CN109964141A - 对移动装置的观测到达时间差定位的增强 - Google Patents
对移动装置的观测到达时间差定位的增强 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109964141A CN109964141A CN201780068622.XA CN201780068622A CN109964141A CN 109964141 A CN109964141 A CN 109964141A CN 201780068622 A CN201780068622 A CN 201780068622A CN 109964141 A CN109964141 A CN 109964141A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- time
- measuring
- toa
- measurement
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
- G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
- G01S5/0036—Transmission from mobile station to base station of measured values, i.e. measurement on mobile and position calculation on base station
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/10—Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
- G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
- G01S19/46—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being of a radio-wave signal type
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/0205—Details
- G01S5/0236—Assistance data, e.g. base station almanac
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
一种移动台通过测量从参考小区和一或多个相邻小区发射的下行链路信号的到达时间TOA执行观测到达时间差OTDOA定位。使用来自所述参考小区和每个相邻小区的TOA测量生成参考信号时间差RSTD。所述移动台向位置服务器报告位置信息,所述位置信息包含所述RSTD测量和所述TOA测量的测量时间。所述移动台可以进一步生成并且报告另外的RSTD和/或TOA测量以及所述参考小区和/或所述相邻小区的相关联的测量时间。考虑到用户运动和基站时钟漂移,位置服务器可以使用所述RSTD测量、所述测量时间和任何TOA测量来确定所述移动台的定位和/或可以调整所得定位的不确定性。
Description
根据35 U.S.C.§119的优先权要求
本申请根据35USC§119要求于2016年11月23日提交并且题为“对移动装置的观测到达时间差定位的增强(ENHANCEMENTS TO OBSERVED TIME DIFFERENCE OF ARRIVALPOSITIONING OF A MOBILE DEVICE)”的美国临时申请号62/426,157以及于2017年5月11日提交并且题为“对移动装置的观测到达时间差定位的增强(ENHANCEMENTS TO OBSERVEDTIME DIFFERENCE OF ARRIVAL POSITIONING OF A MOBILE DEVICE)”的美国非临时申请号15/593,153的权益和优先权,这两个申请均转让给本申请的受让人并且通过引用以其全文结合在此。
技术领域
本文所揭示的主题涉及无线通信系统,并且更具体地说涉及用于在无线通信系统中定位用户设备的位置的方法和设备。
背景技术
通常期望知道如蜂窝电话等移动台的位置。例如,位置服务(LCS)客户端可能希望在紧急服务呼叫的情况下知道移动台的位置或者向移动台的用户提供一些如导航辅助或方向查找等服务。术语“位置(location)”、“位置估计(location estimate)”、“定位(position)”、“定位估计(position estimate)”和“定位固定”是同义的并且在本文中可互换使用。
在基于观测到达时间差(OTDOA)的定位中,移动台可以测量从多个基站接收的下行链路(DL)信号之间的时间差。因为可以知道基站的定位,所以从基站接收的DL信号之间的观测时间差可以用于计算移动台的位置(例如,使用多点定位技术)。在OTDOA中,移动台通常测量从参考小区(例如,服务小区)和一或多个相邻小区接收的DL信号的到达时间(TOA)。从相邻小区中的每一个的TOA中减去参考小区的TOA以确定参考小区与每个相邻小区之间的参考信号时间差(RSTD)。使用RSTD测量、每个小区的绝对或相对传输定时以及参考小区和相邻小区的基站物理发射天线的一个或多个已知定位,可以计算移动台的定位。
发明内容
移动台通过测量从参考小区和相邻小区发射的下行链路信号的到达时间(TOA)执行观测到达时间差(OTDOA)定位。使用来自所述参考小区和所述相邻小区的TOA测量生成参考信号时间差(RSTD)。所述移动台向位置服务器报告用于OTDOA定位的位置信息,所述位置信息包含所述RSTD和所述TOA测量的测量时间。另外,所述移动台可以根据每个相邻小区的不同时间生成多个RSTD测量,并且报告RSTD测量连同每个RSTD测量中使用的所述TOA测量的测量时间。考虑到用户运动,位置服务器可以使用所述一或多个RSTD和测量时间来确定所述移动台的定位和/或可以调整所得定位的不确定性。
在一个实施方案中,一种在移动台处执行观测到达时间差(OTDOA)定位的方法包含:执行从参考小区和相邻小区发射的下行链路(DL)信号的多个到达时间(TOA)测量;使用来自所述参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自所述相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成第一参考信号时间差(RSTD);以及向位置服务器报告用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息,其中所述位置信息包括所述第一RSTD和至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间。
在一个实施方案中,一种用于执行观测到达时间差(OTDOA)的移动台包含:无线收发器,其被配置成与无线网络无线通信并且接收从参考小区和相邻小区发射的下行链路(DL)信号;以及至少一个处理器,其耦合到所述无线收发器并且被配置成执行从所述参考小区和所述相邻小区发射的所述DL信号的多个到达时间(TOA)测量,使用来自所述参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自所述相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成第一参考信号时间差(RSTD),并且致使所述无线收发器向位置服务器报告用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息,其中所述位置信息包括所述第一RSTD和至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间。
在一个实施方案中,一种用于执行观测到达时间差(OTDOA)的移动台包含:用于执行从参考小区和相邻小区发射的下行链路(DL)信号的多个到达时间(TOA)测量的装置;用于使用来自所述参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自所述相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成第一参考信号时间差(RSTD)的装置;以及用于向位置服务器报告用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息的装置,其中所述位置信息包括所述第一RSTD和至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间。
在一个实施方案中,一种非暂时性计算机可读媒体,其具有存储在其中的可由用于执行观测到达时间差(OTDOA)的移动台的一或多个处理单元执行的计算机可执行指令,所述非暂时性计算机可读媒体包含:用于执行从参考小区和相邻小区发射的下行链路(DL)信号的多个到达时间(TOA)测量的程序代码;用于使用来自所述参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自所述相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成第一参考信号时间差(RSTD)的程序代码;以及用于向位置服务器报告用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息的程序代码,其中所述位置信息包括所述第一RSTD和至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间。
在一个实施方案中,一种在位置服务器处执行观测到达时间差(OTDOA)定位的方法包含:接收来自移动台的用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息,所述位置信息包括由所述移动台使用来自参考小区的第一下行链路(DL)信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成的参考信号时间差(RSTD),所述位置信息进一步包括至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间;以及使用所述位置信息确定所述移动台的位置。
在一个实施方案中,一种用于执行观测到达时间差(OTDOA)定位的位置服务器包含:通信接口,其被配置成与移动台通信;以及至少一个处理器,其耦合到所述通信接口并且被配置成接收来自所述移动台的用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息,所述位置信息包括由所述移动台使用来自参考小区的第一下行链路(DL)信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成的参考信号时间差(RSTD),所述位置信息进一步包括至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间并且使用所述位置信息确定所述移动台的位置。
在一个实施方案中,一种用于执行观测到达时间差(OTDOA)定位的位置服务器包含:用于从移动台接收用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息的装置,所述位置信息包括由所述移动台使用来自参考小区的第一下行链路(DL)信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成的参考信号时间差(RSTD),所述位置信息进一步包括至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间;以及用于使用所述位置信息确定所述移动台的位置的装置。
在一个实施方案中,一种非暂时性计算机可读媒体,其具有存储在其中的可由用于执行观测到达时间差(OTDOA)定位的位置服务器的一或多个处理单元执行的计算机可执行指令,所述非暂时性计算机可读媒体包含:用于从移动台接收用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息的程序代码,所述位置信息包括由所述移动台使用来自参考小区的第一下行链路(DL)信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成的参考信号时间差(RSTD),所述位置信息进一步包括至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间;以及用于使用所述位置信息确定所述移动台的位置的程序代码。
附图说明
图1示出了能够向移动台提供位置服务的示范性系统的架构。
图2示出了简化框图,其示出能够确定移动台位置的系统中的一些实体。
图3A示出了具有定位参考信号(PRS)的示范性长期演进(LTE)帧的结构。
图3B示出了LTE帧中的系统帧号(SFN)、小区特定子帧偏移与PRS周期性之间的关系。
图4示出了用于以与所揭示的实施例一致的方式利用移动台执行观测到达时间差(OTDOA)定位的示范性方法的流程图。
图5示出了用于以与所揭示的实施例一致的方式利用位置服务器执行观测到达时间差(OTDOA)定位的示范性方法的流程图。
图6示出了以与所揭示的实施例一致的方式支持OTDOA定位确定的过程的示范性消息流。
图7示出了示出移动台的某些示范性特征的示意性框图,所述移动台被使得能够以与所揭示的实施例一致的方式执行OTDOA定位确定。
图8示出了示出服务器的示意性框图,所述服务器被使得能够以与所揭示的实施例一致的方式执行移动台的OTDOA定位确定。
元件由图中的数字标记指示,不同图中的相似编号的元件表示相同的元件或类似的元件。通过遵循具有不同数字后缀的公共元件的数字标记来指示公共元件的不同实例。在这种情况下,对没有后缀的数字标记的引用指示公共元件的任何实例。例如,图1含有四个不同的网络小区,其被标记为145-1、145-2、145-3和145-4。然后,对小区140的引用对应于小区145-1、145-2、145-3和145-4中的任一个。
具体实施方式
术语“移动台”(MS)、“用户设备”(UE)和“目标”在本文中可互换使用并且可以指如能够接收无线通信信号和/或导航信号的蜂窝电话或其它无线通信装置、个人通信系统(PCS)装置、个人导航装置(PND)、个人信息管理器(PIM)、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、智能电话、平板计算机或其它合适的移动装置等装置。所述术语还旨在包含如通过短程无线、红外、有线连接或其它连接与个人导航装置(PND)通信的装置-无论卫星信号接收、辅助数据接收和/或定位相关处理发生在装置上还是在PND上。
另外,术语MS、UE、“移动台”或“目标”旨在包含所有装置,包含能够如通过互联网、WiFi、蜂窝无线网络、数字用户线(DSL)网络、分组有线网络或其它网络与服务器通信的无线和有线通信装置、计算机、膝上型计算机等,而无论卫星信号接收、辅助数据接收和/或定位相关处理发生在装置上、服务器上、或与网络相关联的另一个装置上。以上任何可操作组合也被认为是“移动台”。
观测到达时间差(OTDOA)是由3GPP技术规范(TS)36.355和TS 36.211中的第3代合作伙伴计划(3GPP)定义的定位方法。OTDOA依赖于测量从用于参考小区的演进节点B(eNodeB)和用于一或多个相邻小区的一个或多个eNodeB接收的下行链路(DL)信号之间的参考信号时间差(RSTD)。可以获得RTSD的DL信号包括小区特定参考信号(CRS)和定位参考信号(PRS)-例如,如3GPP TS 36.211中所定义。
由于缺乏提供精确测量时间的能力的事实,OTDOA具有限制。相反,3GPP TS36.355包含报告时间间隔(例如,其通常可以由位置服务器设置为约16秒),在此时间间隔内,必须由MS进行针对一组参考小区和相邻小区的OTDOA RSTD测量。在报告间隔结束时,可以由MS仅将单个OTDOA RSTD测量返回到针对每个相邻小区的位置服务器,即使可以由MS通常在定位会话中每隔160ms收集针对任何小区的测量结果。对于整个16秒的报告间隔,这可以允许每个小区的100个替代性测量时机。在报告间隔期间的任何时间对小区进行的TOA测量以及对其它小区进行的TOA测量在转换为RSTD测量并且报告给位置服务器之前可以然后全部被投射到公共时间,如一个LTE子帧的一毫秒持续时间(例如,在报告间隔的中点)。到公共时间点的投射可能需要使能够在参考小区与每个相邻小区的重叠LTE子帧之间进行RSTD测量,并且可以基于准确的外部时钟源,如由MS从MS的服务小区观测到的DL信号频率。然而,投射可能无法补偿MS的任何运动或外部时钟源的任何时钟漂移,这可能是MS所不知道的。例如,如果MS在报告间隔期间改变其位置或者如果外部时钟源漂移,则对任何小区的TOA测量到公共时间点的投射可能无法准确地预测MS将在公共时间点针对那个小区测量的TOA,从而将误差引入到所投射的TOA测量中。引入到投射的一个或多个TOA测量中的一个或多个误差可以导致报告的一个或多个RSTD值中的类似误差,这可能进而导致所得定位固定误差。
因此,为了改进OTDOA定位,MS可以包含针对向位置服务器报告的每个RSTD测量的测量时间。条件是测量时间可以有效地用作每个报告的RSTD测量的“时间标记”或“时间戳”。例如,测量时间可以指示测量任何相邻小区的TOA(其用于确定RSTD测量)的实际时间。测量时间还可以或替代地指示PRS定位时机的数量(或LTE子帧的数量或LTE无线电帧的数量)的偏移,其指示何时相对于报告参考时间(本文中也被称为公共参考时间)对相邻小区进行特定TOA测量,所述报告参考时间可以是参考小区的TOA测量时间。MS可以进一步向位置服务器报告任何公共时间点,将在其它时间进行的TOA测量投射到所述任何公共时间点。位置服务器可以使用由MS针对每个TOA测量报告的测量时间来补偿MS的任何移动或者在报告间隔期间MS的外部(或内部)时钟源中的任何时钟漂移。例如,位置服务器可以假设MS在报告间隔期间沿方向D以恒定速度S在直线上移动和/或内部或外部时钟源在报告间隔期间以恒定速率R漂移。位置服务器可以使用这些假设来基于已知的TOA测量时间和未知的三个另外变量(在此实例中为S、D和R)推断RSTD测量的更正确的值。如果MS报告了许多相邻小区(例如,16个或更多个相邻小区)的RSTD测量,则位置服务器可能能够确定这些变量(S、D和R)的近似值作为求解UE的位置坐标的一部分(例如,使用多点定位)。然后,位置服务器可以使用这些近似值来获得MS的更准确位置。
在一些实施方案中,MS可以报告未用于获得相邻小区的RSTD测量的任何相邻小区(或参考小区)的另外TOA测量。可以对测量的相邻小区的在用于获得测量的相邻小区的RSTD测量的TOA测量之前或之后不久(例如,几微秒或更短)发生的定位参考信号(PRS)相关峰值进行这些另外的TOA测量。例如,在一些情况下,另外的TOA测量可以对应于从所测得的相邻小区接收的可以为此相邻小区提供更准确的RSTD测量的视线PRS信号。另外的TOA测量可以由MS为相邻小区和参考小区两者提供并且可以帮助位置服务器确定MS的更准确的位置。
可以使用用于获得相邻小区的报告的RSTD测量(或在参考小区的另外TOA测量的情况下,任何相邻小区的报告的RSTD测量)的相邻小区(或参考小区)的TOA测量的时间偏移来指定任何相邻小区(或参考小区)的另外TOA测量。然后,位置服务器可以通过使用相邻小区的报告的RSTD测量加上或减去另外TOA测量的时间偏移来根据相邻小区或参考小区的另外TOA测量确定任何相邻小区的另外RSTD测量。位置服务器可以类似地使用用于导出报告的RSTD加上或减去另外TOA测量的时间偏移的相同小区的TOA测量的测量时间来推断另外TOA测量的测量时间。
另外地或可替代地,MS可以报告每个相邻小区的两个或两个以上RSTD测量。可以通过测量一或多个相邻小区中的每一个的多个TOA和/或参考小区的多个TOA报告一或多个相邻小区中的每一个的多个RSTD测量。可以在几乎相同的时间测量每个小区的多个TOA(例如,通过测量此小区的多于一个DL信号相关峰值)和/或可以在不同时间(例如,在彼此相差几秒但在报告时间间隔内的时间)测量所述多个TOA。多个TOA可以用于确定多个RSTD测量。例如,如果获得了参考小区的仅一个TOA测量T1,则可以在T1和T2已投射到公共时间点之后根据差值T2-T1确定对应于相邻小区的另外TOA测量T2的另外RSTD。如果获得了参考小区的第二TOA测量T3,则可以在T2和T3已投射到公共时间点之后根据差值T2-T3确定用于相邻小区的每个另外TOA测量T2的第二RSTD,虽然报告这可能在信令方面效率较低。如上文所讨论的,另外TOA测量中的每一个的测量时间还可以由MS提供给位置服务器。
通过MS向位置服务器报告另外的TOA测量和/或另外的RSTD测量连同如上所述每个另外的TOA测量和/或每个另外的RSTD测量的测量时间可以使位置服务器能够确定MS的更准确的位置。例如,位置服务器可以使用每个相邻小区的仅一个RSTD(或TOA)测量来确定一组最一致的RSTD(或TOA)测量,所述一组最一致的RSTD(或TOA)测量使得能够以最小的不确定性(或最低误差)确定MS的位置。如前所述,以最小的不确定性确定MS的位置还可以考虑在报告间隔期间MS的可能速度和方向和/或由MS使用的用于进行和投射TOA测量的任何外部或内部时间源的时钟漂移。例如,如果位置服务器假设MS在报告间隔期间在方向D上具有恒定速度S,则位置服务器可以使用多个TOA和/或RSTD测量和测量时间在报告间隔期间的某个时间T对MS X、Y坐标以及S和D进行求解以提供另外的数据,以便对另外变量进行求解。
图1示出了能够向MS 120提供位置服务(LCS)的系统100的架构。系统100使用如MS120与服务器150之间的长期演进(LTE)定位协议(LPP)或LPP扩展(LPPe)消息等消息来实现位置辅助数据和/或位置信息的传送,在一些实例中,所述服务器可以采用位置服务器或另一个网络实体的形式。位置信息的传送可以以适合于MS 120和服务器150两者的速率发生。LPP是众所周知的并且在如3GPP TS 36.355等各种公开可用的技术规范中描述。LPPe已经由开放移动联盟(OMA)定义并且可以与LPP结合使用,使得LPP消息含有嵌入的LPPe消息,其中组合的LPP和LPPe协议被称为LPP/LPPe。
为简单起见,图1中示出了仅一个MS 120和一个服务器150。通常,系统100可以包括由145-k(1≤k≤N小区,其中N小区是小区的数量)指示的多个小区、多个网络130、多个LCS客户端160、多个移动台120、多个服务器150、多个(基站)天线140和多个空间飞行器(SV)180。系统100可以包括以与本文揭示的实施例一致的方式包含如小区145-1、145-2、145-3和145-4等宏小区的任何数量的小区。
MS 120可以能够通过支持定位和位置服务的一或多个网络130与服务器150进行无线通信。位置服务的支持可以由多个位置解决方案提供,所述多个位置解决方案包含但不限于与LTE服务网络一起使用的由OMA定义的安全用户平面位置(SUPL)位置解决方案和由3GPP定义的控制平面位置解决方案(例如,在3GPP TS 36.305中)。例如,可以代表访问服务器150(其可以采用位置服务器的形式)的LCS客户端160执行位置服务(LCS)并且发出对MS 120的位置的请求。然后,服务器150可以用MS 120的位置估计来响应LCS客户端160。LCS客户端160也可以被称为SUPL代理-例如,当服务器150和MS 120使用的位置解决方案是SUPL时。在一些实施例中,MS 120还可以包含LCS客户端或SUPL代理(图1中未示出),所述LCS客户端或SUPL代理可以向MS 120内的一些能够定位功能发出位置请求并且稍后接收回MS 120的位置估计。MS 120内的LCS客户端或SUPL代理可以为MS 120的用户执行位置服务-例如,可以提供导航方向或识别MS 120附近的兴趣点。
本文所使用的服务器150可以是SUPL位置平台(SLP)、增强型服务移动位置中心(E-SMLC)、服务移动位置中心(SMLC)、网关移动位置中心(GMLC)、定位确定实体(PDE)、独立SMLC(SAS)等。
如图1所示,MS 120可以通过网络130和一或多个基站天线140与服务器150通信,所述一或多个基站天线可以与网络130相关联。MS 120可以接收和测量来自天线140的信号(例如PRS信号),所述信号可以用于定位确定。例如,MS 120可以接收和测量来自天线140-1、140-2、140-3和/或140-4中的一或多个的信号,所述信号可以分别与小区145-1、145-2、145-3和145-4相关联。在一些实施例中,天线140可以形成无线通信网络的一部分,所述无线通信网络可以是无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)等。在一些实施例中,天线140中的一或多个可以用作传输点(TP)或定位信标,所述TP或定位信标发射如定位参考信号(PRS)等下行链路(DL)信号,但是未被配置成接收来自MS 120的上行链路(UL)信号。在这些实施例中,与TP天线140相关联的任何小区145可以表示覆盖区域,可以在所述覆盖区域内接收和测量来自TP天线140的DL信号。
术语“网络”和“系统”经常可互换地使用。作为WWAN的网络130可以是码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络、长期演进(LTE)网络、WiMAX网络等。
CDMA网络可以实施一或多种无线电接入技术(RAT),如cdma2000、宽带CDMA(W-CDMA)等。cdma2000包含IS-95、IS-2000和IS-856标准。TDMA网络可以实施全球移动通信系统(GSM)、数字高级移动电话系统(D-AMPS)或一些其它RAT。在来自3GPP的文献中描述了GSM、W-CDMA和LTE。在来自命名为“第3代合作伙伴计划2”(3GPP2)的联盟的文献中描述了cdma2000。3GPP和3GPP2文档是公开可用的。作为WLAN的网络130可以是IEEE 802.11x网络,并且作为WPAN的网络130可以是蓝牙网络、IEEE 802.15x网络或一些其它类型的网络。本文所描述的技术还可以结合WWAN、WLAN和/或WPAN网络的任何组合实施。例如,天线140和网络130可以形成例如演进UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)(LTE)网络、W-CDMA UTRAN网络、GSM/EDGE无线电接入网络(GERAN)、1xRTT网络、演进数据优化(EvDO)网络、WiMax网络或WLAN的一部分。
MS 120还可以接收来自一或多个地球轨道空间飞行器(SV)180-1或180-2(统称为SV 180)的信号,所述SV可以是卫星定位系统(SPS)的一部分。例如,SV 180可以是如美国全球定位系统(GPS)、欧洲伽利略系统、俄罗斯格洛纳斯系统或中国北斗系统等全球导航卫星系统(GNSS)的星座。根据某些方面,本文呈现的技术不限于SPS的全球系统(例如,GNSS)。例如,本文所提供的技术可以应用于或以其它方式使能够用于各种区域系统中,如例如日本上空的准天顶卫星系统(QZSS)、印度上空的印度区域导航卫星系统(IRNSS)和/或可以与一或多个全球和/或区域导航卫星系统相关联或以其它方式使能够与所述一或多个全球和/或区域导航卫星系统一起使用的各种扩增系统(例如,基于卫星的扩增系统(SBAS))。通过举例而非限制,SBAS可以包含提供完整性信息、差分校正等的一个或多个扩增系统等,如例如广域扩增系统(WAAS)、欧洲对地静止导航覆盖服务(EGNOS)、多功能卫星扩增系统(MSAS)、GPS辅助Geo扩增导航、或GPS和Geo扩增导航系统(GAGAN)等。因此,如本文所使用的,SPS可以包含一或多个全球和/或区域性导航卫星系统和/或扩增系统的任何组合,并且SPS信号可以包含SPS信号、类SPS信号和/或其它与此些一或多个SPS相关联的信号。
图2示出了示出能够确定MS 120的位置的系统200中的一些实体的简化框图。参考图2,服务器150可以向MS 120提供位置辅助数据202,所述位置辅助数据可以用于辅助MS120获取和测量来自一个或多个参考源210(例如,其可以包括SV 180和/或小区天线140)的信号204和/或根据测量206导出或细化位置估计208。位置辅助数据202可以包含用于附近天线140的基站历书(BSA)数据,如小区标识、TP标识、DL PRS信号特性、传输定时、天线坐标和/或近似预期RSTD测量。位置辅助数据202还可以或替代地包含SV 180的信息,如定时和星历数据。在一些实施例中,MS 120可以采用(例如,具有安全用户平面(SUPL)启用终端(SET))的形式并且可以与服务器150通信以向服务器150提供近似位置估计208(例如,用于MS 120的当前服务小区标识)并且作为响应接收适用于MS 120的近似位置的位置辅助数据202。MS 120可以使用位置辅助数据202来从一个或多个参考源210(例如,其可以包括SV180和/或小区天线140)获得测量206,并且可以将测量206提供给位置服务器150。测量206可以在包含小区天线140的参考源210的情况下包括RSTD测量和/或在包含SV 180的参考源210的情况下可以包括GNSS伪距或码相值。然后,服务器150可以基于测量206生成MS 120的位置估计,所述位置估计然后可以传送到LCS客户端160(图2中未示出)和/或MS 120。在一些实施例中(例如,如果辅助数据202包含小区天线140的位置和/或SV 180的精确轨道数据),MS 120而不是服务器150可以根据测量206确定MS 120的位置估计。在此实施例中,MS120可以将确定的位置估计而不是测量206发送到服务器150。
MS 120可以测量来自一个或多个参考源210的信号以获得测量206和/或位置估计208。一个或多个参考源210可以表示与网络130中的小区145相关联的SV 180和/或天线140。MS 120可以通过测量来自天线140的SV 180和/或OTDOA RSTD的伪距来获得测量206。OTDOA RSTD测量可以基于来自包含相对于“参考小区”的一或多个“相邻小区(neighborcells)”或“相邻小区(neighboring cells)”的多个基站(如eNodeB)的下行链路无线电信号(例如,PRS或CRS信号)的测量到达时间(例如,TOA值)。例如,如果在时间t1接收到来自参考小区如图1中的小区145-1的信号并且在时间t2接收到来自相邻小区如图1中的小区145-3的信号,则由t2-t1给出RSTD。通常,t2和t1被称为到达时间(TOA)测量。通常,如先前所讨论的,在获得差值t2-t1以确定RSTD之前,首先将测量的TOA值投射到公共时间点。投射可以添加或减去整数个LTE子帧间隔(各自1毫秒),以便所有TOA测量指代同时或几乎相同时间在不同小区中发射的LTE子帧。具体地,MS 120可以投射每个相邻小区的TOA测量以指代将期望由MS 120测量的那个相邻小区的LTE子帧的TOA,由MS 120观测与参考小区的一些公共LTE子帧在时间上最靠近的所述LTE子帧。由MS 120添加或减去以执行投射的整数个LTE子帧间隔可以基于由MS 120针对OTDOA参考小区或针对MS 120的服务小区(如果与参考小区不同)观测到的LTE子帧定时。如前所述,由于在测量间隔期间MS 120的移动和/或由于参考或服务小区的LTE子帧定时的不精确性,由这些LTE子帧指示的时间间隔可能不精确。
在一些实例中,由MS 120获得的OTDOA相关测量(如RSTD)可以被发送到服务器150以导出MS 120的定位估计。MS 120可以将RSTD作为测量206提供给服务器150,所述RSTD包含用于每个RSTD测量的参考小区和相邻小区的标识。提供给服务器150的位置估计208可以是例如MS 120的定位的粗略估计或可以估计MS 120的粗略定位的信息,如服务于MS 120的小区(服务小区)的小区ID。作为响应,服务器150可以识别用于OTDOA RSTD测量的参考小区(通常是服务小区)和相邻小区,并且可以向MS 120提供包含参考小区信息和相邻小区信息的位置辅助数据202。
由MS 120获得的OTDOA测量(例如,RSTD测量)原则上可以对来自基站的任何DL信号如小区特定参考信号(CRS)或同步信号进行。然而,为了改善可听性,由基站发射的定位参考信号(PRS)对于OTDOA测量可能是优选的。3GPP TS 36.211中定义的PRS信号由基站(eNodeB)在分组为定位时机的特殊定位子帧中发射。
如前所述,MS 120还可以包含TOA测量时间连同发送到服务器150的测量206中的RSTD值。TOA测量时间可以指在到公共时间点的任何投射之前TOA的实际测量时间。因此,例如,如果在时间t1接收到来自参考小区如图1中的小区145-1的信号并且在时间t2接收到来自相邻小区如图1中的小区145-3的信号,则MS 120可以在获得RSTD之前将t1和t2投射到公共时间点作为差值t2-t1,但是还可以提供t1和t2的原始测量时间以及RSTD值。例如,可以根据增加或减去的1毫秒LTE子帧间隔的数量或者根据由MS 120测量的特定PRS定位时机提供t1和t2的原始测量时间以确定投射值。
图3A示出了用于支持具有PRS定位时机的LTE的任何小区的示范性LTE帧序列的结构。在图3A中,时间表示在X(水平)轴上,而频率表示在Y(竖直)轴上。如图3A所示,下行链路和上行链路LTE无线电帧10各自具有10毫秒的持续时间。对于下行链路频分双工(FDD)模式,无线电帧10被组织成十个子帧12,每个子帧具有1毫秒的持续时间。每个子帧12包括两个时隙14,每个时隙具有0.5毫秒的持续时间。
在频域中,可用带宽可以被分为均匀间隔开的正交子载波16。例如,对于使用15KHz间隔的正常长度循环前缀,子载波16可以被分组为一组12个子载波。在图3A中,包括12个子载波16的每个分组被称为资源块,并且在上面的实例中,资源块中的子载波的数量可以写成对于给定的信道带宽,每个信道22上的可用资源块的数量(也称为传输带宽配置22)由给出。例如,对于上述实例中的3MHz信道带宽,每个信道22上的可用资源块的数量由给出。
参照图1,在一些实施例中,分别对应于小区145-1到145-4的天线140-1到140-4可以发射PRS信号。PRS信号由基站(例如,eNodeB)在特殊定位子帧中发射,所述特殊定位子帧被分组为定位时机(也被称为PRS定位时机和PRS时机)。例如,在LTE中,定位时机可以包括表示为NPRS的1与160个连续定位子帧之间的数字并且可以以5、10、20、40、80、160、320、640或1280毫秒的间隔周期性地发生。在图3A所示的实例中,连续定位子帧18的数量是4并且可以写为NPRS=4。定位时间以PRS周期性20重现。在图3A中,PRS周期性20由TPRS表示。在一些实施例中,可以根据连续定位时机的起始之间的子帧的数量来测量TPRS。
在每个定位时机内,PRS可以以恒定功率发射。PRS还可以零功率(即,静音)发射。当小区之间的PRS模式重叠时,关闭定期调度的PRS传输的静音可能是有用的。静音辅助通过MS 120进行信号获取。可以将静音视为针对特定小区中的给定定位时机的PRS的非传输。静音模式可以使用位串向MS 120发出信号。例如,在发出静音模式信号的位串中,如果位置j处的位被设置为“0”,则MS可以推断PRS在第jth个定位时机被静音。
为了进一步改善PRS的可听性,定位子帧可以是在无用户数据信道的情况下发射的低-干扰子帧。结果,在理想同步的网络中,PRS可以接收来自具有相同PRS模式索引(即,具有相同频移)的其它小区PRS但不来自数据传输的干扰。例如,LTE中的频移被定义为物理小区标识符(PCI)的函数,从而导致有效频率重用因子为6。
PRS配置参数如连续定位子帧的数量、周期性、静音模式、PRS代码序列等可以由网络130配置并且可以作为OTDOA辅助数据的一部分向MS 120发出信号(例如,通过服务器150)。例如,在MS 120与服务器150之间交换的LPP或LPPe消息可以用于将包含OTDOA辅助数据的位置辅助数据202从服务器150传送到MS 120。OTDOA辅助数据可以包含参考小区信息和相邻小区信息。参考小区和相邻小区信息可以各自含有小区的PCI以及小区的PRS配置参数。
OTDOA辅助数据可以包含“预期RSTD”参数以及预期RSTD参数的不确定性,所述“预期RSTD”参数向MS 120提供关于MS 120预期在其当前位置处测量的近似RSTD值的信息。预期的RSTD连同不确定性一起然后定义了MS 120的搜索窗口,MS 120预期在所述搜索窗口中测量RSTD值。通常相对于OTDOA辅助数据参考小区提供OTDOA辅助数据相邻小区信息中包含的小区的“预期RSTD”。OTDOA辅助数据还可以包含PRS配置信息参数,其允许MS 120大致确定何时在从各个小区接收的信号上发生PRS定位时机,并且确定从各个小区发射的PRS序列以便测量TOA。
图3B示出了系统帧号(SFN)、小区特定子帧偏移(ΔPRS)与PRS周期性20之间的关系。通常,小区特定PRS子帧配置由OTDOA辅助数据中包含的“PRS配置索引”IPRS定义。在下面的表1中列出的3GPP规范中,基于IPRS来定义用于定位参考信号的传输的小区特定子帧配置周期和小区特定子帧偏移。
表1:定位参考信号子帧配置
参考发射PRS的小区的系统帧号(SFN)定义PRS配置。对于PRS定位时机的第一个子帧,PRS实例满足:
(10×nf+[ns/2]-ΔPRS)modTPRS=0, 等式1
其中,
nf是SFN,0≤SFN≤1023,
ns是无线电帧的时隙号,0≤ns≤19,
TPRS是PRS周期,并且
ΔPRS是小区特定子帧偏移。
如图3B所示,可以根据从系统帧号0、时隙号0 50开始到PRS定位时机的开始发射的子帧的数量来定义小区特定子帧偏移ΔPRS 52。在图3B中,连续定位子帧18的数量NPRS=4。
在一些实施例中,当MS 120接收OTDOA辅助数据中的PRS配置索引IPRS时,MS120可以使用表1来确定PRS周期性TPRS和PRS子帧偏移ΔPRS。在获得关于帧和时隙定时的信息(即,小区145-k的SFN(nf)和时隙号(ns))时,MS 120可以当在小区145-k中调度PRS时确定帧和时隙。
OTDOA辅助数据由位置服务器150确定并且包含参考小区和多个相邻小区的辅助数据。另外,在由服务器150发送给MS 120的位置信息的请求(例如,对OTDOA RSTD测量的请求)中,位置服务器150通常指定定义一些报告时间间隔(例如,16秒长)的响应时间,其中测量必须由MS 120在所述报告时间间隔内针对一组小区进行。在报告间隔期间(本文中也被称为报告时间间隔或响应时间),MS 120可以在针对那个小区的一或多个定位时机期间从每个小区收集测量,这可以以例如160毫秒的频率发生。因此,如果每个小区的定位时机具有160毫秒的周期性,则MS 120可以在16秒报告时间间隔期间收集针对不同小区的大约100个测量。然而,常规上,在响应时间结束时,MS 120仅返回每个小区的单个RSTD(OTDOA)测量,即使可能已经在报告间隔期间获得了那个小区的多于一个TOA测量。
如先前所讨论的,RSTD测量基于相对于来自参考小区的经测量的TOA的来自相邻小区的经测量的TOA。来自在单个RSTD测量中使用的相邻小区和参考小区的测量各自可以基于最佳测量来选择,例如来自相邻小区的最佳测量和来自定位会话内的参考小区的最佳测量。在此,“最佳测量”可以指如由具有最高信号强度和/或最低TOA不确定性的相干信号积分结果所指示的具有最大信号强度或信号质量的PRS信号的测量。然而,可以在与来自相邻小区的经测量TOAt2显著不同的时间测量来自参考小区的经测量TOA t1,例如,一个可以在16秒报告间隔开始时测量,而另一个可以在16时间间隔结束时测量。如上所述,在报告由t2-t1给出的RSTD之前,来自报告间隔的不同部分的两个测量可以被投射到几乎相同的时间点。常规上,MS 120以参考小区的SFN(系统帧号)的形式为最近的相邻小区RSTD测量提供时间戳,此RSTD测量发生在所述时间戳下。例如,这可以指示最近的相邻小区TOA测量的时间。然而,常规上,MS 120不报告在报告间隔期间何时发生一个或多个参考小区TOA测量和其它一个或多个相邻小区TOA测量。例如,SFN可以被认为是每10毫秒递增的时钟节拍,因此所报告的SFN表示一个时间点,而报告间隔表示持续时间。因此,常规OTDOA中不存在与用户运动或时钟漂移相关的任何信息,所述用户运动或时钟漂移可能表现为所得定位中的误差源。因此,常规的OTDOA由于缺乏测量时间的概念的事实而受到限制。
因此,MS 120可以向位置服务器150报告RSTD测量连同测量时间或报告间隔内的时间纪元的指示,由MS 120在此时间纪元获得一个或多个参考小区测量(例如,一个或多个参考小区TOA测量)和相邻小区测量(例如,相邻小区TOA测量)中的每个。例如,测量时间可以由例如1与100之间的数字指示,所述数字定义相对于如由MS 120为常规OTDOA提供的报告SFN参考时间的OTDOA等公共参考时间(例如,公共已知参考时间)的时间。测量时间可以是与所测量的小区的定位时机、无线电帧或子帧对准的数字。例如,测量时间可以提供在实际测量(例如,对于TOA)与公共参考时间之间的时间间隔中出现的所测量小区的子帧的数量、无线电帧的数量或PRS定位时机的数量。测量时间可以进一步指示定位时机的数量、无线电帧的数量或指示何时相对于公共参考时间进行特定测量的子帧的数量的正或负偏移。
如果MS 120知道GPS、GNSS、或UTC时间,则MS 120还可以使用如GPS时间、另一GNSS时间或协调世界时(UTC)等绝对时间来指定测量时间(例如,针对相邻小区或参考小区TOA测量)。例如,MS 120可以通过网络130从SV 180的测量和/或从GPS、GNSS或UTC时间的广播知道GPS、GNSS或UTC时间。MS 120可以可替代地或另外地通过为所测得的小区、参考小区(例如,如果不是所测得的小区)或服务小区(例如,如果不是参考小区)的无线电帧提供SFN来指定测量时间,所述无线电帧由MS 120在测量时间接收(或正在接收)。由于每个LTE小区的SFN每10.24秒绕回一次,因此MS可以进一步提供超SFN号或SFN绕回时机的数量的计数作为测量时间的一部分。例如,如果在获得了相邻小区的特定TOA测量时由MS 120接收参考小区的具有SFN 600的无线电帧并且在参考小区的SFN绕回一次之后由MS 120在测量时间之后发生的公共参考时间接收参考小区的具有SFN 800的无线电帧,则MS 120可以提供SFN600和一个SFN绕回时机的指示。可替代地,在此实例中,MS 120可以提供在此周期期间发生的无线电帧的总数,其将等于1024+(800-600)=1224个无线电帧,其将等于12.24秒。MS120还可以包含测量时间的任何不确定性-例如,绝对GPS时间或在子帧、无线电帧或定位时机中表达的持续时间的不确定性。
服务器150可以知道小区网络的时间参考源(例如,GPS),并且服务器150可以具有相同时间源的良好本地知识,例如通过NTP(网络时间协议)。通过此知识并且在知道消息何时被发送到MS 120的时间以及何时从MS 120接收到响应消息时,服务器150可以以绝对标度解析测量时间。可以使用定位时机的数量或来自参考时机的子帧的数量的偏移来报告相邻小区的测量时间。此偏移可以是正、零或负。在辅助数据(AD)中的所有小区具有相同的IPRS而没有子帧或时隙偏移的情况下,所报告的时机偏移可以表示为简单整数。如果AD中存在多个IPRS和/或符号偏移和/或时隙偏移组合,则可以0.5毫秒分辨率(时隙持续时间)报告时机偏移。可替代地,可以使用数学平台函数来将精度降低到整数场合分辨率。这将减少上载数据大小,但是将要求服务器150基于其对IPRS子帧偏移和时隙偏移的了解来计算校正。
在一个实施例中,MS 120可以使用参考小区来为每个相邻小区提供报告参考时间(对于常规OTDOA)和测量时间两者。报告参考时间可以与参考小区的测量时间对齐(例如,设置为等于)并且被提供给服务器150作为参考小区SFN,并且可能伴随由MS 120测量的参考小区的一个定位时机(例如,最后的定位时机)的子帧号。如果MS 120具有可用的绝对时间(例如,GPS时间),则还可以使用绝对时间向服务器150提供报告参考时间。报告参考时间可以与本文之前参考的公共参考时间相同,从而允许相对于如前文所述的报告参考时间报告一或多个TOA测量的测量时间。每个相邻小区的TOA测量的测量时间可以由MS 120通过提供参考小区SFN以及可能地参考小区子帧号向服务器150报告,在此期间测量相邻小区的第一(或最后的)定位时机的第一(或最后的)子帧。为了允许每10.24秒的SFN绕回,相邻小区的TOA测量的时间还可以包含SFN绕回的参考小区的时间数量的计数-例如,如果相邻小区TOA测量时间发生于报告参考时间之前,则为负值;并且如果所述测量时间发生于报告参考时间之后,则为正值。MS 120还可以包含报告参考时间与从服务器150接收请求的时间之间的近似时间间隔(例如,以秒表示)以提供OTDOA RSTD测量。
MS 120可以另外地或可替代地向用于一或多个相邻小区中的每个的位置服务器150报告多于一个RSTD。MS 120可以使用在报告间隔期间获得的此相邻小区的多个TOA测量生成用于相邻小区的两个或两个以上RSTD,并且可以向位置服务器报告两个或两个以上RSTD。另外,MS 120可以向位置服务器150报告与RSTD中的每个相关联的和/或与用于获得两个或两个以上RSTD中的每个的TOA测量相关联的报告间隔内的时间纪元的测量时间或指示。例如,MS 120可以报告定位时机的数量(或无线电帧的数量或子帧的数量)的时间偏移的指示何时相对于报告参考时间获得用于相邻小区的两个或两个以上RSTD中的每个的特定TOA测量的指示。MS 120可以进一步报告用于参考小区的一个或多个TOA测量时间的指示,所述测量时间用于获得相邻小区的两个或两个以上RSTD中的每个。因此,可以报告用于每个RSTD的参考小区TOA与相邻小区TOA之间的时间间隔,并且可以报告用于每个RSTD的定位会话内的时间纪元。在一个实施方案中,MS 120可以向位置服务器150报告用于每个小区的两个或两个以上TOA连同相关联的测量时间,而非报告具有相关联的时间戳的RSTD,并且位置服务器150可以生成RSTD。
在由MS 120报告用于一或多个小区的多个测量的情况下,位置服务器150可以估计用户运动和/或时钟漂移,从而提高整体定位精度。例如,位置服务器150可以根据RSTD测量和由MS 120报告的用于每个RSTD测量的测量时间的指示确定MS 120的速度V和水平方位(或方向)A。位置服务器150可以使用多个测量求解MS 120在时间T的定位X、Y坐标以及V和A以提供用于求解另外变量的另外数据。例如,如果RSTD测量来自报告间隔的显著不同的时间纪元,例如,16秒报告间隔的开始时间和结束时间,则通过这些RSTD测量进行的最终定位确定可能具有相对大的不确定性,因为MS 120可能已经在16秒内移动了相当长的距离。此外,多个定位确定可以由位置服务器150使用在时间上接近的由MS 120在报告间隔期间获取的不同组的RSTD生成。例如,来自接近于报告间隔的开始时间的第一组RSTD可以产生MS120的第一定位估计,并且来自接近于报告间隔的结束时间的第二组RSTD可以产生MS 120的第二定位估计,所述第二定位估计由于报告间隔期间MS 120的移动而与第一定位估计不同。第一定位估计和第二定位估计可以用于估计MS 120的速度V和方向A。
图4示出了用于以与所揭示实施例一致的方式在MS 120处执行观测到达时间差(OTDOA)定位的示范性方法400的流程图。
在一些实施例中,在步骤410中,MS 120执行从参考小区和相邻小区发射的下行链路(DL)信号的多个到达时间(TOA)测量。多个TOA测量可以通过测量用于参考小区和相邻小区中的每个的一或多个定位时机(例如,PRS定位时机)的到达时间来执行。
在步骤420中,MS 120使用来自参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成第一参考信号时间差(RSTD)。例如,可以将第一TOA测量和第二TOA测量投射到公共时间点,并且可以获得作为被投射的第一TOA测量与被投射的第二TOA测量之差的RSTD。
在步骤430中,MS 120向位置服务器(例如,位置服务器150)报告用于移动台的OTDOA定位的位置信息,其中位置信息包括第一RSTD和至少一个测量时间,其中至少一个测量时间基于第一TOA测量的测量时间和第二TOA测量的测量时间。例如,可以使用由3GPP定义的长期演进(LTE)定位协议(LPP)向位置服务器报告用于移动台的OTDOA定位的位置信息。
基于第一TOA测量的测量时间和第二TOA测量的测量时间的至少一个测量时间可以被提供作为每个TOA测量的相对或绝对时间或作为TOA测量之间的相对时间差。例如,所述至少一个测量时间可以是相对于所述第一TOA测量的所述测量时间的所述第二TOA测量的所述测量时间。所述至少一个测量时间可以是所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间。例如,所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间可以与公共参考时间相对。进一步地,第一TOA测量的测量时间和第二TOA测量的测量时间各自可以是由MS 120测量的原始测量时间(例如,没有到公共时间点的任何投射)。
下行链路信号可以是用于长期演进(LTE)的定位参考信号(PRS)和/或用于LTE的小区特定参考信号(CRS)。例如,所述至少一个测量时间可以包含PRS定位时机单元、LTE无线电帧单元、LTE子帧单元、系统帧号绕回时机计数、全球定位系统(GPS)时间、全球导航卫星系统(GNSS)时间、协调世界时(UTC)或其某种组合。
在一个实施方案中,所述位置信息可以进一步包含用于所述参考小区和所述相邻小区中的至少一个的至少一个另外TOA测量和用于所述至少一个另外TOA测量的测量时间。
在一个实施方案中,所述方法可以进一步包含执行来自第二相邻小区的DL信号的多个TOA测量;以及使用来自所述参考小区的所述第一DL信号的所述第一TOA测量和来自所述第二相邻小区的第三DL信号的第三TOA测量生成第二RSTD。所述位置信息可以进一步包括第二RSTD和用于所述第三TOA测量的测量时间的指示。
图5示出了以与所揭示的实施例一致的方式用位置服务器150执行观测到达时间差(OTDOA)定位的示范性方法500的流程图。
在一个实施方案中,在步骤510中,所述位置服务器150从移动台(例如,MS 120)接收用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息,所述位置信息包括由所述移动台使用来自参考小区的第一下行链路(DL)信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成的参考信号时间差(RSTD),所述位置信息进一步包括至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间。例如,可以使用长期演进(LTE)定位协议(LPP)报告位置信息。在步骤520中,位置服务器150使用位置信息确定移动台的位置。
基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间的所述至少一个测量时间可以被提供作为每个TOA测量的相对或绝对时间或作为所述TOA测量之间的相对时间差。例如,所述至少一个测量时间可以是相对于所述第一TOA测量的所述测量时间的所述第二TOA测量的所述测量时间。所述至少一个测量时间可以是所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间。例如,所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间可以与公共参考时间相对。
下行链路信号可以是用于长期演进(LTE)的定位参考信号(PRS)和/或用于LTE的小区特定参考信号(CRS)。例如,所述至少一个测量时间可以包含PRS定位时机单元、LTE无线电帧单元、LTE子帧单元、系统帧号绕回时机计数、全球定位系统(GPS)时间、全球导航卫星系统(GNSS)时间、协调世界时(UTC)或其某种组合。
在一个实施方案中,所述位置信息可以进一步包含用于所述参考小区和所述相邻小区中的至少一个的至少一个另外TOA测量和用于所述至少一个另外TOA测量的测量时间。
在一个实施方案中,所述位置信息可以进一步包括由移动台使用来自参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自第二相邻小区的第三DL信号的第三TOA测量生成的第二RSTD,所述位置信息进一步包括第三TOA的测量时间的指示。
可以通过使用RSTD使用基于OTDOA的定位确定的位置信息连同其它定位信息如用于另外相邻小区的另外RSTD来确定移动台的定位估计。基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间的所述至少一个测量时间可以由所述位置服务器使用以估计RSTD中的不确定性、移动台的速度和/或定位估计。
例如,如果来自参考小区的TOA测量来自定位会话期间与来自相邻小区的TOA测量显著不同的时间,则移动台可能已经在测量之间移动,并且因此,所产生的RSTD的不确定性和/或基于RSTD估计的定位可能被适当增加。例如,如果用户速度已知或可以被推断,则可以通过速度估计和经过的时间的乘积来增加测量不确定性。否则,可以使用固定速度不确定性乘以经过的时间来提高测量不确定性。相反地,如果来自参考小区的TOA测量与来自相邻小区的TOA测量具有大致相同的时间,则移动台可能在测量之间很少移动或没有移动,并且因此,所产生的RSTD的不确定性和/或基于RSTD估计的定位可能被降低。
另外,基于第一TOA测量的测量时间和第二TOA测量的测量时间的至少一个测量时间可以用于确定移动台的运动,所述运动可以用于提高移动台的定位估计。例如,位置服务器可以使用RSTD和至少一个测量时间确定移动台在定位会话期间的速度和方向。例如,运动可以是移动台在定位会话期间的速度和行进方向。在一个实施方案中,运动可以包含速度,并且位置服务器可以基于速度调整移动台的基于OTDOA的定位确定中的不确定性。举例来说,可以在不同时间点收集来自地理上不同的小区的许多RSTD。测量组中的每个可以用于产生单独的定位固定。然后,可以使用这些定位固定与时间Δ(delta)之间的差矢量计算两个定位固定之间的对应的一个或多个速度矢量。
图6示出了支持OTDOA定位确定的程序的示范性消息流600,其中MS 120为一或多个RSTD测量中的每个提供时间纪元的指示。
在步骤601处,可以采用增强型服务移动位置中心(E-SMLC)或SUPL SLP的形式的位置服务器150可以向MS 120传输请求能力消息(例如,LPP请求能力消息)以请求MS 120的定位能力,如MS 120的OTDOA定位能力。作为响应,在步骤602处,MS 102向位置服务器150发送提供能力消息(例如,LPP提供能力消息)以提供MS 120的定位能力。如果在步骤601中请求了OTDOA定位能力,则提供能力消息可以包含MS 120的OTDOA定位能力,如由MS 120支持的OTDOA模式(例如,MS辅助的OTDOA和/或基于MS的OTDOA)、支持的频带以及频率间RSTD测量的支持。
在步骤603处,位置服务器150可以向具有OTDOA辅助数据的MS 120发送提供辅助数据消息(例如,LPP提供辅助数据消息)。OTDOA辅助数据可以包含用于参考小区的辅助数据和用于多个相邻小区的辅助数据。例如,辅助数据可以包含限定由参考小区和每个相邻小区发射的PRS信号的配置参数。在步骤604处,位置服务器150向MS 120发送请求位置信息消息(例如,LPP请求位置信息消息)以请求用于OTDOA定位的RSTD测量。此消息可以包含信息元素,如所需的位置信息类型(例如,指示测量或位置估计)、位置估计的期望精度和响应时间间隔(本文还称为报告时间间隔)。
在步骤605处,MS 120使用所提供的辅助数据执行RSTD测量。如先前所讨论的,MS120可以在响应时间间隔期间对每个小区执行多次TOA测量,并且可以生成用于参考小区的一或多个TOA测量以及用于每个相邻小区的一或多个RSTD测量和/或一或多个TOA测量,各自可能在响应时间间隔内的不同时间段进行。
在步骤606处并且在响应时间间隔到期或之前,MS 120向位置服务器150发送用于提供位置信息消息(例如,LPP提供位置信息消息)中的一或多个相邻小区中的每个的一或多个RSTD测量,包含每个RSTD测量的测量时间(本文中也被称为测量时间(time ofmeasurement))的指示。用于每个相邻小区的RSTD测量的测量时间可以是用于确定RSTD测量的相邻小区的TOA测量的测量时间。提供位置信息消息可以进一步包含其它信息元素,如用于最近的RSTD测量的时间戳(例如,采用参考小区的系统帧号(SFN)的形式)、用于确定RSTD的参考小区的特性、来自参考小区的TOA测量的质量、相邻小区测量列表、已测量的相邻小区中的每个的特性、RSTD测量中的每个的质量。在提供位置信息消息中,MS 120可以进一步包含:(i)用于确定RSTD测量的参考小区的TOA测量的测量时间;(ii)用于参考小区的一或多个TOA测量;(iii)用于一或多个相邻小区中的每个的一或多个TOA测量;和/或(iv)(ii)和/或(iii)中每个TOA测量的测量时间。可以相对于公共参考时间指定包含于提供位置信息消息中的测量时间。可以使用用于最近RSTD测量的时间戳(例如,参考小区SFN)、响应时间间隔的开始的指示或用于参考小区的TOA测量(例如,用于确定所提供的RSTD测量中的每个的参考小区的TOA测量)的时间来指示公共参考时间。相对于另一时间指定的测量时间可以进一步根据用于测量时间所指代的任一小区或参考小区的PRS定位时机、LTE无线电帧、LTE子帧和/或SFN绕回时机数量计数被指定(例如,可以包含其单元)。提供位置信息消息中包含的任何测量时间可以进一步被指定为绝对时间(例如,GPS时间、GNSS时间或UTC)。
在步骤607处,位置服务器150使用由MS 120在步骤606处提供的RSTD测量、任何TOA测量和测量时间来确定MS 120的位置。例如,位置服务器150可以使用由MS 120在步骤605处测量的小区(例如,小区145)的天线(例如,天线140)的已知位置以及在步骤606中接收的测量信息来确定所述位置。如前所述的,作为位置确定的一部分,位置服务器150可以使用测量时间来确定MS 120的速度和方向(或者确定MS 120在响应时间间隔期间是静止的)和/或MS 120所使用的内部或外部时钟源的时钟漂移以获得RSTD和TOA测量。确定MS120的速度和方向和/或用于内部或外部时钟源的时钟漂移可以使得由MS 120的位置服务器150实现更准确的位置确定。
图7示出了示出MS 120的某些示范性特征的示意性框图,所述MS被使得能够以与所揭示的实施例一致的方式用与测量相关联的响应时间间隔内的时间纪元的指示支持OTDOA测量。MS 120可以例如包含一或多个处理单元702、存储器704、收发器710(例如,无线网络接口)以及(在适用的情况下)SPS接收器740,其可以用一或多个连接706(例如,总线、线路、光纤、链路等)可操作地耦合到非暂时性计算机可读媒体720和存储器704。在某些实例实施方案中,MS 120的全部或部分可以采用芯片组等形式。SPS接收器740可以被使得能够接收与一或多个SPS资源相关联的信号。收发器710可以例如包含发射器712和接收器714,所述发射器被使得能够通过一或多种类型的无线通信网络发射一或多个信号,所述接收器用于接收通过一或多种类型的无线通信网络发射的一或多个信号。
可以使用硬件、固件和软件的组合实施处理单元702。例如,处理单元702可以被配置成通过在非暂时性计算机可读媒体如媒体720和/或存储器704上实施一或多个指令或程序代码708来执行本文所讨论的功能。在一些实施例中,处理单元702可以表示可配置成执行与MS 120的操作有关的数据信号计算程序或过程的至少一部分的一或多个电路。例如,在一些实施例中,处理单元702可以被配置成包含TOA 716模块,在所请求的定位会话期间用所述TOA模块测量来自参考小区和一或多个相邻小区的信号的多个到达时间(TOA)测量。RSTD 718模块生成相对于参考小区的相邻小区中的每个的一或多个RSTD测量。时间纪元719模块在与已确定的RSTD测量中的每个相关联的响应时间间隔期间确定时间纪元的指示。MS 120通过发射器712将来自RSTD 718模块的RSTD测量和来自时间纪元719模块的相关联的时间纪元报告给位置服务器。
在一些实施例中,MS 120可以包含天线711和741,所述天线可以是内部的或外部的。MS天线711和741可以用于分别发射和/或接收由收发器710和SPS接收器740处理的信号。在一些实施例中,MS天线711和741可以耦合到收发器710和SPS接收器740。在一些实施例中,可以在MS天线711和收发机710的连接点处执行由MS 120接收(发射)的信号的测量。例如,用于已接收的(已发射的)RF信号测量的测量参考点可以是接收器714(发射器712)的输入(输出)端子和MS天线711的输出(输入)端子。在具有多个MS天线711或天线阵列的MS120中,天线连接器可以被视为表示多个MS天线的聚合输出(输入)的虚拟点。在一些实施例中,MS 120可以测量包含信号强度和TOA测量的已接收的信号,并且原始测量可以由处理单元702处理。在一些实施例中,可以组合天线711和741。
本文描述的方法可以根据应用通过各种装置实施。例如,这些方法可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施。对于硬件实施方案,处理单元702可以在一或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置、被设计成执行本文所述功能的其它电子单元或其组合内实施。
对于固件和/或软件实施方案,可以用执行本文所描述的功能的模块(例如,程序、函数等)实施所述方法。有形地体现指令的任何机器可读媒体可以在实施本文描述的方法时使用。例如,软件代码可以存储于连接到处理单元702并由所述处理单元执行的非暂时性计算机可读媒体720或存储器704中。存储器可以在处理器单元内或处理器单元外部实施。如本文所使用的,术语“存储器”指任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或其它存储器,并且不限于任何特定类型的存储器或任何特定数量的存储器或存储器存储的媒体的类型。
如果在固件和/或软件中实施,则可以将所述功能作为一或多个指令或程序代码708存储于非暂时性计算机可读媒体如媒体720和/或存储器704上。实例包含用数据结构编码的计算机可读媒体和用计算机程序708编码的计算机可读媒体。例如,包含存储于其上的程序代码708的非暂时性计算机可读媒体可以包含以与所揭示的实施例一致的方式支持OTDOA测量的程序代码708。非暂时性计算机可读媒体720包含物理计算机存储媒体。存储媒体可以是可以由计算机访问的任何可用媒体。通过举例而非限制地,此些非暂时性计算机可读媒体可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁存储装置、或可以用于以指令或数据结构的形式存储所期望的程序代码708并且可以由计算机访问的任何其它媒体;如本文所使用的,盘和碟包含压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字化视频光盘(DVD)、软盘和蓝光碟,在此盘通常磁性地复制数据,而碟用激光光学地复制数据。上述内容的组合还应当包含于机器可读媒体的范围内。
除了存储于计算机可读媒体720上之外,指令和/或数据可以作为包含于通信设备中的传输媒体上的信号被提供。例如,通信设备可以包含具有指示指令和数据的信号的收发器710。指令和数据被配置成致使一或多个处理器实施权利要求中概述的功能。也就是说,通信设备包含具有指示执行所揭示的功能的信息的信号的传输媒体。
存储器704可以表示任何数据存储机构。存储器704可以包含例如主存储器和/或辅助存储器。主存储器可以包含例如随机存取存储器、只读存储器等。虽然在此实例中被示出为与处理单元702分离,但是应该理解,主存储器的全部或一部分可以提供在处理单元702内或以其它方式与其位于同一位置/耦合。辅助存储器可以包含例如与主存储器相同或相似类型的存储器和/或一或多个数据存储装置或系统,如例如磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器、固态存储器驱动器等。
在某些实施方案中,辅助存储器可以可操作地接收或以其它方式可配置成耦合到非暂时性计算机可读媒体720。如此,在某些实例实施方案中,本文呈现的方法和/或设备可以采用可以包含存储于其上的计算机可实施指令708的计算机可读媒体720的整体或一部分的形式,如果由至少一个处理单元702执行,则所述计算机可实施指令可以被可操作地使得能够执行如本文描述的实例操作的全部或一部分。计算机可读媒体720可以是存储器704的一部分。
在某些实施方案中,用于执行观测到达时间差(OTDOA)的移动台可以包含用于执行从参考小区和相邻小区发射的下行链路(DL)信号的多个到达时间(TOA)测量的装置,所述装置可以是例如收发器710或接收器714以及具体地在处理单元702中实施的TOA 716模块。用于使用来自所述参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自所述相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成第一参考信号时间差(RSTD)的装置可以是例如在处理单元702中实施的RSTD 718模块。用于向位置服务器报告用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息的装置可以是例如在处理单元702和收发器710或具体地发射机712中实施的时间纪元719模块,其中所述位置信息包括所述第一RSTD和至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间。在一些实施方案中,移动台可以进一步包含用于执行来自第二相邻小区的DL信号的多个TOA测量的装置,所述装置可以是例如收发器710或接收器714以及具体地在处理单元702中实施的TOA 716模块。用于使用来自参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自第二相邻小区的第三DL信号的第三TOA测量生成第二RSTD的装置可以是例如在处理单元702中实施的RSTD 718模块。
图8是示出服务器150的示意性框图,所述服务器被使得能够以与所揭示的实施例一致的方式用与测量相关联的响应时间间隔内的时间纪元的指示支持OTDOA测量。在一些实施例中,服务器150可以执行位置服务器150、E-SMLC和/或SUPL SLP的功能。在一些实施例中,服务器150可以包含例如一或多个处理单元852、存储器854、存储装置860和(在适用的情况下)通信接口890(例如,有线或无线网络接口),其可以与一或多个连接856(例如,总线、线路、光纤、链路等)可操作地耦合。在某些实例实施方案中,服务器150的一些部分可以采用芯片组等形式。
通信接口890可以包含支持有线传输和/或接收的各种有线和无线连接,并且如果需要,可以另外地或可替代地支持通过一或多种类型的无线通信网络发射和接收一或多个信号。通信接口890还可以包含用于与各种其它计算机和外围设备通信的接口。例如,在一个实施例中,通信接口890可以包括实施由服务器150执行的通信功能中的一或多个的网络接口卡、输入-输出卡、芯片和/或ASIC。在一些实施例中,通信接口890还可以与网络130接口连接以获得各种网络配置相关信息,如PCI、配置的PRS信息和/或网络中由基站使用的定时信息。例如,通信接口890可以使用3GPP TS 36.455中定义的LPP附件(LPPa)协议或此协议的修改版以从网络130中基站(例如,eNodeB)获得PCI、配置的PRS、定时和/或其它信息。处理单元852可以以与所揭示的实施例一致的方式使用所接收的信息中的一些或全部生成OTDOA辅助数据信息。通信接口890还可以与移动台接口连接以接收用于移动台的OTDOA定位的位置信息,其包含由移动台使用来自参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成的RSTD测量连同第一TOA测量的第一测量时间和第二TOA测量的第二测量时间。
可以使用硬件、固件和软件的组合实施处理单元852。例如,处理单元852可以被配置成通过在非暂时性计算机可读媒体如媒体870和/或存储器854上实施一或多个指令或程序代码858来执行本文所讨论的功能。在一些实施例中,处理单元852可以表示可配置成执行与服务器150的操作有关的数据信号计算程序或过程的至少一部分的一或多个电路。在一些实施例中,处理单元852可以包含具有时间纪元862模块的RSTD以接收每个相邻小区的一或多个RSTD测量连同响应时间间隔内的时间纪元的相关指示。处理单元852可以进一步包含用于基于定位会话期间获取的已接收的RSTD测量确定MS 120的一或多个定位的OTDOA定位确定864模块。处理单元852可以进一步包含运动确定866模块,所述运动确定模块可以使用来自定位会话的RSTD测量和/或多个定位确定来确定定位会话期间MS 120的运动,如速度和行进方向的估计。处理单元852可以进一步包含可以在定位会话期间基于MS 120的运动调整RSTD测量的不确定性和/或定位确定的不确定性868模块。
本文流程图和消息流中描述的方法可以根据应用通过各种装置来实施。例如,这些方法可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施。对于硬件实施方案,处理单元852可以在一或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置、被设计成执行本文所述功能的其它电子单元或其组合内实施。
对于固件和/或软件实施方案,可以用执行本文所描述的功能的模块(例如,程序、函数等)实施所述方法。有形地体现指令的任何机器可读媒体可以在实施本文描述的方法时使用。例如,软件可以存储于可移除媒体驱动器870中,所述可移除媒体驱动器可以支持使用包含可移除媒体的非暂时性计算机可读媒体858。程序代码可以驻留于非暂时性计算机可读媒体858或存储器854上,并且可以由处理单元852读取和执行。存储器可以在处理单元852内或处理单元852外部实施。如本文所使用的,术语“存储器”指任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或其它存储器,并且不限于任何特定类型的存储器或任何特定数量的存储器或存储器存储的媒体的类型。
如果在固件和/或软件中实施,则可以将所述功能作为一或多个指令或代码存储于非暂时性计算机可读媒体858和/或存储器854上。实例包含用数据结构编码的计算机可读媒体和用计算机程序编码的计算机可读媒体。例如,包含存储于其上的程序代码的非暂时性计算机可读媒体858可以包含用于以与所揭示的实施例一致的方式使用OTDOA辅助信息支持OTDOA测量的程序代码。
非暂时性计算机可读媒体包含各种物理计算机存储媒体。存储媒体可以是可以由计算机访问的任何可用媒体。通过举例而非限制地,此些非暂时性计算机可读媒体可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁存储装置、或可以用于以指令或数据结构的形式存储所期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其它媒体;如本文所使用的,盘和碟包含压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字化视频光盘(DVD)、软盘和蓝光碟,在此盘通常磁性地复制数据,而碟用激光光学地复制数据。非暂时性计算机可读媒体的其它实施例包含闪存驱动器、USB驱动器、固态驱动器、存储器卡等。以上的组合还应当包含于计算机可读媒体的范围内。
除了存储于计算机可读媒体上之外,指令和/或数据可以作为传输媒体上的信号提供给通信接口890,所述通信接口可以将指令/数据存储于存储器854、存储装置860中和/或将指令/数据中继到处理单元852以便执行。例如,通信接口890可以接收指示指令和数据的无线信号或网络信号。指令和数据被配置成致使一或多个处理器实施权利要求中概述的功能。也就是说,通信设备包含具有指示执行所揭示的功能的信息的信号的传输媒体。
存储器854可以表示任何数据存储机构。存储器854可以包含例如主存储器和/或辅助存储器。主存储器可以包含例如随机存取存储器、只读存储器、非易失性RAM等。虽然在此实例中被示出为与处理单元852分离,但是应该理解,主存储器的全部或一部分可以提供在处理单元852内或以其它方式与其位于同一位置/耦合。辅助存储器可以包含例如与主存储器和/或存储装置860相同或相似类型的存储器,如一或多个数据存储装置860,包含例如硬盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器、固态存储器驱动器等。在一些实施例中,存储装置860可以包括可以保持与系统100和/或更广泛的蜂窝网络中各种实体有关的信息的一或多个数据库。在一些实施例中,可以由处理单元852在各个计算期间读取、使用和/或更新数据库中的信息,包含MS 120的存储能力、服务器150的能力、生成OTDOA辅助数据、计算MS 120的位置等。
在某些实施方案中,辅助存储器可以可操作地接收或以其它方式可配置成耦合到非暂时性计算机可读媒体858。如此,在某些实例实施方案中,本文呈现的方法和/或设备可以采用可以包含存储于其上的计算机可实施指令的非暂时性计算机可读媒体858的可移除媒体驱动器870的整体或一部分的形式,如果由其至少一个处理单元852执行,则所述计算机可实施指令可以被可操作地使得能够执行如本文描述的实例操作的全部或一部分。计算机可读媒体858可以是存储器854的一部分。
在某些实施方案中,用于执行观测到达时间差(OTDOA)定位的位置服务器可以包含用于从移动台接收用于移动台的OTDOA定位的位置信息的装置,所述位置信息包括由所述移动台使用来自参考小区的第一下行链路(DL)信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成的参考信号时间差(RSTD),所述位置信息进一步包括至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间,所述装置可以包含例如通信接口890和处理单元852以及具体地具有时间纪元862模块的RSTD。用于使用位置信息确定移动台的位置的装置可以包含例如处理单元852以及具体地OTDOA定位确定864模块。
尽管出于指导目的结合特定实施例描述了本公开,但是本公开不限于此。在不脱离所述范围的情况下,可以对本公开做出各种改编和修改。因此,所附权利要求的精神和范围不应限于前面的描述。
Claims (30)
1.一种在移动台处执行观测到达时间差OTDOA定位的方法,所述方法包括:
执行从参考小区和相邻小区发射的下行链路DL信号的多个到达时间TOA测量;
使用来自所述参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自所述相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成第一参考信号时间差RSTD;以及
向位置服务器报告用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息,其中所述位置信息包括所述第一RSTD和至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个测量时间包括相对于所述第一TOA测量的所述测量时间的所述第二TOA测量的所述测量时间。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个测量时间包括所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间与公共参考时间相对。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述向所述位置服务器报告用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息使用长期演进LTE定位协议LPP。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述DL信号包括用于长期演进LTE的定位参考信号PRS。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述至少一个测量时间包含PRS定位时机单元、LTE无线电帧单元、LTE子帧单元、系统帧号绕回时机计数、全球定位系统GPS时间、全球导航卫星系统GNSS时间、协调世界时UTC或其组合。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述位置信息进一步包括用于所述参考小区和所述相邻小区中的至少一个的至少一个另外TOA测量和用于所述至少一个另外TOA测量的测量时间。
9.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
执行来自第二相邻小区的DL信号的多个TOA测量;以及
使用来自所述参考小区的所述第一DL信号的所述第一TOA测量和来自所述第二相邻小区的第三DL信号的第三TOA测量生成第二RSTD;
其中所述位置信息进一步包括所述第二RSTD和所述第三TOA测量的测量时间的指示。
10.一种用于执行观测到达时间差OTDOA的移动台,所述移动台包括:
无线收发器,其被配置成与无线网络无线通信并且接收从参考小区和相邻小区发射的下行链路DL信号;以及
至少一个处理器,其耦合到所述无线收发器并且被配置成执行从所述参考小区和所述相邻小区发射的所述DL信号的多个到达时间TOA测量,使用来自所述参考小区的第一DL信号的第一TOA测量和来自所述相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成第一参考信号时间差RSTD,并且致使所述无线收发器向位置服务器报告用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息,其中所述位置信息包括所述第一RSTD和至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间。
11.根据权利要求10所述的移动台,其中所述至少一个测量时间包括相对于所述第一TOA测量的所述测量时间的所述第二TOA测量的所述测量时间或所述第一TOA测量的所述测量时间以及所述第二TOA测量的所述测量时间。
12.根据权利要求11所述的移动台,其中所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间与公共参考时间相对。
13.根据权利要求10所述的移动台,其中所述DL信号包括用于长期演进LTE的定位参考信号PRS,并且其中所述至少一个测量时间包含PRS定位时机单元、LTE无线电帧单元、LTE子帧单元、系统帧号绕回时机计数、全球定位系统GPS时间、全球导航卫星系统GNSS时间、协调世界时UTC或其组合。
14.根据权利要求10所述的移动台,其中所述位置信息进一步包括用于所述参考小区和所述相邻小区中的至少一个的至少一个另外TOA测量和用于所述至少一个另外TOA测量的测量时间。
15.根据权利要求10所述的移动台,其中所述至少一个处理器进一步被配置成执行由所述无线收发器从第二相邻小区接收的DL信号的多个TOA测量,并且使用来自所述参考小区的所述第一DL信号的所述第一TOA测量和来自所述第二相邻小区的第三DL信号的第三TOA测量生成第二RSTD,其中所述位置信息进一步包括所述第二RSTD和所述第三TOA测量的测量时间的指示。
16.一种在位置服务器处执行观测到达时间差OTDOA定位的方法,所述方法包括:
从移动台接收用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息,所述位置信息包括由所述移动台使用来自参考小区的第一下行链路DL信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成的参考信号时间差RSTD,所述位置信息进一步包括至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间;以及
使用所述位置信息确定所述移动台的位置。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述至少一个测量时间包括相对于所述第一TOA测量的所述测量时间的所述第二TOA测量的所述测量时间。
18.根据权利要求16所述的方法,其中所述至少一个测量时间包括所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间与公共参考时间相对。
20.根据权利要求16所述的方法,其中使用长期演进LTE定位协议LPP报告来自所述移动台的所述位置信息。
21.根据权利要求16所述的方法,其中所述第一DL信号和所述第二DL信号包括用于长期演进LTE的定位参考信号PRS。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述至少一个测量时间包含PRS定位时机单元、LTE无线电帧单元、LTE子帧单元、系统帧号绕回时机计数、全球定位系统GPS时间、全球导航卫星系统GNSS时间、协调世界时UTC或其组合。
23.根据权利要求16所述的方法,其中所述位置信息进一步包括用于所述参考小区和所述相邻小区中的至少一个的至少一个另外TOA测量和用于所述至少一个另外TOA测量的测量时间。
24.根据权利要求16所述的方法,其中所述位置信息进一步包括由所述移动台使用来自所述参考小区的所述第一DL信号的所述第一TOA测量和来自第二相邻小区的第三DL信号的第三TOA测量生成的第二RSTD,所述位置信息进一步包括所述第三TOA测量的测量时间的指示。
25.一种用于执行观测到达时间差OTDOA定位的位置服务器,所述位置服务器包括:
通信接口,其被配置成与移动台通信;以及
至少一个处理器,其耦合到所述通信接口并且被配置成从所述移动台接收用于所述移动台的OTDOA定位的位置信息并且使用所述位置信息确定所述移动台的位置,所述位置信息包括由所述移动台使用来自参考小区的第一下行链路DL信号的第一TOA测量和来自相邻小区的第二DL信号的第二TOA测量生成的参考信号时间差RSTD,所述位置信息进一步包括至少一个测量时间,其中所述至少一个测量时间基于所述第一TOA测量的测量时间和所述第二TOA测量的测量时间。
26.根据权利要求25所述的位置服务器,其中所述至少一个测量时间包括相对于所述第一TOA测量的所述测量时间的所述第二TOA测量的所述测量时间或所述第一TOA测量的所述测量时间以及所述第二TOA测量的所述测量时间。
27.根据权利要求26所述的位置服务器,其中所述第一TOA测量的所述测量时间和所述第二TOA测量的所述测量时间与公共参考时间相对。
28.根据权利要求25所述的位置服务器,其中所述第一DL信号和所述第二DL信号包括用于长期演进LTE的定位参考信号PRS,并且所述至少一个测量时间包含PRS定位时机单元、LTE无线电帧单元、LTE子帧单元、系统帧号绕回时机计数、全球定位系统GPS时间、全球导航卫星系统GNSS时间、协调世界时UTC或其组合。
29.根据权利要求25所述的位置服务器,其中所述位置信息进一步包括用于所述参考小区和所述相邻小区中的至少一个的至少一个另外TOA测量和用于所述至少一个另外TOA测量的测量时间。
30.根据权利要求25所述的位置服务器,其中所述位置信息进一步包括由所述移动台使用来自所述参考小区的所述第一DL信号的所述第一TOA测量和来自第二相邻小区的第三DL信号的第三TOA测量生成的第二RSTD,所述位置信息进一步包括所述第三TOA测量的测量时间的指示。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662426157P | 2016-11-23 | 2016-11-23 | |
US62/426,157 | 2016-11-23 | ||
US15/593,153 US11997563B2 (en) | 2017-05-11 | Enhancements to observed time difference of arrival positioning of a mobile device | |
US15/593,153 | 2017-05-11 | ||
PCT/US2017/053231 WO2018097886A1 (en) | 2016-11-23 | 2017-09-25 | Enhancements to observed time difference of arrival positioning of a mobile device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109964141A true CN109964141A (zh) | 2019-07-02 |
Family
ID=62147430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780068622.XA Pending CN109964141A (zh) | 2016-11-23 | 2017-09-25 | 对移动装置的观测到达时间差定位的增强 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3545329A1 (zh) |
CN (1) | CN109964141A (zh) |
WO (1) | WO2018097886A1 (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111132052A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 浙江擎海物联网科技有限公司 | 智慧安全校园定位方法、系统、设备及可读存储介质 |
CN112351489A (zh) * | 2019-08-09 | 2021-02-09 | 株式会社Kt | 用于执行定位的装置和方法 |
WO2021046820A1 (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | 华为技术有限公司 | 一种测量上报方法及装置 |
CN112787780A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 维沃移动通信有限公司 | Srs发射设置方法、信息配置方法、定位方法和相关设备 |
WO2021159296A1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-08-19 | Apple Inc. | RSTD Measurement Report Mapping for NR Positioning |
WO2022022534A1 (en) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Sensing-assisted positioning of mobile devices |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021023056A1 (en) * | 2019-08-02 | 2021-02-11 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Method and apparatus for configuring prs resources, ue and network device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102472809A (zh) * | 2009-08-17 | 2012-05-23 | 诺基亚公司 | 用于对无线用户设备定位的装置和方法 |
CN103004267A (zh) * | 2010-07-16 | 2013-03-27 | Lg电子株式会社 | 在无线通信系统中确定位置的方法及其装置 |
CN104854931A (zh) * | 2012-12-24 | 2015-08-19 | 高通股份有限公司 | 用于在利用多发射天线配置的通信系统中产生定位参考信号的方法及设备 |
CN105393612A (zh) * | 2013-07-12 | 2016-03-09 | 高通股份有限公司 | 提供观测的到达时间差定位参考信号辅助数据 |
US9338591B1 (en) * | 2014-10-09 | 2016-05-10 | Sprint Spectrum L.P. | Systems and methods for managing a location based service on a wireless device in a multi-band communication network |
US20160223641A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Otdoa in unlicensed band for enhancements of horizontal and vertical positioning |
US20160295374A1 (en) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Sony Corporation | Apparatus, systems and methods for mobile network positioning of mtc devices using common reference or synchronization signals |
WO2016182495A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Apparatuses and methods therein for positioning measurements |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014019125A1 (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | 华为技术有限公司 | 用户设备的定位方法、数据发送方法、装置及用户设备 |
KR102086752B1 (ko) * | 2012-12-21 | 2020-03-09 | 주식회사 케이티 | 기지국, 측위 장치, 및 그의 측위 방법 |
KR101539054B1 (ko) * | 2013-01-04 | 2015-07-22 | 주식회사 케이티 | 무선 신호 처리 장치와 위치 측정 장치, 및 그의 위치 측정 방법 |
WO2015145217A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Observed time difference of arrival angle of arrival discriminator |
-
2017
- 2017-09-25 EP EP17780602.3A patent/EP3545329A1/en active Pending
- 2017-09-25 CN CN201780068622.XA patent/CN109964141A/zh active Pending
- 2017-09-25 WO PCT/US2017/053231 patent/WO2018097886A1/en unknown
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102472809A (zh) * | 2009-08-17 | 2012-05-23 | 诺基亚公司 | 用于对无线用户设备定位的装置和方法 |
CN103004267A (zh) * | 2010-07-16 | 2013-03-27 | Lg电子株式会社 | 在无线通信系统中确定位置的方法及其装置 |
CN104854931A (zh) * | 2012-12-24 | 2015-08-19 | 高通股份有限公司 | 用于在利用多发射天线配置的通信系统中产生定位参考信号的方法及设备 |
CN105393612A (zh) * | 2013-07-12 | 2016-03-09 | 高通股份有限公司 | 提供观测的到达时间差定位参考信号辅助数据 |
US9338591B1 (en) * | 2014-10-09 | 2016-05-10 | Sprint Spectrum L.P. | Systems and methods for managing a location based service on a wireless device in a multi-band communication network |
US20160223641A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Otdoa in unlicensed band for enhancements of horizontal and vertical positioning |
US20160295374A1 (en) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Sony Corporation | Apparatus, systems and methods for mobile network positioning of mtc devices using common reference or synchronization signals |
WO2016182495A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Apparatuses and methods therein for positioning measurements |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112351489A (zh) * | 2019-08-09 | 2021-02-09 | 株式会社Kt | 用于执行定位的装置和方法 |
CN112351489B (zh) * | 2019-08-09 | 2023-07-14 | 株式会社Kt | 用于执行定位的装置和方法 |
WO2021046820A1 (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | 华为技术有限公司 | 一种测量上报方法及装置 |
CN114342455A (zh) * | 2019-09-12 | 2022-04-12 | 华为技术有限公司 | 一种测量上报方法及装置 |
CN112787780A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 维沃移动通信有限公司 | Srs发射设置方法、信息配置方法、定位方法和相关设备 |
CN111132052A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 浙江擎海物联网科技有限公司 | 智慧安全校园定位方法、系统、设备及可读存储介质 |
WO2021159296A1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-08-19 | Apple Inc. | RSTD Measurement Report Mapping for NR Positioning |
WO2022022534A1 (en) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Sensing-assisted positioning of mobile devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180146332A1 (en) | 2018-05-24 |
EP3545329A1 (en) | 2019-10-02 |
WO2018097886A1 (en) | 2018-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10477340B2 (en) | Methods and systems for on-demand resource allocation for location determination of a mobile device | |
CN110959123B (zh) | 用于使用异步无线网络来定位移动装置的方法和系统 | |
CN109964141A (zh) | 对移动装置的观测到达时间差定位的增强 | |
US9641984B2 (en) | Support of OTDOA positioning using ambiguous cells | |
US20220065979A1 (en) | Assistance information for sidelink-assisted positioning | |
CN107925549B (zh) | 使用相干及非相干信号采集来支持下行链路定位 | |
US11191054B2 (en) | Method and apparatus for estimating a position of a mobile device using bundled positioning reference signals | |
US8897813B2 (en) | LTE user equipment positioning system and method | |
Zhao | Standardization of mobile phone positioning for 3G systems | |
CN102197315B (zh) | 用于在无线通信网络中进行定位的抵达时间(toa)估计 | |
CN102217393B (zh) | 用于双向测距的方法和装置 | |
CN110520748A (zh) | 用于使用传感器改进移动装置的位置精确度的系统及方法 | |
CN112601970A (zh) | 用于使用部分rf频带的移动设备的位置确定的方法和系统 | |
EP3861683A1 (en) | System and methods for rapid round-trip-time measurement distribution | |
CN115867819A (zh) | 用于设备定位的功率和时间延迟分布报告 | |
US20220003859A1 (en) | Monostatic radar with progressive length transmission | |
US11716231B1 (en) | Waveform designs for JCS in NTN systems | |
US11445470B2 (en) | Position measurement in presence of MBSFN signals | |
US11997563B2 (en) | Enhancements to observed time difference of arrival positioning of a mobile device | |
US20240019524A1 (en) | Reconfigurable intelligent surface (ris)-assisted timing error calibration for mobile device positioning | |
US20240114480A1 (en) | Cross-link interference (cli)-aided hybrid network positioning | |
US20240057018A1 (en) | Los probability map signaling | |
US20240085517A1 (en) | Differential angle of arrival (aoa) for low power mobile device positioning | |
WO2023172816A1 (en) | Reference signal time difference (rstd) measurement and reporting for ntn positioning | |
WO2023154141A1 (en) | Rf sensing for ue positioning using uplink and downlink signals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |