CN107113761A - 用户设备、无线接入网络节点、通信系统以及确定用户设备的相对位置的方法 - Google Patents

用户设备、无线接入网络节点、通信系统以及确定用户设备的相对位置的方法 Download PDF

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Abstract

一种用户设备(2)包括无线接口(20)，该无线接口用于与蜂窝通信网络通信。无线接口(20)操作为用于在确定用户设备(2)和至少一个另外用户设备(3、4)的相对位置的位置确定过程中的装置到装置发送和/或装置到装置接收。用户设备(2)操作为与蜂窝通信网络的无线接入网络节点(11)通信，以用于在位置确定过程的网络辅助。

Description

用户设备、无线接入网络节点、通信系统以及确定用户设备的 相对位置的方法
技术领域
本发明的实施方式涉及移动通信系统。本发明的实施方式具体涉及用于使用装置到装置信令消息或装置到装置通信消息确定用户设备和至少一个另外用户设备的相对位置的技术。
背景技术
对移动数据和语音通信的需求继续显示显著增长。移动通信系统的示例包括基于蜂窝的无线通信网络。这种网络包括各种网络节点。网络节点可以包括分别为无线蜂窝提供覆盖范围的基站。
移动通信网络的用户设备可以为邻近服务(ProSe)启用装置。位于彼此附近的多个ProSe启用用户设备操作为执行装置到装置(D2D)通信。D2D通信允许移动通信网络的用户设备在用户设备位于彼此附近时彼此直接通信。D2D通信具有广泛多种应用，包括公共安全和其它使用实例。紧急呼叫为D2D通信的公共安全使用实例的一个示例。用户设备之间的直接数据或语音通信为D2D通信的使用实例的另一个示例。为了例示，位于彼此附近的ProSe启用用户设备可以参与数据或语音通信。
确定用户设备和至少一个另外用户设备的相对位置可能在广泛范围的应用场景中被要求或是有利的。为了例示，可以为了网络控制目的、为了估计D2D通信中的数据速率或功耗、为了识别可以参与D2D通信的合适候选用户设备或其它目的而要求相对位置信息。
各种技术可用于建立用户设备相对于基站(例如，相对于演进NodeB(eNB))的位置。这种技术的示例包括基于多点定位的技术(诸如OTDOA(“观察到达时间差”))。
这种技术可能不总是适于确定用户设备和至少一个另外用户设备的相对位置。为了例示，信令开销或功耗可能变大。
发明内容
本领域中需要允许建立用户设备之间的相对位置的技术。本领域中需要允许可靠地且以高效方式确定用户设备和至少一个另外用户设备的相对位置的技术。
根据本发明的示例性实施方式，相对位置确定利用在用户设备的无线接口上的装置到装置通信，结合由无线接入网络节点(诸如eNodeB(eNB))提供的网络辅助。
通过使用装置到装置通信消息或装置到装置信令消息，可以高准确度地确定相对位置。
在位置确定过程中提供的网络辅助提高位置确定过程的效率。
网络辅助可以以各种方式来提供。为了例示，蜂窝无线接入网络节点可以在位置确定过程中提供与资源和/或由至少一个另外用户设备发送的信号的发送功率相关的信息。用户设备可以使用该信息来监测和/或处理由至少一个另外用户设备发送的信号(诸如装置到装置同步信号(D2DSS)、装置到装置数据包或定位参考信号(PRS))。
为了进一步例示，蜂窝无线接入网络节点可以另选地或另外地基于从用户设备接收的报告消息计算相对位置。
根据实施方式的用户设备包括无线接口，该无线接口用于与蜂窝通信网络通信。无线接口操作为用于在确定用户设备和至少一个另外用户设备的相对位置的位置确定过程中的装置到装置发送和/或装置到装置接收。用户设备操作为与蜂窝通信网络的无线接入网络节点通信，以用于在位置确定过程中的网络辅助。
装置到装置发送可以为装置到装置信令消息(诸如装置到装置定位参考信号)或由用户设备向至少一个另外用户设备发送的装置到装置通信消息。
装置到装置接收可以为装置到装置信令消息(诸如装置到装置定位参考信号)或由用户设备从至少一个另外用户设备接收的装置到装置通信消息。
用户设备可以操作为从无线接入网络节点接收与位置确定过程关联的消息。
消息可以为来自无线接入网络节点的广播消息。
消息可以包括关于要在位置确定过程中使用的资源的信息。
消息可以包括关于用于在位置确定过程中的装置到装置发送和/或装置到装置接收的资源的信息。
消息可以另选地或另外地包括关于位置确定过程中的发送功率的信息。
用户设备可以操作为根据从无线接入网络节点接收的消息执行装置到装置发送和/或装置到装置接收。用户设备可以包括处理装置，该处理装置操作为在由消息指定的资源中执行装置到装置接收。
无线接口可以操作为在位置确定过程中从至少一个另外用户设备接收装置到装置信令消息或装置到装置通信消息。接收装置到装置信令消息或装置到装置通信消息的资源可以由无线接入网络节点所广播的消息来定义。
用户设备可以包括处理装置，该处理装置操作为基于从无线接入网络节点接收的消息处理所接收的装置到装置信令消息或装置到装置通信消息。
处理装置可以操作为通过基于从无线接入网络节点接收的消息处理所接收的装置到装置信令消息或装置到装置通信消息来确定相对位置。处理装置可以操作为使用在由无线接入网络节点广播的消息中包括的信息计算相对位置。
从无线接入网络节点接收的消息可以包括关于装置到装置定位参考信号的信息。消息可以在时间频率资源网格中定义由至少一个另外用户设备使用的资源，所述资源用于在位置确定过程中发送装置到装置信令消息或装置到装置通信消息。
用户设备可以操作为请求无线接入网络节点广播消息。
用户设备可以操作为根据位置确定过程的目标精度确定无线接入网络节点在位置确定过程中是否提供辅助。
无线接口可以操作为在位置确定过程中从至少一个另外用户设备接收装置到装置信令消息或装置到装置通信消息。用户设备可以操作为向无线接入网络节点发送报告消息，报告消息指示针对所接收的装置到装置信令消息或装置到装置通信消息获得的测量结果。从而，无线接入网络节点可以执行相对位置的计算。
用户设备可以操作为响应于发送报告消息从无线接入网络节点接收关于相对位置的信息。从而，如果用户设备需要相对位置，则可以向用户设备提供相对位置。
用户设备可以操作为基于由用户设备执行的应用确定针对位置确定过程是否要求网络辅助。
无线接入网络节点可以为eNodeB。
根据实施方式的无线接入网络节点包括无线接口，该无线接口用于与用户设备通信。无线接入网络节点可以包括控制装置，该控制装置耦接到无线接口。控制装置可以操作为辅助用户设备进行用于确定用户设备和至少一个另外用户设备的相对位置的位置确定过程。
无线接入网络节点可以操作为发送与位置确定过程关联的消息。无线接入网络节点可以操作为广播与位置确定过程关联的消息。
消息可以包括关于要在位置确定过程中使用的资源的信息。
消息可以包括关于用于位置确定过程中的装置到装置发送和/或装置到装置接收的资源的信息。
消息可以另选地或另外地包括关于位置确定过程中的发送功率的信息。
无线接入网络节点可以操作为根据用户设备是否位于小区的边缘附近而选择性地增加发送功率或选择性地屏蔽(mute)子帧。
消息可以包括关于装置到装置定位参考信号的信息。
无线接入网络节点可以操作为根据位置确定过程的目标精度生成消息。
无线接入网络节点可以操作为从用户设备接收报告消息。
控制装置可以操作为响应于接收到报告消息确定用户设备和至少一个另外用户设备的相对位置。
无线接入网络节点可以操作为响应于报告消息向用户设备发送关于相对位置的信息。
无线接入网络节点可以为eNodeB。
根据实施方式的通信系统包括根据实施方式的用户设备和根据实施方式的无线接入网络节点。
无线接入网络节点在位置确定过程中向用户设备提供辅助。
提供了一种根据实施方式的确定用户设备和至少一个另外用户设备的相对位置的方法。该方法包括以下步骤：经由用户设备的无线接口执行用于确定用户设备和至少一个另外用户设备的相对位置的位置确定过程中的装置到装置发送和/或装置到装置接收。该方法包括以下步骤：经由用户设备的无线接口与蜂窝通信网络的无线接入网络节点通信，以用于在位置确定过程中的网络辅助。
该方法可以由根据实施方式的用户设备或通信系统执行。
在该方法中，装置到装置发送可以为装置到装置信令消息(诸如装置到装置PRS)或由用户设备向至少一个另外用户设备发送的装置到装置通信消息。
在该方法中，装置到装置接收可以为装置到装置信令消息(诸如装置到装置PRS)或由用户设备从至少一个另外用户设备接收的装置到装置通信消息。
在该方法中，用户设备可以从无线接入网络节点接收与位置确定过程关联的消息。
在该方法中，消息可以为来自无线接入网络节点的广播消息。
在该方法中，消息可以包括关于要在位置确定过程中使用的资源的信息。
在该方法中，消息可以包括关于用于位置确定过程中的装置到装置发送和/或装置到装置接收的资源的信息。
在该方法中，消息可以另选地或另外地包括关于位置确定过程中的发送功率的信息。
在该方法中，用户设备可以根据从无线接入网络节点接收的消息执行装置到装置发送和/或装置到装置接收。用户设备可以包括处理装置，该处理装置在由消息指定的资源中执行装置到装置接收。
在该方法中，用户设备可以在位置确定过程中从至少一个另外用户设备接收装置到装置信令消息或装置到装置通信消息。接收装置到装置信令消息或装置到装置通信消息的资源可以由无线接入网络节点广播的消息来定义。
在该方法中，用户设备可以基于从无线接入网络节点接收的消息处理所接收的装置到装置信令消息或装置到装置通信消息。
在该方法中，用户设备可以通过基于从无线接入网络节点接收的消息处理所接收的装置到装置信令消息或装置到装置通信消息来确定相对位置。用户设备可以使用在由无线接入网络节点广播的消息中包括的信息计算相对位置。
从无线接入网络节点接收的消息可以包括关于装置到装置定位参考信号的信息。消息可以在时间频率资源网格中定义由至少一个另外用户设备使用的资源，所述资源用于在位置确定过程中发送装置到装置信令信息或装置到装置通信信息。
在该方法中，用户设备可以请求无线接入网络节点广播消息。
在该方法中，用户设备可以根据位置确定过程的目标精度确定无线接入网络节点是否在位置确定过程中提供辅助。
在该方法中，用户设备可以在位置确定过程中从至少一个另外用户设备接收装置到装置信令消息或装置到装置通信消息。用户设备可以向无线接入网络节点发送报告消息，报告消息指示针对所接收的装置到装置信令消息或装置到装置通信消息获得的测量结果。从而，无线接入网络节点可以执行相对位置的计算。
在该方法中，无线接入网络节点可以基于从用户设备接收的报告消息计算相对位置。
在该方法中，用户设备可以响应于发送报告消息从无线接入网络节点接收关于相对位置的信息。从而，如果用户设备需要相对位置，则可以向用户设备提供相对位置。
在该方法中，用户设备可以基于用户设备执行的应用确定对于位置确定过程是否要求网络辅助。
在该方法中，无线接入网络节点可以为eNodeB。
在根据实施方式的装置、系统以及方法中，可以在采用直接装置到装置信令或装置到装置通信的相对位置确定中提供不同等级的网络辅助。不同等级的网络辅助可以获得各种效果。为了例示，用户设备可以通过使用关于由eNodeB提供的资源和发送功率的信息来非常高效且准确地计算相对位置。另选地或另外地，通过将测量结果反馈回eNodeB，eNodeB可以计算相对位置并可以将该信息提供回用户设备(如果需要)。从而，可以保持用户设备的操作简单。
虽然上述概要和以下具体实施方式中所述的具体特征在本发明的具体实施方式和多个方面的语境中描述，但实施方式和方面的特征可以彼此组合，除非另外特别注释。
附图说明
现在将参照附图更详细地描述本发明的实施方式，附图中，相似或相同的附图标记指定相似或相同的元件。
图1示出了根据实施方式的通信系统。
图2是根据实施方式的通信系统的框图表示。
图3是用于根据实施方式的包括用户设备的通信系统的信号流程图。
图4是用于根据实施方式的包括用户设备的通信系统的信号流程图。
图5是用于根据实施方式的包括用户设备的通信系统的信号流程图。
图6示出了根据实施方式的通信系统。
图7例示了根据实施方式中的位置确定过程中的网络辅助。
图8例示了根据实施方式中的用于位置确定过程中的信令的资源。
图9例示了根据实施方式中的用于位置确定过程中的信令的资源。
图10是根据实施方式的方法的流程图。
图11是根据实施方式的方法的流程图。
图12是根据实施方式的用户设备的功能框图。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明的示例性实施方式。要理解，这里所述的各种示例性实施方式的特征可以彼此组合，除非另外特别注释。相同或类似附图标记提及相同或类似的部件。
虽然将参照用于使用装置到装置(D2D)通信或D2D信令的网络辅助位置确定的特定使用实例来描述示例性实施方式，但要理解，技术可以用于广泛多种使用实例，包括公共安全使用实例和其它商业使用实例。虽然在特定蜂窝移动通信网络(例如，长期演进(LTE)网络)的语境中描述示例性实施方式，但实施方式不被描述为针对这种移动通信技术。
图1示出了根据实施方式的通信系统1。通信系统1包括被配置为蜂窝通信网络的移动通信系统。蜂窝通信网络可以包括均服务于小区的多个基站。图1中示意性地示出了基站11和关联小区9。基站可以经由无线通信或经由运营商核心网络与彼此通信。蜂窝通信网络可以为长期演进(LTE)网络。蜂窝通信网络的无线接入网络(RAN)可以为演进UTRAN(E-UTRAN)，基站11为演进节点B(eNodeB)。基站可以连接到运营商核心网络中的移动管理实体(MME)和/或服务网关(S-GW)。
基站11提供用户设备(UE)2、3、4可以经由无线电通信8与基站11直接通信的无线电小区9。UE 2、3、4可以分别具有用于与蜂窝通信网络的RAN通信的无线接口。
多个UE 2、3、4能够执行D2D发现和D2D通信。根据相关技术领域中的术语，术语D2D通信是指在UE之间直接执行的UE之间的无线电通信。在D2D发现和/或D2D通信中发送的无线电信号5、6、7可以不由蜂窝通信网络的基站处理。D2D发现和/或D2D通信中发送的无线电信号5、6、7可以不通过蜂窝通信网络的RAN。D2D发现和/或D2D通信中发送的无线电信号5、6、7可以不由无线蜂窝通信网络的核心网络来处理。被配置用于D2D发现和D2D通信的UE可以使用相同无线接口用于与RAN通信且用于D2D目的。被配置用于D2D发现和D2D通信的UE在本领域中还可以称为邻近服务(ProSe)启用UE。
被配置用于D2D发现和/或D2D通信的UE 2、3、4可以操作为在相对于至少一个另外UE确定UE 2的位置的位置确定过程中发送D2D通信和/或D2D信令5、6、7。
位置确定过程可以确定UE 2和一个或多个另外UE 3、4之间的距离。
可以为eNodeB的基站11可以在位置确定过程中提供辅助。为了例示，基站11可以广播关于在位置确定过程中发送D2D通信和/或D2D信令的一个或多个另外UE 3、4的资源、发送功率以及标识符的信息。UE 2可以使用由基站11广播的该信息，使得UE 2的接收器在由基站11定义的具体资源中监测用于确定相对位置所要求的信号。UE 2可以另选地或另外向基站11提供测量结果，以便进一步评估。
图2是根据实施方式的通信系统1的示意性框图。
UE 2具有无线接口20。无线接口20可以操作为与RAN 10通信。无线接口20可以用于在E-UTRA空中接口上通信。无线接口20可以具有用于在E-UTRA空中接口上通信的天线21、接收器路径22以及发送器路径23。如下面将更详细说明的，无线接口20可以操作为发送无线电信号或接收无线电信号，作为在位置确定过程中的直接D2D通信或D2D信令。
UE 2具有连接到无线接口20的处理装置24。处理装置24可以包括一个或多个微处理器、一个或多个微控制器、一个或多个处理器、一个或多个控制器、一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或这种装置的组合。
处理装置24可以操作为检索关于在位置确定过程中发送D2D信令或D2D通信的另外UE 3、4的资源和/或发送功率和/或标识符的信息。处理装置24可以操作为处理由基站11广播的消息，以确定一个或多个另外UE 3、4在位置确定过程中在哪些资源中和/或凭借哪个发送功率来发送D2D信令或D2D通信。
处理装置24可以操作为评估从一个或多个另外UE 3、4接收的D2D信令或D2D通信的所接收功率。从而，处理装置24例如可以根据信号衰减建立距离。处理装置24可以从通过处理装置24将所测量的所接收功率与由基站11的广播消息指示的发送功率进行比较确定的信号衰减确定UE 2与多个另外UE 3、4的距离。
处理装置24可以操作为例如基于OTDOA确定UE 2和多个另外UE 3、4的相对位置。从而，可以获得比通过唯一地依赖衰减测量更大的准确度。
处理装置24可以操作为使得向基站11发送报告消息。报告消息可以包括用于由基站11进行的另外评估的测量结果。为了例示，相对位置的计算可以在基站11中执行，而不是在UE 2中本地执行。
处理装置23可以操作为处理在无线接口20的接收器路径22处从基站11接收的消息。消息可以包括关于由另外UE 3、4在位置确定过程中使用的资源的信息。
处理装置24可以操作为根据从基站11接收的消息在位置确定过程中控制接收器路径22。为了例示，接收器路径22可以具体监测一个或多个另外UE 3、4可以发送要在位置确定中使用的定位参考信号或其它信号的频率和/或符号。
处理装置24可以操作为控制发送器路径23以在位置确定过程中向一个或多个另外UE 3、4发送D2D通信和/或D2D信令。另选地或另外地，处理装置24可以操作为控制发送器路径23向基站11发送报告消息，从而报告在位置确定过程中获得的测量结果。
可以设置一个或多个另外UE 3、4。另外UE 3、4可以被配置为向UE 2发送D2D信令(例如，专用D2D-PRS)，以允许确定相对位置。到达时间差和/或信号功率的衰减可以由UE 2来评估，以确定相对位置。
另外UE 3具有无线接口30，该无线接口包括天线31、接收器路径32以及发送器路径33。无线接口30可以操作为与RAN 10通信。无线接口30可以用于在E-UTRA空中接口上通信。无线接口30可以具有用于在E-UTRA空中接口上通信的天线31、接收器路径32以及发送器路径33。无线接口30可以操作为在位置确定过程中向UE 2发送D2D信令或D2D通信。
另外UE 3具有连接到无线接口30的处理装置34。处理装置34可以包括一个或多个微处理器、一个或多个微控制器、一个或多个处理器、一个或多个控制器、一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或这种装置的组合。
另外UE 3的处理装置34可以被配置为控制无线接口30向UE 2发送D2D信令或D2D通信。处理装置34可以被配置为从由基站11广播或以其它方式发送的消息检索关于要用于发送用于位置确定过程的D2D-PRS或其它信号的资源的信息。另外UE 3可以被配置为发送用于在位置确定过程中由UE 2直接接收的无线电信号，无线电信号用可以由基站11配置的定时、发送功率和/或频率来发送。另外UE 3的处理装置34可以被配置为根据由基站11广播的资源、发送功率和/或其它参数来控制无线接口30。
另外UE 4可以包括耦接到无线接口35的处理装置39。无线接口35可以包括天线36、接收路径37以及发送路径38。另外UE 4的无线接口35和处理装置39可以如在另外UE 3的语境中说明的那样来配置。
基站11可以包括用于与UE 2和另外UE 3、4通信的无线接口12。无线接口12可以包括至少一个天线13、接收电路14以及发送电路14。
控制装置16被配置为控制基站11的操作。控制装置16可以被配置为控制无线接口12发送关于要在位置确定过程中使用的资源和/或关于位置确定过程中的发送功率和/或关于要参与位置确定过程的另外UE的信息。信息可以在广播消息中由基站来发送。信息可以另选地在专用信令中(例如，在RRC信令中)发送。
控制装置16可以被配置为响应于来自UE 2的请求而发送关于要在位置确定过程中使用的资源和/或关于位置确定过程中的发送功率和/或关于要参与位置确定过程的另外UE的信息。由此，UE 2可以触发基站11辅助位置确定过程。
控制装置16可以被配置为计算UE 2和至少一个另外UE 3、4的相对位置。控制装置可以评估从UE 2且可选地从至少一个另外UE 3、4报告的测量结果。控制装置可以基于衰减和/或由UE 2报告的到达时间的时间差来确定相对位置。当控制装置16计算相对位置时，基站11可以可选地向UE 2和/或至少一个另外UE 3、4提供关于所计算相对位置的信息。
如下面将参照图3至图12更详细描述的，可以使用D2D通信或D2D信令确定相对距离，基站12通过提供关于发送另外UE 3、4的相关信息和/或通过评估由UE 2和可选地至少一个另外UE报告的测量结果来支持这一点。
实现包括D2D通信或D2D信令的eNodeB辅助距离确定过程的技术可以支持甚至更大规模的更准确距离测量。因为与没有由UE 2进行的网络辅助的情况下执行的定位技术相比，可以减少需要由UE 2执行的处理和监测任务，所以UE 2的电池寿命还可以由eNodeB所提供的辅助来提高。
在实施方式中，UE 2本身可以执行确定UE 2相对于另外UE 3、4的相对位置(例如，距离且可选地还有方向角)所要求的计算。如将参照图3和图4更详细说明的，UE 2在该过程中可以使用关于至少一个另外UE 3、4的D2D发送的信息。
图3是可以在根据实施方式的通信系统中实现的信令图。
eNodeB可以广播包括定位相关信息的消息41。广播消息41可以由eNodeB来发送，并且可以由UE 2和至少一个另外UE这两者来接收。消息41中的信息可以包括关于在位置确定过程中发送D2D通信或D2D信令的至少一个另外UE的信息。
与发送至少一个另外UE相关的信息可以包括以下内容中的任一个或任意组合：诸如发送器的功率设置、资源分配、标识符信息和/或可选地位置信息的信息。消息41中所包括的信息可以可选地为发送另外UE的位置信息。从而，随后将接收D2D信号或D2D通信的UE2被通知在哪里检测且可以使用该信息来计算相对位置。还可以通知向UE 2发送D2D信号或D2D通信消息的另外UE在位置确定过程中被允许发送的资源和/或要使用的发送功率。消息41可以包括另外UE要发送D2D信号或D2D通信以便定位的信息。为了例示，可以请求另外UE(A)参与位置确定过程，而可以不请求另一个另外UE(B)参与位置确定过程。消息41例如可以包括参与另外UE的标识符。
在42处，另外UE生成用于位置确定的D2D信号或D2D通信消息。D2D信号或D2D通信消息可以为D2D-PRS。D2D-PRS可以为与D2D发现信号和D2D同步信号(D2DSS)不同的信号。D2D信号或D2D通信消息例如可以为D2DSS或D2D发现消息。通过使用这种后者消息，不必须为了定位目的而引入新专用D2D-PRS。
用于位置确定的D2D信号或D2D通信消息43被发送为装置到装置无线电发送。D2D信号或D2D通信消息43可以在资源中和/或用由消息41定义的发送功率来发送。
在46处，UE可以确定相对位置。UE可以对所接收D2D信号或D2D通信消息43执行测量。UE可以确定所接收功率并且可以将所接收功率与由消息41定义的发送功率进行比较，以基于衰减估计距离。UE可以使用其它技术(诸如基于时间的技术)来确定距离。
UE的接收器可以根据消息41所定义的资源来操作。UE可以具体监测由消息41定义的资源，以监测D2D信号或D2D通信消息43。
UE可以可选地向eNodeB和/或至少一个另外UE报告位置确定的结果。
图4是可以在根据实施方式的通信系统中实现的信令图。
UE可以从多于一个另外UE接收D2D信号或D2D通信消息。基于到达时间的技术可以用于例如通过多点定位来计算相对位置。
消息41可以包括在位置确定过程中请求多个另外UE发送D2D信号或D2D通信消息的信息。
因此，如关于图3描述的，第一另外UE生成由UE接收并处理的D2D信号或D2D通信43。
第二另外UE在44处生成由UE接收并处理的D2D信号或D2D通信45。用于发送D2D信号或D2D通信45的资源可以不同于用于发送D2D信号或D2D通信43的资源。为了例示，为了发送D2D信号或D2D通信43和发送D2D信号或D2D通信45可以分配不同的资源块。
在46处，UE可以对所接收D2D信号或D2D通信消息43且对所接收D2D信号或D2D通信消息45执行测量。UE可以确定到达时间差，以确定离另外UE中的至少一个或离另外UE中的多个的距离。多点定位技术可以用于确定距离，且可选地还用于确定UE相对于至少一个另外UE所在的方向。
UE的接收器可以根据消息41所定义的资源来操作。UE可以具体监测由消息41定义的资源，以检测D2D信号或D2D通信消息43，并且检测D2D信号或D2D通信消息45。
UE可以可选地向eNodeB和/或至少一个另外UE报告位置确定的结果。
图5是可以在根据实施方式的通信系统中实现的信令图。
UE不需要本身进行用于确定相对位置的计算，但eNodeB可以通过基于UE所报告的测量结果计算相对位置来辅助该任务。
eNodeB可以广播或以其它方式发送消息41，该消息41包括关于要用于生成并发送D2D信号或D2D通信消息43的资源的信息。在相对位置的计算在eNodeB本身中执行时，eNodeB不必须在消息41中包括关于发送功率的信息。
UE接收D2D信号或D2D通信消息43并对所接收的D2D信号或D2D通信消息43执行测量51。UE可以至少确定所接收的功率和/或到达时间。UE可以生成并发送报告消息52。报告消息52可以被发送到eNodeB。报告消息52可以根据测量51来生成。报告消息52可以包括关于所接收功率和/或到达时间的信息。
eNodeB可以执行位置计算53。eNodeB可以计算另外UE与UE之间的距离。eNodeB可以可选地例如通过评估针对来自至少两个不同另外UE的D2D信号获得的测量结果来计算UE和另外UE彼此分离的方向。
eNodeB可以可选地向UE发送相对位置信息54。只要UE本身需要信息，eNodeB可以选择性地向UE发送相对位置信息54。如果仅在蜂窝通信网络中要求相对位置信息，则eNodeB不需要发送相对位置信息54。
在如参照图4描述的实现中，UE执行原始测量(诸如RSRP(参考信号接收功率)或时间差测量)，但本身不计算相对位置。原始测量结果被提供到eNodeB。eNodeB执行确定相对位置的计算。根据它是对定位估计感兴趣的网络还是UE，UE可以从eNodeB取得距离或其它位置信息。
因为eNodeB具有关于所有功率设置且关于所有发送的分配的信息，所以eNodeB可以高效地执行距离或其它位置信息的确定。可以保持UE的操作以及UE与另外UE之间的D2D信令简单。
通过在距离确定过程中实现eNodeB辅助，可以使得多个UE同时执行检测。因为UE需要仅监测为了位置确定发送D2D信号的特定资源，所以可以提高功率效率。
在上述技术中的任一个中，eNodeB可以保留用于以可以减少与邻近小区的干扰的这种方式在位置确定过程中由UE评估的D2D信号或D2D通信的资源。从而可以获得更佳的信号质量，这提高定位准确度。
为了例示且如将参照图6和图7更详细说明的，基站可以分配用于在位置确定过程中的D2D信号或D2D通信消息发送的资源，所述资源在时域中与邻近小区的屏蔽子帧对齐。
图6示出了根据实施方式的通信系统。另外UE 3可以被定位在小区9的边缘附近。由另外UE 3进行的D2D信号发送可能引起与由另一个基站61服务的邻近小区69的无线电信号的干扰。
基站11例如可以通过核心网络与另一个基站61通信。基站11可以向另外UE 3分配在时域中与在邻近小区69中被屏蔽的子帧交叠的D2D资源。
图7例示了根据实施方式的基站11和UE 2、3、4的操作。小区9中设置多个帧71，在帧71中的至少一些中启用装置到装置通信。邻近小区69中设置多个帧75。
帧71中的至少一些中的资源72、73可以被分配给另外UE 3，以用于在位置确定过程中的D2D信号或D2D通信消息发送。资源72、73可以为周期性上行链路资源。
资源72、73可以由基站11来分配，使得它们与邻近小区的被屏蔽子帧76、77交叠。
这允许增加另外UE 3的发送功率，以在减轻干扰问题的同时提高距离确定精度。用于另外UE 3的增加发送功率结合子帧76、77的屏蔽对提高定位准确度是有效的。
其它技术可以由基站11使用以减少与邻近小区的干扰。为了例示，根据另外UE是否位于邻近小区附近，不同发送功率可以被分配给不同UE，以用于在位置确定中的D2D信号发送。
在位置确定过程中由另外UE发送且由UE检测的D2D信号或D2D通信消息可以具有各种格式中的任一个。
为了例示，D2DSS或D2D通信有效载荷可以用作由UE接收且被处理为确定相对位置的D2D发送。
为了支持甚至更高的精度，可以引入专用D2D-PRS(D2D定位参考信号)。D2D-PRS可以允许时间频率资源网格中的不同另外UE的复用。复用可以在时域和/或频域中实现。
位于固定位置处(诸如在广告屏、自动售货机或商店橱窗中)的另外UE可以用于更准确地帮助UE。
eNodeB和/或UE可以确定哪种信号将在位置确定过程中使用。该决策例如可以根据目标精度来作出。eNodeB可以提供关于在广播消息41中使用的D2D信号的配置的信息。D2D信号可以从D2D-PRS、D2DSS或D2D有效载荷数据发送被选择。用于位置确定的D2D信号的类型的指示符可以被包括在广播消息41中。D2D信号的配置可以定义在资源与位置确定过程中发送的另外UE 3、4之间的映射。
图8例示了在资源块中的符号和子载波频率与不同另外UE之间的映射。映射可以用于向不同另外UE分配资源，以用于发送针对相对位置确定检测的D2D信号。
子帧72可以用于D2D通信。子帧72中的资源可以为针对D2D信号发送分配的周期性上行链路资源。
资源块81中的不同子载波和符号可以被分配给不同另外UE。为了例示，多个子载波和符号82可以被分配给第一另外UE，以用于D2D信号发送。多个子载波和符号82可以被定义为使得在子帧的不同符号中的每一个中分配不同子载波。
另外多个子载波和符号83可以被分配给第二另外UE，以用于D2D信号发送。多个子载波和符号83可以被定义为使得在子帧的不同符号中的每一个中分配不同子载波。
还有的另外多个子载波和符号84可以被分配给第三另外UE，以用于D2D信号发送。多个子载波和符号84可以被定义为使得在子帧的不同符号中的每一个中分配不同子载波。
分配可以以如下这种方式来进行：针对D2D信号发送分配的多个子载波和符号例如可以沿着时间频率资源网格中的对角线延伸。
图8中例示的分配方案可以支持多于三个发送UE。
图9例示了另一个资源分配方案，该方案可以用于向不同另外UE分配资源，以用于发送针对相对位置确定检测的D2D信号。
子帧72可以用于D2D通信。子帧72中的资源可以为针对D2D信号发送分配的周期性上行链路资源。子帧72可以包括用于D2DSS发送的符号92、用于D2D有效载荷数据发送的符号93、以及用于发送用于相对位置确定的D2D信号的符号94。
资源94可以被分配给两个或更多个另外UE，以用于发送D2D信号。为了例示，可以执行时间或频率复用。在一种实现中，频率复用可以被执行为使得至少两个不同子载波可以由两个不同另外UE使用以用于发送用于相对位置确定的D2D信号。为了例示，可以向用于发送D2D-PRS的第一另外UE分配资源95，并且可以向用于发送D2D-PRS的第二另外UE分配其它资源96。
虽然参照图8和图9在发送另外UE的语境中示例性地说明了资源分配，但接收并处理用于相对位置确定的D2D信号的UE可以根据上面说明的分配方案检测D2D信号。
根据实施方式的装置、系统以及方法可以被配置为根据相对位置确定的期望准确度可变地调节要发送的D2D信号和/或在定位中提供的网络辅助的类型。为了例示，如果仅要求非常低的准确度，则UE可以自主地确定离至少一个另外UE的距离。如果要求更高准确度，则eNodeB可以以如上面参照图1至图9说明的各种方式来提供辅助。专用D2D-PRS发送可以用于提供最高准确度(例如，如果更低的准确度足够，则D2DSS或D2D有效载荷数据可以用作参考信号)。
关于要用于发送和接收用于位置确定的D2D信号或D2D通信消息的资源的配置的信息可以由基站广播或可以作为一对一信令由基站发送。由基站发送的配置信息随着它被广播或作为一对一信令，可以定义时间频率资源网格中的资源与各种UE之间的映射。
配置信息可以包括依据3GPP TS 36.355定义E-UTRA空中接口上的PRS配置的信息元素中的所有或至少一个。
图10是方法100的流程图。方法100可以由根据实施方式的用户设备或通信系统来执行。
在101处，触发位置确定过程。触发可以由在UE 2本地执行的应用来提供。触发可以是网络事件。触发还可以为对由同一小区中的另外UE 3、4指示的紧急服务的请求。
在102处，确定是高精度还是低精度地确定相对位置。决策可以例如根据触发位置确定的应用所要求的准确度由UE 2自主地进行。例如为了支持不同网络发起的处理，决策可以在eNodeB 11的控制下进行。
在103处，如果要求相对位置确定的高精度，则用eNodeB辅助执行位置确定。eNodeB例如可以在广播消息中提供关于资源、发送功率和/或发送另外UE的信息。eNodeB可以可选地还执行由UE测量的原始数据的一部分或所有处理，以确定相对位置。专用D2D-PRS可以用于提供特别良好的空间准确度。
在104处，如果更低的准确度足够，则可以在没有eNodeB辅助的情况下确定相对位置。另选地，eNodeB仍然可能在位置确定过程中被涉及，但D2DSS或D2D有效载荷数据可以用作用于位置确定的参考信号。
图11是方法10的流程图。方法110可以由根据实施方式的用户设备或通信系统来执行。在方法110中，UE可以请求eNodeB在位置确定中提供辅助。该方法可以被执行以实现图10的方法100中的步骤103。
在111处，UE可以在确定UE和至少一个另外UE的相对位置时请求eNodeB辅助。UE可以发送RRC消息或可以执行其它信令以在确定相对位置时请求eNodeB辅助。
在112处，UE可以检测根据由eNodeB提供的资源和/或发送功率和/或另外UE标识符发送的D2D信号或D2D通信消息。UE可以测量到达时间差和/或所接收信号功率。UE可以处理测量结果，以计算相对位置，和/或可以向eNodeB报告测量结果。
图12是根据实施方式的UE的框图120。模块可以在硬件、软件、固件或其组合中实现。
UE可以包括用于处理所接收信号的处理模块121。处理模块121可以操作为处理在D2D发现和/或D2D通信中接收的、来自蜂窝通信网络的信号和来自另外UE的信号这两者。
UE可以包括测量模块122，该测量模块测量经由D2D通信接收的至少一个定位参考信号(PRS)的特性。测量模块122可以确定所接收的信号强度。测量模块122可以确定一个或多个PRS的到达时间。
UE可以包括报告模块123。报告模块123可以耦接到无线接口控制器125，以使得向基站发送报告。报告可以包括关于由测量模块122获得的测量结果的信息。
UE可以包括用于至少确定UE与至少一个另外UE之间的距离的相对位置确定模块124。相对位置确定模块124可以操作为处理由测量模块122获得的测量结果。相对位置确定模块124可以被配置为基于信号衰减估计距离。相对位置确定模块124可以被配置为执行多点定位，以确定UE离从其接收PRS的多个另外UE的距离。
UE可以包括管理利用所确定相对位置的支持服务的支持服务控制模块126。支持服务控制模块126可以将另外服务包括到可以在更高精度位置信息可用时执行的一组支持服务中。
在这里公开的任一个装置、系统以及方法中，D2D参考信号可以为D2D信令消息(诸如D2DSS或D2D-PRS)、或D2D通信消息(诸如D2D通信中包括的有效载荷数据)。
在其它实施方式中可以实现修改或变型。为了例示，资源不仅可以由基站预配置在UE中，还可以由充当用于D2D通信组的组长的另一个UE或由中继继电器配置在UE中。
在各种实施方式中的任一个中，D2DPRS信号可以由UE从至少一个另外UE接收。D2DPRS信号可以如在标题为“LTE；Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；LTE Positioning Protocol(LPP)”的3GPP TS 36.355中针对PRS信号被定义的那样来配置，将理解，PRS将作为UE之间的直接信令来发送。由eNodeB广播或以其它方式发送的消息可以包括关于如在标题为“LTE；Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；LTE Positioning Protocol(LPP)”的3GPP TS 36.355中定义的D2DPRS信号的配置信息。PRS可以如在3GPP TS 36.355V 12.2.0中定义的那样来配置。
为了进一步例示，虽然广播消息可以用于通知接收D2D参考信号的UE和发送所分配资源和/或发送功率和/或其它参数的D2D参考信号的另外UE，但可以使用专用信令，而不是使用广播消息。
本发明的实施方式允许高准确度地确定用户设备之间的相对位置(如果要求这种高准确度)。组合装置到装置通信和网络辅助，以在减轻干扰和电池寿命问题的同时提供高效位置确定。

Claims (19)

1.一种用户设备，所述用户设备包括：
无线接口(20)，所述无线接口(20)用于与蜂窝通信网络通信，
所述无线接口(20)操作为用于在确定所述用户设备(2)和至少一个另外用户设备(3、4)的相对位置的位置确定过程中的装置到装置发送和/或装置到装置接收，
所述用户设备(2)操作为与所述蜂窝通信网络的无线接入网络节点(11)通信，以用于所述位置确定过程中的网络辅助。
2.根据权利要求1所述的用户设备，
其中，所述用户设备(2)操作为从所述无线接入网络节点(11)接收与所述位置确定过程关联的消息(41)。
3.根据权利要求2所述的用户设备，
其中，所述消息(41)是来自所述无线接入网络节点(11)的广播消息或来自所述无线接入网络节点(11)的信令消息。
4.根据权利要求2所述的用户设备，
其中，所述消息(41)包括以下信息中的至少一个：
关于要用于所述位置确定过程中的所述装置到装置发送和/或所述装置到装置接收的资源的信息，和/或
关于要用于所述位置确定过程中的所述装置到装置发送的发送功率的信息。
5.根据权利要求2所述的用户设备，
其中，所述用户设备(2)操作为根据从所述无线接入网络节点(11)接收的所述消息(41)执行所述位置确定过程中的所述装置到装置发送和/或所述装置到装置接收。
6.根据权利要求2所述的用户设备，
其中，所述用户设备(2)操作为在所述位置确定过程中从所述至少一个另外用户设备(3、4)接收装置到装置信令消息或装置到装置通信消息(43、45)，并且
其中，所述用户设备(2)包括处理装置(24)，所述处理装置(24)操作为：
基于从所述无线接入网络节点(11)接收的所述消息(41)处理接收的所述装置到装置信令消息或所述装置到装置通信消息(43、45)。
7.根据权利要求6所述的用户设备，
其中，所述处理装置(24)操作为通过基于从所述无线接入网络节点(11)接收的所述消息(41)处理接收的所述装置到装置信令消息或所述装置到装置通信消息(43、45)来确定所述相对位置。
8.根据权利要求2所述的用户设备，
其中，从所述无线接入网络节点(11)接收的所述消息(41)包括关于装置到装置定位参考信号(82、83、84)的资源和配置的信息。
9.根据权利要求2所述的用户设备，
其中，所述用户设备(2)操作为根据所述位置确定过程的目标精度请求所述无线接入网络节点(11)发送所述消息(41)。
10.根据权利要求1所述的用户设备，
其中，所述无线接口(20)操作为在所述位置确定过程中从所述至少一个另外用户设备接收装置到装置信令消息或装置到装置通信消息(43、45)，并且
其中，所述用户设备操作为向所述无线接入网络节点(11)发送报告消息(52)，所述报告消息(52)指示针对接收的所述装置到装置信令消息或所述装置到装置通信消息(43、45)获得的测量结果和分配到所述用户设备的资源。
11.根据权利要求10所述的用户设备，
其中，所述用户设备操作为响应于发送所述报告消息(52)从所述无线接入网络节点(11)接收关于所述相对位置(54)的信息。
12.一种无线接入网络节点，所述无线接入网络节点包括：
无线接口(12)，所述无线接口(12)用于与用户设备(2)通信，以及
控制装置(16)，所述控制装置(16)耦接到所述无线接口(12)，所述控制装置(16)操作为在用于确定所述用户设备(2)和至少一个另外用户设备(3、4)的相对位置的位置确定过程中辅助所述用户设备(2)。
13.根据权利要求12所述的无线接入网络节点，
其中，所述无线接入网络节点(11)操作为发送与所述位置确定过程关联的消息(41)，
其中，所述消息(41)包括以下信息中的至少一个：
关于要由所述用户设备在所述位置确定过程中使用的资源的信息，和/或
关于要在所述位置确定过程中使用的发送功率的信息。
14.根据权利要求13所述的无线接入网络节点，
其中，所述消息(41)包括关于装置到装置定位参考信号(82、83、84)的资源和配置的信息。
15.根据权利要求13所述的无线接入网络节点，
其中，所述无线接入网络节点(11)操作为根据所述位置确定过程的目标精度生成所述消息(41)。
16.根据权利要求12所述的无线接入网络节点，
其中，所述无线接口(12)操作为从所述用户设备接收报告消息(52)，
其中，所述控制装置(16)操作为响应于接收到所述报告消息(52)确定所述用户设备(2)和所述至少一个另外用户设备(3、4)的所述相对位置。
17.根据权利要求16所述的无线接入网络节点，
其中，所述无线接入网络节点(11)操作为响应于所述报告消息(52)向所述用户设备(2)发送关于所述相对位置(54)的信息。
18.一种通信系统，所述通信系统包括：
根据权利要求1至11中任一项所述的用户设备(2)，以及
根据权利要求12所述的无线接入网络节点(11)。
19.一种确定用户设备(2)和至少一个另外用户设备(3、4)的相对位置的方法，所述方法包括以下步骤：
经由所述用户设备(2)的无线接口(20)在用于确定所述用户设备(2)和所述至少一个另外用户设备(3、4)的所述相对位置的位置确定过程中执行装置到装置发送和/或装置到装置接收，以及
经由所述用户设备(2)的所述无线接口(20)与蜂窝通信网络的无线接入网络节点(11)通信，以用于在所述位置确定过程中获得网络辅助。
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