专利名称：无线通信系统中的定位方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加特别地，涉及用于确定无线通信系统中的定位测量间隔的方法和设备。
背景技术：
首先，参考图1描述无线通信系统的帧结构。图1示出长期演进(LTE)系统的帧结构。如所示出的，一个帧包括10个子帧，每个子帧具有两个时隙。对于发送一个子帧所要求的时间被定义为传输时间间隔(TTI)。例如，一个子帧可以具有I毫秒(ms)的长度，并且一个时隙可以具有0.5ms的长度。一个时隙包括多个正交频分复用(OFDM)符号。OFDM符号也可以被称为单载波频分多址(SC-FDMA )符号或者符号间隔。取决于循环前缀(CP)的长度一个时隙包括7或者6个OFDM符号。在LTE系统中，存在正常的CP和扩展的CP。当正常的CP被使用时，一个子帧包括7个OFDM符号，并且当扩展的CP被使用时，一个子帧包括6个OFDM符号。在大的延迟扩展的情况下使用扩展的CP0图2示出LTE系统的时隙结构。如在图2中所示，可以通过由Ν'#'。个子载波和 <一个OFDM符号组成的资源网格描述在各个时隙中发送的信号。Ν%表示资源块(RB)的数目，N'。表示一个RB中的子载 波的数目，并且Nmsymb表示一个时隙中的OFDM符号的数目。接下来，将会描述根据现有技术确定用户设备(UE)的位置的定位方法。近年来，对于各种应用确定UE的位置的定位方法存在日益增加的需求。基于全球定位系统(GPS)的方案和基于陆地定位的方案作为UE的定位方法是众所周知的。基于GPS的方案使用卫星测量UE的位置。然而，基于GPS的方案需要从至少4个卫星接收信号并且不能够在室内使用。同时，基于陆地定位的方案通过使用从基站(BS)接收到的信号之间的时序差来测量UE的位置，并且需要从至少3个BS接收信号。虽然基于陆地定位的方案具有比基于GPS的方案低的定位性能，但是其能够在几乎所有的环境中使用。基于陆地定位的方案主要使用同步信号或者参考信号来估计UE的位置。根据标准基于陆地定位的方案被定义为不同的术语。即，基于陆地定位的方案在UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)中被定义为观察到的到达时间差(0TD0A)、在GSM/EDGE无线电接入网络(GERAN)中被定义为增强型观察时间差(E-0TD)，并且在CDMA2000中被定义为高级前向链路三边测量(AFLT)。图3示出在3GPP中使用的基于一个陆地定位的方案的示例性下行链路0TD0A。如在图3中所示，因为UE基于通过当前服务小区发送的子帧操作参考时钟，所以从邻近小区接收到的信号具有不同的到达时间差(TD0A)。通过示例描述使用OTDOA的UE的定位方法。参考小区可以是服务小区，并且如果UE已经执行切换操作，则在切换操作之前参考小区可以是服务小区。或者，参考小区可以不改变，而不考虑UE的切换操作。通常可以通过公共参考信号(CRS)或者主同步信号/辅助同步信号(PSS/SSS)执行UE的定位方法，也可以通过定义用于位置服务(LCS)的专用定位参考信号(PRS)来执行。UE使用从一个参考小区或者多个邻近小区接收到的参考信号或者同步信号来计算在从一个参考小区接收信号所要求的时间与从多个邻近小区接收信号所要求的时间之间的差。UE将计算的时间差发送到增强服务移动位置中心(E-SMLC)。然后E-SMLC能够通过使用泰勒级数展开解线性化的方程来计算UE的位置。然后，多个小区能够参与确定UE的位置。在实际执行中，多个小区可以具有不同的PRS传输时段。如果PRS时段根据各个小区而变化，则因为存在用于确定UE的位置的多个测量间隔，所以当UE应报告测量结果时的时间是不确定的。如上所述，现有技术的问题在于对于UE来说报告测量结果的时间是不确定的，因为当参与UE的位置确定的小区的PRS传输时段不同时存在用于确定UE的位置的多个测量间隔。

发明内容
技术 问题被设计以解决问题的本发明的目的在于提供一种定位方法，该定位方法通过使用多个PRS时段当中满足预定条件的PRS时段来确定测量间隔而在UE处有效地执行测量和 艮告。在本发明中要解决的技术问题没有受到上述技术问题的限制，并且根据下面的描述本领域的技术人员能够清楚地理解在上面没有提及的其它技术问题。技术方案通过提供用于在无线通信系统中确定用户设备处的参考信号时间差(RSTD)测量间隔的方法能够实现本发明的目的，该方法包括:在较高层获取包括观察到的到达时间差(OTDOA)相关数据的消息，其中OTDOA相关数据包括多个小区标识符和相对应小区的定位参考信号(PRS)配置信息；从较高层将ODTOA相关数据发送到物理层；以及通过使用利用物理层中的PRS配置信息而获得的多个小区特定PRS传输时段，通过下述等式来确定RSTD测量间隔:等式Testd=Tpes.(M-1)+Δ其中Tkstd表示RSTD测量间隔的长度，Tpks表示多个小区特定PRS时段的最大值，M表不PRS定位时机的数目，并且Δ表不对于一个PRS定位时机的测量时间。在ODTOA相关数据被发送到物理层之后，RSTD测量间隔可以从具有最近的PRS定位时机的子帧开始。该方法可以进一步包括在已经经过了 RSTD测量间隔之后将RSTD测量信息提供给位置服务器。该方法可以进一步包括在RSTD测量间隔内将关于满足预定条件的一个或者多个小区的RSTD测量信息提供给位置服务器。
该方法可以进一步包括，在RSTD测量间隔内，在已经经过了使用参考小区的PRS时段所确定的测量间隔之后，将关于参考小区的RSTD测量信息提供给位置服务器。可以通过服务基站从位置服务器接收包括OTDOA相关数据的消息。有益效果根据本发明的实施例，UE能够通过使用多个PRS时段当中满足预定条件的PRS时段确定测量间隔来有效地执行测量和报告。本发明的效果没有受到上述作用的限制，并且从下面的描述本领域的技术人员能够清楚地理解在上面没有提及的其它作用。


附图被包括以提供对本发明进一步的理解，附示了本发明的实施例并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:图1不出长期演进(LTE)系统的巾贞结构；图2示出LTE系统的时隙结构；图3示出在3GPP中使用的作为基于一个陆地定位的方案的示例性下行链路OTDOA ；图4和图5示出基于3GPP无线电接入网络标准的在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的结构；图6示出在E-UTRAN中的LPP的结构；图7是示出其中PRS被分配到资源元素的图案的图；图8是示出根据本发明的示例性实施例的UE的定位方法的流程图；图9是示出在UE中的请求和接收辅助数据的处理的图；图10是示出发送位置信息的处理的图；图11是示出使用PRS时段将辅助数据发送到物理层并且确定RSTD测量间隔的处理的图；图12是示出当PRS时段根据各个小区而变化时确定定位测量间隔的处理的图；图13是示出根据本发明的示例性实施例使用最长的PRS时段应用测量间隔的处理的流程图；图14是示出根据本发明的示例性实施例使用最长的PRS时段应用RSTD测量间隔的处理的图；图15是示出根据本发明的示例性实施例使用参考小区的PRS时段和最长的PRS时段应用RSTD测量间隔的处理的图；图16是示出根据本发明的另一示例性实施例使用参考小区的PRS时段确定测量间隔的处理的图；以及图17是图示能够实现本发明的示例性实施例的发射器和接收器的图。
具体实施例方式在下文中，将会参考附图描述本发明的示例性实施例。将与附图一起公开的详细描述旨在描述本发明的示例性实施例，而不是旨在描述通过其能够实现本发明的唯一的实施例。以下详细实施例包括特定细节，以便提供本发明的彻底理解。然而，对于本领域技术人员来说是显而易见的是可以在没有这样的特定细节的情况下实施本发明。例如，尽管在下文中详细描述了 UMTS系统的详细示例作为移动通信系统，但是不是特定于UMTS系统的本发明的方面可应用于其它的移动通信系统。在一些情况下，在专注于结构和/或装置的重要特征的框图形式中，示出或者省略了已知的结构和/或装置，使得没有模糊本发明的概念。在本说明书中将会使用相同的附图标记指代相同或者相似的部件。在下面的描述中，“用户设备(UE)”被假定为指的是移动或者固定用户端装置，诸如移动站(MS)等，并且“基站(BS)”被假定为指的是与UE通信的网络端的任何节点，诸如节点B、e节点B等。首先，3GPP LTE系统被简要地描述为对其应用本发明的技术的示例性移动通信系统。E-UTRAN系统已经从现有的UTRAN系统演进，并且在3GPP中其基本标准当前正在进行中。E-UTRAN系统也可以被称为LTE系统。E-UTRAN包括eNB(e_节点B或者BS)，并且通过X2接口 eNB被相互连接。eNB通过无线电接口被连接到UE并且通过SI接口被连接到演进分组核心(EPC)。EPC包括移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、以及分组数据网络网关(PDN-Gff)0 MME包含主要用于UE的移动性管理的UE的接入信息或者性能信息。S-GW是具有E-UTRAN作为端点的网关，并且PDN-GW是具有PDN作为端点的网关。基于在通信的领域中众所周知的开放系统互连(OSI)参考模型的三个较低层，UE和网络之间的无线电接口协议的层可以被划分为第一层(LI)、第二层(L2)和第三层(L3)。属于第一层的物理层使用物理信道提供信息传送服务。位于第三层处的无线电资源控制(RRC)层控制UE与网络之间的无线电资源，并且为此，RRC层在UE与网络之间交换RRC消肩、O图4和图5示出基于3GPP无线电接入网络标准的UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议的结构。无线电接口协议水平地包括物理层、数据链接层和网络层，并且垂直地包括用于数据信息传送的用户平面(U平面)和用于控制信令的控制平面(C平面)。基于在通信的领域中众所周知的OSI参考模型的三个较低层，图4和图5的协议层可以被划分为第一层(LI)、第二层(L2)和第三层(L3)。UE中的各个无线电协议层与E-UTRAN中的各个无线电协议层配对以用于无线电部分发送数据。在下文中，将描述图4的无线电协议C平面和图5的无线电协议U平面中的各个层。作为第一层的物理层使用物理信道将信息传送服务提供给上层。物理层经由传送信道被连接到上层的媒体接入控制(MAC)层。经由传送信道在MAC层和物理层之间传送数据。经由物理信道，在不同的物理层之间，即，在发送侧的物理层与接收侧的物理层之间，也传送数据。物理信道使用正交频分多路复用(OFDM)方案来调制，并且使用时间和频率作为无线电资源。
第二层的MAC层经由逻辑信道将服务提供给上层的无线电链路控制(RLC)层。第二层的RLC层支持可靠的数据传送。通过MAC层内的功能块可以实现RLC层的功能。在这样的情况下，RLC层可以被省略。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能。BP, PDCP层减少包含相对大量的和不必要的控制信息的因特网协议(IP)分组的报头大小，使得在具有窄的宽带的无线部分中有效地发送诸如IPv4分组或者IPv6分组的IP分组。仅在控制平面中定义位于属于第三层的最上面的部分处的无线电资源控制(RRC)层。RRC层用于关于无线电承载的配置、重新配置以及释放控制逻辑信道、传送信道以及物理信道。无线电承载指的是由第二层提供的用于UE和网络之间的数据传送的服务。如果在UE的RRC层与无线电网络的RRC层之间已经建立了 RRC连接，则UE是处于RRC连接状态(RRC_C0NNECTED)。否则，UE 是处于 RRC 空闲状态(RRC_IDLE)。用于从网络到UE的数据传送的下行链路传送信道包括用于发送系统信息的广播信道(BCH)和用于发送用户业务或者控制消息的下行链路共享信道(SCH)。可以通过下行链路SCH发送或者可以通过附加的下行链路多播信道(MCH)发送下行链路多播的业务或者控制消息或者广播服务。同时，用于从UE到网络的数据传送的上行链路传送信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)和用于发送用户业务或者控制消息的上行链路SCH。位于传送信道的上层处并且被映射到传送信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)、以及多播业务信道(MTCH)。物理信道包括时域中的多个子帧和频域中的多个子载波。在此，一个子帧由时域中的多个符号组成。一个子帧由多个资源块组成并且一个资源包括多个符号和多个子载波。各个子帧可以使用对应子帧中的特定符号(例如，第一符号)的特定子载波用于物理下行链路控制信道(PDCCH)，即，用于L1/L2控制信道。一个子帧可以包括每个均具有0.5ms的持续时间的两个时隙，并且可以对应于作为用于数据传送的单位时间的TTI，其是1ms。接下来，将描述系统信息。系统信息包括对于UE接入BS所必要的重要信息。因此，UE应在接入BS之前已经接收到所有的系统信息，并且也应始终具有最新的系统信息。因为对于在小区中的所有UE来说应该获知系统信息，所以BS周期地发送系统信息。系统信息被划分为主信息块(MIB)、调度块(SB)、系统信息块(SIB)等等。MIB允许通知UE相对应的小区的物理配置，例如，带宽。SB允许通知UE SIB的传输信息，例如，传输间隔。SIB是一组相互关联的系统信息。例如，特定SIB仅包括邻近小区的信息，并且另一个特定SIB仅包括UE所使用的上行链路无线电资源的信息。同时，通过网络被提供给UE的服务可以被划分为三种类型。基于能够接收到哪种服务，UE不同地识别小区类型。首先，将描述服务的类型，并且然后将描述小区的类型。I)有限服务:本服务提供紧急呼叫和地震海嘯警报系统(ETWS)，并且可以在可接受的小区中提供。2)正常服务:本服务指的是具有一般目的的公共使用，并且可以由适当的小区提供。3)运营商服务:本服务指的是用于通信网络提供商的服务。该小区能够仅由网络提供商使用并且不能由普通用户使用。
关于小区提供的服务类型，小区类型可以被划分为如下:I)可接受的小区:在其中UE可以接收有限服务的小区。从相对应的UE的角度来说，该小区没有被禁止并且满足UE的小区选择准则。2)适合的小区:在其中UE可以接收正常服务的小区。该小区满足可接受的小区的条件并且同时满足附加的条件。对于附加的条件，该小区应属于由相对应的UE可接入的公共陆地移动网络(PLMN)，并且不应禁止UE执行跟踪区域更新过程。如果相对应的小区是CSG小区，则它应是UE能够作为CSG成员接入的小区。3)被禁止的小区:通过系统信息来广播指示其是被禁止的小区的信息的小区。4)预留的小区:通过系统信息来广播指示其是预留的小区的信息的小区。在下文中，将详细地描述UE的RRC状态和RRC连接方法。RRC状态指的是UE的RRC是否被逻辑地连接到E-UTRAN的RRC。如果它被连接，则这被称为RRC_C0NNECTED状态，并且否则这被称为RRC_IDLE状态。对于处于RRC_C0NNECTED状态下的UE，E_UTRAN可以以小区为单位识别存在相对应的UE’因为存在RRC连接，并且因此E-UTRAN可以有效地控制UE。相反地，对于处于RRC_IDLE状态的UE，E-UTRAN不能识别相对应的UE，并且因此，通过核心网络以跟踪区域为单位来管理UE，跟踪区域是比小区更大的区域单位。即，仅以大的区域单位识别处于RRC_IDLE状态下的UE的存在/不存在，并且UE应变成RRC_C0NNECTED状态以便于接收诸如语音或者数据服务的典型的移动通信服务。当用户最初地接通UE时，UE首先搜寻适当的小区，并且然后在相对应的小区中保持RRC_IDLE状态。当需要建立RRC连接时，处于RRC_IDLE状态下的UE通过RRC连接过程建立与E-UTRAN的RRC的RRC连接，从而转变为RRC_C0NNECTED状态。存在空闲状态下UE需要建立RRC连接的多种情况。例如，由于用户尝试的电话呼叫可能需要上行链路数据传输，或者响应于从E-UTRAN接收到的寻呼消息可能要求响应消息的传输。位于RRC层上层级的非接入(NAC)层执行诸如会话管理、移动性管理等等的功能。为了在NAS层管理UE的移动性，定义EPS移动性管理-注册(EMM-REGISTERED)状态和EMM-DEREGISTERED (EMM-非注册)状态，并且这两种状态被应用于UE和移动性管理实体(MME)。初始UE处在EMM-DEREGISTERED状态，并且通过初始附接过程执行与相对应的网络进行注册的处理，以便于接入网络。如果初始附接过程已经被成功地执行，则UE和MME进入 EMM-REGISTERED 状态。为了管理UE和EPC之间的信令连接，EPS连接管理(ECM)-1DLE (空闲)状态和ECM-C0NNECT10N (ECM连接)状态被定义，并且两种状态被应用于UE和MME。如果处于ECM-1DLE状态中的UE进行与E-UTRAN的RRC连接，则UE进入ECM-C0NNECT10N状态。如果处于ECM-1DLE状态的MME进行与E-UTRAN的SI连接，则MME进入ECM-C0NNECT10N状态。当UE处于ECM-1DLE状态时，E-UTRAN不具有关于UE的上下文信息(context information)。因此，在没有接收来自于网络的命令的情况下，处于ECM-1DLE状态的UE执行基于UE的移动性过程，诸如小区选择或者重选。相反地，当UE是处于ECM-C0NNECT10N状态时，通过来自于网络的命令管理UE的移动性。如果处于ECM-1DLE状态下的UE的位置从通过网络已经识别的位置改变，则UE通过跟踪区域更新过程向网络通知其位置。E-UTRAN可以使用LTE定位协议(LPP)发送和接收数据。图6示出E-UTRAN中的LPP的结构。
目标装置，UE，可以从参考源获取位置相关信息，并且可以通过LPP将数据发送到位置服务器并且从位置服务器接收数据。LPP可以被用于支持单个位置数据的发送/接收，或者可以支持多个位置数据的发送/接收。接下来，将描述定位参考信号(PRS)。PRS是被用于确定UE的位置的参考信号并且仅通过为PRS传送而确定的下行链路子帧的资源块来发送。通过等式I来定义PRS序列。[等式I]
权利要求
1.一种在无线通信系统中的用户设备处用于确定参考信号时间差(RSTD)测量间隔的方法，包括: 在较高层获取包括观察到的到达时间差(OTDOA)相关数据的消息，其中所述OTDOA相关数据包括多个小区标识符和相对应小区的定位参考信号(PRS)配置信息； 从所述较高层将所述ODTOA相关数据发送到物理层；以及 通过使用利用所述物理层中的所述PRS配置信息而获得的多个小区特定PRS传输时段，通过下述等式确定RSTD测量间隔: TESTD-Tpes.(M-1) + Δ 其中Tkstd表示所述RSTD测量间隔的长度，Tpks表示所述多个小区特定PRS时段的最大的，M表不所述PRS定位时机的数目，并且Δ表不对于一个PRS定位时机的测量时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述ODTOA相关数据被发送到所述物理层之后，所述RSTD测量间隔从具有最近的PRS定位时机的子帧开始。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在已经经过了所述RSTD测量间隔之后，将RSTD测量信息提供给位置服务器。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括，在所述RSTD测量间隔内将关于满足预定条件的一个或者多个小区的RSTD测量信息提供给所述位置服务器。
5.根据权利要求3所述的方法， 进一步包括，在所述RSTD测量间隔内，在已经经过了使用参考小区的PRS时段所确定的测量间隔之后，将关于所述参考小区的RSTD测量信息提供给所述位置服务器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过服务基站从位置服务器接收包括所述OTDOA相关数据的消息。
7.一种用户设备，所述用户设备被配置成在无线通信系统中确定参考信号时间差(RSTD)测量间隔，所述用户设备包括: 射频(RF)单元；和 处理器； 其中，所述处理器在较高层获取包括观察到的到达时间差(OTDOA)相关数据的消息，所述OTDOA相关数据包括多个小区标识符和相对应小区的定位参考信号(PRS)配置信息，并且所述处理器从所述较高层将所述ODTOA相关数据发送到物理层，并且通过使用利用所述物理层中的PRS配置信息而获得的多个小区特定PRS时段，通过下述等式确定RSTD测量间隔: Trstd_Tprs.(M~l) + Δ 其中Tkstd表示所述RSTD测量间隔的长度，Tpks表示所述多个小区特定PRS时段的最大的，M表不所述PRS定位时机的数目，并且Δ表不对于一个PRS定位时机的测量时间。
8.根据权利要求7所述的用户设备，其中，在所述ODTOA相关数据被发送到所述物理层之后，所述RSTD测量间隔从具有最近的PRS定位时机的子帧开始。
9.根据权利要求7所述的用户设备，其中，在已经经过了所述RSTD测量间隔之后，所述处理器将RSTD测量信息提供给位置服务器。
10.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述处理器在所述RSTD测量间隔内将关于满足预定条件的一个或者多个小区的RSTD测量信息提供给所述位置服务器。
11.根据权利要求9所述的用户设备，其中，在所述RSTD测量间隔内，在已经经过了使用参考小区的PRS时段所确定的测量间隔之后，所述处理器将关于所述参考小区的RSTD测量信息提供给所述位置服务器。
12.根据权利要求7所述的用户设备，其中，通过服务基站从位置服务器接收包括所述OTDOA相关数据 的消息。
全文摘要
公开一种用于在无线通信系统中确定定位测量间隔的方法和设备。该方法包括在较高层获取包括观察到的到达时间差(OTDOA)相关数据的消息，其中OTDOA相关数据包括多个小区标识符和相对应小区的定位参考信号(PRS)配置信息；从较高层将ODTOA相关数据发送到物理层；以及通过使用利用物理层中的PRS配置信息而获得的多个小区特定PRS时段，通过下述等式确定RSTD测量间隔TRSTD=TPRS·(M-1)+Δ，其中TRSTD表示RSTD测量间隔的长度，TPRS表示多个小区特定PRS时段的最大值，M表示PRS定位时机的数目，并且Δ表示对于一个PRS定位时机的测量时间。
文档编号G01S5/08GK103221838SQ201180055742
公开日2013年7月24日 申请日期2011年6月7日 优先权日2010年11月18日
发明者李大远, 禹京秀, 林秀焕, 安致俊 申请人:Lg电子株式会社