CN102356680B - 无线通信系统中发射基于位置的服务-基准信号的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种在无线通信系统中允许移动台检测基于位置的服务-基准信号(LBS-RS)的方法。该方法包括从服务小区接收参与位置测量的至少一个目标小区的LBS-RS设置信息；使用该LBS-RS设置信息来获取目标小区的频率偏移值；使用该LBS-RS设置信息和该频率偏移值检测从该目标小区发射的该LBS-RS。另外，该方法还包括测量所检测的LBS-RS的接收延迟时间，以及向该服务小区发射接收延迟时间。

Description

无线通信系统中发射基于位置的服务-基准信号的方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信系统，更具体地涉及发射基准信号的方法，其使得无线通信系统的基站能够提供基于位置的服务、和用于该方法的设备。
背景技术
在现有技术中，通过测量从多个小区发射的信号的时间延迟来计算移动台的地理位置。因此，需要三个或者更多个信号来测量移动台的位置。尽管存在使用三个或者更多个信号计算MS位置的多种方法，但是通常使用观察到达时间差(OTDOA)技术。
图1是例示用于测量MS位置的OTDOA技术的概念图。
参照图1，OTDOA技术已经用于使用从各个小区发射的信号到达移动台的时间点的差测量MS位置。MS测量从各个小区接收的信号的时间延迟，并且向服务小区或者锚小区报告所测量的时间延迟。服务小区使用报告的时间延迟来测量对应的MS的位置。
在此情况下，从每个小区向MS发射的信号是基于位置的服务-基准信号(LBS-RS)，并且MS必须识别从每个小区接收的LBS-RS。另外，当建立从每个小区向MS发射的LBS-RS时，必须考虑LBS-RS的接收功率和时间延迟。为了允许MS更有效地检测从每个小区接收的LBS-RS，需要考虑用于产生LBS-RS序列的方法和资源分配方法。
发明内容
技术问题
因此，本发明致力于一种在无线通信系统中发射基于位置的服务-基准信号(LBS-RS)的方法和设备，其基本上消除由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题。
设计用以解决上述问题的本发明的目的在于在无线通信系统中发射LBS-RS的方法和设备，以使得基站能够提供基于位置的服务。
本领域技术人员将理解本发明可实现的目的不限于上文具体描述的内容，并且从以下结合附图的详细描述将更清楚地理解本发明可实现的以上和其它目的。
技术方案
本发明的目的可以通过提供一种在移动通信系统中允许移动台检测基于位置的服务-基准信号(LBS-RS)的方法实现，该方法包括：从服务小区接收参与位置测量的至少一个目标小区的LBS-RS设置信息；使用所述LBS-RS设置信息来获取所述目标小区的频率偏移值；以及使用所述LBS-RS设置信息和所述频率偏移值来检测从所述目标小区发射的LBS-RS。可以通过系统信息块、无线资源控制(RRC)层消息、介质接入控制(MAC)层消息和下行物理控制信道中的任意一项接收所述LBS-RS设置信息。该LBS-RS设置信息可以包括该LBS-RS的带宽值、循环前缀(CP)长度信息和关于相邻小区的发射天线的数量的信息。
该方法可以还包括：测量检测到的LBS-RS的接收延迟时间，以及向所述服务小区发送接收延迟时间。
该LBS-RS设置信息可以是所述目标小区的LBS-RS设置信息是否与所述服务小区的LBS-RS设置信息相同的指示符。该指示符可以包括关于所述LBS-RS的带宽的1比特信息、关于循环前缀(CP)长度的1比特信息和关于相邻小区的发射天线的数量的1比特信息。
在本发明的另一个方面中，此处提供一种在无线通信系统中使用的移动台，该移动台包括：接收模块，其从服务小区接收关于参与位置测量的至少一个目标小区的基于位置的服务-基准信号LBS-RS设置信息；处理器，其使用所述LBS-RS设置信息来获取所述目标小区的频率偏移值，不仅使用所述LBS-RS设置信息而且使用所述频率偏移值来检测从所述目标小区发射的LBS-RS，以及测量所述LBS-RS的接收延迟时间；以及发射模块，其向所述服务小区发射所述接收延迟时间。该接收模块可以通过系统信息块、无线资源控制(RRC)层消息、介质接入控制(MAC)层消息和下行物理控制信道中的任意一项接收所述LBS-RS设置信息。
该LBS-RS设置信息可以包括该LBS-RS的带宽值、循环前缀(CP)长度信息和关于相邻小区的发射天线的数量的信息。
该LBS-RS设置信息可以是所述目标小区的LBS-RS设置信息是否与所述服务小区的LBS-RS设置信息相同的指示符。该指示符可以包括关于LBS-RS的带宽的1比特信息、关于循环前缀(CP)长度的1比特信息和关于相邻小区的发射天线的数量的1比特信息。
在本发明的另一个方面中，此处提供一种在无线通信系统中允许小区为基于位置的服务-基准信号LBS-RS分配资源的方法，该方法包括：建立用于指示要用于发射LBS-RS的资源的LBS-RS模式基础块；确定在一个子帧内要分配所述LBS-RS模式基础块的一个或者更多个正交频分复用(OFDM)符号；以及将所述LBS-RS模式基础块分配到所确定的OFDM符号。在此情况下，LBS-RS模式基础块可以包括N个OFDM符号和分别与所述N个OFDM符号相对应的N个子载波。
确定OFDM符号的步骤可以包括：确定没有被分配针对发射天线的基准信号的OFDM符号。分配LBS-RS模式基础块的步骤可以包括分配与所述LBS-RS模式基础块相同的第一基础块和在时间轴上与所述LBS-RS模式基础块对称的第二基础块。
有益效果
从本发明的实施方式可见，在无线通信系统中使用的基站可有效地发射LBS-RS。
本领域技术人员将理解的是，本发明可实现的效果不限于上文具体描述的内容，并且从以下结合附图的具体描述中将更清楚地理解本发明的其它优点。
附图说明
为对本发明提供进一步的理解所包括进来的附图例示了本发明的实施方式，并与本说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1是例示用于测量MS位置的OTDOA技术的概念图。
图2不仅示出了在充当示例性移动通信系统的第三代伙伴计划(3GPP)系统中使用的物理信道，而且示出了根据本发明的使用该物理信道的通常的信号传输方法。
图3是例示根据本发明的用于允许基站发射下行信号的信号处理方法的概念图。
图4示出根据本发明的下行时间-频率资源网格结构。
图5示出根据本发明的下行无线帧中的一个子帧的控制区中包含的控制信道。
图6和图7例示了根据本发明的从多个小区接收信号所遇到的路径损耗。
图8是例示根据本发明的从多个小区发射的信号中产生的传播延迟的概念图。
图9到图11例示了根据本发明的能够在异步系统中产生的传播延迟。
图12例示了根据本发明的第二实施方式的每个基站的信号发射时序。
图13到图18例示了根据本发明的第四实施方式的LBS-RS模式。
图19到图27例示了本发明的第五实施方式。
图28到图30例示了本发明的第六实施方式。
图31和图32例示了本发明的第七实施方式。
图33是例示根据本发明的一个实施方式的发射机和接收机的框图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中例示出了本发明的优选实施方式的示例。以下参照附图给出的具体描述旨在说明本发明的示例性实施方式，而不是示出根据本发明可实现的仅有实施方式。以下详细描述包括具体细节以提供对本发明的全面理解。然而，对于本领域技术人员而言，很明显，可以不使用特定细节来实施本发明。例如，以下围绕作为3GPP LTE系统的移动通信系统进行描述，但是本发明不限于此并且本发明的3GPP LTE系统的独特特征以外的剩余部分可应用于其它移动通信系统。
在一些情况下，为了防止模糊本发明的概念，本领域技术人员已知的现有的装置或者设备将被省略并且根据本发明的重要功能以框图形式表示。尽可能在整个附图中用相同的标号代表相同或类似部件。
在以下描述中，终端可以指代移动或者固定用户设备(UE)，例如，用户设备(UE)、移动台(MS)等。另外，基站(BS)可以指代与上述终端通信的网络端的任意结点，并且可以包括Node B(Node-B)、eNode B(eNode-B)和接入点(AP)等。
在移动通信系统中，MS可以经由下行链路从基站(BS)接收信息，以及可以经由上行链路发射信息。向MS发射的信息和从MS接收的信息包括数据和多种控制信息。根据向MS发射(Tx)和从MS接收(Rx)信息的类别存在多种物理信道。
图2根据本发明不仅示出了在充当示例性移动通信系统的第三代合作伙伴计划(3GPP)系统中使用的物理信道，而且示出了使用该物理信道的通常的信号传输方法。
参照图2，当MS开机或者当进入新小区时，在步骤S201，MS进行初始小区搜索。初始小区搜索涉及与BS同步。具体地，MS将其时序与BS同步并且通过从BS接收主同步信道(P-SCH)和次同步信道(S-SCH)来获取小区标识符(ID)和其它信息。接着，MS可以通过从BS接收物理广播信道(PBCH)来获取小区中的信息广播。在初始小区搜索期间，MS可以通过接收下行基准信号(DL RS)来监视下行信道状态。
在初始小区搜索之后，在步骤S202，MS可以通过接收物理下行控制信道(PDCCH)和基于PDCCH的信息接收物理下行共享信道(PDSCH)来获取更具体的系统信息。
另外，如果MS初始地接入BS或者如果MS不具有用于信号发射的无线资源，则在步骤S203到S206其可以进行对BS的随机接入过程。对于随机接入，在步骤S203，MS可以在物理随机接入信道(PRACH)上向BS发射预定序列作为前导码，以及在步骤S204，在PDCCH和对应于PDCCH的PDSCH上接收针对随机接入的响应消息。在切换以外的基于竞争的随机接入的情况下，在步骤S205，MS可以通过进一步发射PRACH进行竞争解决过程，以及在步骤S206接收PDCCH及其相关的PDSCH。
在上述过程之后，作为通常的上行/下行信号发射过程，在步骤S207，MS可以接收PDCCH和PDSCH，以及在步骤S208发射物理上行共享信道(PUSCH)和物理上行控制信道(PUCCH)。在此，从MS向BS发射的上行控制信息或者从BS向MS发射的下行控制信息可以包括下行或者上行确认/否定确认(ACK/NACK)信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)和/或秩指示符(RI)。适用于在3GPPLTE系统中工作的MS可以在PUSCH和/或PUCCH上发射诸如CQI、PMI、和/或RI的控制信息。
下面将参照图3描述在3GPP LTE系统中用于使BS能够发射下行信号的信号处理方法。
图3是例示使基站(BS)能够发射下行信号的信号处理方法的框图。
3GPP LTE系统中的基站(BS)可经由下行链路发射一个或者更多个码字。因此，一个或者更多个码字可以被加扰模块301和调制映射器302处理为复合符号。之后，复合符号被层映射器303映射到多个层，并且每个层乘以根据信道状态选择的预定预编码矩阵，接着被预编码模块304分配到每个发射天线。经过处理的各个天线的发射信号被资源元素映射器305映射到要用于数据发射的时间-频率资源元素。之后，在经过OFDM信号产生器306之后可经由各个天线发射映射后的结果。
图4示出了根据本发明的下行时间-频率资源网格结构。
参照图4，可用包括个子载波和个OFDM符号的资源网格来描述下行发射资源。在此，表示下行链路中的资源块(RB)的数量，表示构成一个RB的子载波的数量，以及表示一个下行链路时隙中的OFDM符号的数量。资源网格中包含的每个元素称为资源元素(RE)，并且可用时隙中包含的索引对(k，l)表示，其中k是频域中的索引且被设定为中的任意一个，并且l是时域中的索引且被设定为中的任意一个。
随着小区中构建的下行发射带宽变化，并且必须满足在此，是无线通信系统支持的最小下行带宽，并且是无线通信系统支持的最大下行带宽。尽管可以被设定为6并且可以被设定为但是和的范围不限于此。一个时隙中包含的OFDM符号的数量可以根据循环前缀(CP)的长度和子载波之间的间隔不同地限定。当经由多个天线发射数据或者信息时，可以针对每个天线端口限定一个资源网格。
图4所示的资源块(RB)用于描述特定物理信道和资源元素(RE)之间的映射关系。RB可分类为物理资源块(PRB)和虚拟资源块(VRB)。
一个PRB通过时域中的个连续OFDM符号和频域中的个连续子载波来限定。和可以分别是预定值。例如，和可以如以下表1所示的给出。因此，一个PRB可以由个资源元素组成。一个PRB可以在时域中对应于一个时隙并且还可以在频域中对应于180kHz，但是应注意的是本发明的范围不限于此。
[表1]
PRB在频域中被指定从0到个。时隙中的PRB数量nPRB和资源元素索引(k，l)可满足表示的预定关系。
VRB可以具有与PRB相同的大小。限定两种类型的VRB，第一种是集中式VRB(LVRB)并且第二种是分布式(DVRB)。对于每种VRB类型，一对PRB可以具有单个VRB索引(其在下文可以称为“VRB号码”)并且在一个子帧的两个时隙上分配。换言之，属于构成了一个子帧的两个时隙中的第一时隙的个VRB各自被指派了0到的任一个索引，而属于两个时隙中的第二时隙的个VRB同样被指派了0到的任一个索引。
图5示出根据本发明的下行无线帧中的一个子帧的控制区中包含的控制信道。
参照图5，一个子帧包括14个OFDM符号。14个OFDM符号的第一到第三个可以用作控制区，并且剩余的OFDM符号(即11到13个OFDM符号)可以用作数据区。在图5中，R1到R4分别代表天线0到3的基准信号(RS)。在通常的子帧中，天线0到3的RS固定于预定模式，而与控制区和数据区无关。在多播/组播单频网络(MBSFN)子帧中，天线0到3的RS仅仅分配到控制区。
控制信道被分配到控制区中的未被分配RS的资源。业务信道被分配到数据区中的未被分配RS的资源。多个控制信道可以被分配到控制区，例如，物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合-ARQ指示符信道(PHICH)、物理下行控制信道(PDCCH)等。
用作物理下行控制信道的PDCCH被分配到子帧的前n个OFDM符号。在此情况下，n是大于“1”的整数，并且被PCFICH指示。PDCCH可以由一个或者更多个CCE组成。以下部分将提供相关的详细描述。PDCCH向MS或者MS群通知与寻呼信道(PCH)和下行-共享信道(DL-SCH)资源分配、上行调度授权、混合自动重发请求(HARQ)信息等相关的信息。因此，BS和MS可以在PDSCH上发射或者接收具体控制信息或者具体服务数据以外的数据。在PDCCH中包含有指示哪一个MS将接收作为输入的数据的信息、指示MS如何接收PDSCH数据的信息、和指示是否进行解码的信息。例如，假设具体PDCCH用称为“A”的无线电网络临时标识符(RNTI)进行CRC掩码，并且通过具体子帧发射使用无线资源“B”(例如频率位置)和发射格式信息“C”(例如发射块大小、调制方案、编码信息等)发射的数据的信息。在此情况下，位于小区中的MS使用其自己的RNTI信息监视PDCCH。如果存在至少一个具有RNTI“A”的MS，则MS接收PDCCH并且通过所接收的PDCCH信息接收“B”和“C”指示的PDSCH。
<第一实施方式>
在下文将参照本发明的第一实施方式描述补偿当多个小区向MS发射LBS-RS时遇到的路径损耗的方法。
图6和图7例示了根据本发明的从多个小区接收的信号遇到的路径损耗。在上述用于测量MS位置的处理中，需要从一个或者更多个小区(优选地三个或者更多个小区)接收LBS-RS。为了便于描述，下面仅仅考虑两个小区，也就是说，服务小区和目标小区。
在MS连接到服务小区的情况下，如果MS从服务小区和目标小区二者均接收到LBS-RS，则可以使用以下第一和第二种情况。
图6示出第一种情况。在图6中，源自服务小区(小区#A)的路径损耗类似于源自目标小区(小区#B)的另一路径损耗。图7示出第二种情况。在图7中，源自服务小区(小区#A)的路径损耗类似于源自目标小区(小区#B)的另一路径损耗。
参照图6，已经从每个服务小区和目标小区发射到MS的信号的路径损耗彼此类似，从而使得能够在MS以相似幅值(即，类似的功率)接收使用相同功率已经从两个小区(服务小区和目标小区)发射的LBS-RS。MS接收LBS-RS并且进行称为自动增益控制“AGC”的信号放大处理从而使得按照使放大信号适用于模数转换器(ADC)的工作范围的方式放大从目标小区接收的信号。之后，MS从ADC接收输出信号，从而对服务小区发射的LBS-RS和从目标小区发射的另一LBS-RS进行区分。如图6所示，如果假设以相似的功率级别接收两个信号，则当MS从接收(Rx)信号检测从目标小区发射的LBS-RS时没有问题。
然而，在图7中，目标小区和MS之间的路径损耗很大，从而从目标小区接收的信号测量为比从服务小区接收的另一信号更低。同时，AGC将从服务小区和目标小区两者接收的全部接收(Rx)信号考虑在内来对信号进行放大，从而从目标小区接收的信号可能在ADC处理中意外丢失。因此，在图7的情况下，存在无法检测到从目标小区发射的信号的可能性。
为了解决上述问题，服务小区可以建立空闲周期或者信号不发射时段。在服务小区的空闲时间期间，对从服务小区发射的LBS-RS没有影响。结果，即使从目标小区发射的LBS-RS造成大的路径损耗，也能在经过ADC处理之后没有任何错误地检测到该LBS-RS。
<第二实施方式>
设计本发明的第二实施方式以防止从各小区发射的LBS-RS的传播延迟造成的信号之间的干扰。
首先，在下文将详细描述传播延迟。图8是例示根据本发明第二实施方式的从多个小区发射的信号中产生的传播延迟的概念图。
参照图8，即使第一小区A和第二小区B同时发射了各个发射(Tx)信号，但是应注意的是可以根据各个传播路径在不同时间点在MS中接收发射(Tx)信号。具体地，图8例示了示例性的情况，其中MS位于接近小区A的位置，并且从小区B接收的信号比从小区A接收的另一信号更高。因此，可以在不同时间点在MS中接收从不同小区接收的信号。
如果目标小区的最大半径是100km，则MS中接收的信号的最大传播延迟可以被设置为±0.334ms。也就是说，尽管建立了小区之间的同步，从各个小区向MS发射的LBS-RS之间仍会发生±0.334ms的最大传播延迟。
在异步系统的情况下，如果假设一个子帧的长度是1ms并且以子帧为单位测量接收(Rx)信号，则可识别从两个小区接收的信号之间产生的最大延迟时间是半个子帧，即±0.5ms。
图9到图11例示了根据本发明的能够在异步系统中产生的传播延迟。具体地，图9例示以从小区A接收的另一子帧为基准从小区B接收的子帧的延迟时间被设置为0ms的情况。具体地，图10例示以从小区A接收的另一子帧为基准从小区B接收的子帧的延迟时间被设置为+0.5ms的情况。具体地，图11例示以从小区A接收的另一子帧为基准从小区B接收的子帧的延迟时间被设置为-0.25ms的情况。因此，为了允许MS接收从目标小区发射的LBS-RS而不受从服务小区发射的信号造成的任何干扰，第二实施方式提出允许服务小区建立最大三个空闲子帧的方法。
图12例示根据本发明的第二实施方式的每个基站的信号发射时序。具体地，假设MS连接到小区C并且与小区C通信。
参照图12，如前所述，最大延迟时间对应于半个子帧，需要建立一个到三个连续的空闲子帧以在接收的信号之间不产生任何干扰的情况下接收从全部小区发射的各个信号。
如上所述建立一个到三个连续子帧，从而MS可以基于服务小区的第一空闲子帧的起点测量从每个小区发射的LBS-RS的接收延迟时间，并且向服务小区报告所测量的接收延迟时间。
<第三实施方式>
为了允许MS测量从目标小区发射的信号的延迟时间而不检测相同信号的子帧之间的边界，服务小区可以向MS通知目标小区ID和粗略子帧时间点。在此情况下，可以利用目标小区ID、服务小区的子帧数和系统帧数来确定粗略子帧时序。另外，服务小区可以向MS不仅通知从目标小区发射的LBS-RS的带宽而且通知LBS-RS被分配的频率的位置。通过上述信息，可以从MS的LBS-RS检测处理中省略指示哪一个目标小区参与位置测量的搜索处理和用于信号测量的同步处理。
可以由服务小区广播测量MS位置所需的信息。在此情况下，由服务小区广播的信息可以包括目标小区的ID。网络已经识别小区的地理位置，从而服务小区可检测距MS最近的小区。如果必要，可以不广播不能够按照与其它小区相同的方式对位置测量做贡献的小区的ID，这些其它小区中的每个小区均具有位于与服务小区位置相同的位置的天线。
<第四实施方式>
图13到图18例示了根据本发明的第四实施方式的LBS-RS模式。具体地，为了进行普通数据的发射，可以实现图13到图16和图18示出的空资源元素。第四实施方式特征在于以一个RB为单位设计LBS-RS模式。
图13例示了基准信号(RS)在对角线方向上排列的模式(在下文称为模式A1)。具体地，从OFDM符号的观点，多个资源元素(RE)被分配到模式A1以实现LBS-RS。为了区分从多个小区发射的LBS-RS，必须有区别地建立模式A1的频率偏移(Vshift)。频率偏移(Vshift)可以取决于小区ID，并且由下式1确定。
[算式1]
(其中A是1到12范围的自然数)。
换句话说，如果假设在小区计划中制造同步小区，各个小区被建立以使用具有不同值Vshift的模式A1发射LBS-RS，从而可设计在小区间具有完全正交性的LBS-RS模式。
然而，如图13所示的模式A1具有由于信号的传播延迟引起的服务小区和目标小区的LBS-RS模式之间可能发生未预料的冲突的缺点。图14是例示模式A1的上述缺点的详细概念图。
参照图14，假设小区B的Vshift被设置为一个子载波间隔，而小区A的Vshift被设置为零。在此情况下，如果由于传播延迟从小区B发射的LBS-RS延迟一个OFDM符号，则从小区A和小区B接收的LBS-RS模式被MS识别为彼此相同，从而不能够区分各个信号。
当配置小区时，网络识别粗略小区半径。如果每个小区的最大半径是约100km，则根据MS位置可能遇到的最大延迟时间计算为0.334ms(即，约4.5个OFDM符号)。因此，服务小区考虑到该最大延迟时间来预建立目标小区的Vshift的值，并且服务小区向目标小区和MS通知所建立的Vshift的值，以使得MS中接收到的LBS-RS之间没有冲突。
图15例示另一模式(在下文称为模式A2)，其中在特定子载波中排列连续基准信号。在模式A2中，建立不同的频率偏移Vshift值以区分从多个小区发射的LBS-RS。模式A2具有如下有点：即，具有不同Vshift值的模式彼此不会发生冲突，与接收延迟时间无关。作为模式A2的另一优点，具有不同Vshift值的模式可确保正交性从而当MS检测到LBS-RS时实现性能提高。
图16例示了在用于位置管理的整个子帧内的具体OFDM符号中排列连续的基准信号的另一模式(在下文称为模式A3)。模式A3不能够确保从小区接收的全部模式之间的正交性，而模式A2可确保具有不同值的模式之间的正交性。
在使用模式A3的情况下，为了防止从多个小区发射的LBS-RS之间的冲突，在一个子帧中仅可使用预定数量的OFDM符号。如果假设为防止上述传播延迟造成的冲突而建立LBS-RS发射OFDM符号，则模式A3有可能确保如模式A2中相同的正交性。
图17例示了在资源区和PDCCH区以外的整个子帧中发射基准信号的另一模式(在下文称为模式A4)。在此情况下，资源区用于各个天线端口0到3的公共-基准信号(公共-RS)。基本上，模式A4使用比上述模式的LBS-RS序列更长的LBS-RS序列，并且使用LBS-RS序列的互相关值以标识从不同小区接收的LBS-RS。因此，LBS-RS的互相关值越高，模式A4的效率越高。
图18例示了对模式A1与另一模式A2进行组合的另一模式A5。参照图18，在模式A5的情况下，LBS-RS被分配给特定子载波的预定数量的OFDM符号，接着分配给应用了偏移的子载波中的相同数量的OFDM符号。
如上所述，可基于小区大小来计算最大传播延迟。如果假设最大传播延迟是0.33ms(也就是说，约4个OFDM符号)，则如图18所示在上述最大传播延迟(即，4个OFDM符号)下通过相同子载波发射LBS-RS。在此情况下，从其它小区发射的LBS-RS模式使用不同的Vshift值，从而防止与接收的任何LBS-RS的冲突。
然而，在仅使用预定数量的子载波发射LBS-RS的情况下，这意味着波形在时域中重复预定次数。该波形重复意味着在信号检测处理中产生多个互相关峰值，这对信号检测有可能具有负面影响。因此，在模式A5的情况下，在通过预定数量的OFDM符号发射LBS-RS之后，子载波被移位偏移值(即，在图18中一个子载波)，从而通过相同数量的OFDM符号发射LBS-RS。如果子载波移位进行预定次数，则可通过全部子载波频带发射LBS-RS。然而，一个OFDM符号中用于发射LBS-RS的资源元素(RE)不连续而是分散的，使得基站必须消耗大量的功率来发射LBS-RS。
在上述LBS-RS模式中，可以不发射位于PDCCH区域中的基准信号以外的针对天线端口的基准信号。具体地，当在多播/组播单频网络(MBSFN)子帧中发射LBS-RS时，MBSFN子帧仅使用前两个OFDM符号区域作为PDCCH区域和用于天线-端口基准信号(例如，公共-RS)的特定区域，并且前两个OFDM符号以外的剩余区域用于其它用途，从而确保LBS-RS分配中的灵活性。换句话说，不同于上述模式，可以在发射针对天线端口的基准信号(即，公共-RS)的区域中建立LBS-RS发射。
同时，为了提供具有与正常CP的示例和扩展CP的示例中相同的精确度的位置测量，一个RB中包含的用于LBS-RS的RE的数量必须彼此相同。
接着，在下文将描述允许服务小区向MS发射在参与位置测量的目标小区中建立的LBS-RS带宽的信息、CP长度、和发射(Tx)天线的信息的方法，从而防止MS为了获取与LBS-RS发射相关的天线端口数量、LBS-RS带宽、CP长度、和发射天线的数量的信息而进行盲解码。由于服务小区向MS用信号通知上述信息，MS可降低实现LBS-RS检测的方法中的复杂度，导致MS成本降低。在此情况下，服务小区可以定义为用于提供位置测量的信息的小区。如果服务小区向MS通知目标小区的LBS-RS带宽、CP长度、和发射天线的信息，则MS可通过盲解码获取剩余信息(例如，Vshift)。
为了向MS发射上述信息，可以使用多种方法，例如使用广播信道上发射的系统信息来广播信息的方法、用于通过从上层(例如RRC层或者MAC层)发射的消息用信号通知信息的方法、用于在下行物理控制信道(例如PDCCH)上发射信息的方法等。
同时，将关于目标小区的系统设置的信息与服务小区的系统设置信息相比较，从而比较结果可以仅指示目标小区和服务小区是否具有相同的系统设置信息，导致降低信令开销。在此情况下，术语“系统设置”可以指示能够用作用于LBS-RS检测的参数的各种信息(例如关于LBS-RS带宽的信息、关于CP长度的信息、和关于发射(Tx)天线的数量的信息)的组合。例如，可向各个全部候选目标小区发射指示目标小区的系统设置信息与服务小区的系统设置信息是否相同的指示符。作为另一个示例，如果必要可向全部候选目标小区用信号通知仅一个指示符。如果关于发射天线的数量的信息按照与不发射针对天线端口的基准信号的上述情况相同的方式不影响LBS-RS检测，则可从决定指示符的处理中省略关于发射(Tx)天线的数量的信息。
同时，如果一个或者更多个目标小区的系统设置不同于服务小区的系统设置，则优选地服务小区单独地向MS用信号通知目标小区的系统设置信息。
<第五实施方式>
接着，在下文描述根据本发明的第五实施方式的使用三个LBS-RS模式分配资源的方法和LBS-RS模式基础块。在第二实施方式公开的LBS-RS模式的情况下，不向被分配到PDCCH区域的OFDM符号分配用于LBS-RS的资源。这意味着在通常的子帧中前三个OFDM符号不被分配作为LBS-RS资源，并且MBSFN子帧中前两个OFDM符号不分配作为LBS-RS资源。
三个模式中的第一模式例示了具有四个发射(Tx)天线的基站(BS)发射通常的子帧的情形。在第一模式中，针对LBS-RS的OFDM符号没有被分配给将被分配为针对发射(Tx)天线的基准信号的其它OFDM符号。参照图19，在具有正常CP的一个子帧中能够发射LBS-RS的OFDM符号的数量被设置为7。具有扩展CP的一个子帧中能够发射LBS-RS的OFDM符号的数量被设置为5。在通常的CP的情况下，仅5个OFDM符号可按照具有通常的CP的子帧与具有扩展CP的另一子帧具有相同性能的方式使用。
三个模式中的第二模式例示使了用MBSFN子帧发射LBS-RS，并且分配到针对发射(Tx)天线的基准信号的OFDM符号仅被分配到PDCCH区域。因此，在具有通常的CP的一个子帧中能够发射LBS-RS的OFDM符号的数量被设置为12，并且在具有扩展CP的一个子帧中能够发射LBS-RS的OFDM符号的数量被设置为10。在通常的CP的情况下，仅10个OFDM符号可按照具有通常的CP的子帧与具有扩展CP的另一子帧具有相同性能的方式使用。
三个模式中第三个模式例示了发射通常的子帧的情形。不同于第一模式，要被分配到针对发射天线的基准信号的OFDM符号还可以被分配到针对LBS-RS的其它OFDM符号。因此，在具有通常的CP的一个子帧中能够发射LBS-RS的OFDM符号的数量被设置为11，并且在具有扩展CP的一个子帧中能够发射LBS-RS的OFDM符号的数量被设置为9。在通常的CP的情况下，仅9个OFDM符号可按照具有通常的CP的子帧与具有扩展CP的另一子帧具有相同性能的方式使用。然而，根据第三模式，不将LBS-RS发送到要被分配到针对发射天线的基准信号的资源元素(RE)，而是将针对发射天线的基准信号发射给资源元素(RE)。
在上述三个模式中，为了使以上三个模式与具有扩展CP的子帧具有相同的性能，可以不使用2个OFDM符号。在此情况下，优选地，不使用未被分配针对发射天线的基准信号的具体区域。
接着将描述应用于上述三个模式的LBS-RS模式基础块。优选地，不同的小区使用不同的LBS-RS模式基础块。参照图20，LBS-RS基础块可以代表(N×N)个资源元素(RE)，并且按照向各个行和列仅发射一个LBS-RS的方式配置。
接着，将详细描述向以上全部三个模式应用LBS-RS基础模式的方法。
图21例示了在第一模式中使用由(4×4)个资源元素组成的LBS-RS模式基础块。如从图21的附图标记210-1可见，从5个OFDM符号中选择4个OFDM符号，并且LBS-RS模式基础块被插入所选择的各个OFDM符号中。在此情况下，可以将三个LBS-RS模式基础块插入一个资源块(RB)，并且可以根据小区ID来插入三个不同的块。
同样，图22例示了在第二模式中使用由(6×6)个资源元素组成的LBS-RS模式基础块，以及图23例示了在第三模式中使用由(6×6)个资源元素组成的LBS-RS模式基础块。具体地，如图23所示，LBS-RS没有被发射给要被分配到针对发射天线的基准信号的资源元素(RE)，而是将针对发射天线的基准信号发射到该基准信号。
尽管可以在一个子帧的频域中重复应用LBS-RS模式基础块，但是可认识到如下情形：存在充足的OFDM符号从而LBS-RS模式基础块不能够重复地应用于时域。在此情况下，本发明提出如图24所示的部分重复地应用LBS-RS模式基础块的方法。
参照图24，为了在时域重复地发射第一LBS-RS模式基础块，可以部分地发射第二LBS-RS模式基础块。在不进行任何改变地使用第一LBS-RS模式基础块的情况下，使用第一LBS-RS模式基础块的第一情况和使用第二LBS-RS模式基础块的第二情况可以根据需要同时使用。优选地，如从图25可见，可以根据需要使用在时间轴上与第一LBS-RS模式基础块对称的LBS-RS模式基础块的其它情况。
参照图25，在如图23所示要被分配到针对发射天线的基准信号的资源元素中不发射LBS-RS的情况下可以有效地使用在时间轴上与第一LBS-RS模式基础块对称的LBS-RS模式基础块。换句话说，如果假设由于针对发射天线的基准信号导致特定的资源元素未被分配到第一LBS-RS模式基础块中的LBS-RS，则有可能将未分配给LBS-RS的资源元素分配到在时间轴上与第一LBS-RS模式基础块对称的LBS-RS模式基础块中的不同位置。
另外，如图26所示，在时间轴上与第一LBS-RS模式基础块对称的LBS-RS模式基础块还可应用于MBSFN子帧。然而，根据MBSFN子帧，要分配到针对发射天线的基准信号的OFDM符号仅在PDCCH区域中存在，从而上述与第一LBS-RS模式基础块对称的LBS-RS模式基础块可用于防止由于小区间干扰引起的第一LBS-RS模式基础块劣化。
同时，尽管上述描述已经公开了仅使用针对LBS-RS发射的资源元素构建LBS-RS模式基础块的方法，但是图27例示了使用甚至包括针对发射天线的基准信号的LBS-RS模式基础块的方法。
根据图27(a)所示的LBS-RS模式基础块，针对发射天线的一个LBS-RS和一个基准信号被分配到频率轴和时间轴的每个。根据图27(b)所示的LBS-RS模式基础块，首先分配针对发射天线的基准信号，接着按照在频域上针对发射天线的基准信号不与LBS-RS交叠的方式向LBS-RS分配资源元素(RE)。最后，根据图27(c)所示的LBS-RS模式基础块，首先分配针对发射天线的基准信号，接着按照针对发射天线的基准信号和LBS-RS不使用相同资源的方式进行资源元素分配。
<第六实施方式>
以符号为单位进行用于OFDM系统的信号处理。参照图28，小区将LBS-RS序列映射到OFDM符号以发射LBS-RS，并且进行CP插入以保护LBS-RS序列免受符号间干扰的影响。当接收到上述结果时，MS去除所插入的CP，并且从OFDM符号检测LBS-RS序列。同时，MS的LBS-RS检测性能基本上取决于接收信号功率、LBS-RS模式的子载波之间的间隔、和LBS-RS带宽。为了提高接收信号功率，本发明的第六实施方式按照可在时间轴上的最长OFDM符号上发射LBS-RS的方式减少CP的数量，并且减少子载波的间隔。
首先，如果减少LBS-RS模式的子载波间隔，则OFDM符号在时域上的长度增加，从而优选地一个子帧中仅包含最大数量的OFDM符号。在此情况下，如果仅一个OFDM符号用于LBS-RS发射，则对发射信号仅插入一个CP。如果如上所述建立子帧，则得到的子帧可以使MS在比包括多个OFDM符号的另一子帧的功率级别更高的功率级别接收LBS-RS。
图29例示了在频域中LBS-RS复用了其它信息的情形。然而，在PDCCH区域以外的剩余区域使用MBSFN子帧的情况下，在MBSFN子帧中不必发射针对天线端口的基准信号，可以仅使用一个OFDM符号来发射LBS-RS。
同时，优选地使用Zadoff-Chu(ZC)序列生成LBS-RS。如图29所示地减少子载波间隔，从而可有效地增加映射到ZC序列的子载波的数量。因此，可利用长ZC序列，从而可产生能够被不同小区使用的更多个ZC根序列。另外，可以插入用于减少符号间干扰的CP，并且如果需要CP还可以被省略以使用更长的ZC序列。通过调整CP长度，MS可以不仅使用仅一个傅里叶逆变换(IFFT)而且使用互相关检测器检测LBS-RS而不造成符号间干扰。
图30示出了生成LBS-RS序列的另一方法。更具体地，生成在时域延伸的ZC序列，所生成的ZC序列部分地映射到子帧的各个OFDM符号。ZC序列的各个部分被映射到OFDM符号，并且与被映射到OFDM符号的ZC序列的一些部分相同的信号被接收为CP。
<第七实施方式>
当使用第四到第六实施方式中提到的LBS-RS模式发射LBS-RS时，分配到资源元素(RE)的序列按照保持信号之间的低互相关值并且MS可迅速测量LBS-RS的延迟时间的方式可以是ZC序列或者与Gold代码序列相同的m序列。
具体地，在使用ZC序列的情况下，如图31所示优选地使用一个长ZC序列。在此情况下，ZC序列沿着一个时隙的频率轴映射，并且沿着下一时隙的频率轴映射，从而序列可被分配到资源元素(RE)。
另外，可以使用将不同的ZC根序列映射到全部OFDM符号的方法。如果对每个OFDM符号分配相同的序列，则MS可能很难区分各个OFDM符号，并且可能遇到意外的错误。
最近，通过多个小区的分区来构建无线通信系统。例如，从图32可见，具有不同方向性的发射天线集中在一个物理位置从而可以实现多个小区。
因此，从相同地理位置发射的LBS-RS中的仅一个对位置测量有意义。从MS的角度，测量从相同的地理位置发射的LBS-RS的时间延迟的处理认为是无意义的，并且MS必须额外地从其它小区接收LBS-RS，从而网络有必要向UE通知指示在相同位置构建了哪些小区的具体信息。
图33是例示根据本发明的一个实施方式的发射机和接收机的框图。在下行链路中，发射机3310用作基站的一部分，并且接收机3350用作移动台的一部分。在上行链路中，发射机3310用作移动台的一部分，并且接收机3350用作基站的一部分。
参照图33，在发射机3310中，发射(Tx)数据和导频处理器(例如，Tx数据与导频处理器)3320对数据(例如业务数据和信令)进行编码，对经过编码的数据进行交织，并且对经过交织的数据进行符号映射，由此生成数据符号。Tx数据与导频处理器3320生成导频符号，从而将数据符号与导频符号复用。
调制器3330根据无线接入方案生成发射符号。无线接入方案可以是FDMA、TDMA、CDMA、SC-FDMA、MC-FDMA、OFDMA或者其组合。另外，根据本发明的实施方式调制器3330可以使用各种置换方法在时域和频域上分布和发射数据。射频(RF)模块3332通过处理(例如，数模转换(ADC)、放大、滤波和上变频)发射符号来生成RF信号，以及通过天线3334发射RF信号。
在接收机3350中，天线3352从发射机3310接收信号并且向RF模块3354提供接收到的信号。RF模块3354通过处理(例如，滤波、放大、下变频和模数转换)所接收的信号向解调器3360提供输入采样。
解调器3360通过对输入采样解调制来获取数据值和导频值。信道估计器3380基于从解调器3360接收的导频值来推导信道估计值。另外，解调器3360使用信道估计值从所接收的数据值检测(或者均衡化)数据以及提供针对发射机3310的数据符号估计值。根据本发明的实施方式，解调器3360还通过与各个置换方案相对应的解置换(de-permutation)按照原始顺序对在时域和频域上分布的数据进行重新排序。接收(Rx)数据处理器3370对数据符号估计值进行符号解映射、解交织、解码，并且提供经过解码的数据。
总体而言，接收机3350的解调器3360和Rx数据处理器3370分别与发射机3310的调制器3330和Tx数据与导频处理器3320互补地工作。控制器/处理器3340和3390分别管理和控制发射机3310和接收机3350中的各个处理模块的工作。存储器3342和1332分别存储发射机3310和接收机3350使用的程序代码和数据。
图33例示的模块仅为了例示而公开。发射机和/或接收机可以还包括必要的模块，发射机和/或接收机的一些模块/功能可以被省略，单个模块可以被划分为多个不同模块，并且两个或者更多个模块可以合并为单个模块。
以上描述的示例性实施方式是本发明的要素和特征的组合。除非特别提到，可以认为这些要素或者特征是选择性的。可以在不与其它要素或特征进行组合的情况下实现各个元素或特征。此外，可以通过对要素和/或特征的部分进行组合来构造本发明的实施方式。可以重排本发明的实施方式中描述的操作次序。任何一个实施方式中的一些构造或特征可以包括在另一实施方式中，并且可以被另一实施方式的相应构造或特征代替。明显地，可以通过所附的权利要求中不具有明确引用关系的权利要求的组合来实现本发明或者可以在申请之后的修改中包括新权利要求。
根据基站和终端之间的数据通信关系公开了本发明的上述实施方式。如果必要，本发明中基站进行的具体操作也可以由基站的上层结点进行。换句话说，显然，对本领域技术人员来说，可以由基站或者该基站以外的其它网络结点来执行使得基站能够与包括该基站的多个网络结点组成的网络中的终端通信的各种操作。如果必要，可以用术语“固定台”、“Node-B”、“eNode-B(eNB)”或者接入点来代替术语“基站”。如果必要，可以用术语“用户设备(UE)”、“移动台(MS)”或者“移动用户台(MSS)”来代替术语“终端”。
可以通过各种方式(例如，硬件、固件、软件或它们的组合)来实现本发明的各个实施方式。在硬件配置中，可以通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等中的一个或更多个来实现本发明的实施方式。
在固件或者软件配置中，本发明的实施方式可以通过执行上述功能或者操作的模块、过程、功能等实现。可将软件代码存储在存储单元中，并通过处理器驱动。存储单元位于处理器的内部或者外部并且可以经过各种已知途径向处理器发送数据和从处理器接收数据。
很明显，对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明做出各种修改和变化。因此，上述详细描述应该认为是仅为了例示而不是限制目的。本发明的范围应该通过权利要求的合理分析确定，并且本发明的等同范围内的全部修改包含在本发明的范围内。
工业实用性
显然，从以上描述可知，尽管根据针对3GPP LTE系统的应用示例公开了上述用于多输入多输出(MIMO)无线通信系统中的上行信号发射方法和设备，但是本发明的发明概念不仅可应用于3GPP LTE系统，而且可应用于发射用于测量MS位置的LBS-RS的各种其它移动通信系统。
对于本领域技术人员而言，很明显，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明做出各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物范围内的本发明的这些修改和变化。

Claims (6)

1.一种在无线通信系统中在移动台接收基于位置的服务-基准信号LBS-RS的方法，所述方法包括以下步骤：
从服务小区接收LBS-RS设置信息，所述LBS-RS设置信息包括指示所述LBS-RS的带宽的信息、指示所述LBS-RS的循环前缀CP长度的信息、和指示针对至少一个目标小区的发射天线的数量的信息；
基于所述LBS-RS设置信息从参与位置测量的至少一个目标小区检测所述LBS-RS；以及
使用所述LBS-RS进行所述位置测量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，如果针对所述至少一个目标小区的LBS-RS的带宽与针对所述服务小区的LBS-RS的带宽不同，则指示所述LBS-RS的带宽的所述信息被包括在所述LBS-RS设置信息中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，如果针对所述至少一个目标小区的LBS-RS的CP长度与针对所述服务小区的LBS-RS的CP长度不同，则指示所述LBS-RS的CP长度的所述信息被包括在所述LBS-RS设置信息中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，如果针对所述至少一个目标小区的发射天线的数量与针对所述服务小区的发射天线的数量不同，则指示发射天线的数量的所述信息被包括在所述LBS-RS设置信息中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过系统信息块、无线资源控制RRC层消息、介质接入控制MAC层消息和下行物理控制信道中的任意一项接收所述LBS-RS设置信息。
6.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：
测量接收到的LBS-RS的接收延迟时间；以及
向所述服务小区发送接收延迟时间。
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