CN103428851A - 用于确定移动装置在ofdm无线网络中的位置的方法和设备 - Google Patents

用于确定移动装置在ofdm无线网络中的位置的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于确定移动装置在OFDM无线网络中的位置的方法和设备。在一方面，提供一种方法，所述方法包含：确定待传输的符号(234)是否为活动符号，其中所述符号包括多个副载波；以及如果确定所述符号为所述活动符号(236)，那么在第一部分副载波上对识别信息进行编码。所述方法还包含：如果确定所述符号并非所述活动符号，那么在第二部分副载波上对闲置信息进行编码。在一方面，一种设备包含检测器逻辑，其经配置以对多个符号进行解码，以确定识别多个发射器的识别信息，且确定与所述多个发射器相关联的多个信道估计。所述设备还包含位置确定逻辑，其经配置以基于所述多个发射器和所述多个信道估计来计算装置位置。

Description

用于确定移动装置在OFDM无线网络中的位置的方法和设备
本申请是国际申请日为2007年1月4日，国际申请号为PCT/US2007/060123，发明名称为“用于确定移动装置在OFDM无线网络中的位置的方法和设备”的PCT申请进入中国国家阶段申请号为200780001824.9的专利申请的分案申请。
根据35U.S.C.§119主张优先权
本专利申请案主张基于2006年1月4日申请的题为“位置定位(POSITIONLOCATION)”的第60/756,101号临时申请案的优先权，且所述临时申请案转让给本申请案的受让人，并特意以引用的方式并入本文中。
技术领域
本申请案大体上涉及通信系统的操作，且更明确地说，涉及用于在通信系统中进行定位的方法和设备。
背景技术
例如无线通信网络的数据网络必须在为单个终端定制的服务与向许多终端提供的服务之间进行权衡。举例来说，将多媒体内容分配给许多资源有限的便携式装置(订户)就是一个复杂的问题。因此，具有以快捷且高效的方式分配内容和/或其它网络服务的方法且以此方法来增加带宽利用率和功率效率对于网络管理员、内容零售商和服务提供商来说非常重要。
在当今的内容传递/媒体分配系统中，将实时和非实时服务封装到传输超帧中并传递给网络上的装置。举例来说，通信网络可利用正交频分多路复用(OFDM)来提供网络服务器与一个或一个以上移动装置之间的通信。此技术提供具有数据槽的传输超帧，所述数据槽与服务封装在一起以在分配网络上作为传输波形而传递。
已变得越来越需要确定移动装置在无线网络中的定位。举例来说，可在从网络性能到用户安全范围的多种应用中使用位置定位。提供装置定位的一种方法是利用例如全球定位系统(GPS)的卫星定位系统。虽然此系统可用于提供装置位置，但所述系统不是非常稳固，因为在隧道、建筑物或移动装置在其中操作的其它环境中卫星信号趋向于非常微弱且可能接收不到卫星信号。
因此，将希望具有一种操作确定装置在无线网络中的位置的系统，其克服与常规定位系统相关联的问题。
发明内容
在一个或一个以上方面中，提供一种定位系统，其操作以确定装置在通信系统中的位置。在一方面，在定位信道上将发射器识别信息传输给一个或一个以上装置。接收装置能够确定与所识别的发射器相关联的信道估计。通过监视所述定位信道以识别若干发射器，且通过确定其相关联的信道估计，装置能够计算其位置。
在一方面，提供一种用于确定装置在网络中的位置的方法。所述方法包括：确定待传输的符号是否为活动符号，其中所述符号包括多个副载波；以及如果确定所述符号为所述活动符号，那么在第一部分副载波上对识别信息进行编码。所述方法还包括，如果确定所述符号并非所述活动符号，那么在第二部分副载波上对闲置信息进行编码。
在另一方面，提供一种用于确定装置在网络中的位置的设备。所述设备包括网络逻辑，其经配置以确定待传输的符号是否为活动符号，其中所述符号包括多个副载波。所述设备还包括产生器逻辑，其经配置以：如果确定所述符号为所述活动符号，那么在第一部分副载波上对识别信息进行编码，且如果确定所述符号并非所述活动符号，那么在第二部分副载波上对闲置信息进行编码。
在另一方面中，提供一种用于确定装置在网络中的位置的设备。所述设备包括用于确定待传输的符号是否为活动符号的装置，其中所述符号包括多个副载波。所述设备还包括：用于如果确定所述符号为所述活动符号，那么在第一部分副载波上对识别信息进行编码的装置，以及如果确定所述符号并非所述活动符号，那么在第二部分副载波上对闲置信息进行编码的装置。
在另一方面，提供一种具有计算机程序的计算机可读媒体，所述计算机程序在由至少一个处理器执行时操作以确定装置在网络中的位置。所述计算机程序包括用于确定待传输的符号是否为活动符号的指令，其中所述符号包括多个副载波。所述计算机程序还包括：用于如果确定所述符号为所述活动符号，那么在第一部分副载波上对识别信息进行编码的指令；以及用于如果确定所述符号并非所述活动符号，那么在第二部分副载波上对闲置信息进行编码的指令。
在又一方面，提供至少一种处理器，所述处理器经配置以执行用于确定装置在网络中的位置的方法。所述方法包括确定待传输的符号是否为活动符号，其中所述符号包括多个副载波。所述方法还包括：如果确定所述符号为所述活动符号，那么在第一部分副载波上对识别信息进行编码；以及如果确定所述符号并非所述活动符号，那么在第二部分副载波上对闲置信息进行编码。
在一方面，提供一种用于确定装置在网络中的位置的方法。所述方法包括对符号进行解码以确定识别发射器的识别信息；以及确定与所述发射器相关联的信道估计。所述方法还包括：针对多个符号重复所述解码和确定操作，使得分别与多个信道估计相关联的多个发射器被确定；以及基于所述多个发射器和所述多个信道估计而计算装置位置。
在一方面，提供一种用于确定装置在网络中的位置的设备。所述设备包括检测器逻辑，其经配置以对多个符号进行解码，以确定识别多个发射器的识别信息，且确定与所述多个发射器相关联的多个信道估计。所述设备还包括位置确定逻辑，其经配置以基于所述多个发射器和所述多个信道估计而计算装置位置。
在一方面，提供一种用于确定装置在网络中的位置的设备。所述设备包括检测器逻辑，其经配置以对多个符号进行解码，以确定识别多个发射器的识别信息，且确定与所述多个发射器相关联的多个信道估计。所述设备还包括位置确定逻辑，其经配置以基于所述多个发射器和所述多个信道估计而计算装置位置。
在一方面，提供一种具有计算机程序的计算机可读媒体，所述计算机程序在由至少一个处理器执行时操作以确定装置在网络中的位置。所述计算机程序包括：用于对符号进行解码以确定识别发射器的识别信息的指令；以及用于确定与所述发射器相关联的信道估计的指令。所述计算机程序还包括：用于针对多个符号重复所述解码和确定操作使得分别与多个信道估计相关联的多个发射器被确定的指令；以及用于基于所述多个发射器和所述多个信道估计而计算装置位置的指令。
在一方面，提供至少一种处理器，所述处理器经配置以执行用于确定装置在网络中的位置的方法。所述方法包括：对符号进行解码以确定识别发射器的识别信息；以及确定与所述发射器相关联的信道估计。所述方法还包括：针对多个符号重复所述解码和确定操作，使得分别与多个信道估计相关联的多个发射器被确定；以及基于所述多个发射器和所述多个信道估计而计算装置位置。
在审阅下文陈述的附图说明、具体实施方式和权利要求书之后，其它方面将变得明显。
附图说明
当结合附图考虑时，参考以下描述内容，本文所述的前述方面将变得更显而易见，在附图中：
图1展示包括定位系统的一方面的网络；
图2展示定位系统的一方面；
图3展示供定位系统的方面中使用的传输超帧；
图4展示供定位系统中使用的交错结构的图；
图5展示图4中所示的交错结构的功能图；
图6展示说明在定位系统的一方面发射器如何传输PPC符号的表；
图7展示用于提供定位系统的方法的一方面；
图8展示用于提供定位系统的方法的一方面；
图9展示定位系统的一方面；以及
图10展示定位系统的一方面。
具体实施方式
在一个或一个以上方面，提供一种定位系统，其操作以允许装置确定其在通信网络中的地理位置。举例来说，在一方面，接收装置能够从多个发射器获得识别信息和信道估计。根据识别符而确定所述发射器的位置，且相关联的信道估计允许接收装置对其地理位置进行三角测量。或者，装置可将实际位置计算卸载到网络服务器。
出于此描述的目的，本文参考利用正交频分多路复用(OFDM)以提供网络发射器与一个或一个以上移动装置之间的通信的通信网络来描述定位系统的方面。举例来说，在OFDM系统的一方面，将超帧定义为包括时分多路复用(TDM)导频信号、频分多路复用(FDM)导频信号、广域识别符(WIC)、局域识别符(LIC)、开销信息符号(OIS)、数据符号和定位导频信道(PPC)符号。所述数据符号用于将服务从服务器传送给接收装置。将数据槽定义为出现超过一个OFDM符号时间的一组500个数据符号。另外，超帧中的OFDM符号时间承载七个数据槽。
在一方面，PPC用于允许发射器向一个或一个以上装置传输PPC符号。所述PPC符号提供发射器识别信息，所述发射器识别信息允许确定网络中个别发射器的信道估计。接着所述个别信道估计可用于网络优化(发射器延迟用于网络优化和功率仿形(powerprofiling))和位置定位(通过测量来自所有附近发射器的延迟，接着进行三角测量技术)。
在一方面，将所有发射器处的超帧边界同步到共用时钟参考。举例来说，可从全球定位系统(GPS)时间参考获得所述共用时钟参考。在一方面，接收装置使用PPC符号来从在附近的一组发射器中识别特定发射器和信道估计。如果信道估计可用于许多发射器(例如，四个发射器)，那么执行标准三角测量技术以确定所述接收装置的位置。
图1展示包括定位系统的一方面的网络100。所述网络100包括两个广域区102和104。所述广域区102和104中的每一者大体上覆盖较大区域，例如一个州、多个州、国家的一部分、整个国家或一个以上国家。所述广域区还包括局域区(或子区)。举例来说，广域区102包括局域区106和108。广域区104包括局域区110。应注意，所述网络100只说明一个网络配置，且在所述方面的范围内，具有任何数目的广域区和局域区的其它网络配置是可能的。
所述局域区中的每一者包括一个或一个以上发射器，所述发射器向多个移动装置提供网络覆盖。举例来说，区108包括发射器112、114和116，所述发射器向装置118和120提供网络通信。区106包括发射器122、124和126，所述发射器向装置128和130提供网络通信。区110包括发射器132、134和136，所述发射器向装置138和140提供网络通信。
在一方面，所述定位系统包括允许每个发射器传输PPC符号的PPC，所述PPC符号将发射器识别信息传送给所述移动装置。在一方面，所述发射器识别信息作为使用已知区和子区识别符扰频的导频信号而传输。因此，所述PPC提供允许接收装置基于在附近的发射器和其相关联的信道估计而确定其位置的机制。
如图1中所说明，接收装置可从其局域内的发射器、从统一广域内的另一局域中的发射器或从其广域外的局域中的发射器接收PPC符号。举例来说，装置118从其局域108内的发射器接收PPC符号，如140和142处所说明。装置118还从另一局域106中的发射器接收PPC符号，如144处所说明。装置118还从位于另一广域104中的局域110中的发射器接收PPC符号，如146处所说明。
在一方面，将所述PPC符号分成活动和闲置(或待用)部分。在操作期间，每个发射器使用网络供应信息来确定“活动符号”，在所述“活动符号”期间，所述发射器将变成“活动发射器”。活动发射器是在所确定的PPC符号的活动部分上传输其识别信息的发射器。一般来说，发射器只被分配有一个活动符号，然而，有可能将任何数目的活动符号分配给发射器。因此，每个发射器与“活动符号”相关联，在所述“活动符号”中所述发射器传输识别信息。
当发射器不在活动状态时，其在PPC符号的闲置部分上进行传输。通常，接收装置不监听PPC符号的闲置部分上的信息，但允许发射器在PPC符号的闲置部分期间进行传输提供了功率(即，每符号的能量)稳定性以维持网络性能。作为进一步增强，将在PPC上传输的符号设计成具有较长的循环前缀，使得装置可利用来自远处发射器的信息来达到位置确定的目的。此机制允许接收装置在无来自所述区中的其它发射器的干扰的情况下，在特定发射器的相关联活动符号期间从所述特定发射器接收识别信息，因为在所述活动符号期间，那些其它发射器在所述符号的闲置部分上进行传输。
因此，所述定位系统允许装置确定多个附近发射器的发射器身份和信道估计。通过了解所述发射器的身份(且因此其位置)以及其相关联的信道估计，可使用三角测量技术来确定接收装置的位置。
在一个或一个以上方面，发射器操作以执行供定位系统中使用的以下功能中的一者或一者以上。
1.接收网络供应信息，所述信息提供发射器时序(即，识别用于发射器的活动符号)。
2.基于所述网络供应信息而确定待传输的PPC符号是否为活动符号。
3.如果所述PPC符号是用于所述发射器的活动符号，那么在所述符号的活动部分上对发射器识别信息进行编码(且使用长循环前缀)。
4.如果所述PPC符号并非用于所述发射器的活动符号，那么在所述符号的闲置部分上对闲置信息进行编码。
5.符号基于网络时序而准备好进行传输。
6.如果必要的话，针对额外PPC符号重复以上操作。
在一个或一个以上方面，装置操作以执行供定位系统中使用的以下功能中的一者或一者以上。
1.在PPC上接收符号。
2.所述符号的活动部分进行解码以确定发射器的身份。
3.确定发射器的信道估计(即，传输延迟)以及从所述发射器接收到的信号的强度。
4.重复以上操作以接收并解码额外PPC符号，以获得若干(即，四个)发射器的身份和信道估计。
5.基于所述发射器的位置和信道估计(即，使用三角测量技术)而计算装置位置。
因此在一个或一个以上方面，提供一种定位系统，其操作以允许网络中的装置确定其地理位置。应注意，在所述网络100中描述的定位系统只是一种实施方案，且在所述方面的范围内。其它实施方案是可能的。
图2展示定位系统200的一方面。所述定位系统200包括许多发射器T1到T5，所述发射器在PPC202上将信息传输到装置206。举例来说，所述发射器T1到T5使用例如链路204的无线通信链路来传输包括所述PPC202的超帧。所述发射器T1到T5可以是与装置206位于同一局域内的发射器、不同局域中的发射器和/或不同广域中的发射器。因此，发射器T1到T5代表装置206附近的那些发射器。应注意，发射器T1到T5是被同步到单个时基(例如，GPS时间)的通信网络的一部分，使得从发射器T1到T5传输的超帧(且因此PPC202上的PPC符号)在时间上对准并同步。应注意，有可能允许超帧的开始相对于所述单个时基存在固定偏移，并在传播延迟的确定中解决相应发射器的偏移。因此，所传输的超帧的内容对于同一局域内的发射器可相同，但对于不同局域或广域中的发射器可不同，然而，因为所述网络被同步，所以所述超帧被对准，且装置206可通过PPC204从附近发射器接收符号，且那些符号也被对准。
在一方面，使用OFDM技术来提供无线网络链路204，且在约6MHz的带宽上且以约50kW的近似传输功率来实行超帧的传输。较大带宽意味着对装置206处的传播延迟的更好分辨率，所述更好分辨率又转化成更好的定位能力。
超帧具有约5.55MHz的码片速率，所述码片速率对应于基带处理过程中的约为180毫微妙的基本时间分辨率或约为54米的距离分辨率。然而，通过针对第一到达路径计算利用内插技术且还基于在任一给定时间位于装置206附近的发射器的数目，所述定位系统的方面可改进实际分辨率。此外，较高的发射塔和较大的传输功率确保了信号在室内和城市峡谷(urban canyon)环境下的良好可用性。因此，当装置206可使用其它定位系统时，所述定位系统的方面操作以提供补充位置定位测量，且当其它系统不可用时，所述定位系统的方面独立操作以提供装置位置。
发射器T1到T5中的每一者包括发射器逻辑212、PPC产生器逻辑214和网络逻辑216，如230处所说明。接收装置206包括接收器逻辑218、PPC解码器逻辑220和位置确定逻辑222，如装置逻辑232所说明。
发射器逻辑212包括硬件、软件或其任一组合。发射器逻辑212操作以使用传输超帧来传输音频、视频和网络服务。发射器逻辑212还操作以在PPC202上传输PPC符号234。在一方面，发射器逻辑212在PPC202上传输PPC符号234，以提供用于所述定位系统的方面的发射器识别信息。
PPC产生器逻辑214包括硬件、软件或其任一组合。PPC产生器逻辑214操作以将发射器识别信息并入在PPC202上传输的符号234中。在一方面，每个PPC符号都包括分组成选定数目的交错的副载波。将交错定义为横跨可用频带的一组均匀间隔的副载波。在一方面，发射器T1到T5中的每一者被分配有至少一个PPC符号，所述PPC符号被称为用于所述发射器的活动符号。举例来说，发射器T1被分配有PPC符号236，且发射器T5被分配有PPC符号238。
PPC产生器逻辑214操作以将发射器识别信息编码到用于所述发射器的活动符号中。举例来说，将每个符号的交错分组成被称为“活动交错”和“闲置交错”的两个群组。PPC产生器逻辑214操作以在用于所述发射器的活动符号的活动交错上对发射器识别信息进行编码。举例来说，发射器T1识别信息在符号236的活动交错上传输，且发射器T5识别信息在符号238的活动交错上传输。当发射器不在活动符号上传输其识别时，PPC产生器逻辑214操作以在其余符号的闲置交错上对闲置信息进行编码。举例来说，如果PPC202包括十个符号，那么至多达十个发射器将各自被指配有一个PPC符号作为其相应的活动符号。每个发射器将在其相应的活动符号的活动交错上对识别信息进行编码，且将在其余符号的闲置交错上对闲置信息进行编码。应注意，当发射器在PPC符号的闲置交错上传输闲置信息时，发射器逻辑212操作以调整所传输的符号的功率，以便维持恒定的能量每符号功率电平。
网络逻辑216包括硬件、软件或其任一组合。网络逻辑216操作以接收供定位系统使用的网络供应信息224和系统时间226。供应信息224用于确定用于发射器T1到T5中的每一者的活动符号，在所述活动符号期间，每个发射器将在其活动符号的活动交错上传输识别信息。所述系统时间226用于使传输同步，使得接收装置能够确定特定发射器的信道估计，并且辅助传播延迟测量。
接收器逻辑218包括硬件、软件或其任一组合。接收器逻辑218操作以在PPC202上从附近发射器接收传输超帧和PPC符号234。接收器逻辑218操作以接收PPC符号234，并将其传递到PPC解码器逻辑220。
PPC解码器逻辑220包括硬件、软件或其任一组合。PPC解码器逻辑220操作以对所述PPC符号进行解码，以确定与每个符号相关联的特定发射器的身份。举例来说，解码器逻辑220操作以对所接收到的每个PPC符号的活动交错进行解码，以确定与所述符号相关联的特定发射器的身份。一旦发射器身份被确定，PPC解码器逻辑220就操作以确定所述发射器的信道估计。举例来说，通过使用与所接收到的超帧相关联的时间参考，PPC解码器逻辑220可确定与每个所接收到的PPC符号相关联的活动发射器的信道估计。因此，PPC解码器逻辑220操作以确定许多发射器识别符和相关联的信道估计。接着，将此信息传递到位置确定逻辑222。
位置确定逻辑222包括硬件、软件或其任一组合。位置确定逻辑222操作以基于从PPC解码器逻辑220接收到的经解码的发射器识别符和相关联的信道估计来计算装置206的位置。举例来说，发射器T1到T5的位置对于网络实体来说是已知的。所述信道估计用于确定所述装置距那些位置的距离。位置确定逻辑222接着使用三角测量技术对装置206的位置进行三角测量。
在操作期间，发射器202中的每一者在与所述发射器相关联的活动PPC符号的活动交错上对识别信息进行编码。PPC产生器逻辑214操作以基于网络供应信息224来确定哪一符号是特定发射器的活动符号。当发射器不在其活动符号的活动交错上传输其识别信息时，PPC产生器逻辑214致使所述发射器在其余PPC符号的闲置交错上传输闲置信息。因为每个发射器在每个PPC符号中都传输能量，(即，在活动交错或闲置交错上)，所以发射器功率不经历将扰乱网络性能的波动。
当装置206在PPC202上从发射器T1到T5接收PPC符号234时，其从每个PPC符号的活动交错解码得到发射器识别符。一旦根据每个PPC符号识别了发射器，所述装置就能够基于可用系统时序确定所述发射器的信道估计。所述装置继续确定其识别的发射器的信道估计，直到获得许多发射器的信道估计(即，优选四个估计)为止。基于这些估计，位置确定逻辑222操作以使用标准三角测量技术对所述装置的位置228进行三角测量。在另一方面，位置确定逻辑222操作以将所述发射器识别符和相关联的信道估计传输到另一网络实体，所述另一网络实体执行三角测量或其它定位算法以确定所述装置的位置。
在一方面，所述定位系统包括存储在计算机可读媒体上的具有一个或一个以上程序指令(“指令”)的计算机程序，其在由至少一个处理器执行时提供本文所述的定位系统的功能。举例来说，指令可从例如软盘、CDROM、存储卡、快闪存储器装置、RAM、ROM或任何其它类型的存储器装置的计算机可读媒体加载到PPC产生器逻辑214和/或PPC解码器逻辑220中。在另一方面，所述指令可从外部设备或网络资源下载。当由至少一个处理器执行时，所述指令操作以提供如本文所述的定位系统的方面。
因此，所述定位系统在发射器处操作以确定活动PPC符号，在所述活动PPC符号中，特定发射器将在所述符号的活动交错上传输其识别信息。所述定位系统还在所述接收装置处操作以确定接收到的PPC符号中所识别的发射器的信道估计，并执行三角测量技术以确定装置位置。
定位导频信道结构
图3展示供定位系统的方面中使用的传输超帧300。传输超帧300包括导频和开销信息符号302、数据帧304和PPC符号306。在传输超帧的一方面，PPC符号306是从位于超帧300末尾的十四个保留符号产生的。在此情况下，所述保留符号中的每一者包括具有512码片循环前缀和17码片窗口长度的4096个副载波(对于每符号总共4625个码片)。因此，所述十四个保留符号代表64750个码片。
在一方面，PPC符号306具有增加到2362个码片的循环前缀。经增加的循环前缀允许装置从远处发射器接收信号以达到确定位置的目的。这意味着每个PPC符号为6475个码片(2362+4096+17)。在给定总共64750个码片可用的情况下，由此得出结论：使用保留符号中的可用码片，十个PPC符号306是可能的。应注意，在所述方面的范围内，其它PPC符号配置是可能的。
图4展示供定位系统的方面中使用的交错结构400的图。举例来说，交错结构400适合与图3中所示的PPC符号306中的每一者一起使用。交错结构400包括4096个副载波，将所述副载波分组成如图所示的八个交错(I0到I7)，使得每个交错包括512个副载波。在所述定位系统的方面，所述交错(I0到I7)用于承载发射器识别信息和闲置信息。
图5展示图4中所定义的交错结构的功能图500。图500展示从每个PPC符号的4096个数据副载波产生的八个交错(I0到I7)。在一方面，将四个交错(即，I0、I2、I4、I6)定义为活动交错。所述活动交错由发射器用来传输识别信息。定义闲置交错(I7)，其由那些不在活动交错上进行传输的发射器用来传输闲置信息。因此，不要求所述定位系统中的发射器接通和断开，而是继续在活动交错或闲置交错上传输功率。此外，交错I1由活动发射器用来传输扰频区识别符(即，广域扰频器种源(wide area scrambler seed，WID))。
发射器识别
在定位系统的多个方面，接收器需要从接收到的PPC符号识别两项信息。第一，接收装置需要使用所述符号中的导频副载波来确定信道估计。第二，接收装置需要确定所述信道估计所对应的发射器的身份。
在一方面，处于活动传输状态的发射器只传输导频符号(即，发射器身份未明显地编码在所述PPC符号中)。然而由于给定邻域中的发射器的调度，有可能使用所述传输超帧中的活动PPC符号的位置(以及超帧指数)来使发射器与所述PPC符号相关联，且最终与从所述PPC符号得出的信道估计相关联。如果PPC传输在网络中所有发射器上都严格地是时分多路复用(TDMA)的，那么超帧中的PPC符号指数以及超帧指数唯一地映射到网络中的特定发射器。然而，将活动PPC槽指配给发射器使得被允许在同一槽中传输的两个发射器之间不存在干扰。因此，可允许两个实体上彼此相距较远的不同发射器在同一PPC符号中进行传输，以使每传输超帧可支持的发射器的数目最大。
在一方面，在向所述发射器分配活动PPC符号的过程中提供约束条件，使得同一局域中的任何两个发射器不同时处于活动状态。这意味着想要将每个发射器唯一地映射到PPC符号，知道广域(WOI)识别符和局域(LOI)识别符就足够了。然而，以上约束条件不足以避免处于其相应局域的边界处的两个发射器之间的干扰。因此，需要进一步网络规划以确保在所有发射器之间的无干扰操作。
在一方面，WOI识别符和LOI识别符在较高层级处可用，且实际上在OIS符号被解码时可用。在实体层处，经由使用不同扰频器种源来区分各个区和子区(即广域和区域)上的传输。在一方面，扰频器种源中被称为WID的4位字段有助于分离广域传输，且被称为LID的另一4位字段有助于分离局域传输。由于只存在16个可能的WID值和16个可能的LID值，所以在整个网络部署上，所述WID和LID值可能不是唯一的。举例来说，WID与LID的给定组合可能潜在地映射到多个WOI和LOI识别符。然而，可再次提供网络规划，使得WID与LID的重用将在地理上分离。因此，在给定邻域中，有可能毫无分歧地将给定WID和LID映射到特定WOI和LOI。因此，在实体层处，将PPC波形设计成承载WID和LID信息。
如上文所述，处于活动状态的发射器优选应至少传输2048个导频，以便使接收器能够以所需的延迟扩展来估计信道。这对应于活动发射器的四个交错。接着，使用与所述发射器所属的广域和局域有关的WID和LID来对所述四个活动交错进行扰频。接收器首先从PPC符号的活动交错中的导频提取WID和LID信息，且接着使用所述WID/LID信息来从所述特定发射器获得信道估计。用WID和LID进行扰频还提供对来自相邻局域网中的发射器的干扰的抑制。应回想到当处于活动状态时，同一局域内的发射器被迫使用不同的PPC符号。
在一方面，活动发射器以WID和LID种源对四个活动交错进行扰频，以确保网络上的干扰抑制最大。然而，接收器处的对应WID/LID识别步骤可能变得复杂。举例来说，如果使用WID和LID两者来对每个交错进行扰频，那么所述接收器将必须共同检测用于扰频的WID和LID种源。对于每个种源存在16种可能，所以所述接收器对于共同检测将必须试验256种假设。
在一方面，通过允许单独检测WID和LID种源来简化接收器检测。因此，在一方面，PPC波形包括五个非零交错。再次参看图5，交错0、2、4和6包括以WID和LID值两者进行扰频的导频。交错1包括只以WID值进行扰频的导频，而将LID值设置为0000。所有其余交错都将不承载任何能量。因此每个交错中的能量由每符号的可用能量的8/5给出。被动发射器的PPC符号将只在交错7中具有非零能量。此交错的能量将被放大到每OFDM符号的可用能量的八倍，以满足恒定OFDM符号能量约束条件。
图6展示说明在定位系统的一方面发射器如何传输PPC符号的表600。举例来说，表600展示图2中所示的五个发射器(T1到T5)如何在五个PPC符号中传输识别信息。所述发射器中的每一者在指配给所述发射器的PPC符号的活动交错(I0、I2、I4、I6)上传输其识别信息。当一个发射器在特定符号的活动交错上进行传输时，其它发射器在闲置交错上(I7)上进行传输。此外，活动发射器还在交错(I1)上传输以WID信息进行扰频的导频。因此，当发射器T1活动且在活动交错(I0、I2、I4、I6)和I1上进行传输时，其余发射器(T2到T5)在闲置交错(I7)上进行传输。
系统可缩放性
基于上文，定位系统的一方面在局域中可使用每超帧十个可用PPC符号来支持十个发射器。然而，在某些部署中，局域中的发射器的数目可高于十。另外，只有特定局域中的发射器被迫在时间上正交。因此，可使用网络规划来在不同局域上调度发射器，以便避免或至少减轻网络中的自我干扰。
在一方面，所述定位系统操作以支持每局域十个以上发射器。将假定一个局域中将支持三十个发射器。为了支持此部署，每个发射器每三个超帧进入活动传输模式一次。举例来说，使用网络规划和开销参数来通知发射器其相应的活动状态何时会出现，以及其何时将在所指配的活动符号上传输识别信息。因此，三个超帧的周期性可在网络层级处编程，使得所述系统可缩放到足以支持额外发射器的程度。所述网络所使用的周期性在整个网络部署中可始终保持恒定，使得可简化网络规划以及用于传达所述信息的开销信息。在一方面，关于网络中所使用的周期性的信息作为开销信息在更高层级中广播，以顾及此参数的较容易的可编程性。另外，在对于每个局域有三十个PPC符号可用的情况下，对网络规划的缓解两个不同局域的边界处的干扰的约束条件也得到减轻。
图7展示用于提供定位系统的方法700的一方面。举例来说，方法700适合由网络中的发射器用来允许接收装置进行位置确定。在一方面，方法700由如图2中所示的230处所说明而配置的发射器提供。
在框702处，接收网络供应。所述网络供应识别发射器何时进入活动状态且在PPC符号上传输识别信息。举例来说，活动发射器在选定PPC符号的活动交错上进行传输。在一方面，在所述网络逻辑216处从任何合适的网络管理实体接收所述网络供应信息224。
在框704处，执行测试以确定是否需要产生PPC符号。举例来说，PPC产生器逻辑214操作以确定是否需要产生PPC符号以供在例如PPC202的PPC上传输。如果需要产生符号，那么所述方法进行到框706。如果不需要产生符号，那么所述方法在框704处等待。
在框706处，将PPC符号的副载波分成八个交错(I0到I7)。举例来说，将所述副载波分成如图4中所示的交错。在一方面，PPC产生器逻辑214操作以划分所述副载波，使得交错(I0、I2、I4、I6)形成活动交错，且I7形成闲置交错。
在框708处，执行测试以确定待产生的符号是否为活动符号。举例来说，在定位系统的多个方面，每个发射器进入活动状态，且在选定活动符号的活动交错上传输识别信息。在一方面，PPC产生器逻辑214操作以确定待产生的符号是否为活动符号。如果所述符号为活动符号，那么所述方法进行到框710，且如果所述符号并非活动符号，那么所述方法进行到框712。
在框710处，在所述符号的活动交错上对发射器识别信息进行编码。举例来说，以WID和LID对导频信号进行扰频，以用发射器识别信息对所述活动交错(I0、I2、I4、I6)进行编码。使用WID和LID值来对所述发射器所位于的特定网络区和子区进行扰频。在一方面，PPC产生器逻辑214操作以用WID和LID值来对所述活动交错的导频进行扰频。
在框716处，在交错1上对区识别符进行编码。举例来说，用WID对导频信号进行扰频，以在交错(I1)上对区识别符进行编码。在一方面，PPC产生器逻辑214操作以用WID值来对所述导频进行扰频。
在框718处，PPC符号准备好进行传输。举例来说，所述PPC符号准备好由发射器逻辑212在所述PPC202上传输。
在框712处，在交错7上对闲置信息进行编码。举例来说，确定待产生的符号并非用于此发射器的活动符号，且因此在交错7的导频上对闲置信息进行编码。所述闲置信息包括任何合适信息。在一方面，PPC产生器逻辑214操作以在交错7上对闲置信息进行编码。
在框714处，作出调整以调整所述符号的传输功率。举例来说，因为所述符号并非活动符号，所以所述符号只在闲置交错(交错7)上包括能量。因此，所述符号的功率经调整以维持每符号恒定能量。
在框720处，执行测试以确定是否有更多PPC符号要产生。举例来说，PPC产生器逻辑214操作以确定是否存在更多要为此发射器而产生的符号。在一方面，如果所述PPC传达十个PPC符号，那么发射器将产生十个符号，其中所述符号中的一者为活动符号。然而应注意，有可能延长活动符号的周期性以适应各种网络配置。在此情况下，每个发射器处所产生的活动与闲置符号的比率可能改变。如果有更多符号要产生，那么所述方法进行到框706。如果没有更多符号要产生，那么所述方法在框722处停止。
因此，方法700操作以提供定位系统的一方面。应注意，方法700只代表一种实施方案，且在所述方面的范围内，方法700的改变、增添、删除、组合或其它修改是可能的。
图8展示用于提供定位系统的方法800的一方面。举例来说，方法800适合由网络中的接收装置用来进行位置确定。在一方面，方法800由如图2中所示的232处所说明而配置的接收器提供。
在框802处，接收包括PPC的传输超帧。举例来说，在OFDM网络上接收所述传输超帧。在一方面，接收逻辑218操作以接收所述传输超帧和所述PPC。
在框804处，在所述PPC上接收PPC符号。举例来说，所接收到的PPC包括十个PPC符号，且所述十个符号中的一者被接收以供处理。在一方面，接收器逻辑218操作以接收所述PPC符号以进行解码。
在框806处，对所接收到的PPC符号的交错1进行解扰频以确定与对交错1进行编码的活动发射器相关联的WID。举例来说，在一方面，所述PPC包括十个PPC符号，所述PPC符号每一者由八个交错组成。每个符号的交错1包括以WID值进行扰频的导频信号，所述WID值对应于与特定符号相关联的活动发射器的广域区。在一方面，PPC解码器逻辑220操作以对交错1进行解扰频，以确定与所述活动发射器相关联的WID值。
在框808处，对所接收到的PPC符号的活动交错进行解扰频以确定WID和LID值。举例来说，所述活动交错包括(I0、I2、I4和I6)。在一方面，PPC解码器逻辑220操作以对所述活动交错进行解扰频，以确定与所述活动发射器相关联的WID和LID值。
在框810处，为与所接收到的PPC符号相关联的活动发射器产生信道估计。在一方面，使用在整个网络中始终可用的系统时序来确定从活动发射器到接收装置的超帧的信道估计(或延迟时间)。在一方面，接收器逻辑218操作以确定所述信道估计。
在框812处，存储发射器身份和相关联的信道估计。举例来说，PPC解码器逻辑220包括存储器，所述存储器用于存储经解码的发射器识别符和相关联的信道估计。
在框814处，执行测试以确定是否有更多的符号要在所述PPC上接收。举例来说，在一方面，所述PPC传达与十个不同发射器相关联的十个符号。PPC解码器逻辑220确定是否有更多符号要在PPC上接收，且如果有，那么所述方法进行到框804。如果没有更多符号要接收，那么所述方法进行到框816。
在一方面，使用至少四个发射器的信道估计来计算所述装置的位置。位置确定逻辑222操作以确定是否已确定了足够的信道估计。如果已确定了足以计算装置位置的信道估计，那么所述方法进行到框816以计算所述装置位置。
在框816处，进行对接收装置的位置计算。举例来说，使用与由经解扰频的WID和LID识别的发射器相关联的信道估计来确定接收装置的位置。在一方面，每个区中的发射器的位置是已知的，且以许多方式中的一种向装置提供。举例来说，在开销通信中向装置提供所述位置。在开销通信中还提供识别PPC符号(特定发射器将在其中进行传输)的符号指数。
一旦使用WID和LID来确定特定区，就使用网络供应来确定特定发射器。与此发射器相关联的信道估计提供所述发射器与接收装置之间的距离。使用若干个发射器位置和信道估计来对接收装置的位置进行三角测量。在一方面，三角测量过程由位置确定逻辑222执行。在另一方面，装置将信道估计和相关联的发射器识别符传输到执行所述三角测量过程的网络服务器。举例来说，装置可将WID、LID、信道估计和时间参考传输到计算装置位置的网络服务器。
因此，方法800操作以提供定位系统的一方面。应注意，方法800只代表一种实施方案，且在所述方面的范围内，方法800的改变、增添、删除、组合或其它修改是可能的。
图9展示定位系统900的一方面。定位系统900包括用于确定活动符号的装置(902)、用于对识别信息进行编码的装置(904)和用于对闲置信息进行编码的装置(906)。在一方面，装置902、904和906由经配置以执行程序指令的至少一个处理器实施，以提供如本文所述的定位系统的方面。在一方面，装置902、904和906由PPC产生器逻辑214实施。
图10展示定位系统1000的一方面。定位系统1000包括用于对符号进行解码的装置(1002)、用于确定信道估计的装置(1004)、用于重复所述解码和确定的装置(1006)和用于计算装置位置的装置(1008)。在一方面，装置1002、1004、1006和1008由经配置以执行程序指令的至少一个处理器实施，以提供如本文所述的定位系统的方面。在一方面，装置1002、1004和1006由PPC检测器逻辑220实施。在一方面，所述装置1008由位置确定逻辑222实施。
因此可使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文所述功能的任一组合来实施或执行结合本文所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑区块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案种，所述处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可作为计算装置的组合而实施，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此配置。
结合本文所揭示的方面而描述的方法或算法的步骤可直接实施在硬件中、由处理器执行的软件模块中或上述两者的组合中。软件模块可驻存在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得所述处理器可从所述存储媒体读取信息且向所述存储媒体写入信息。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻存在ASIC中。所述ASIC可驻存在用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻存在用户终端中。
提供对所揭示方面的描述是为了使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。对这些方面的各种修改对于所属领域的技术人员来说可以是显而易见的，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文所定义的一般原理可应用至其它方面，例如在即时消息传递服务或任何一般无线数据通信应用中。因此，不希望本发明限于本文所展示的方面，而是希望本发明被赋予与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。词“示范性”在本文中专用于表示“用作实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的方面不一定被解释为比其它方面优选或有利。
因此，虽然本文已说明并描述了定位系统的多个方面，但将了解，可在不脱离所述方面的精神或实质特性的情况下，对所述方法进行各种改变。因此，本文的揭示内容和描述内容意在说明而非限制本发明的范围，本发明的范围在所附权利要求书中陈述。

Claims (44)

1.一种用于确定装置在网络中的位置的方法，所述方法包括：
对包含副载波的符号进行解码以确定识别发射器的识别信息，所述解码包括划分所述符号的所述副载波；
确定与所述发射器相关联的信道估计；以及
针对多个符号重复所述解码和所述确定，使得分别与多个信道估计相关联的多个发射器被确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括至少部分基于所述多个发射器和所述多个信道估计来计算装置位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述计算包括在服务器或者所述装置处执行计算。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述计算包括使用三角测量。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述计算包括解决所述多个发射器所应用的固定偏移。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述符号是定位导频符号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述定位导频符号包括经增加的循环前缀。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述划分包括将所述符号的所述副载波分成多个交错。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述解码进一步包括对所述多个交错进行解码以确定广域扰频器种源(WID)值或者局域扰频器种源(LID)值。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定包括确定与所述发射器相关联的传输时间。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述符号包括正交频分多路复用(OFDM)符号。
12.一种用于确定装置在网络中的位置的设备，所述设备包括：
用于对包含副载波的符号进行解码以确定识别发射器的识别信息的装置，所述用于解码的装置包括用于划分所述符号的所述副载波的装置；
用于确定与所述发射器相关联的信道估计的装置；以及
用于针对多个符号重复所述解码和所述确定以使得分别与多个信道估计相关联的多个发射器被确定的装置。
13.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括用于至少部分基于所述多个发射器和所述多个信道估计来计算装置位置的装置。
14.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括用于向服务器提供信息以至少部分基于所述多个发射器和所述多个信道估计来计算装置位置的装置。
15.根据权利要求13所述的设备，其中所述用于计算所述装置位置的装置包括用于使用三角测量的装置。
16.根据权利要求13所述的设备，其中所述用于计算所述装置位置的装置包括用于解决所述多个发射器所应用的固定偏移的装置。
17.根据权利要求12所述的设备，其中所述符号是定位导频符号。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述定位导频符号包括经增加的循环前缀。
19.根据权利要求12所述的设备，其中所述用于划分的装置包括用于将所述符号的所述副载波分成多个交错的装置。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述用于解码的装置包括用于对所述多个交错进行解码以确定广域扰频器种源(WID)值或者局域扰频器种源(LID)值中的一者的装置。
21.根据权利要求12所述的设备，其中所述用于确定的装置包括用于确定与所述发射器相关联的传输时间的装置。
22.根据权利要求12所述的设备，其中所述符号包括正交频分多路复用(OFDM)符号。
23.一种用于确定装置在网络中的位置的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：
具有记录于其上的程序代码的非暂时性计算机可读媒体，所述程序代码包括：
用于对包含副载波的符号进行解码以确定识别发射器的识别信息的程序代码，所述用于解码的程序代码包括用于划分所述符号的所述副载波的程序代码；
用于确定与所述发射器相关联的信道估计的程序代码；以及
用于针对多个符号重复所述解码和所述确定以使得分别与多个信道估计相关联的多个发射器被确定的程序代码。
24.根据权利要求23所述的计算机程序产品，其进一步包括用于至少部分基于所述多个发射器和所述多个信道估计来计算装置位置的程序代码。
25.根据权利要求24所述的计算机程序产品，其中所述用于计算的程序代码包括用于在服务器处或者所述装置处执行计算的程序代码。
26.根据权利要求24所述的计算机程序产品，其中所述用于计算的程序代码包括用于使用三角测量的程序代码。
27.根据权利要求24所述的计算机程序产品，其中所述用于计算的程序代码包括用于解决所述多个发射器所应用的固定偏移的程序代码。
28.根据权利要求23所述的计算机程序产品，其中所述符号是定位导频符号。
29.根据权利要求28所述的计算机程序产品，其中所述定位导频符号包括经增加的循环前缀。
30.根据权利要求23所述的计算机程序产品，其中所述用于划分的程序代码包括用于将所述符号的所述副载波分成多个交错的程序代码。
31.根据权利要求30所述的计算机程序产品，其中所述用于解码的程序代码进一步包括用于对所述多个交错进行解码以确定广域扰频器种源(WID)值或者局域扰频器种源(LID)值中的一者的程序代码。
32.根据权利要求23所述的计算机程序产品，其中所述用于确定与所述发射器相关联的信号估计的程序代码包括用于确定与所述发射器相关联的传输时间的程序代码。
33.根据权利要求23所述的计算机程序产品，其中所述符号包括正交频分多路复用(OFDM)符号。
34.一种经配置以确定装置在网络中的位置的设备，所述设备包括：
存储器单元；以及
耦合到所述存储器单元的至少一个处理器，所述至少一个处理器经配置以：
对包含副载波的符号进行解码以确定识别发射器的识别信息，其中所述解码包括划分所述符号的所述副载波；
使用所述符号的所述副载波来确定与所述发射器相关联的信道估计；以及
针对多个符号重复所述解码和所述确定，使得分别与多个信道估计相关联的多个发射器被确定。
35.根据权利要求34所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以至少部分基于所述多个发射器和所述多个信道估计来计算装置位置。
36.根据权利要求34所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以将信息传输给服务器以至少部分基于所述多个发射器和所述多个信道估计来计算装置位置。
37.根据权利要求35所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以使用三角测量来计算所述装置位置。
38.根据权利要求35所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以解决所述多个发射器所应用的固定偏移以计算所述装置位置。
39.根据权利要求34所述的设备，其中所述符号是定位导频符号。
40.根据权利要求39所述的设备，其中所述定位导频符号包括经增加的循环前缀。
41.根据权利要求34所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以将所述符号的所述副载波分成多个交错。
42.根据权利要求41所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以对所述多个交错进行解码以确定广域扰频器种源(WID)值或者局域扰频器种源(LID)值中的一者。
43.根据权利要求34所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以确定与所述发射器相关联的传输时间。
44.根据权利要求34所述的设备，其中所述符号包括正交频分多路复用(OFDM)符号。
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