)錨節(jié)點(diǎn)天線； 通過(guò)將所述測(cè)量與對(duì)應(yīng)的參考位置進(jìn)行比較來(lái)確定（520)對(duì)于每個(gè)測(cè)量的測(cè)量偏差； 以及 使用（530)所述測(cè)量偏差以