CN107110950B - 用于确定移动通信设备的位置的定位系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于缆线长度检测的定位方法。一方面，提供了一种由定位系统(100)执行的用于确定移动通信设备MCD(120)的位置的方法。在一些实施例中，该方法包括：定位系统确定表示将基站(104)连接到服务该MCD的射频头(107)的缆线(108)的长度的缆线长度值。定位系统然后基于所确定的缆线长度来确定MCD的位置。

Description

用于确定移动通信设备的位置的定位系统和方法
技术领域
本公开涉及确定移动通信设备的位置。
背景技术
蜂窝通信系统被分成小区，每个小区由一个特定的基站来服务。然而，每个基站可服务一个或多个小区。基站用于与移动通信设备(MCD)(例如，智能电话、平板计算机、平板手机等)通信，以向MCD提供对网络(例如，因特网或其他网络)的接入。基站通常包括一个或多个射频单元(RU)和数字单元(DU)。RU通常包括接收机和发射机，以便向MCD发送数据和从MCD接收数据。
当MCD位于某些位置时，基站发送的信号在被MCD接收时可能质量较差。例如，当MCD位于室内(例如，在办公楼中)并且正在服务该MCD的基站位于室外时，MCD可能不能从基站接收到强信号。类似地，在这种情况下，为了使MCD向基站发送信号，MCD可能使用比该MCD在户外时需要使用的功率更高的功率来发送信号。这种情况会降低MCD的电池寿命。
解决这个问题的办法是在室内安装小型收发器单元(又称“射频头”)，并使用缆线(例如，诸如以太网缆线之类的局域网(LAN)缆线)将每个射频头连接到基站的RU。例如，在具有差的网络覆盖的大型建筑物中，通过缆线连接到RU的射频头可被放置在建筑物的每层上。这样的射频头通过缆线接收从RU发送的信号，然后以无线方式重发信号，以便位于射频头附近的MCD以良好的质量接收信号。类似地，当MCD发送无线信号时，信号由MCD附近的射频头拾取，并且由射频头通过缆线重发给RU。以这种方式，基站可以提供良好的室内覆盖。因此，射频头包括用于广播和接收无线信号的一个或多个天线元件，并且射频头还可以包括放大器，使得接收信号(例如，来自RU的信号或来自MCD的无线信号)可在被重发之前得到放大。
一种这样的商用解决方案是爱立信的“射频点阵系统”(RDS)。在RDS中，多个(例如，一到八个)射频头均经由以太网缆线连接到RU。射频头通过缆线接收电源以及通信信号。在下行链路中，每个这样的射频头的发送的最大功率为100mW。功率放大器位于射频头中。
紧急定位需求(例如E-911)和其他定位服务(LCS)要求在特定的水平和垂直准确度内确定MCD的位置。例如，紧急定位要求可能要求水平不准确度低于50米。此外，北美地区的垂直不准确度要求最近已经缩小至3米，以便更好地区分建筑物中的楼层。
因此，需要一种用于确定MCD的位置的改进的系统。
发明内容
当MCD位于室内时满足紧急定位要求仍然是具有挑战性的问题。例如，卫星定位在室内并不总是可用的。此外，小区ID定位(即，基于MCD所在的小区的小区ID确定MCD的位置)可能准确度不足以满足严格的紧急定位需求。因此，需要改进对MCD的定位，特别是当MCD位于室内时对MCD的定位。
本公开涉及用于确定MCD的位置的系统和方法。在一个方面，一种由定位系统执行的用于确定MCD的位置的方法。定位系统包括以下中的一个或多个：定位节点和基站。该方法包括确定MCD所在的小区(例如，接收包括标识MCD所在的小区的小区标识符(小区ID)的消息)的步骤。所确定的小区由连接到一组射频头的服务基站服务。包括在该组射频头中的每个射频头通过缆线连接到基站。包括在该组中的射频头之一正在为MCD服务。该方法还包括：确定表示将基站连接到服务MCD的射频头的缆线的长度的缆线长度值。该方法还包括基于所确定的缆线长度值来确定MCD的位置。例如，连接到基站的每个射频头可以通过不同长度的缆线连接到基站。因此，确定表示(例如，对应于)将服务射频头连接到基站的缆线的长度的值提供了关于哪个特定射频头正在为MCD服务的信息。因此，每个缆线长度值可被映射到特定射频头的覆盖区域(例如，建筑物的楼层)。因此，与传统的小区ID定位相比，可以以改进的准确度来确定位置。
在一些实施例中，确定缆线长度值包括：计算缆线损耗值(L_cable)，所述缆线损耗值(L_cable)表示将所述服务射频头连接到所述服务基站的缆线所引起的信号衰减。
在一些实施例中，确定缆线损耗值包括确定上行链路路径损耗值(L_ul)，所述上行链路路径损耗值(L_ul)表示在MCD和服务射频头之间的上行链路路径损耗。该方法还包括接收功率测量报告的步骤，所述功率测量报告包括上行链路发射功率值(P_ul_mcd)，所述上行链路发射功率值(P_ul_mcd)指示由所述MCD发送的上行链路信号的发送功率。该方法还包括获得表示放大器的增益的放大器增益值(G_amp)的步骤。该方法还包括使用P_ul_mcd、L_ul和G_amp计算L_cable的步骤。
在一些实施例中，确定缆线损耗值的步骤还包括：获得表示服务基站测量到的由MCD发送的上行链路信号的功率的功率值(P_ul_mcd_du)。在这样的实施例中，计算L_cable包括计算P_ul_mcd-L_ul+G_amp-P_ul_mcd_du。
在一些实施例中，确定缆线损耗值的步骤还包括获得下述值：i)服务基站的数字单元测量到的MCD的信号与噪声加干扰比(SINR_mcd_du)，ii)小区间干扰值(I_du)，iii)热噪声功率值(N0)，以及，iv)服务基站的射频单元的噪声因子(NF_ru)。该方法还包括计算P_ul_mcd-L_ul+G_amp-(SINR_mcd_du+I_du+N0+NF_ru)的步骤。应该注意，在本文中，所有的量在对数域中表示，从而允许功率和增益的相加。
在一些实施例中，确定上行链路路径损耗值的步骤包括：接收MCD发送的功率测量报告，所述功率测量报告包括接收功率值(P_dl_mcd)，所述接收功率值(P_dl_mcd)指示MCD测量到的服务射频头发送的下行链路信号的接收功率；确定下行链路路径损耗值，其中确定下行链路路径损耗值包括计算(Prh-P_dl_mcd)，其中Prh表示射频头中的一个或多个发送下行链路信号的功率的值；以及，根据下行链路路径损耗值获得所述上行连接路径损耗值。
在一些实施例中，基于所确定的缆线长度值来确定MCD的位置包括步骤：确定一组预先确定的缆线长度值中的哪一个最接近所确定的缆线长度值，以及使用确定为最接近所确定的缆线长度值的预先确定的缆线长度值来估计MCD的位置。
另一方面，提供了一种用于确定移动通信设备(MCD)的位置的定位系统。在一些实施例中，所述定位系统包括以下中的一个或多个：定位节点；以及基站，所述基站连接到一组射频头，其中包括在该组射频头中的每个射频头经由缆线连接到基站，并且包括在该组中的射频头之一服务该MCD。所述定位系统被配置为：确定MCD所在的小区，所确定的小区由基站服务；确定表示将基站连接到服务该MCD的射频头的缆线的长度的缆线长度值；以及
基于所确定的缆线长度值来确定MCD的位置。
下文描述上面的和其它方面和实施例。
附图说明
图1是根据一些实施例的定位系统的框图。
图2是根据一些实施例的MCD的定位方法的流程图。
图3是根据一些实施例的用于确定缆线长度值的方法的流程图。
图4是根据一些实施例的用于确定缆线长度值的方法的流程图。
图5是根据一些实施例的用于确定在MCD和服务射频头之间的上行链路路径损耗的方法的流程图。
图6是根据一些实施例的MCD的定位方法的流程图。
图7是根据一些实施例的定位节点装置的框图。
图8是根据一些实施例的数字单元装置的框图。
具体实施方式
本文公开了通过确定对应于将服务射频头连接到基站的缆线的长度的值来确定正由射频头服务的MCD的位置的系统和方法。所公开的系统和方法的显著优点是：与小区ID定位相比，它们可以提供高达8倍的位置不准确度降低。另外，所公开的技术可被用于提高射频测量跟踪处理服务器(TPS)的准确度。TPS通过使用来自MCD的地理位置测量来识别网络中的问题，在现代无线电接入网络优化中扮演主要角色。通过使用本文公开的定位技术，可以以更高的准确度确定特定事件的位置，从而提高TPS性能。
图1是根据一些实施例的定位系统100的框图。定位系统100包括基站104，基站104包括射频单元(RU)103和数字单元(DU)105。RU 103和DU 105可以容纳在同一壳体中，或者它们可以容纳在分开的壳体中，这些壳体可以在同一位置或者在不同位置。在一些实施例中，诸如RU 103和DU 105未耦合在同一壳体中的实施例，DU 103可以经由缆线(例如，光缆、电缆)连接到RU 103。多个射频头107连接到基站104(更具体地，射频头107连接到基站104的RU 103)。在一些实施例中，每个射频头107经由缆线108连接到RU 103，所述缆线例如是局域网(LAN)缆线(例如，以太网缆线或其他LAN缆线)。射频头107包括一个或多个天线元件，用于将信号无线地发送给MCD 120，以及无线地接收MCD 120发送的信号。在一些实施例中，处理器107还可以包括功率放大器。在一些实施例中，RU 103可以包括室内射频单元(IRU)，并且射频头107可以在室内位置的宽范围中向MCD 120提供移动宽带接入。
基站104可以连接到核心网130，核心网130包括用于处理定位请求的定位节点140以及其他核心网节点(例如，移动性管理实体(MME)、服务网关(SGW)和分组数据网络网关(PGW))。然而，本文公开的实施例不限于特定类型的核心网。在核心网130是长期演进(LTE)系统的核心网的实施例中，定位节点140可以包括演进的服务移动定位中心(E-SMLC)或者由演进的服务移动定位中心(E-SMLC)构成，并且基站104可以包括增强型节点B(eNB)或者由增强的节点B(eNB)构成。在核心网130是WCDMA 3G蜂窝系统的实施例中，定位节点140可以包括独立的服务移动定位中心(SAS)或者由独立的服务移动定位中心(SAS)构成，并且基站104可以包括无线电网络控制器(RNC)或者由无线电网络控制器(RNC)构成。
在一些实施例中，LCS客户端160可以向定位节点140发送定位请求。在一些实施例中，如图1中所示，LCS客户端160可以是连接到网络(例如因特网)的计算机服务器，并且因此在核心网130的外部。
在核心网130是LTE网络的实施例中，网络130中的网关移动定位中心(GMLC)可以从外部LCS客户端160接收针对特定位置服务目标(例如MCD 120)的定位请求。然后，GMLC可以将定位请求发送给核心网130中的MME。MME可以将该请求转发给定位节点140(在该示例中为E-SMLC)。然后，定位节点140可以处理位置服务请求以执行对目标MCD 120的定位。在一些实施例中，定位节点140可以执行用于执行结合图2-6描述的计算中的一些或全部处理。在其他实施例中，基站104可以执行用于执行下文结合图2-6描述的计算中的一些或全部处理。然后，定位节点可以将定位请求的结果返回给MME，继而MME(例如，通过GMLC和网络110)将定位结果转发给请求方LCS客户端160。
如下所述，在MCD 120正由射频头107服务的情况下，定位节点140被配置为：通过确定表示将正在服务MCD 120的射频头107连接到基站104的缆线的长度的值来确定MCD120的位置。
在下行链路方向上，来自DU 105的数据被发送给RU 120，在RU 120中数据以模拟形式发送给射频头107。在上行链路方向上，在每个射频头107处接收的来自MCD 120的信号被放大，然后被发送给基站104。在一些实施例中，可以为每个射频头107分别设置放大器的增益。在一些实施例中，与将一个或多个射频头107连接到基站104的每个缆线(高达200m)关联的损耗可能非常显著(例如，高达30dB)。在一些实施例中，这样的损耗值可被配置在基站104中的数据库中。
在一些实施例中，将基站104与服务该MCD 120的射频头107连接的缆线108的缆线损耗(L_cable)的估计被计算，然后被用于确定MCD 102的位置。估计的缆线损耗可被用于确定MCD的位置，因为在许多网络中，每个将射频头107之一连接到基站104的缆线108具有唯一的缆线损耗(缆线损耗与缆线长度成正比，并且在许多网络中每个连接到基站104的特定RU的射频头是通过具有与用于将其它射频头连接到RU的其它缆线的长度不同的长度的缆线连接的)。因此，如果估计的缆线损耗值足够准确，则可以将其映射到特定位置，因为可以在安装射频头时测量实际的缆线长度(或缆线损耗)。因此，当小区覆盖区域可被分成对应于每个射频头的较小区域时，可以更准确地确定MCD的位置。此外，在每个射频头与建筑物的一层关联的实施例中，还可以将位置信息解析到该建筑物的楼层。
图2是根据一些实施例的、由定位系统执行的用于确定MCD 120的位置的定位方法200的流程图。在一些实施例中，定位系统包括以下中的一个或多个：定位节点140和基站102。
参考图2，步骤202包括：确定MCD 120所在的小区，所确定的小区正由服务基站(在本例中为基站104)进行服务。如上文讨论的，蜂窝系统可被划分为小区，并且每个小区可由一个特定的基站服务。在一些实施例中，步骤202包括：定位系统获得标识MCD所在的小区的小区标识符(小区ID)(例如，接收包括小区ID的消息)。
在一些实施例中，在步骤202之后，定位系统确定所确定的小区是否正由多个射频头服务(步骤203)。如果是这种情况，则过程进行至步骤204。例如，在步骤203中，定位系统可以使用小区ID从数据库获取数据库记录，该数据库记录包括标识所确定的小区是否正由多个射频头服务的信息。
步骤204包括：确定表示将服务基站连接到服务该MCD的射频头的缆线的长度的缆线长度值(C_length)。在一些实施例中，确定缆线长度值包括：确定缆线损耗值，其表示为L_cable。在一些实施例中，定位节点140可以指示基站104执行步骤204。
在步骤206中，基于所确定的缆线长度值来确定MCD的位置。例如，在步骤206中，基于所确定的缆线长度值来确定可能找到MCD的区域。
在一些实施例中，基于所确定的缆线长度值来确定MCD的位置包括：获得一组预先确定的缆线长度值；确定一组预先确定的缆线长度值中的哪一个最接近所确定的缆线长度值；以及使用确定为最接近所确定的缆线长度值的预先确定的缆线长度值来估计MCD的位置。
在一些实施例中，使用确定为最接近所确定的缆线长度值的预先确定的缆线长度值来估计MCD的位置包括：使用该预先确定的缆线长度值从数据库(例如，从表中)检索位置信息。也就是说，每个预先确定的缆线长度值可被存储在将预先确定的缆线长度值映射到位置(例如，建筑物的楼层或坐标集)的表中。因此，确定缆线长度值的估计允许将该信息映射到特定区域(即，由服务射频头服务的整个区域)。在一些实施例中，估计MCD的位置还包括：获得表示在MCD与服务射频头之间的路径损耗的路径损耗值，以及使用该路径损耗值来估计在MCD与服务射频头之间的距离。这使得路径损耗特征能够使定位系统进一步缩小可能发现MCD的区域。另外，在一些实施例中，可以增强本领域已知的自适应增强小区标识(AECID)指纹方法，以考虑在步骤206中确定的位置信息。
在一些其他实施例中，基于所确定的缆线长度值(C_length)来确定MCD的位置包括：获得一组预先确定的缆线长度值(C_length_pre_i，i＝1，2，...，N)；确定所述一组预先确定的缆线长度值中的在所确定的缆线长度值的特定阈值距离(T)内的子集；以及使用所确定的所述预先确定的缆线长度值的子集来估计MCD的位置。也就是说，如果|C_length_pre_i-C_length|＜T，则C_length_pre_i被包括在用于确定MCD的位置的所述预先确定的缆线长度值的子集中。在一些实施例中，当该子集包括两个或更多个预先确定的缆线长度值时，MCD的位置可被确定为对应于预先确定的缆线长度值的子集的射频头的覆盖区域的并集。
在一些实施例中，步骤204包括计算多个缆线长度值(C_length_i，i＝1，2，...，M)(例如，针对包括在该组射频头中的每个射频头计算一个缆线长度值)。这可能是需要的，因为取决于缆线长度，不同的射频头可能具有不同的增益设置。在该实施例中，将多个预先确定的缆线长度值中的每一个(即，C_length_pre_i)与所计算的缆线长度值中的至少一个(C_length_i)进行比较，以确定最接近所计算的缆线长度值的预先确定的缆线长度值。对于M＝N的情况，计算：
Argmin[|C_length_i-C_length_pre_i|，i]，以确定最接近所计算的缆线长度值的预先确定的缆线长度值。可选地，将多个预先确定的缆线长度值中的每一个与所计算的缆线长度值中的至少一个进行比较，以确定由在所计算的缆线长度值的阈值距离内的零个或多个预先确定的缆线长度值构成的子集。如上所述，该确定的预先确定的缆线长度值的子集被用于确定MCD的位置。
在一些实施例中，可以通过使用MCD所在的小区的小区ID从数据库中检索该值的集合，来获得该预先确定的缆线长度值的集合。也即，在一些实施例中，数据库将包括在小区ID的特定集合中的每个小区ID与一组缆线长度值链接在一起。例如，假设给定的小区ID(例如，cell-id-123)表示由连接到一组射频头的基站的RU所服务的小区。数据库可以将该给定的小区ID与一组缆线长度值链接在一起，其中每个缆线长度值表示将射频头之一连接到RU的缆线的长度。数据库可以由DU 105、定位节点140或其他实体托管。
在一些实施例中，可以通过计算围绕确定的C_length的标准偏差C_length_pre_i，为每个射频头位置计算90％置信半径(或其他预配置的置信限度)。围绕射频头的置信半径将作为标准偏差C_length_pre_i的函数给出，如下式所示：
RH_Conf_Radius＝f(Standard_deviation(C_length_pre_i))。
然后，可以以与小区ID、TA和其他方法类似的方式，将所计算的置信区间转发给基于位置的服务或TPS系统。
图3是根据一些实施例的由定位系统执行的用于确定缆线长度值的方法300的流程图。如上所述，定位系统包括以下中的一个或多个：定位节点140和基站104。
在步骤302中，确定表示在MCD与服务射频头之间的上行链路路径损耗的上行连接路径损耗值(L_ul)。在一些实施例中，L_ul可以根据所计算的下行链路路径损耗(L_dl)值来确定。因此，在一些实施例中，为了确定L_ul，定位节点140可以首先命令基站104确定下行链路路径损耗(L_dl)。下面结合图5更详细地描述根据L_dl值确定L_ul值。
在步骤304中，接收包括上行发送功率值(P_ul_mcd)的功率测量报告，所述上行发送功率值(P_ul_mcd)指示MCD发送的上行链路信号的发送功率。在一些实施例中，MCD 120可以报告其上行链路传输功率P_ul_mcd。在一些实施例中，可以从服务基站104向MCD 120发送测量命令，命令MCD报告P_ul_mcd值。在跟踪处理服务器(TPS)地理位置场景的情况下，TPS可以利用3G/4G无线电增强统计(RES)特征，该特征开启对所有MCD的测量，以在测量报告中报告P_ul_mcd(上行链路发送功率)。这些测量被称为UeTxPower测量，并且周期性地报告(例如，频繁地每2秒报告一次)。因此，基站104可以从基站接收P_ul_mcd值，并使用该值执行进一步处理。在其他实施例中，基站104可以将P_us_mcd值转发给定位节点140用于进一步处理。
在步骤306中，获得放大器增益值。可以为每个射频头107分别设置放大器增益值(G_amp)，或者每个射频头可以使用相同的放大器增益值。在后一种情况下，仅需要计算单个缆线长度值，否则，如前所述，在前一种情况下，计算缆线长度值(C_length_i)的集合。在一些实施例中，定位节点140和/或基站104可以根据存储在数据库中的预配置信息获得G_amp。
在步骤308中，获得表示服务基站测量到的MCD发送的上行链路信号的功率的功率值(P_ul_mcd_du)。在一些实施例中，P_ul_mcd_du值可以根据功率余量报告和配置的MCD120功率的最大值来确定。在一些实施例中，在基站104的DU 105中直接测量(例如，在WCDMA网络中解扩后)所接收的MCD功率(P_ul_mcd_du)。在一些实施例中，基站104将P_ul_mcd_du值发送给定位节点140用于进一步处理。
在步骤310中，计算P_ul_mcd-L_ul+G_amp-P_ul_mcd_du。在一些实施例中，定位节点140执行步骤310中的计算。在其他实施例中，基站104执行步骤310中的计算。在一些实施例中，根据下式计算连接到MCD 120的射频头的缆线损耗值(L_cable_i)：
L_cable_i＝P_ul_mcd-L_ul+G_amp-P_ul_mcd_du
如上所述，缆线损耗值L_cable_i表示将服务基站104与服务该MCD 120的射频头107连接的缆线的长度。
图4是根据其他实施例的用于确定缆线长度值的方法400的流程图。在一些实施例中，缆线长度值确定方法400的步骤可以由定位节点140执行。在其他实施例中，缆线长度值确定方法400的步骤可以由定位节点140和基站104两者执行。与方法300类似，方法400包括步骤302-306(参见图3)。
在步骤402中，获得下述值：i)服务该MCD的基站的DU测量到的MCD的信号与噪声加干扰比(SINR_mcd_du)，ii)小区间干扰值(I_du)，iii)热噪声功率值(N0)，以及iv)服务基站的射频单元的噪声因子(NF_ru)。
由服务基站104的DU 105测量SINR_mcd_du值。因此，在一些实施例中，基站104可以获得SINR_mcd_du值，并使用该值执行进一步处理。在一些实施例中，基站104的DU 105可以简单地将SINR_mcd_du值发送给定位节点140用于进一步处理。
可以在基站104的RU 103中估计N0+NF_ru值。可选地，在一些实施例中，可以使用预配置的值，代替估计N0+NF_ru值。在其他实施例中，可以使用不同的算法来估计N0+NF_ru值。
用于估计N0+NF_ru值的一种算法是滑动窗噪声基底估计。因为由于相邻小区干扰而不可能获得对该值的精确估计，所以估计算法通过使用在长的时间窗上计算的软最小值(soft minimum)来应用近似。因此，该估计依赖于下述事实：在不考虑小的温度漂移的情况下，噪声本底在很长的时间段内可以是恒定的。然而，滑动窗算法具有需要大容量存储器的缺点。在需要大量算法实例的情况下(其可能是在上行链路中引入干扰消除的情形)，大容量存储器可能特别棘手。
用于估计N0+NF_ru值的另一算法是递归噪声本底估计。例如，为了减少上述滑动窗算法的存储器消耗，在T.Wigren的“Recursive noise floor estimation in WCDMA，”IEEE Trans.Vehicular Tech.，vol.69，no.5，pp.2615-2620，2010，中公开了一种这样的递归算法。该递归算法可以将上面讨论的滑动窗算法的存储器需求至少降低因子100。
因此，N0+NF_ru值可被基站104估计，并且用于进一步处理。在一些实施例中，基站104可将N0+NF_ru值转发给定位节点140用于进一步处理。
一旦获得N0+NF_ru值，可以使用下式确定相邻小区干扰值(I_du)。
I_du＝P_mcd_total-P_ul_mcd_du-N0-NF_ru
在T.Wigren的“Soft uplink load estimation in WCDMA，”IEEETrans.Vehicular Tech.，vol.58，no.2，pp.760-772，Feb.2009，中公开了I_du的计算的更详细的说明，通过引用将其并入本文。
在步骤404中，计算下述值，其表示将服务基站104连接到服务该MCD 120的射频头107的缆线的缆线损耗值(L_cable_i)：
L_cable_i＝P_ul_mcd-L_ul+G_amp-(SINR_mcd_du+I_du+N0+NF_ru)
因此，在备选实施例中，可以使用表示(SINR_mcd_du+I_du+N0+NF_ru)的值代替上文结合图3的步骤308描述的P_ul_mcd_du值。这两个值之间的关系示出如下：
P_ul_mcd_du＝＝SINR_mcd_du+I_du+N0+NF_ru
图5是根据一些实施例的用于确定表示在MCD和服务射频头之间的上行链路路径损耗的上行链路路径损耗值(L_ul)的方法500的流程图。
在步骤502中，接收功率测量报告，该功率测量报告包括接收功率值(P_dl_mcd)，所述接收功率值(P_dl_mcd)指示MCD测量到的服务射频头发送的下行链路信号的接收功率。在一些实施例中，MCD120可以测量其所连接到的射频头107的接收功率(P_dl_mcd)。在一些实施例中，可以从服务基站104向MCD 120发送测量命令，命令MCD 120测量P_dl_mcd值。在TPS地理位置的场景下，TPS可以利用3G/4G RES功能，该功能开启对所有MCD的测量，以在测量报告中报告下行链路发送功率。这些测量被称为UeRxPower测量，并且被周期性地报告(例如，频繁地，如每2秒报告一次)。因此，MCD 120可以在测量报告中将测量到的P_dl_mcd值作为UeRxPower发送给基站104。在一些实施例中，基站104可以将P_dl_mcd值发送给定位节点140以确定L_ul，而在其他实施例中，L_ul的确定可以由基站104执行。
在步骤504中，确定下行链路路径损耗值(L_dl)，其中该确定包括计算(P_dl_mcd-Prh)，其中Prh是表示射频头处发送下行链路信号的功率的值。在一些实施例中，所配置的下行链路传输功率Prh对于每个射频头107而言可以是已知的。因此，可以根据下式来确定下行链路路径损耗值(L_dl)：
L_dl＝＝P_rh-P_dl_mcd
在所有射频头在下行链路信号方面具有不同功率(Prh_i)的实施例中，L_dl_i值可以根据下式确定：
L_dl_i＝＝Prh_i-P_dl_mcd
可选地，在一些实施例中，专用测量可被用于L_dl。
在步骤506中，使用所确定的下行链路路径损耗值来计算上行链路路径损耗值。因此，在一些实施例中，可以根据步骤504中确定的下行链路路径损耗(L_dl)值来确定上行链路路径损耗值(L_ul)。在一些实施例中，一旦确定了L_dl值，定位节点140就可以命令基站104执行对上行链路路径损耗(L_ul)的测量。可选地，定位节点140可以执行对上行链路路径损耗的测量。在一些实施例中，可以假设(为了简单起见)上行链路的传播条件与下行链路的传播条件相似，并且因此L_ul＝L_dl。例如，在时分双工的情况下，传播的互易性可被用于启示为什么L_ul＝L_dl。
可选地，在频分双工的情况下，可以进行平均正确的计算，以得出L_ul和L_dl之间的功能依赖关系。在这种情况下，通常需要取决于载波频率(fcarrier)的补偿值。因此，可以假定下式中所示的下述一般关系：
L_ul＝F(L_dl，f_carrier)
上述关系可能有误差；然而，与某些小型小区系统(如DTS)一起使用的以太网缆线技术的可能达到30dB的缆线损耗变化相比，这些误差可以被认为是较小的。
图6是根据一些实施例的定位方法600的流程图。方法600可以由定位节点140和/或基站104执行。
在步骤602中，接收定位MCD的请求。例如，在一些实施例中，定位请求可以是由LCS客户端160提交给定位节点140，有可能如上所述通过一个或多个中介。在一些实施例中，一旦定位节点140接收到定位请求。
在步骤604中，执行小区ID定位。例如，定位系统获得标识MCD所在的小区的小区ID。
在步骤605中，基于获得的小区ID，做出小区ID所标识的小区是否由连接到基站的多个射频头服务的确定。如果是，则过程进行到步骤606，否则结束。
在步骤606中，获得缆线损耗估计(L_cable)。缆线损耗估计值L_cable可以由定位节点140和/或基站104获得，如上文结合图1和2所描述的那样。
在步骤608中，做出一组预先确定的缆线损耗值中哪一个最接近L_cable的确定。由基站104和/或定位节点140做出该确定。
在步骤610中，基于所确定的缆线损耗值(L_cable)来确定位置估计。如上文结合图2的步骤206描述的，位置估计是由基站104和/或定位节点140确定的。
在步骤612中，将位置估计发送给请求定位MCD的实体。例如，在一些实施例中，基站104和/或定位节点140可以将MCD 120的定位传送给提交定位请求的发起LCS客户端160。
图7是定位节点装置(如定位节点140)的框图。如图7中所示，定位节点装置140可以包括或由以下组成：计算机系统(CS)702，其可以包括一个或多个处理器755(例如，微处理器)和/或一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑电路等)；用于将装置104连接至网络110的网络接口705；以及数据存储系统708，其可以包括一个或多个非易失性存储设备和/或一个或多个易失性存储设备(例如，随机存取存储器(RAM))。
在装置140包括处理器755的实施例中，可以提供计算机程序产品(CPP)733。CPP733包括计算机可读介质(CRM)742或者是计算机可读介质(CRM)742，所述计算机可读介质(CRM)742存储计算机程序(CP)743，所述计算机程序(CP)743包括用于执行本文所描述的步骤(例如，图2-6中示出的步骤中的一个或多个)的计算机可读指令(CRI)744。CP 743可以包括操作系统(OS)和/或应用程序。CRM 742可以包括非瞬时性计算机可读介质，例如(但不限于)：磁介质(例如硬盘)、光介质(例如DVD)、固态设备(例如，随机存取存储器(RAM)、闪存)等。
在一些实施例中，计算机程序743的CRI 744被配置为使得当被计算机系统702执行时，CRI使装置740执行上述步骤(例如，在上文和下文参考附图示出的流程图描述的步骤)。在其他实施例中，定位节点装置140可被配置为在不需要计算机程序的情况下执行本文描述的步骤。也即是说，例如，计算机系统702可以仅由一个或多个ASIC构成。因此，本文描述的实施例的特征可以以硬件和/或软件方式来实现。
图8是根据一些实施例的DU 105的框图。如图4中所示，DU装置105可以包括或者由以下组成：数据处理系统(DPS)802，其可以包括一个或多个处理器855(例如，微处理器)和/或一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑电路等)；用于将DU 105连接至网络130的网络接口805；用于将DU105连接到一个或多个RU的一个或多个RU接口808；以及，数据存储系统812，其可以包括一个或多个非易失性存储设备和/或一个或多个易失性存储设备(例如，随机存取存储器(RAM))。在一些实施例中，网络接口805和RU接口808包括用于发送数据和接收数据的收发器。
在DU装置105包括处理器855的实施例中，可以提供计算机程序产品(CPP)833。CPP833包括计算机可读介质(CRM)842或者是计算机可读介质(CRM)742，所述计算机可读介质(CRM)742存储计算机程序(CP)843，所述计算机程序(CP)743包括用于执行本文所描述的步骤(例如，图2-6中示出的步骤中的一个或多个)的计算机可读指令(CRI)844。CP 843可以包括操作系统(OS)和/或应用程序。CRM 842可以包括非瞬时性计算机可读介质，例如(但不限于)：磁介质(例如硬盘)、光介质(例如DVD)、固态设备(例如，随机存取存储器(RAM)、闪存)等。
在一些实施例中，计算机程序843的CRI 844被配置为使得当被计算机系统802执行时，CRI使装置105执行上述步骤(例如，在上文和下文参考附图示出的流程图描述的步骤)。在其他实施例中，装置105可被配置为在不需要计算机程序的情况下执行本文描述的步骤。也即是说，例如，计算机系统802可以仅由一个或多个ASIC构成。因此，本文描述的实施例的特征可以以硬件和/或软件方式来实现。
尽管上面已经描述了各种实施例，但是应当理解，它们仅仅是作为示例而不是限制来呈现的。因此，本发明的宽度和范围不应当受到上述示例性实施例中任意一个的限制。此外，除非本文中另有指示或以其他方式和上下文明确冲突，否则上述要素以其所有可能变型进行的任意组合都被包含在本发明中。
附加地，尽管上文描述且附图中示出的处理被示为一系列步骤，但其仅用于说明目的。因此，可以想到可增加一些步骤、可省略一些步骤，可重排步骤顺序，以及可并行执行一些步骤。
缩写
RH_i＝射频头i，i的最大值为n。
P_ul_mcd＝MCD测量到的上行链路发射功率[dBw]。
P_dl_mcd＝MCD测量到的下行链路上的测量到的接收功率[dBw]
L_ul＝在MCD和服务射频头之间的上行链路路径损耗[dB]。
L_dl＝在服务射频头与MCD之间的下行链路路径损耗[dB]。
Prh＝射频头的发送功率[dBw]。
G_amp＝射频头的上行链路放大器的增益[dB]。
L_cable＝所确定的缆线损耗[dB]。
NF_ru＝RU的噪声系数[dB]。
SINR_mcd_du＝DU处测量的MCD的信号与噪声加干扰比[dB]
P_ul_mcd_du＝DU测量到的MCD功率[dBw]。
P_mcd_total＝MCD的总功率
N0＝热噪声功率[dBw]。
I_du＝小区间干扰[dBw]。
C_length＝缆线长度值

Claims (17)

1.一种由定位系统执行的用于确定移动通信设备MCD的位置的方法，所述方法包括：
确定MCD所在的小区，所确定的小区由连接到一组射频头的服务基站服务，其中包括在所述组射频头中的每一个射频头经由缆线连接到基站，并且包括在所述组中的所述射频头之一正在服务所述MCD；
确定表示将所述基站连接到服务所述MCD的所述射频头的缆线的长度的缆线长度值；以及
基于所确定的缆线长度值来确定所述MCD的位置，
其中确定所述缆线长度值包括：计算缆线损耗值L_cable，所述缆线损耗值L_cable表示将正在服务的所述射频头连接到所述服务基站的缆线所引起的信号衰减。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述缆线损耗值包括：
确定上行链路路径损耗值L_ul，所述上行链路路径损耗值L_ul表示在所述MCD和正在服务的所述射频头之间的上行链路路径损耗；
接收功率测量报告，所述功率测量报告包括上行链路发射功率值P_ul_mcd，所述上行链路发射功率值P_ul_mcd指示由所述MCD发送的上行链路信号的发送功率；
获得放大器增益值G_amp，所述放大器增益值G_amp表示放大器的增益；以及
使用P_ul_mcd、L_ul和G_amp计算L_cable。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，
确定所述缆线损耗值还包括：获得功率值P_ul_mcd_du，所述功率值P_ul_mcd_du表示所述服务基站测量到的由所述MCD发送的所述上行链路信号的功率，以及
计算L_cable包括：计算P_ul_mcd-L_ul+G_amp-P_ul_mcd_du。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，
确定所述缆线损耗值还包括获得下述值：i)所述服务基站的数字单元测量到的所述MCD的信号与噪声加干扰比SINR_mcd_du，ii)小区间干扰值I_du，iii)热噪声功率值N0，以及iv)所述服务基站的射频单元的噪声因子NF_ru，以及
计算L_cable包括计算：P_ul_mcd-L_ul+G_amp-SINR_mcd_du-I_du-N0-NF_ru。
5.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述上行链路路径损耗值的步骤包括：
接收所述MCD发送的功率测量报告，所述功率测量报告包括接收功率值P_dl_mcd，所述接收功率值P_dl_mcd指示所述MCD测量到的正在服务的所述射频头发送的下行链路信号的接收功率；
确定下行链路路径损耗值，其中确定所述下行链路路径损耗值包括计算Prh-P_dl_mcd，其中Prh是表示所述射频头中的一个或多个发送所述下行链路信号的功率的值；以及
基于所述下行链路路径损耗值，获得所述上行链路路径损耗值。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述MCD所在的小区包括：接收包括标识所述MCD所在的小区的小区标识符“小区ID”的消息。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述定位系统包括以下中的一个或多个：所述基站和定位节点。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于所确定的缆线长度值来确定所述MCD的位置包括：
确定一组预先确定的缆线长度值中的哪一个最接近所确定的缆线长度值；以及
使用被确定为最接近所确定的缆线长度值的预先确定的缆线长度值来估计所述MCD的位置。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
确定所述MCD所在的小区包括：获得标识所述MCD所在的小区的小区标识符“小区ID”，以及
所述方法还包括：使用所述小区ID来确定所述小区ID标识的小区是否正在由多个射频头服务。
10.一种用于确定移动通信设备MCD的位置的定位系统，所述定位系统包括以下中的一个或多个：
定位节点；以及
基站，所述基站连接到一组射频头，其中包括在所述组射频头中的每一个射频头经由缆线连接到基站，并且包括在所述组中的所述射频头之一正在服务所述MCD，
所述定位系统被配置为：
确定所述MCD所在的小区，所确定的小区正由所述基站服务；
确定表示将所述基站连接到服务所述MCD的所述射频头的缆线的长度的缆线长度值；以及
基于所确定的缆线长度值来确定所述MCD的位置，
其中，所述定位系统还被配置为：通过计算缆线损耗值L_cable来确定所述缆线长度值，所述缆线损耗值L_cable表示将正在服务的所述射频头连接到所述基站的缆线所引起的信号衰减。
11.根据权利要求10所述的定位系统，其中所述定位系统还被配置为通过以下操作计算L_cable：
确定上行链路路径损耗值L_ul，所述上行链路路径损耗值L_ul表示在所述MCD和正在服务的所述射频头之间的上行链路路径损耗；
获得上行链路发射功率值P_ul_mcd，所述上行链路发射功率值P_ul_mcd指示由所述MCD发送的上行链路信号的发送功率；
获得放大器增益值G_amp，所述放大器增益值G_amp表示放大器的增益；以及
使用P_ul_mcd、L_ul和G_amp计算L_cable。
12.根据权利要求11所述的定位系统，其中所述定位系统还被配置为：
获得功率值P_ul_mcd_du，所述功率值P_ul_mcd_du表示所述基站测量到的由所述MCD发送的所述上行链路信号的功率，以及
通过计算P_ul_mcd-L_ul+G_amp-P_ul_mcd_du来计算L_cable。
13.根据权利要求11所述的定位系统，其中所述定位系统还被配置为：
获得下述值：i)所述基站的数字单元测量到的所述MCD的信号与噪声加干扰比SINR_mcd_du，ii)小区间干扰值I_du，iii)热噪声功率值N0，以及iv)所述基站的射频单元的噪声因子NF_ru，以及
通过计算P_ul_mcd-L_ul+G_amp-SINR_mcd_du-I_du-N0-NF_ru来计算L_cable。
14.根据权利要求11所述的定位系统，其中所述定位系统还被配置为：
获得接收功率值P_dl_mcd，所述接收功率值P_dl_mcd指示所述MCD测量到的正在服务的所述射频头发送的下行链路信号的接收功率；
确定下行链路路径损耗值，其中确定所述下行链路路径损耗值包括计算Prh-P_dl_mcd，其中Prh是表示所述射频头中的一个或多个发送所述下行链路信号的功率的值；以及
基于所述下行链路路径损耗值，获得所述上行链路路径损耗值。
15.根据权利要求10或11所述的定位系统，其中所述定位系统被配置为：通过获得标识所述MCD所在的小区的小区标识符“小区ID”来确定所述MCD所在的小区。
16.根据权利要求10或11所述的定位系统，其中所述定位系统还被配置为：
确定一组预先确定的缆线长度值中的哪一个最接近所确定的缆线长度值；以及
使用被确定为最接近所确定的缆线长度值的预先确定的缆线长度值来估计所述MCD的位置。
17.根据权利要求10或11所述的定位系统，其中
所述定位系统被配置为：通过获得标识所述MCD所在的小区的小区标识符“小区ID”来确定所述MCD所在的小区，以及
所述定位系统还被配置为：使用所述小区ID来确定所述小区ID标识的小区是否正在由多个射频头服务。
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