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包括具有多个接收点的测量节点的系统中的定位方法


技术摘要:
本公开的发明名称是“包括具有多个接收点的测量节点的系统中的定位方法”。提供用于其中测量节点与多个天线关联的系统的技术、包括用于选择和配置适合于执行给定无线装置的上行链路测量的接收天线集合的技术。如网络节点所实现的示例方法是用于控制无线装置所传送的无  全部
背景技术:
确定移动装置的位置的技术的发展使应用开发人员和无线网络运营商能够提供 基于位置和位置感知的服务。这些的示例是制导系统、购物助理、好友搜寻器、存在服务、社 区和通信服务以及向移动用户提供与其周围环境有关的信息或者使用信息来增强其服务 的其它信息服务。 除了通过这些技术所促进的商业服务之外,还部署基于位置的紧急服务。若干国 家的政府对网络运营商能够确定紧急呼叫的位置提供具体要求。例如,美国的政府要求规 定,移动网络必须能够确定所有紧急呼叫的某个百分比的位置,并且还包括精度要求。要求 没有对室内与户外环境进行区分。 在许多环境中,位置能够通过使用基于全球导航卫星系统(GNSS)、例如众所周知 全球定位系统(GPS)的定位方法来准确估计。但是,基于GPS的定位特别是在城市和/或室内 环境中可能常常具有令人不满意的性能。 补充定位方法也可由无线网络来提供,以增进GPS技术。除了基于移动终端的GNSS (包括GPS)之外,下列方法也是当前可用的或者不久将包含在第三代合作伙伴项目(3GPP) 所制订的长期演进(LTE)标准中: ●  小区ID(CID), ●  E-CID,包括基于网络的到达角(AoA), ●  辅助GNSS(A-GNSS),包括辅助GPS(A-GPS),基于卫星信号, ●  观测到达时间差(OTDOA), ● 上行链路时间差(UTDOA)—当前标准化。 若干定位技术基于到达时间差(TDOA)或到达时间(TOA)测量。示例包括OTDOA、 UTDOA、GNSS和辅助GNSS(A-GNSS)。用于采用这些技术的定位结果的典型但不是唯一的格式 是具有不定性圆/椭圆的椭圆点,其是多个双曲线/双曲弧(例如OTDOA或UTDOA)或者圆/弧 (例如UTDOA、GNSS或A-GNSS)的相交的结果。 若干技术、例如自适应增强小区识别码(AECID)可涉及上述方法的任一种的混合, 并且因而被看作是“混合”定位方法。通过这些方法,位置结果能够几乎是任何形状,但是在 许多情况下,它可能是多边形。 基于蜂窝的定位方法(例如,如与基于卫星的方法相反)依靠锚定节点的位置、即 5 CN 111586584 A 说 明 书 2/21 页 从其中传送所测量信号的固定位置(例如对于OTDOA)或者在其中测量移动装置所传送的信 号的固定位置(例如对于UTDOA)的知识。这些固定位置可例如对应于OTDOA的基站或信标装 置位置、UTDOA的位置测量单元(LMU)天线位置以及E-CID的基站位置。锚定节点的位置也可 用来增强AECID、混合定位等。 定位架构 在3GPP中,基于位置的服务称作位置服务(LCS)。LTE定位架构中的三个关键网络元件 是LCS客户端、LCS目标和LCS服务器。LCS服务器是物理或逻辑实体,其通过收集测量和其它 位置信息、在必要时辅助目标装置进行测量并且估计LCS目标位置,来管理LCS目标装置的 定位。LCS客户端是基于软件的实体和/或硬件实体,其为了得到一个或多个LCS目标、即被 定位实体的位置信息而与LCS服务器进行交互。LCS客户端可驻留在网络节点、外部节点 (即,蜂窝网络外部的网络)、公共安全接入点(PSAP)、用户设备(或“UE”,3GPP中用于最终用 户无线台的术语)、无线电基站(或LTE系统中的“eNodeB”)等。在一些情况下,LCS客户端可 驻留在LCS目标本身中。LCS客户端(例如外部LCS客户端)向LCS服务器(例如定位节点)发送 请求,以得到位置信息。LCS服务器处理和服务于所接收请求,并且向LCS客户端发送定位结 果(有时包括速率估计)。 在一些情况下,由定位服务器、例如增强服务移动位置中心(E-SMLC)或者LTE中的 安全用户平面位置(SUPL)位置平台(SLP)进行位置计算。在其它情况下,位置计算由UE执 行。后一种方式称作基于UE的定位模式,而前一种方式包括:基于网络的定位,即网络节点 中基于从网络节点(例如LMU或eNodeB)所收集的测量的位置计算;以及UE辅助定位,其中定 位网络节点中的位置计算基于从UE所接收的测量。 LTE定位协议(LPP)是用于UE与E-SMLC之间的控制平台信令,其由E-SMLC用来向UE 提供辅助数据,并且由UE用于向E-SMLC报告测量。LPP按照如下方式来设计:使得它也能够 在控制平面域外部、例如在SUPL的上下文的用户平面中使用。LPP当前用于下行链路定位。 LTE定位协议附录(LPPa)有时称作LTE定位协议A,其是eNodeB与E-SMLC之间的协 议,并且仅为控制平面定位过程来指定,但是它仍然能够通过查询eNodeB以获得信息,来辅 助用户平面定位。例如,LPPa能够用来检索信息,例如对于OTDOA定位的小区中的定位参考 符号(PRS)配置或者对于UTDOA定位的UE探测参考信号(SRS)配置和/或eNodeB测量。LPPa可 用于下行链路定位和上行链路定位。 图1示出当前在3GPP正讨论的UTDOA架构,包括见于无线接入网(RAN)和核心网络 中的节点以及外部LCS客户端。虽然上行链路(UL)测量大体上可由任何无线电网络节点、例 如所示LTE  eNodeB  110来执行,但是UL定位架构还包括特定UL测量单元、称作位置测量单 元(LMU),其是测量由目标UE、例如图1所示的UE  130所传送的信号的逻辑和/或物理节点。 若干LMU部署选项是可能的。例如,参照图1,LMU  120a集成到eNodeB  110中,而LMU  120b与 eNodeB  110共享某个设备、例如至少天线。另一方面,LMU  120是独立物理节点,其中包括其 自己的无线电组件和(一个或多个)天线。 虽然UTDOA架构还未定案,但是可能将存在为LMU与定位节点之间的通信所建立的 通信协议,并且可存在支持添加到现有LPPa或类似协议的UL定位的一些增强。 在LTE中,对探测参考信号(SRS)执行称作UL相对到达时间(RTOA)测量的UTDOA测 量。为了检测SRS信号,LMU  120需要多个SRS参数来生成针对所接收信号相互关连的SRS序 6 CN 111586584 A 说 明 书 3/21 页 列。这些参照不一定是LMU  120已知的。因此,为了允许LMU生成SRS序列并且检测UE所传送 的SRS信号,必须在由定位节点传送给LMU的辅助数据中提供SRS参数;这些辅助数据经由 SlmAP来提供。但是,这些参数一般可能不是定位节点已知的,定位节点则需要从eNodeB(其 将SRS配置成由UE来传送并且由LMU来测量)来得到这个信息;必须在LPPa中提供这个信息 (例如SRS传送配置或者已更新SRS配置)。 可通过LPPa从eNodeB向UL/UTDOA定位的E-SMLC发信号通知的示例参数可包括例 如下表1所示的那些参数。注意,在www.3gpp.org可得到的3GPP文档3GPP  TS  36.211的最新 版本中描述了这些参数中的许多。 7 CN 111586584 A 说 明 书 4/21 页 表1 可通过SLmAP从E-SMLC向(一个或多个)LMU发信号通知的示例参数可包括例如下表2所 示的那些参数。同样在www.3gpp.org可得到的3GPP文档3GPP  TS  36.211的最新版本中描述 了这些参数中的许多。 8 CN 111586584 A 说 明 书 5/21 页 表2 对UL传输(其可包括例如参考信号传输或数据信道传输)执行UL定位和UTDOA的测量。 UL  RTOA是当前标准化的UTDOA定时测量,并且可对探测参考信号(SRS)来执行。测量的结果 例如通过SLmAP由测量节点(例如LMU)向定位节点(例如E-SMLC)发信号通知。 图2示出在3GPP对下行链路(DL)定位正讨论的当前架构,同样包括见于无线接入 网(RAN)和核心网络中的节点以及外部LCS客户端。将会理解,这个架构包括见于图1所示的 UL定位架构的相同组件中的许多。但是,图2所示的两个附加组件是服务网关(S-GW)和分组 9 CN 111586584 A 说 明 书 6/21 页 数据网络网关(PDNGW或P-GW)。这些网关将UE的接口分别端接到E-UTRAN网络和分组数据网 络(PDN)。 LPP当前用于下行链路定位。LPP消息还可包括LPP扩展分组数据单元(EPDU);开放 移动联盟(OMA)LPP扩展(定义为LPPe)利用这种可能性。当前,LPP和LPPe主要用于下行链路 定位,而LPPa可用于DL以及UL定位。 定位结果 定位结果是所得测量的处理结果,包括小区ID、功率级、接收无线电信号强度或质量 等。定位结果常常基于从测量无线电节点(例如UE或eNodeB或LMU)所接收的无线电测量(例 如,定时测量、例如定时提前和RTT,或者基于功率的测量、例如接收信号强度,或者方向测 量、例如到达角测量)。 定位结果可按照若干预定义格式之一在节点之间交换。发信号通知的定位结果按 照例如与七个通用地理区域描述(GAD)形状之一对应的预定义格式来表示。 当前,定位结果可在下列之间发信号通知: ●  LCS目标、例如UE与LCS服务器,例如通过LPP协议 ●  两个定位节点、例如E-SMLC或SLP,例如通过专有接口; ●  定位服务器(例如E-SMLC)与其它网络节点,例如移动性管理实体(MME)、移动交换 中心(MSC)、网关移动位置中心(GMLC)、操作和维护(O&M)节点、自组织网络(SON)节点和/或 驱动测试小型化(MDT)节点; ●  定位节点与LCS客户端,例如在E-SMLC与公共安全接入点(PSAP)之间或者在SLP与 外部LCS客户端之间或者在E-SMLC与UE之间。 注意,在紧急定位中,LCS客户端可驻留在PSAP中。 UL定位的结果至少基于一个UL测量。UL测量也可用于混合定位。UL测量可与其它 测量联合用来得到定位结果。 上行链路定位测量 顾名思义,上行链路定位(例如UTDOA)的测量对上行链路传输来执行,其可包括例如物 理信号或信道传输的一个或多个,例如参考信号传输、随机接入信道传输、物理上行链路控 制信道(PUCCH)传输或者数据信道传输。在LTE  UL所传送的参考信号的一些示例是SRS和解 调参考信号。 UL相对到达时间(RTOA)是当前标准化的UTDOA定时测量。测量可对探测参考信号 (SRS)来执行,其可配置用于周期传输,通常包括多个传输,但也可以是一个传输。SRS传输 可通过两种触发类型的任一种来触发: ●  触发类型0:来自eNodeB的高层信令, ●  触发类型1:经由下行链路控制信道信令(对于FDD和TDD的DCI格式0/4/1A以及对于 TDD的DCI格式2B/2C)。 其它示例上行链路测量是3GPP  TS  36.214中规定的上行链路测量。这些测量包括 接收信号强度、接收信号质量、到达角(AoA)、eNodeB接收-发射(Rx-Tx)定时、相对到达时间 (RTOA)的测量以及由无线电网络节点(例如eNodeB或LMU)所执行的其它测量。其它已知测 量是UL  TDOA、UL  TOA、UL传播延迟等。 多天线系统 10 CN 111586584 A 说 明 书 7/21 页 多天线系统可使用一个或多个多天线发射和/或多天线接收技术,例如单用户多输入 多输出(SU-MIMO)或者多用户MIMO(MU-MIMO)技术、发射分集、接收分集、波束形成、如当前 在3GPP标准化的天线阵列系统、多点通信(例如协调多点或CoMP)、分布式天线系统(DAS) 等。与节点关联的天线可以是并存、准并存(例如,基于一些信道性质、例如延迟扩展等)或 者非并存的。 多天线系统还可部署远程无线电单元(RRU)或远程无线电头端(RRH)。RRU是单个 单元,其中仅实现RF前端功能性,并且其通过链路(例如光纤或无线链路)连接到其余基带 处理部件(基带单元或BBU)。取决于所划分的功能性,RRU还可包括一些基带功能性。RRU又 可称作RRH。 多天线系统还可包括工作在多个载波频率或者分量载波(CC)和/或工作在不同RF 频带的多载波系统。多载波系统可使用载波聚合(CA),如以下所述,其中不同CC可以是或者 可以不是并存的。 多载波或载波聚合概念 为了增强技术中的峰值速率,所谓的多载波或载波聚合解决方案是已知的。多载波或 载波聚合系统中的各载波一般称作分量载波,或者有时称作小区。简言之,分量载波是多载 波系统中的单独载波。术语“载波聚合”又采用术语(例如可互换地称作)“多载波系统”、“多 小区操作”、“多载波操作”、“多载波”传输和/或接收。载波聚合用于沿上行链路和下行链路 方向的信令和数据的传输。分量载波之一是主分量载波(PCC)或者简单地称作主载波或者 甚至锚定载波。其余载波称作辅助分量载波(SCC)或者简单地称作辅助载波或者甚至补充 载波。一般来说,主或锚定分量载波携带必要的UE特定信令。主要分量载波在载波聚合中存 在于上行链路和下行链路方向。网络可将不同的主载波指配给工作在相同扇区或小区的不 同UE。 通过载波聚合,UE在下行链路和/或在上行链路具有一个以上服务小区:分别工作 在PCC和SCC的一个主服务小区和一个或多个辅助服务小区。服务小区可互换地称作主小区 (PCell)或者主服务小区(PSC)。类似地,辅助服务小区可互换地称作辅助小区(SCell)或辅 助服务小区(SSC)。不管术语,PCell和(一个或多个)SCell使UE能够接收和/或传送数据。更 具体来说,PCell和SCell存在于下行链路和上行链路,以供UE接收和传送数据。其余非服务 小区称作相邻小区。 属于CA的分量载波可属于相同频带(频带内载波聚合)或者不同频率(频带间载波 聚合)或者它们的任何组合(例如,频带A中的两个分量载波和频带B中的一个分量载波)。此 外,频带内载波聚合中的分量载波在频域可以是相邻或者不相邻的(频带内不相邻载波聚 合)。包括频带内相邻、频带内不相邻和频带间聚合的任何两个的混合载波聚合也是可能 的。使用不同技术的载波之间的载波聚合又称作“多RAT载波聚合”或“多RAT多载波系统”或 者简单地称作“RAT间载波聚合”。例如,可聚合来自WCDMA和LTE的载波。另一个示例是来自 LTE频分双工(FDD)和LTE时分双工(TDD)模式的载波的聚合,其可以又可互换地称作多双工 载波聚合系统。又一示例是LTE和CDMA2000载波的聚合。为了清楚起见,如所述的相同技术 中的载波聚合能够被看作是‘RAT内’或者简单地是‘单RAT’载波聚合。 载波聚合中的分量载波可以或者可以不在同一站点或无线电网络节点(例如无线 电基站、中继器、移动中继器等)中并存。例如,分量载波可在不同位置(例如从非并存基站 11 CN 111586584 A 说 明 书 8/21 页 或者从基站和远程无线电头端(RRH)或者在远程无线电单元(RRU)始发。组合载波聚合和多 点通信技术的众所周知示例包括分布式天线系统(DAS)、远程无线电头端(RRH)、远程无线 电单元(RRU)和协调多点(CoMP)传输。本文所述的技术也适用于多点载波聚合系统以及适 用于没有载波聚合的多点系统。多载波操作也可与多天线传输结合使用。例如,各分量载波 上的信号可由eNodeB通过两个或更多天线传送给UE。 各种各样的部署和多天线方案使定位测量的选择和配置复杂化。相应地,需要用 于选择和配置测量节点以供定位的改进技术。
技术实现要素:
本文详述的解决方案的具体实现可解决某些系统(其中测量节点与多个天线关 联)中出现的若干问题。在这类系统中,例如如何选择以及如何配置适合于执行给定无线装 置的UL测量的接收天线集合可能不是直接的。具体来说,当多个接收点与LMU关联时,它可 能不是直接的: ●  如何为UE选择定位节点中的LMU, ●  哪一个接收点(例如天线、天线端口、RRH等)要用于对UE所传送的UL无线电信号执 行测量。 以下详细公开的是多种技术,其包括下列项(其也可相互结合): ●  部署具有多个接收点的测量节点的方法; ●  用于确定执行UL测量的接收点的方法; ● 具有与多个接收点关联的测量节点的部署中的搜索窗口调整;以及 ● 管理具有带多个接收点的测量节点的部署中的测量的方法。 如网络节点所实现的示例方法是用于控制无线装置所传送的无线电信号的测量, 其中测量由与两个或更多接收点关联的测量节点来执行。这个示例方法开始于得到与两个 或更多接收点关联的至少一个测量节点的接收点配置,并且继续基于所得配置来选择用于 执行测量的一个或多个接收点。所选接收点则配置用于执行测量。在一些实施例中,这个示 例方法还可包括接收来自至少一个测量节点的测量。在一些实施例中,所选接收点包括与 同一测量节点关联的两个或更多接收点的子集。所选接收点可与相同或不同位置关联。 适合于测量节点(其适合测量无线装置所传送的无线电信号)中的实现的相关方 法开始于得到与该测量节点关联的两个或更多非并存接收点的接收点配置。该方法继续使 用所得配置来执行至少一个测量。在一些实施例中,这个示例方法继续将测量发送给另一 个节点、例如发送给定位节点。在一些实施例中,执行至少测量包括有选择地执行测量。在 若干实施例中,接收点配置的获得包括接收来自另一个节点的接收点配置。在这些或者任 何其它实施例中,接收点配置可包括下列任一个或多个:接收器射频(RF)特性;频率或频率 范围;接收带宽;射频(RF)配置参数;天线配置;天线模式配置;天线极化配置;无线电射束 配置;天线阵列配置;接收器类型;接收信号测量参考点;以及与接收点的位置或安装关联 的参数。 也适合于测量节点(其适合测量无线装置所传送的无线电信号)中的实现的另一 个相关方法开始于接收用于执行来自无线装置的无线电信号的测量的搜索窗口信息。该方 法继续使用至少两个不同搜索窗口、基于搜索窗口信息来执行与测量节点关联的至少两个 12 CN 111586584 A 说 明 书 9/21 页 接收点的测量。在一些实施例中,搜索窗口信息包括公共参考搜索窗口,在这种情况下,该 方法还可包括调整参考搜索窗口,以得到与接收点之一关联的至少测量的搜索窗口。在这 些实施例的一部分中,公共参考搜索窗口基于测量节点的位置,以及调整参考搜索窗口基 于接收点位置。在一些实施例中,接收搜索窗口信息包括接收至少两个接收点的每个的搜 索窗口参数,以及该方法还包括基于所接收搜索窗口参数来确定至少两个接收点的每个的 搜索窗口。在一些方法中,至少两个接收点的搜索窗口基于无线装置的一个或多个移动性 参数。 又一相关方法(这种方法适合于第一网络节点中的实现)开始于得到与一个或多 个测量节点关联的两个或更多接收点的测量,其中测量节点的至少一个与接收点的两个或 更多关联。随后,基于相关测量和接收点的规则向测量指配测量标识符,其中各测量标识符 对应于一个或多个接收点。最后,将测量和对应测量标识符转发到第二网络节点。在一些实 施例中,该方法还可包括首先接收测量请求,测量请求使用对应测量标识符来识别两个或 更多接收点。 下面还详细描述配置成执行上述方法和/或其变体的一个或多个的设备。这些设 备包括测量节点和其它网络节点。当然,本发明并不局限于上述方法、设备、特征和优点。实 际上,通过阅读以下详细描述以及参见附图,本领域的技术人员将会知道附加特征和优点。 附图说明 图1示出按照用于上行链路定位的LTE定位架构所配置的示例网络中的若干节点。 图2示出按照用于下行链路定位的LTE定位架构所配置的示例网络中的若干节点。 图3A、图3B、图3C和图3D示出用于测量与多个接收点关联的测量节点的各种网络 部署选项。 图4A、图4B、图4C、图4D和图4E示出控制多个接收点配置的控制单元的示例。 图5示出按照一些实施例的示例移动终端(UE)的组件。 图6示出示例无线电网络节点的组件。 图7是示出示例网络节点的组件的框图。 图8是示出用于控制测量的示例方法的过程流程图。 图9、图10和图11是示出相关方法的过程流程图。
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