CN102149070A - 长期演进系统中定位辅助数据通知方法及装置、定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长期演进系统中定位辅助数据通知方法，包括：将定位辅助数据承载于系统消息中，通知用户终端。本发明同时公开了一种长期演进系统中定位辅助数据通知装置，包括：包括承载单元和通知单元，其中：承载单元，用于将定位辅助数据承载于系统消息中；通知单元，用于将所述系统消息通知用户终端。本发明同时公开了一种基于前述通知方法的定位方法，包括：用户终端根据网络侧广播的系统消息获取定位辅助数据，并利用获取的所述定位辅助数据进行定位。本发明大大减轻了系统的网络负荷，实现简单且实现成本较低。

Description

长期演进系统中定位辅助数据通知方法及装置、定位方法
技术领域
本发明涉及用户终端(UE，User Equipment)的定位技术，尤其涉及一种长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中定位辅助数据通知方法及装置，以及基于前述通知方法的定位方法。
背景技术
目前移动通信技术面临着为用户提供更高的数据速率、为网络提供更好的覆盖和更大的容量的问题。为了解决上述问题，第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)启动了无线接入网LTE项目、演进通用陆地无线接入(E-UTRA，Universal Telecommunication Radio Access)项目、演进的接入网络(E-UTRAN，Universal Telecommunication Radio Access Network)项目，以及面向全IP的分组域的系统架构演进(SAE，System ArchitectureEvolution)项目，希望通过从无线接口到核心网络的持续演进和增强，为运营商和用户不断增长的通信需求提供更好的支持。
LTE是一种以正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技术/单载波频分复用(SC-FDMA，Single Carrier-FrequencyDivision Multiple Access)技术为核心的技术。3GPP LTE项目的主要性能目标包括：基于20MHz频谱带宽，提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的通信性能、提高小区容量、降低系统延迟；用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供大于100kbps的业务接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到20MHz的多种带宽。
定位业务(LCS，LoCation Service)是移动通信网所提供的一种新型的增值业务。LCS通过无线定位技术来获得用户终端的位置信息如经纬度、移动速度等，提供给移动用户、移动通讯网络或者其它外部实体，以实现各种与位置相关的业务。使用LCS，移动用户可以方便地获知自己目前所处的位置，并查询或搜索附近各种场所的信息；还可以对特定用户或组织进行定位，根据用户的位置进行实时监测、跟踪，结合电子地图，实现监控与调度。
在定位业务实现过程中，用户终端需要一些辅助数据，以实现定位所需的基本测量，或者，针对基于用户终端的定位方式，用户终端需要获取参考位置如基站物理位置等信息，以确定出用户终端当前的具体位置。
在当前LTE系统中，LCS相关的定位辅助数据均在用户终端发起定位业务后，通过LTE定位协议(LPP，LTE Positioning Protocol)信令消息通知给用户终端。当使用LCS的用户终端数量较大，或切换到新小区需快速重获辅助数据等场景下，通过LPP信令传递定位辅助数据，将会占用较多的无线资源，在切换场景下重获定位辅助数据周期较长。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种长期演进系统中定位辅助数据通知方法及装置，以及基于前述通知方法的定位方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种长期演进系统中定位辅助数据通知方法，包括：
将定位辅助数据承载于系统消息中，通知用户终端。
优选地，所述将定位辅助数据承载于系统消息中，具体为：
设置新系统信息块，将所述定位辅助数据承载于所述新系统信息块中。
或，在现有系统信息块中增设信息元，将所述定位辅助数据承载于所述信息元中。
优选地，所述定位辅助数据包括基于可观察的到达时间差OTDOA定位辅助数据，和/或基于全球卫星导航辅助系统A-GNSS定位辅助数据；
其中，所述基于OTDOA定位辅助数据包括：OTDOA辅助数据参考小区ID，和/或基站物理位置信息，和/或定位参考信令PRS信息。
所述基于A-GNSS定位辅助数据包括：GNSS参考时间，和/或参考位置，和/或GNSS电离层参数，和/或GNSS地球旋转轴坐标参数。
一种基于前述通知方法的定位方法，包括：
用户终端根据网络侧广播的系统消息获取定位辅助数据，并利用获取的所述定位辅助数据进行定位。
优选地，所述用户终端根据网络侧广播的系统消息获取定位辅助数据，具体为：
所述用户终端接收系统消息后，根据所述系统消息中的系统信息块1(SIB 1)获取承载定位业务信息块的调度信息，根据所述调度信息，从对应的系统信息块中获取所述定位辅助数据。
一种长期演进系统中定位辅助数据通知装置，包括承载单元和通知单元，其中：
承载单元，用于将定位辅助数据承载于系统消息中；
通知单元，用于将所述系统消息通知用户终端。
优选地，所述装置还包括：
设置单元，用于设置新系统信息块；
所述承载单元具体将所述定位辅助数据承载于所述新系统信息块中。
优选地，所述装置还包括：
增设单元，用于在现有系统信息块中增设信息元；
所述承载单元具体将所述定位辅助数据承载于所述信息元中。
优选地，所述定位辅助数据包括基于可观察的到达时间差OTDOA定位辅助数据，和/或基于全球卫星导航辅助系统A-GNSS定位辅助数据；
其中，所述基于OTDOA定位辅助数据包括：OTDOA辅助数据参考小区ID，和/或基站物理位置信息，和/或定位参考信令PRS信息。
所述基于A-GNSS定位辅助数据包括：GNSS参考时间，和/或参考位置，和/或GNSS电离层参数，和/或GNSS地球旋转轴坐标参数。
本发明中，将定位辅助数据承载于系统消息中，这样，用户终端在接入LTE网络或切换到新小区时，通过系统消息即可获取定位辅助数据，这样，用户终端在实现LCS时，大大减轻了系统的网络负荷。本发明实现简单且实现成本较低。
附图说明
图1为本发明长期演进系统中定位方法的流程图；
图2为本发明长期演进系统中定位辅助数据通知装置的第一种组成结构示意图；
图3为本发明长期演进系统中定位辅助数据通知装置的第二种组成结构示意图；
图4为本发明长期演进系统中定位辅助数据通知装置的第三种组成结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：将定位辅助数据承载于系统消息中，这样，用户终端在接入LTE网络或切换到新小区时，通过系统消息即可获取其中的定位辅助数据，这样，用户终端在实现LCS时，大大减轻了系统的网络负荷。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
LTE系统中，LCS主要是利用一种或更多的定位方法来确定用户终端的位置。LTE系统中所支持的定位方法有全球卫星导航辅助系统(A-GNSS，Assisted-Global Navigation Satellite System)、下行定位方法如可观察的到达时间差(OTDOA，Observed Time Difference Of Arrival)、增强型小区ID定位方法(E-CID，Enhanced Cell-ID)，其中，A-GNSS又可以细分为全球定位系统(GPS，Global Positioning System)、伽利略(Galileo)等多种定位方式。根据用户终端及网络的支持能力，在一个定位过程中可能使用上述一种或多种定位方法。
利用上述定位方式进行定位的过程中，需要相应的辅助信息来协助完成定位过程，如：GPS卫星定位时需要星历图、修正数据、加密信息等。现有LTE系统定位过程中，均通过专用LPP协议信令发送来发送定位辅助数据。对于定位业务用户终端数量大的小区，定位用的无线资源即会导致较大的负荷；同样的，在一个定位业务过程中，切换到新小区或无线链接失败重建时，在底层链路重建后，用户终端需通过LPP信令重新获取定位辅助数据，不仅占用的延时很长，而且也会占用较多的资源，导致用户终端及网络侧的通信状况均不佳。
基于上述场景，对于定位过程中一些定位辅助信息，考虑通过系统消息以小区广播的方式下发给UE。
本发明长期演进系统中定位辅助数据通知方法具体包括：
网络侧将定位辅助数据承载于系统消息中，并发送给用户终端。
具体的，本发明是将用户终端定位用的定位辅助数据承载于系统消息中，通过小区广播的方式通知给用户终端。
具体的，可以新增加一个LCS系统信息块，专用于承载定位辅助数据；或者，在现有的系统信息块中添加LCS信息元，将定位辅助数据承载于新增的LCS信息元中，通过已有的系统信息块发送。这样，通过系统消息即可将这些定位辅助数据的通知给用户终端。
如果通过新增LCS系统信息块来实现定位辅助数据的通知，在网络侧的系统信息中，新增加系统信息块，如新增SIB12，作为承载定位辅助数据的专用系统信息块。具体的，将新增加的系统信息块SIB12的调度信息承载于SIB1中，用户终端通过接收SIB1中系统信息块的调度信息，在相应周期获取该新增的系统信息块SIB12，读取定位辅助数据即可。上述的调度信息包括新增系统信息块SIB12的开始时间等。需要说明的是，新增系统信息块SIB12的格式与现有系统信息块的格式相同，只是承载的具体信息不同而已。
如果通过在现有的系统信息块中添加LCS信息元来实现定位辅助数据的通知，仅在已有系统信息块中新增LCS信息元即可，该系统信息块在SIB1中的调度信息不变，新增LCS信息元如表2所示。
  LCS信息元   说明
  LCS Info   LCS信息元，携带定位辅助数据
表2
通过上述两种方式发送的定位辅助数据如表3所示。
  信息元素名称   说明
  CommonIEsofOTDOA   表示OTDOA类通用定位辅助数据
  CommonIEsofGNSS   表示A-GNSS类通用定位辅助数据
表3
由表3可知，CommonIEsofOTDOA表示使用OTDOA定位方式时，定位辅助数据，包含的信息元素如表4所示：
  信息元素名称   说明
  CellId   表示OTDOA辅助数据参考小区ID
  eNodeBSite   表示eNB物理参考位置
  PRSInfo   表示定位参考信令参数信息，包括配置PRS的带宽、配置索引、连续的下行子帧数目等。
表4
CommonIEsofGNSS表示使用GNSS定位方式时，定位辅助数据，包含的信息元素如表5所示：
  信息元素名称   说明
  ReferenceTime   表示GNSS参考时间
  ReferenceLocation   表示目标大致位置(如预先通过其它定位方法获取)，使用WGS-84系统表示
  IonosphericModel   表示电离层模型，用于计算GNSS信令通过电离层的传输时延
  EarthOrientationParameters   地球旋转轴参数，用于构建ECEF(Earth-Centered，Earth-Fixed)、ECI(Earth-Centered-Inertial)参数
表5
图1为本发明长期演进系统中定位方法的流程图，如图1所示，本发明的定位方法包括以下步骤：
步骤101：将定位辅助数据承载于系统消息中，通知用户终端。
本步骤的具体实现方式参见前述长期演进系统中定位辅助数据通知方法的相关描述，这里不再赘述。
步骤102：用户终端根据网络侧广播的系统消息获取定位辅助数据，并利用获取的所述定位辅助数据进行定位。
具体的，承载LCS系统信息块的调度信息在SIB1中，具备LCS能力的UE接收系统消息，首先从下行共享信道中读取SIB1，获取LCS相关系统信息块的调度信息，根据调度信息如开始传输的时间，用户终端从相应的系统信息块读取定位辅助数据。
在读取LCS系统信息后，根据选定的定位方法，利用获得的定位辅助数据，进行相关测量或计算，确定用户位置。将OTDOA和A-GNSS中定位辅助数据以系统信息通过广播的方式下发，减轻了系统负荷，提高网络效率。
本步骤中的定位方法可以采用现有一种或者更多的定位方法，这里定位方法并不限定本发明方法的应用。确定用户位置主要包括无线信号测量和基于测量的位置估计计算。其中，信号测量可以在用户终端、基站和定位测量单元中进行，定位估计计算可以在用户终端或无线接入网中进行。
图2为本发明长期演进系统中定位辅助数据通知装置的第一种组成结构示意图，如图2所示，本发明长期演进系统中定位辅助数据通知装置包括承载单元20和通知单元21，其中：
承载单元20，用于将定位辅助数据承载于系统消息中；
通知单元21，用于将所述系统消息通知用户终端。
上述承载单元20具体将所述定位辅助数据承载于系统消息的系统信息块SIB中。
上述定位辅助数据包括基于可观察的到达时间差OTDOA定位辅助数据，和/或基于全球卫星导航辅助系统A-GNSS定位辅助数据；
其中，所述基于OTDOA定位辅助数据包括：OTDOA辅助数据参考小区ID，和/或基站物理位置信息，和/或定位参考信令PRS信息。
所述基于A-GNSS定位辅助数据包括：GNSS参考时间，和/或参考位置，和/或GNSS电离层参数，和/或GNSS地球旋转轴坐标参数。
图3为本发明长期演进系统中定位辅助数据通知装置的第二种组成结构示意图，如图3所示，在图2所示装置的基础上，本示例长期演进系统中定位辅助数据通知装置还包括：设置单元22，用于设置新系统信息块；承载单元22进一步将所述定位辅助数据承载于所述新系统信息块中。
图4为本发明长期演进系统中定位辅助数据通知装置的第三种组成结构示意图，如图4所示，在图2所示装置的基础上，本示例长期演进系统中定位辅助数据通知装置还包括：增设单元23，用于在现有系统信息块中增设信息元；
承载单元20进一步将所述定位辅助数据承载于所述信息元中。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种长期演进系统中定位辅助数据通知方法，其特征在于，包括：
将定位辅助数据承载于系统消息中，通知用户终端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将定位辅助数据承载于系统消息中，具体为：
设置新系统信息块，将所述定位辅助数据承载于所述新系统信息块中；
或，在现有系统信息块中增设信息元，将所述定位辅助数据承载于所述信息元中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位辅助数据包括基于可观察的到达时间差OTDOA定位辅助数据，和/或基于全球卫星导航辅助系统A-GNSS定位辅助数据；
其中，所述基于OTDOA定位辅助数据包括：OTDOA辅助数据参考小区ID，和/或基站物理位置信息，和/或定位参考信令PRS信息。
所述基于A-GNSS定位辅助数据包括：GNSS参考时间，和/或参考位置，和/或GNSS电离层参数，和/或GNSS地球旋转轴坐标参数。
4.一种基于权利要求1所述通知方法的定位方法，其特征在于，包括：
用户终端根据网络侧广播的系统消息获取定位辅助数据，并利用获取的所述定位辅助数据进行定位。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述用户终端根据网络侧广播的系统消息获取定位辅助数据，具体为：
所述用户终端接收系统消息后，根据所述系统消息中的系统信息块1获取承载定位业务信息块的调度信息，根据所述调度信息，从对应的系统信息块中获取所述定位辅助数据。
6.一种长期演进系统中定位辅助数据通知装置，其特征在于，包括承载单元和通知单元，其中：
承载单元，用于将定位辅助数据承载于系统消息中；
通知单元，用于将所述系统消息通知用户终端。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
设置单元，用于设置新系统信息块；
所述承载单元进一步将所述定位辅助数据承载于所述新系统信息块中。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
增设单元，用于在现有系统信息块中增设信息元；
所述承载单元进一步将所述定位辅助数据承载于所述信息元中。
9.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述定位辅助数据包括基于可观察的到达时间差OTDOA定位辅助数据，和/或基于全球卫星导航辅助系统A-GNSS定位辅助数据；
其中，所述基于OTDOA定位辅助数据包括：OTDOA辅助数据参考小区ID，和/或基站物理位置信息，和/或定位参考信令PRS信息；
所述基于A-GNSS定位辅助数据包括：GNSS参考时间，和/或参考位置，和/或GNSS电离层参数，和/或GNSS地球旋转轴坐标参数。
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