CN113227820A - 可配置参考信号定时差测量(rstd)搜索窗口 - Google Patents

可配置参考信号定时差测量(rstd)搜索窗口 Download PDF

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Abstract

公开了用于提供用于定位的可配置参考信号定时差(RSTD)搜索窗口的方法和装置。在一方面,RSTD搜索窗口基于定位参考信号(PRS)配置而被配置(1310)。RSTD搜索窗口被提供给UE(1320)。多个PRS从网络实体被发送到用户设备(UE),每个PRS具有PRS配置。多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送(1330)。

Description

可配置参考信号定时差测量(RSTD)搜索窗口
相关申请的交叉引用
本专利申请根据35U.S.C.§119要求于2019年1月11日提交的、题为“CONFIGURABLEREFERENCE SIGNAL TIME DIFFERENCE MEASUREMENT(RSTD)SEARCH WINDOW”的希腊专利申请号20190100022,以及于2019年10月11日提交的、题为“CONFIGURABLE REFERENCE SIGNALTIME DIFFERENCE MEASUREMENT(RSTD)SEARCH WINDOW”的美国临时申请号62/914,236和于2020年1月9日提交的、题为“CONFIGURABLE REFERENCE SIGNAL TIME DIFFERENCEMEASUREMENT(RSTD)SEARCH WINDOW”的美国非临时专利申请号16/739,067的优先权,这些申请中的每一个申请均被转让给本受让人并通过引用将其全部内容明确地并入本文。
技术领域
本文描述的各个方面总体上涉及无线通信系统,并且更具体地涉及用于基于观察到达时间差(OTDOA)和多往返时间(RTT)的定位的可配置参考信号定时差(RSTD)搜索窗口。
背景技术
无线通信系统被广泛地部署来提供各种类型的通信内容,诸如语音、数据、多媒体等。典型的无线通信系统是能够通过共享可用的系统资源(例如,带宽、发射功率等)来支持与多个用户的通信的多址系统。这类多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统等。这些系统通常按照以下规范进行部署:由第三代合作伙伴计划(3GPP)提供的长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)、由第三代合作伙伴计划2(3GPP2)提供的超移动宽带(UMB)和演进数据优化(EV-DO)、由电气和电子工程师协会(IEEE)提供的WiFi(也被称为Wi-Fi)802.11等。
除了其他改进之外,第五代移动标准(称为“5G”或“新无线电”(NR))还将实现更高的数据传输速度、更多的连接数量和更出色的覆盖范围。根据下一代移动网络联盟的5G标准旨在为数以万计的用户中的每一位用户提供每秒数十兆比特的数据速率,为办公楼层的数十位工作人员提供每秒1千兆比特的数据速率。为了支持大型传感器部署,应当支持数十万的同时连接。因此,与当前的LTE标准相比,5G移动通信的频谱效率应当得到显著地增强。此外,与当前的标准相比,信令效率应当得到增强,并且应当大幅地降低等待时间。
为了支持陆地无线网络中的位置估计,移动设备可以被配置为测量和报告从两个或更多个网络节点(例如,不同的基站或者属于同一基站的不同的传输点(例如,天线))接收的参考RF信号之间的OTDOA或RSTD。
发明内容
以下呈现了与本文公开的一个或多个方面有关的简要概述。因此,以下概述不应被视为是与所有预期方面有关的广泛概述,也不应将以下概述视为识别了与所有预期方面有关的关键或重要元素或者描绘了与任何特定方面相关联的范围。因此,以下概述的唯一目的是在以下给出的详细描述之前以简化形式呈现出关于与本文公开的机制有关的一个或多个方面的某些概念。
在一方面,一种操作网络实体的方法包括:基于定位参考信号(PRS)配置来确定参考信号定时差(RSTD)搜索窗口;向用户设备(UE)提供RSTD搜索窗口;以及向UE发送多个PRS,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
在一方面,一种网络实体包括:收发器电路;存储器电路;以及处理器电路,其中该收发器电路、存储器电路和处理器电路被配置为:基于PRS配置来配置RSTD搜索窗口;向UE提供RSTD搜索窗口;以及向UE发送多个PRS,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
在一方面,一种网络实体包括:用于基于PRS配置来配置RSTD搜索窗口的部件;用于向UE提供RSTD搜索窗口的部件;以及用于向UE发送多个PRS的部件,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
在一方面,一种存储用于网络实体的计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质包括计算机可执行指令,该计算机可执行指令包括:指示网络实体基于PRS配置来配置RSTD搜索窗口的一个或多个指令;指示网络实体向UE提供RSTD搜索窗口的一个或多个指令;以及指示网络实体向UE发送多个PRS的一个或多个指令,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
在一方面,一种操作UE的方法包括:基于PRS配置来接收RSTD搜索窗口;从网络节点接收多个PRS,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送;以及基于RSTD搜索窗口来确定网络节点与参考节点之间的RSTD。
在一方面,一种UE包括:收发器电路;存储器电路;以及处理器电路,其中该收发器电路、存储器电路和处理器电路被配置为:基于PRS配置来接收RSTD搜索窗口;从网络节点接收多个PRS,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送;以及基于RSTD搜索窗口来确定网络节点与参考节点之间的RSTD。
在一方面,一种UE包括:用于基于PRS配置来接收RSTD搜索窗口的部件;用于从网络节点接收多个PRS的部件,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送;以及用于基于RSTD搜索窗口来确定网络节点与参考节点之间的RSTD的部件。
在一方面,一种存储用于UE的计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质包括计算机可执行指令,该计算机可执行指令包括:指示UE基于PRS配置来接收RSTD搜索窗口的一个或多个指令;指示UE从网络节点接收多个PRS的一个或多个指令,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送;以及指示UE基于RSTD搜索窗口来确定网络节点与参考节点之间的RSTD的一个或多个指令。
在一方面,一种操作位置服务器的方法包括:基于PRS配置来确定RSTD搜索窗口;向UE或服务UE的基站提供RSTD搜索窗口;以及配置要发送到UE的多个PRS,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
在一方面,一种位置服务器包括:收发器电路;存储器电路;以及处理器电路,其中该收发器电路、存储器电路和处理器电路被配置为:基于PRS配置来确定RSTD搜索窗口;向UE或服务UE的基站提供RSTD搜索窗口;以及配置要发送到UE的多个PRS,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
在一方面,一种位置服务器包括:用于基于PRS配置来确定RSTD搜索窗口的部件;用于向UE或服务UE的基站提供RSTD搜索窗口的部件;以及用于配置要发送到UE的多个PRS的部件,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
在一方面,一种存储用于位置服务器的计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质包括计算机可执行指令,该计算机可执行指令包括:指示位置服务器基于PRS配置来确定RSTD搜索窗口的一个或多个指令;指示位置服务器向UE或服务UE的基站提供RSTD搜索窗口的一个或多个指令;以及指示位置服务器配置要发送到UE的多个PRS的一个或多个指令,每个PRS具有PRS配置,其中多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
依据附图和详细描述,与本文公开的各方面相关联的其他目的和优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
附图说明
附图是被呈现来帮助描述本公开的各个方面,并且仅是用于说明这些方面,而不是对其加以限制。
图1示出了根据本公开的各个方面的示例性无线通信系统。
图2A和图2B示出了根据本公开的各个方面的示例无线网络结构。
图3示出了根据本公开的至少一方面的包括与UE进行通信的宏小区eNode B和辅小区eNode B的示例无线通信系统。
图4是具有PRS定位时机的示例LTE子帧序列的结构的图。
图5和图6是示出了针对无线节点所支持的小区的PRS传输的其他方面的图。
图7是示出了用于使用从多个基站获得的信息来确定移动设备的位置的示例性技术的图。
图8A和图8B示出了给定带宽的非子采样子载波与子采样子载波之间的性能比较。
图9是示出了根据本公开的至少一方面的给定带宽的子采样子载波的信道能量响应(CER)和潜在混叠问题的曲线图。
图10示出了根据本公开的至少一方面的关于替代基站而不是服务基站来定义RSTD搜索窗口。
图11示出了根据一个或多个方面的用于无线通信系统的操作频带的示例。
图12示出了根据一个或多个方面的操作频带之间的频率重叠的示例。
图13示出了根据本公开的至少一方面的操作网络实体的方法。
图14示出了根据本公开的至少一方面的操作UE的方法。
图15示出了根据本公开的至少一方面的操作位置服务器的方法。
不同附图中具有相同编号或相同标签的元素将被视为是彼此对应的。具有后跟不同字母后缀的共同数字标签的元素可以对应于共同元素类型的不同示例。因此,例如,图1中的基站102A、102B、102C和102D都是基站的特定示例,当所有示例102A至102D都适用时,可以将其称为基站102。
具体实施方式
本文描述的各个方面总体上涉及无线通信系统,并且更具体地涉及用于基于OTDOA和RTT的定位的可配置RSTD搜索窗口。
在以下描述和相关附图中公开了这些和其他方面,以示出与示例性方面有关的特定示例。在阅读本公开之后,替代方面对于相关领域的技术人员而言将是显而易见的,并且可以在不脱离本公开的范围或精神的前提下被构建和实践。此外,为了不使本文描述的各方面的相关细节模糊,可以不详细地描述或者可以省略公知元素。
措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何方面并不必然被解释为优于或胜过其他方面。同样,术语“方面”不要求所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。
本文使用的术语仅描述特定方面,不应被解释为限制本文公开的任何方面。如本文中所使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一”、“一个”和“所述/该”旨在也包括复数形式。本领域技术人员将进一步理解的是,本文使用的术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。此外,许多方面根据将由例如计算设备的元件执行的动作序列来描述。将认识到的是,本文描述的各种动作可以由特定电路(例如,专用集成电路(ASIC))、由一个或多个处理器执行的程序指令、或者由两者的组合来执行。此外,对于本文描述的每个方面,任何这样的方面的对应形式在本文中可以被实现为例如“配置为”执行所描述的动作“的逻辑”。
如本文中所使用的,术语“用户设备”(“UE”)和“基站”并不旨在是专用于或以其他方式被限定于任何特定的无线电接入技术(RAT),除非另有说明。一般而言,UE可以是由用户用于在无线通信网络上进行通信的任何无线通信设备(例如,移动电话、路由器、平板计算机、膝上型计算机、跟踪设备、可穿戴设备(例如,智能手表、眼镜、增强显示(AR)/虚拟显示(VR)视图器等)、交通工具(例如,汽车、摩托车、自行车等)、物联网(IoT)设备等)。UE可以是移动的或者可以(例如,在某些时候)是静止的,并且可以与无线电接入网络(RAN)通信。如本文中所使用的,术语“UE”可以被互换地称为“接入终端”或“AT”、“客户端设备”、“无线设备”、“订户设备”、“订户终端”、“订户台”、“用户终端”或“UT”、“移动终端”、“移动台”或其变型。通常,UE可以经由RAN与核心网络通信,并且通过核心网络,UE可以与互联网等外部网络以及与其他UE连接。当然,对于UE而言,连接到核心网络和/或互联网的其他机制也是可能的,诸如通过有线接入网络、无线局域网(WLAN)网络(例如,基于IEEE802.11等)等。
基站可以根据与UE通信的几个RAT之一进行操作,这取决于它部署在其中的网络,并且可以替代地被称为接入点(AP)、网络节点、NodeB、演进型NodeB(eNB)、NR节点B(也被称为gNB或gNodeB)等。此外,在某些系统中,基站可以提供纯粹边缘节点信令功能,而在其他系统中,它可以提供额外的控制和/或网络管理功能。UE可以通过其向基站发送信号的通信链路被称为上行链路(UL)信道(例如,反向业务信道、反向控制信道、接入信道等)。基站可以通过其向UE发送信号的通信链路被称为下行链路(DL)或前向链路信道(例如,寻呼信道、控制信道、广播信道、前向业务信道等)。如本文中所使用的,术语业务信道(TCH)可以指UL/反向或DL/前向业务信道。
术语“基站”可以指单个物理发送接收点(TRP)或多个物理TRP,这些物理TRP可以共位或可以不共位。例如,在术语“基站”是指单个物理TRP时,该物理TRP可以是与基站的小区对应的基站的天线。在术语“基站”是指多个共位的物理TRP的情况下,物理TRP可以是基站的天线阵列(例如,如在多输入多输出(MIMO)系统中或在基站采用波束成形的情况下)。在术语“基站”是指多个非共位的物理TRP的情况下,物理TRP可以是分布式天线系统(DAS)(空间上分离的天线的网络,所述天线经由传输介质连接到公共源)或远程无线电头端(RRH)(连接到服务基站的远程基站)。或者,非共位的物理TRP可以是从UE和UE正在测量其参考RF信号的邻近基站接收测量报告的服务基站。因为TRP是基站从其发送和接收无线信号的点,因此,如本文中所使用的,对从基站发送或在基站处接收的引述将被理解为是指基站的特定TRP。
“RF信号”包括给定频率的电磁波,其通过发送器与接收器之间的空间传输信息。如本文中所使用的,发送器可以向接收器发送单个“RF信号”或多个“RF信号”。然而,由于RF信号具备通过多路径信道的传播特性,接收器可以接收与每个发送的RF信号相对应的多个“RF信号”。在发送器与接收器之间不同路径上的相同发送RF信号可以被称为“多路径”RF信号。
图1示出了示例性无线通信系统100。无线通信系统100(其也可以被称为无线广域网(WWAN))可以包括各种基站102和各种UE 104。基站102可以包括宏小区(高功率蜂窝基站)和/或小小区基站(低功率蜂窝基站)。在一方面,宏小区基站可以包括eNB(其中无线通信系统100对应于LTE网络)、gNB(其中无线通信系统100对应于NR网络)或其两者的组合,而小小区基站可以包括毫微微小区、微微小区、微小区等。
基站102可以共同形成RAN,并且通过回程链路122与核心网络170(例如,演进分组核心(EPC)或下一代核心(NGC))相接,并且通过核心网络170去往一个或多个位置服务器172。除了其他功能之外,基站102可以执行与以下中的一个或多个有关的功能:传送用户数据、无线电信道加密和解密、完整性保护、报头压缩、移动性控制功能(例如,切换、双重连接)、小区间干扰协调、连接建立和释放、负载平衡、非接入层(NAS)消息的分发、NAS节点选择、同步、RAN共享、多媒体广播多播服务(MBMS)、订户和设备跟踪、RAN信息管理(RIM)、寻呼、定位和警告消息的传递。基站102可以通过回程链路134直接或间接(例如,通过EPC/NGC)与彼此通信,回程链路134可以是有线的或无线的。
基站102可以与UE 104无线通信。每个基站102可以为各自的地理覆盖区域110提供通信覆盖。在一方面,可以由每个覆盖区域110中的基站102来支持一个或多个小区。“小区”是用于与基站通信的逻辑通信实体(例如,通过某个频率资源,其被称为载波频率、分量载波、载波、频带等),并且可以与标识符(例如,物理小区标识符(PCID)、虚拟小区标识符(VCID))相关联,用于区分经由相同或不同载波频率操作的小区。在某些情况下,可以根据不同的协议类型(例如,机器类型通信(MTC)、窄带物联网(NB-IoT)、增强型移动宽带(eMBB)或其他)来配置不同的小区,这些协议可以为不同类型的UE提供接入。因为小区由特定基站支持,所以,取决于上下文,术语“小区”可以指逻辑通信实体和对其进行支持的基站中的一者或两者。在一些情况下,术语“小区”还可以指基站的地理覆盖区域(例如,扇区),只要载波频率可以被检测到并被用于地理覆盖区域110的某个部分内的通信即可。
虽然相邻宏小区基站102的地理覆盖区域110可以部分地重叠(例如,在切换区域中),但一些地理覆盖区域110可以被更大的地理覆盖区域110大范围地重叠。例如,小型小区基站102’可以具有与一个或多个宏小区基站102的覆盖区域110大范围地重叠的覆盖区域110’。包括小小区基站和宏小区基站的网络可以被称为异构网络。异构网络还可以包括家庭eNB(HeNB),其可以向被称为封闭订户组(CSG)的受限组提供服务。
基站102与UE 104之间的通信链路120可以包括从UE 104到基站102的上行链路(UL)(也称为反向链路)传输和/或从基站102到UE 104的下行链路(DL)(也称为前向链路)传输。通信链路120可以采用MIMO天线技术,包括空间复用、波束成形和/或发射分集。通信链路120可以通过一个或多个载波频率。载波的分配可以相对于DL和UL是不对称的(例如,可以为DL分配比UL更多或更少的载波)。
无线通信系统100还可以包括经由未许可频谱(例如,5GHz)中的通信链路154与WLAN站(STA)152通信的无线局域网(WLAN)接入点(AP)150。当在未许可频谱中通信时,WLANSTA 152和/或WLAN AP 150可以在通信之前执行空闲信道评估(CCA)或先听后说(LBT)过程,以确定该信道是否是可用的。
更具体地,LBT是发送器(例如,上行链路上的UE或下行链路上的基站)在使用信道/子带之前应用CCA的机制。因此,在传输之前,发送器执行CCA检查并在CCA观察时间的持续时间内监听信道/子带,该持续时间不应小于某个阈值(例如,15微秒)。如果信道中的能量水平超过某个阈值(与发送器的发送功率成比例),则可以认为该信道已被占用。如果信道被占用,则发送器应按照某个随机因子(例如,1至20之间的某个数字)乘以CCA观察时间来延迟对介质进行访问的进一步尝试。如果信道未被占用,则发送器可以开始发送。但是,信道上的最大连续传输时间应该小于某个阈值,如5毫秒。
小小区基站102’可以在许可和/或未许可频谱中操作。当在未许可频谱中操作时,小小区基站102’可以采用LTE或NR技术,并且使用与WLAN AP150所使用的相同的5GHz未许可频谱。在未许可频谱中采用LTE/5G的小小区基站102’可以增强对接入网络的覆盖和/或增大接入网络的容量。未许可频谱中的NR可以被称为NR-U。未许可频谱中的LTE可以被称为LTE-U、许可辅助接入(LAA)或MulteFire。
无线通信系统100还可以包括毫米波(mmW)基站180,其可以以mmW频率和/或近mmW频率操作来与UE 182进行通信。极高频(EHF)是电磁频谱中RF的一部分。EHF的范围为30GHz至300GHz,并且波长在1毫米至10毫米之间。在此带中的无线电波可以称为毫米波。近mmW可以向下范围至频率3GHz,同时波长为100毫米。超高频(SHF)带在3GHz与30GHz之间的范围,也称为厘米波。使用mmW/近mmW无线电频带的通信具有高路径损耗和相对较短范围。mmW基站180和UE 182可以利用mmW通信链路184上的波束成形(发送和/或接收)来补偿极高的路径损耗和短距离。此外,将会理解的是,在替代配置中,一个或多个基站102也可以使用mmW或近mmW和波束成形来发送。因此,应当理解,前述说明仅仅是示例,不应被解释为限制本文公开的各个方面。
发送波束成形是一项在特定方向上聚焦RF信号的技术。传统上,当网络节点(例如,基站)广播RF信号时,它会向所有方向(全向)广播信号。通过发送波束成形,网络节点确定给定目标设备(例如,UE)的位置(相对于发送网络节点)并在该特定方向上投射更强的下行链路RF信号,从而为接收设备提供更快(在数据速率方面)且更强的RF信号。为了在发送时改变RF信号的方向性,网络节点可以在对RF信号进行广播的一个或多个发送器中的每一个发送器处控制RF信号的相位和相对幅度。例如,网络节点可以使用天线的阵列(称为“相控阵”或“天线阵列”),这种天线的阵列创建可以被“转向”以指向不同方向的RF波的波束,而无需实际上移动该天线。具体而言,来自发送器的RF电流以正确的相位关系被馈送到各个天线,使得来自不同天线的无线电波能够叠加在一起以增加在所需方向上的辐射,同时进行抵消以抑制在不希望方向上的辐射。
发送波束可以是准共址的,这意味着它们在接收器(例如,UE)看来是具有相同的参数,而不管网络节点本身的发送天线是否实际上共址。在NR中,存在四种类型的准共址(QCL)关系。具体地,给定类型的QCL关系意味着可以从关于源波束上的源参考RF信号的信息得出关于第二波束上的第二参考RF信号的某些参数。因此,如果源参考RF信号是QCL类型A,则接收器可以使用源参考RF信号来估计在同一信道上发送的第二参考RF信号的多普勒频移、多普勒扩展、平均延迟和延迟扩展。如果源参考RF信号是QCL类型B,则接收器可以使用源参考RF信号来估计在同一信道上发送的第二参考RF信号的多普勒频移和多普勒扩展。如果源参考RF信号是QCL类型C,则接收器可以使用源参考RF信号来估计在同一信道上发送的第二参考RF信号的多普勒频移和平均延迟。如果源参考RF信号是QCL类型D,则接收器可以使用源参考RF信号来估计在同一信道上发送的第二参考RF信号的空间接收参数。
在接收波束成形中,接收器使用接收波束来放大在给定信道上检测到的RF信号。例如,接收器可以在特定方向上增加增益设置和/或调整天线阵列的相位设置,从而放大从该方向接收的RF信号(例如,增加其增益水平)。因此,当认为接收器在某个方向上进行波束成形时,这意味着该方向上的波束增益相对于沿着其他方向的波束增益较高,或者该方向上的波束增益与接收器可用的所有其他接收波束在该方向上的波束增益相比是最高的。这导致从该方向接收的RF信号的接收信号强度(例如,参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ)、信干噪比(SINR)等)更强。
接收波束可以在空间上是相关的。空间相关性意味着可以从关于第一参考信号的接收波束的信息中得出第二参考信号的发送波束的参数。例如,UE可以使用特定接收波束从基站接收参考下行链路参考信号(例如,同步信号块(SSB))。然后,UE可以基于接收波束的参数来形成用于向该基站发送上行链路参考信号(例如,探测参考信号(SRS))的发送波束。
注意,“下行链路”波束可以是发送波束,也可以是接收波束,这取决于形成它的实体。例如,如果基站正在形成下行链路波束以向UE发送参考信号,则下行链路波束是发送波束。然而,如果UE正在形成下行链路波束,那么,接收下行链路参考信号的是接收波束。类似地,“上行链路”波束可以是发送波束,也可以是接收波束,这取决于形成它的实体。例如,如果基站正在形成上行链路波束,则它是上行链路接收波束,如果UE正在形成上行链路波束,则它是上行链路发送波束。
在5G中,无线节点(例如,基站102/180、UE 102/180)操作的频谱被划分成多个频率范围:FR1(从450到6000MHz)、FR2(从24250到52600MHz)、FR3(高于52600MHz)以及FR4(在FR1与FR2之间)。在多载波系统(诸如5G)中,其中一个载波频率被称为“主载波”或“锚定载波”或“主服务小区”或“PCell”,而其余的载波频率被称为“辅载波”或“辅服务小区”或“SCell”。在载波聚合中,锚定载波是在UE 102/180以及UE 102/180在其中执行初始无线电资源控制(RRC)连接建立过程或发起RRC连接重建过程的小区所采用的主频率(例如,FR1)上操作的载波。主载波携带所有公共的和特定于UE的控制信道,并且可以是许可频率中的载波(但是,情况并非总是如此)。辅载波是在第二频率(例如,FR2)上操作的载波,一旦在UE104与锚定载波之间建立了RRC连接,就可以对该载波进行配置,并且该载波可以用于提供额外的无线电资源。在一些情况下,辅载波可以是未许可频率中的载波。辅载波可以仅包含必要的信令信息和信号,例如,特定于UE的信令信息和信号可以不存在于辅载波中,这是因为主上行链路及下行链路载波通常都是特定于UE的。这意味着,小区中的不同UE 102/180可以具有不同的下行链路主载波。对于上行链路主载波而言,情况也是如此。网络能够随时更改任何UE 102/180的主载波。例如,这样做是为了平衡不同载波上的负载。因为“服务小区”(无论是PCell还是SCell)对应于某个基站正在通过其进行通信的载波频率/分量载波,所以术语“小区”、“服务小区”、“分量载波”、“载波频率”等可以互换使用。
例如,仍参考图1,宏小区基站102使用的频率之一可以是锚定载波(或“PCell”),宏小区基站102和/或mmW基站180使用的其他频率可以是辅载波(“SCell”)。多个载波的同时发送和/或接收使UE 102/180能够显著地提高其数据发送和/或接收速率。例如,与单个20MHz载波所达到的数据速率相比,多载波系统中的两个20MHz聚合载波理论上将实现增大两倍的数据速率(即40MHz)。
无线通信系统100还可以包括经由一个或多个设备到设备(D2D)对等(P2P)链路间接地连接到一个或多个通信网络的一个或多个UE,诸如UE190。在图1的示例中,UE 190与连接到基站102之一的UE 104之一具有D2D P2P链路192(例如,UE 190可以通过其间接地获得蜂窝连接),并且还与连接到WLAN AP 150的WLAN STA 152具有D2D P2P链路194(UE 190可以通过其间接地获得基于WLAN的互联网连接)。在一个示例中,可以使用任何公知的D2DRAT(诸如LTE直连(LTE-D)、WiFi直连(WiFi-D)、蓝牙
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等)来支持D2D P2P链路192和194。
无线通信系统100还可以包括UE 164,其可以通过通信链路120与宏小区基站102进行通信和/或通过mmW通信链路184与mmW基站180进行通信。例如,宏小区基站102可以支持用于UE 164的PCell和一个或多个SCell,而mmW基站180可以支持用于UE 164的一个或多个SCell。
根据各个方面,图2A示出了示例无线网络结构200。例如,NGC 210(也被称为“5GC”)可以在功能上被视为控制平面功能214(例如,UE注册、认证、网络接入、网关选择等)和用户平面功能212(例如,UE网关功能、对数据网络的接入、IP路由等),它们协同地操作以形成核心网络。用户平面接口(NG-U)213和控制平面接口(NG-C)215将gNB 222连接到NGC210,并且具体连接到控制平面功能214和用户平面功能212。在附加配置中,eNB224也可以经由到控制平面功能214的NG-C 215和到用户平面功能212的NG-U 213而连接到NGC 210。此外,eNB 224可以经由回程连接223直接与gNB 222进行通信。在一些配置中,新RAN 220可以仅具有一个或多个gNB222,而其他配置包括eNB 224和gNB 222中的一者或多者。gNB 222或eNB224可以与UE 204(例如,图1中所描绘的任何UE)进行通信。另一可选方面可以包括位置服务器230,该位置服务器230可以与NGC 210进行通信以为UE 204提供位置辅助。位置服务器230可以被实现为多个分开的服务器(例如,物理上分开的服务器、单个服务器上的不同软件模块、分布在多个物理服务器上的不同软件模块等),或者替代地可以各自对应于单个服务器。位置服务器230可以被配置为支持用于UE 204的一个或多个位置服务,UE 204可以经由核心网络、NGC 210和/或经由互联网(未示出)连接到位置服务器230。此外,位置服务器230可以集成到核心网络的组件中,或者替代地可以位于核心网络的外部。
根据各个方面,图2B示出了另一示例无线网络结构250。例如,NGC 260(也被称为“5GC”)可以在功能上被视为控制平面功能(由接入和移动性管理功能(AMF)/用户平面功能(UPF)264提供)以及用户平面功能(由会话管理功能(SMF)262提供),它们协同地操作以形成核心网络(即NGC260)。用户平面接口263和控制平面接口265将eNB 224连接到NGC 260,并且具体分别连接到SMF 262和AMF/UPF 264。在附加配置中,gNB 222也可以经由到AMF/UPF 264的控制平面接口265以及到SMF 262的用户平面接口263而连接到NGC 260。此外,eNB 224可以经由回程连接223直接与gNB 222进行通信,无论是否具有到NGC 260的gNB直接连接。在一些配置中,新RAN 220可以仅具有一个或多个gNB 222,而其他配置包括eNB224和gNB 222中的一者或多者。gNB 222或eNB 224可以与UE 204(例如,图1中所描绘的任何UE)进行通信。新RAN 220的基站通过N2接口与AMF/UPF264的AMF侧通信,并且通过N3接口与AMF/UPF 264的UPF侧通信。
AMF的功能包括注册管理、连接管理、可达性管理、移动性管理、合法侦听、UE 204与SMF 262之间会话管理(SM)消息的传输、用于路由SM消息的透明代理服务、接入认证和接入授权、针对UE 204与短消息服务功能(SMSF)(未示出)之间的短消息服务(SMS)消息的传输以及安全锚功能性(SEAF)。AMF还与认证服务器功能(AUSF)(未示出)和UE 204进行交互,并接收因为UE 204认证处理而建立的中间密钥。在基于UMTS(通用移动电信系统)订户身份模块(USIM)的认证的情况下,AMF从AUSF检索安全材料。AMF的功能性还包括安全上下文管理(SCM)。SCM从SEAF接收密钥,其将该密钥用于得出特定于接入网络的密钥。AMF的功能还包括用于监管服务的位置服务管理、针对UE 204与位置管理功能(LMF)270之间以及新RAN220与LMF 270之间的位置服务消息的传输、用于与EPS互通的演进分组系统(EPS)携带标识符分配以及UE 204移动性事件通知。此外,AMF还支持非3GPP接入网络的功能。
UPF的功能包括充当RAT内/RAT间移动性的锚点(当适用时)、充当与数据网络(未示出)互连的外部协议数据单元(PDU)会话点、提供分组路由和转发、分组检查、用户平面策略规则执行(例如,门控、重定向、业务定向)、合法侦听(用户平面收集)、业务使用报告、用户平面的服务质量(QoS)处理(例如,UL/DL速率执行、DL中的反射QoS标记)、UL业务验证(服务数据流(SDF)到QoS流映射)、UL和DL中的传输级分组标记、DL分组缓冲和DL数据通知触发以及一个或多个“结束标记”向源RAN节点的发送和转发。
SMF 262的功能包括会话管理、UE互联网协议(IP)地址分配和管理、用户平面功能的选择和控制、在UPF处配置业务定向以将业务路由到正确的目的地、策略执行和QoS的部分控制以及下行链路数据通知。SMF 262通过其与AMF/UPF 264的AMF侧进行通信的接口被称为N11接口。
另一可选方面可以包括LMF 270,该LMF 270可以与NGC 260进行通信以为UE 204提供位置辅助。LMF 270可以被实现为多个分开的服务器(例如,物理上分开的服务器、单个服务器上的不同软件模块、分布在多个物理服务器上的不同软件模块等),或者替代地可以各自对应于单个服务器。LMF270可以被配置为支持用于UE 204的一个或多个位置服务,UE204可以经由核心网络、NGC 260和/或经由互联网(未示出)连接到LMF 270。
图3示出了包括与两个基站(宏小区基站102A和小小区基站102B(例如,图1中的小小区基站102’))进行通信的双模UE 104的示例无线通信系统。UE 104和基站102各自通常包括无线通信设备(由通信设备312、352和362表示),以用于经由至少一个指定RAT与其他网络元件进行通信。根据指定RAT,通信设备312、352和362可以以不同方式被配置用于发送和编码信号(例如,消息、指示、信息等),并且相反地,被配置用于接收和解码信号(例如,消息、指示、信息、导频等)。在一些方面,通信设备312、352和362可以被实现为收发器(发送器和接收器电路的组合),或者实现为单独的发送器和接收器电路。
如本文中所使用的,“收发器”可以包括发送器电路、接收器电路或其组合,但不需要在所有设计中都提供发送和接收功能。例如,当不需要提供完全通信时,可以在一些设计中采用低功能性接收器电路来降低成本(例如,接收器芯片或仅提供低级嗅探的类似电路)。此外,如本文中所使用的,术语“共位(co-locate)”(例如,无线电、接入点、收发器等)可以指各种布置中的一种。例如,位于同一壳体中的组件;由同一处理器托管的组件;处于彼此之间的限定距离内的组件;和/或经由接口(例如,以太网交换机)连接的组件,其中该接口满足任何所需的组件间通信(例如,消息传递)的等待时间要求。
UE 104和基站102还可以各自通常包括通信控制器(由通信控制器314、354和364表示),以用于控制它们各自的通信设备312、352和362的操作(例如,引导、修改、启用、禁用等)。通信控制器314、354和364可以按照各自的主机系统功能性(被示为处理系统316、356和366以及存储器组件318、358和368)操作或者以其他方式与其相结合地操作。在一些方面,处理系统316、356和366可以实现为一个或多个处理器、一个或多个处理器核、数字信号处理器(DSP)、ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)等。在一些设计中,通信控制器314、354和364可以部分地或全部地被归入到各自的主机系统功能性。
如本文将更详细地描述的,通信控制器314包括定位模块324,其可以执行本文描述的用于确定UE 104的位置的UE操作(或促使对该操作的执行)。在一方面,定位模块324可以是存储指令的软件模块,这些指令在由处理系统316执行时使UE 104执行本文描述的UE操作。在另一方面,定位模块324可以是作为执行本文描述的UE操作的处理系统316的一部分或者耦接到处理系统316的电路。在又一方面,定位模块324可以是硬件与软件的组合,诸如UE 104的固件组件或用于UE 104的调制解调器。
此外,尽管在图3中未示出,但是基站102可以各自包括定位模块,该定位模块可以执行或促使执行本文所述的用于确定UE 104的位置的基站操作。在一方面,这样的定位模块可以是存储指令的软件模块,这些指令在由处理系统356/366执行时使基站102执行本文描述的基站操作。在另一方面,这样的定位模块可以是作为执行本文描述的基站操作的处理系统356/366的一部分或者耦接到处理系统356/366的电路。在又一方面,这样的定位模块可以是硬件与软件的组合,诸如基站102的固件组件。
转向更详细地示出的通信,UE 104可以经由许可频谱中的“主”无线链路342与宏小区基站102A发送和/或接收消息。UE 104还可以经由未许可频谱中的“辅”无线链路344与小小区基站102B发送和/或接收消息。因此,小小区基站102B也可以被称为辅小区基站。消息可以包括与各种类型的通信有关的信息(例如,语音、数据、多媒体服务、相关的控制信令等)。一般而言,宏小区基站102A可以依据许可RAT(例如,LTE或5G)经由主无线链路342进行操作。小小区基站102B可以依据未许可RAT(例如,LTE-UnlicensedTM、MulteFireTM、WiFiTM、未许可频谱中的5G等)经由辅无线链路344操作。辅无线链路344可以在感兴趣的公共无线通信介质上操作,该公共无线通信介质在图3中通过示例的方式示出为无线通信介质340,后者可以与其他通信系统和信令方案共享。这种类型的介质可以由与一个或多个发送器/接收器对之间的通信相关联的一个或多个频率、时间和/或空间通信资源(例如,包括跨越一个或多个载波的一个或多个信道)构成。
作为特定示例,无线通信介质340可以对应于在各种RAT之间共享的未许可频带的至少一部分。尽管已经为某些通信系统(例如,由诸如美国联邦通信委员会(FCC)之类的政府实体)保留了不同的许可频带,但这些系统(尤其是采用小小区接入点的系统)最近已将操作扩展到未许可频带(诸如WLAN技术所使用的U-NII带),最主要的是IEEE 802.11x WLAN技术(通常被称为“WiFi”或“Wi-Fi”)。这类系统的示例包括CDMA系统、TDMA系统、FDMA系统、OFDMA系统、SC-FDMA系统等的不同变型。
在图3的示例中,UE 104的通信设备312包括配置为根据宏小区基站102A的许可RAT操作的许可RAT收发器320以及配置为根据小小区基站102B的未许可RAT操作的共位未许可RAT收发器322。作为示例,许可RAT收发器320可以根据LTE或5G技术进行操作,而未许可RAT收发器322可以根据未许可频率中的LTE、未许可频谱中的5G或者WiFi技术进行操作。在一些实现方式中,许可RAT收发器320和未许可RAT收发器322可以包括相同的收发器。
更详细地参考处理系统356和366,在下行链路中,可以将来自网络实体(例如,位置服务器230、LMF 270)的IP分组提供给处理系统356/366。处理系统356/366可以实现用于RRC层、分组数据会聚协议(PDCP)层、无线电链路控制(RLC)层和介质访问控制(MAC)层的功能性。处理系统356/366可以提供与系统信息(例如,主信息块(MIB)、系统信息块(SIB))的广播、RRC连接控制(例如,RRC连接寻呼、RRC连接建立、RRC连接修改和RRC连接释放)、RAT间移动性以及用于UE测量报告的测量配置相关联的RRC层功能性;与报头压缩/解压缩、安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)和切换支持功能相关联的PDCP层功能性;与上层分组数据单元(PDU)的传输、通过自动重发请求(ARQ)的纠错、RLC服务数据单元(SDU)的级联、分段和重组、RLC数据PDU的重分段以及RLC数据PDU的重新排序相关联的RLC层功能性;以及与逻辑信道和传输信道之间的映射、调度信息报告、纠错、优先级处理和逻辑信道优先级相关联的MAC层功能性。
通信设备352/362可以实现与各种信号处理功能相关联的层1功能性。包括物理(PHY)层的层1可以包括传输信道上的检错、传输信道的前向纠错(FEC)编码/解码、交织、速率匹配、到物理信道上的映射、物理信道的调制/解调以及MIMO天线处理。通信设备352/362的发送器(未示出)基于各种调制方案(例如,二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交幅度调制(M-QAM))来处理到信号星座的映射。然后,可以将编码和调制符号分成并行流。然后,可以将每个流映射到正交频率复用(OFDM)子载波,在时域和/或频域中与参考信号(例如,导频)复用,然后再使用快速傅立叶逆变换(IFFT)组合在一起,以产生携带时域OFDM符号流的物理信道。对OFDM流进行空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器的信道估计可以被用于确定编码和调制方案以及用于空间处理。可以从由UE 104发送的参考信号和/或信道条件反馈得出信道估计。然后,可以将每个空间流提供给一个或多个不同的天线。通信设备352/362的发送器可以用各自的空间流调制RF载波以进行传输。
在UE 104处,收发器320/322通过其各自的天线接收信号。收发器320/322恢复被调制到RF载波上的信息,并将该信息提供给处理系统316。收发器320/322实现与各种信号处理功能相关联的层1功能性。收发器320/322可以对信息执行空间处理以恢复去往UE 104的任何空间流。如果多个空间流是去往UE 104,则它们可以由收发器320/322组合成单个OFDM符号流。然后,收发器320/322使用快速傅里叶变换(FFT)将OFDM符号流从时域转换到频域。频域信号包括用于OFDM信号的每个子载波的单独OFDM符号流。通过确定由基站102发送的最可能的信号星座点,每个子载波上的符号以及参考信号被恢复并被解调。这些软判决可以基于由信道估计器计算出的信道估计。然后对软判决进行解码和解交织,以恢复由基站102在物理信道上最初发送的数据和控制信号。然后将数据和控制信号提供给实现层3和层2功能性的处理系统316。
在UL中,处理系统316提供传输与逻辑信道之间的解复用、分组重组装、解密、报头解压缩和控制信号处理,以恢复来自核心网络的IP分组。处理系统316还负责检错。
与结合基站102所进行的DL传输描述的功能性类似,处理系统316提供与系统信息(例如,MIB、SIB)采集、RRC连接以及测量报告相关联的RRC层功能性;与报头压缩/解压缩和安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)相关联的PDCP层功能性;与上层PDU的传输、通过ARQ的纠错、RLC SDU的拼接、分段和重组装、RLC数据PDU的重分段以及RLC数据PDU的重新排序相关联的RLC层功能性;以及与逻辑信道和传输信道之间的映射、MAC SDU在传输块(TB)上的多路复用、来自TB的MAC SDU的解复用、调度信息报告、通过HARQ的纠错、优先级处理和逻辑信道优先化相关联的MAC层功能性。
由信道估计器从基站102所发送的参考信号或反馈得出的信道估计可以由收发器320/322用来选择适当的编码和调制方案,并促进空间处理。可以将由收发器320/322生成的空间流提供给不同的天线。收发器320/322可以用各自的空间流来调制RF载波以进行传输。
按照与结合UE 104处的接收器功能而描述的方式类似的方式,在基站102处处理UL传输。通信设备352/362的接收器(未示出)通过其各自的天线接收信号。通信设备352/362恢复被调制到RF载波上的信息,并将该信息提供给处理系统356/366。
在UL中,处理系统356/366提供传输和逻辑信道之间的解复用、分组重组装、解密、报头解压缩和控制信号处理,以恢复来自UE 104的IP分组。可以将来自处理系统356/366的IP分组提供给核心网络。处理系统356/366还负责检错。
UE 104和基站102的各种组件可以通过数据总线(未示出)与彼此通信。图3的组件可以以各种方式实现。在一些实现方式中,图3的组件可以在一个或多个电路中实现,例如,一个或多个处理器和/或一个或多个ASIC(其可以包括一个或多个处理器)。在此,每个电路可以使用和/或并入至少一个存储器组件,以用于存储由该电路用来提供此功能性的信息或可执行代码。例如,由框312、314、316、318、320、322和324表示的功能性中的一些或者全部可以由UE 104的处理器和存储器组件来实现(例如,通过执行适当的代码和/或通过处理器组件的适当配置)。类似地,由框352、354、356和358表示的功能性中的一些或者全部可以由基站102A的处理器和存储器组件来实现(例如,通过执行适当的代码和/或通过处理器组件的适当配置)。此外,由框362、364、366和368表示的功能性中的一些或者全部可以由基站102B的处理器和存储器组件来实现(例如,通过执行适当的代码和/或通过处理器组件的适当配置)。为了简单起见,各种操作、动作和/或功能在本文中被描述为“由UE”、“由基站”、“由定位实体”等执行。然而,如将理解的,这样的操作、动作和/或功能实际上可以由UE、基站、定位实体等的特定组件或组件的组合执行,诸如处理系统316、356和366、通信设备312、352和362、通信控制器314、354和364等。
为了支持陆地无线网络中的位置估计,UE 104可以被配置为测量和报告从两个或更多个网络节点(例如,不同的基站102或者属于同一基站102的不同TRP(例如,天线阵列))接收的参考RF信号之间的OTDOA。这样的参考信号在LTE中可以被称为定位参考信令(PRS)信号并且在5G中被称为导航参考信令(NRS)信号。如本文中所使用的,术语“定位参考信号”或PRS是指LTE PRS、5G NRS或可用于定位的任何其他类型的参考信号,诸如小区特定参考信号(CRS)、跟踪参考信号(TRS)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)、主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)等。
如下文进一步讨论的,OTDOA是一种针对使用NR来提供无线接入的无线网络的定位方法,也是一种多点定位方法,在此方法中,UE 104测量由不同的网络节点对(例如,基站102、基站102的天线等)发送的特定参考RF信号(例如,PRS、CRS、CSI-RS等)之间的时间差(称为RSTD),并将这些时间差报告给位置服务器(诸如位置服务器230、LMF 270)或者根据这些时间差自行计算位置估计。
图4示出了具有PRS定位时机的示例子帧序列400的结构。子帧序列400可以适用于通信系统100中来自基站102的PRS信号的广播。尽管图4提供了用于LTE的子帧序列的示例,但是,对于其他通信技术/协议(诸如NR)而言,可以实现类似的或不同的子帧序列实现方式。在图4中,在水平方向上表示时间(例如,在X轴上),其中时间从左到右递增,在垂直方向上表示频率(例如,在Y轴上),其中频率从下到上递增(或递减)。如图4所示,下行链路和上行链路无线电帧410每个可以具有10毫秒(ms)的持续时间。对于下行链路频分双工(FDD)模式,在所示出的实施例中,无线电帧410被组织成十个子帧412,每个子帧具有1ms的持续时间。每个子帧412包括两个时隙414,每个时隙例如具有0.5ms的持续时间。
在频域中,可用带宽可以被划分成均匀间隔的正交子载波416。例如,对于使用例如15kHz间隔的正常长度循环前缀,子载波416可以被分组成由十二(12)个子载波构成的组。包括12个子载波416的每个分组被称为资源块(RB),并且在以上示例中,资源块中的子载波数量可以被写为
Figure BDA0003133016000000201
对于给定的信道带宽,每个信道422(其也被称为传输带宽配置422)上可用资源块的数量被表示为
Figure BDA0003133016000000202
例如,对于以上示例中的3MHz信道带宽,每个信道422上可用资源块的数量由
Figure BDA0003133016000000203
给出。
在图1所示的通信系统100中,基站102(诸如宏小区基站102A或者小小区基站102B至110D中的任何一个)可以根据与图4和(稍后所述)图5中所示的帧配置类似或相同的帧配置来发送支持PRS信号(即,下行链路(DL)PRS)的帧或其他物理层信令序列,其可以被测量并用于UE(例如,UE 104)位置确定。如所指出的,其他类型的无线节点和基站(例如,gNB或WiFi AP)也可以被配置为发送以与图4和图5中描绘的方式类似(或相同)的方式配置的PRS信号。由于无线节点或基站所进行的PRS发送针对的是无线电范围内的所有UE,因此,也可以考虑由无线节点或基站发送(或广播)PRS。
PRS可以由无线节点(例如,基站102)在适当配置之后发送(例如,由操作和维护(O&M)服务器)。PRS可以在被分组为多个定位时机的特殊定位子帧中被发送。PRS时机可以被分组为一个或多个PRS时机组。例如,在LTE中,PRS定位时机可以包括数量为NPRS个连续定位子帧,其中数量NPRS可以在1至160之间(例如,可以包括值1、2、4和6以及其他值)。针对由无线节点支持的小区的PRS定位时机可以按时间间隔(由数量为TPRS的毫秒(或子帧)时间间隔标示)周期性地发生,其中TPRS可以等于5、10、20、40、80、160、320、640或1280(或任何其他适当的值)。作为示例,图4示出了定位时机的周期性,其中NPRS 418等于4,并且TPRS 420大于或等于20。在一些方面,TPRS可以按照各连续定位时机的开始之间的子帧数量来测量。
如本文所述,在一些方面,可以由位置服务器230或LMF 270针对“参考小区”和相对于该“参考小区”的一个或多个“邻近小区”或“相邻小区”,将OTDOA辅助数据提供给UE104。例如,辅助数据可以提供每个小区的中心信道频率、各种PRS配置参数(例如,NPRS、TPRS、静默序列、跳频序列、PRS ID、PRS带宽)、小区全局ID、与定向PRS相关联的PRS信号特性和/或其他适用于OTDOA或某个其他位置方法的小区相关参数。
通过在OTDOA辅助数据中指示针对UE 104的服务小区(例如,其中参考小区被指示为服务小区),可以有助于由UE 104进行的基于PRS的定位。
在一些方面,OTDOA辅助数据还可以包括“预期RSTD”参数,这些“预期RSTD”参数向UE 104提供关于该UE 104预期在参考小区与每个邻近小区之间的当前位置处测得的RSTD值的信息,以及该预期RSTD参数的不确定性。预期RSTD以及相关联的不确定性可以为UE104定义UE 104预期在其内测量RSTD值的搜索窗口。在5G NR中,预期RSTD值是单一值,其被定义为UE 104预期测量(在UE 104的位置处)的RSTD。预期RSTD的值范围为+/-500微秒(μs)。当用于DL定位测量的任何资源都位于FR1中时,预期RSTD的不确定性的值范围为+/-32μs。当用于DL定位测量的所有资源都位于FR2中时,预期RSTD的不确定性的值范围为+/-8μs。OTDOA辅助信息还可以包括PRS配置信息参数,这些参数允许UE 104确定PRS定位时机相对于针对参考小区的PRS定位时机何时在从各个邻近小区接收到的信号上发生,并且确定从各个小区发送的PRS序列,以便测量信号到达时间(ToA)或RSTD。
通过使用RSTD测量、每个小区的已知绝对或相对传输定时以及用于参考小区和相邻小区的无线节点物理发送天线的已知位置,UE 104的位置可以被计算出(例如,由UE 104或由位置服务器230/LMF 270)。更具体地,邻近小区“k”相对于参考小区“Ref”的RSTD可以被给定为(TOAk-TOARef),其中TOA值可以通过对一个子帧持续时间(1ms)取模来测量,以去除在不同时间测量不同子帧的影响。针对不同小区的TOA测量可以然后被转换成RSTD测量,并且由UE 104发送给位置服务器230/LMF 270。通过使用(i)RSTD测量、(ii)每个小区的已知绝对或相对传输定时、(iii)用于参考小区和相邻小区的物理发送天线的已知位置,和/或(iv)诸如传输方向的定向PRS特性,可以确定UE 104的位置。
用于传输PRS的资源元素的集合称为“PRS资源”。资源元素的集合可以跨越频域中的多个物理资源块(PRB)和时域中时隙414内的N个(例如,1个或多个)连续符号。在给定OFDM符号中,一个PRS资源占用连续的PRB。PRS资源至少由以下参数描述:PRS资源标识符(ID)、序列ID、梳尺寸-N、频域中的资源元素偏移、起始时隙和起始符号、每个PRS资源的符号数(即,PRS资源的持续时间)以及QCL信息(例如,具有其他DL参考信号的QCL)。当前,支持一个天线端口。梳尺寸表示每个符号中携带PRS的子载波数。例如,梳-4的梳尺寸意味着给定符号的每第四个子载波携带PRS。
“PRS资源集”是用于传输PRS信号的PRS资源的集合,其中每个PRS资源都具有PRS资源ID。另外,PRS资源集中的PRS资源与同一个TRP相关联。PRS资源集由PRS资源集ID识别,并且可以与基站的天线面板所发送的特定TRP(由小区ID识别)相关联。PRS资源集中的PRS资源ID与从单个TRP(其中TRP可以发送一个或多个波束)发送的单个波束(和/或波束ID)相关联。即,PRS资源集的每个PRS资源可以在不同的波束上发送,因此,“PRS资源”(或简称为“资源”)也可以被称为“波束”。需要注意的是,这对UE是否知晓TRP和在其上发送PRS的波束没有任何影响。
“PRS实例”或“PRS时机”是周期性重复的、在其中预期发送PRS的时间窗口(例如,一组一个或多个连续时隙)的一个实例。PRS时机也可以被称为“PRS定位时机”、“PRS定位实例”、“定位时机”、“定位实例”,或者简称为“时机”或“实例”。
图5示出了无线节点(如基站102)支持的小区的示例性PRS配置500。同样,在图5中假设了用于LTE的PRS传输,但是,与图5中所示和描述的各方面相同或类似的PRS传输的各方面可以应用于NR和/或其他无线技术。图5示出了如何通过系统帧编号(SFN)、小区特定子帧偏移(ΔPRS)552和PRS周期性(TPRS)520来确定PRS定位时机。通常,小区特定PRS子帧配置由包括在OTDOA辅助数据中的“PRS配置索引”IPRS定义。PRS周期性(TPRS)520和小区特定子帧偏移(ΔPRS)是基于PRS配置索引IPRS定义的,如下表1所示。
Figure BDA0003133016000000221
Figure BDA0003133016000000231
表1
PRS配置是参考发送PRS的小区的系统帧编号(SFN)而定义的。对于包括第一PRS定位时机的NPRS个下行链路子帧中的第一子帧,PRS实例可以满足:
Figure BDA0003133016000000232
其中,nf是SFN(其中0≤nf≤1023),ns是由nf定义的无线电帧内的时隙编号(其中0≤ns≤19),TPRS是PRS周期性520,ΔPRS是小区特定子帧偏移552。
如图5所示,小区特定子帧偏移ΔPRS 552可以根据从系统帧编号0(时隙‘编号0’,标记为时隙550)起到第一个(后续的)PRS定位时机的开始而发送的子帧数量来定义。在图5的示例中,在连续的PRS定位时机518a、518b和518c中的每一个中的连续定位子帧(NPRS)的数量等于4。
在一些方面,当UE 104接收特定小区的OTDOA辅助数据中的PRS配置索引IPRS时,UE104可以使用表1来确定PRS周期性TPRS 520和PRS子帧偏移ΔPRS。然后,当在小区中调度PRS时(例如,使用等式(1)),UE 104可以确定无线电帧、子帧和时隙。OTDOA辅助数据可以由例如位置服务器172确定,并且包括用于参考小区和由各种无线节点支持的多个邻近小区的辅助数据。
通常,来自网络中所有使用相同频率的小区的PRS时机在时间上是对齐的,并且相对于网络中使用不同频率的其他小区可以具有固定的已知时间偏移(例如,小区特定子帧偏移552)。在SFN同步网络中,所有无线节点(例如,基站102)可以在帧边界和系统帧编号上对齐。因此,在SFN同步网络中,各种无线节点支持的所有小区可以将相同的PRS配置索引用于PRS传输的任何特定频率。另一方面,在SFN异步网络中,各种无线节点可以在帧边界上对齐,但不会在系统帧编号上对齐。因此,在SFN异步网络中,每个小区的PRS配置索引可以由网络单独地配置,以便PRS时机在时间上对齐。
UE 104可以确定用于OTDOA定位的参考小区和邻近小区的PRS时机的定时,前提是UE 104可以获得小区中的至少一个小区(例如,参考小区或服务小区)的小区定时(例如,SFN)。然后,可以由UE 104基于例如来自不同小区的PRS时机发生重叠的假设来得出其他小区的定时。
对于LTE系统,用于发送PRS(例如,用于OTDOA定位)的子帧的序列可以由多个参数表征和定义,如前所述,所述参数包括:(i)保留的带宽块(BW)、(ii)配置索引IPRS、(iii)持续时间NPRS、(iv)可选的静默样式;以及(v)静默序列周期性TREP,其可以作为(iv)中静默样式(当存在时)的一部分被隐含地包括。在一些情况下,在PRS占空比相当低的情况下,NPRS=1,TPRS=160个子帧(相当于160ms),BW=1.4、3、5、10、15或20MHz。为了增大PRS占空比,NPRS值可以增大到六(即NPRS=6),带宽(BW)值可以增大到系统带宽(即,在LTE的情况下BW=LTE系统带宽)。具有较大的NPRS(例如,大于六)和/或较短的TPRS(例如,小于160ms)的扩展PRS(最多可达全占空比(即NPRS=TPRS))也可以用于后续版本的LPP。定向PRS可以如刚描述的那样进行配置,并且可以例如使用低PRS占空比(例如,NPR=1,TPRS=160个子帧)或高占空比。
图6示出了LTE中包括PRS静默序列的示例性PRS配置600。与图5一样,图6示出了如何通过SFN、小区特定子帧偏移(ΔPRS)652和PRS周期性(TPRS)620来确定PRS定位时机。如图6所示,小区特定子帧偏移ΔPRS652可以根据从系统帧编号0(时隙‘编号0’,标记为时隙650)开始到第一个(后续的)PRS定位时机的起始而发送的子帧数量来定义。在图6的示例中,在连续的PRS定位时机618a和618b中的每一个中的连续定位子帧(NPRS)的数量等于4。
在每个定位时机内,PRS通常以恒定功率发送。PRS也可以以零功率(即被静默)发送。当不同小区之间的PRS信号因为同时或几乎同时地发生而重叠时,关闭定期调度的PRS传输的静默可能是很有用的。在这种情况下,来自某些小区的PRS信号可以被静默,而来自其他小区的PRS信号被发送(例如,在恒定功率下)。静默可以帮助UE(诸如UE 104)对未被静默的PRS信号进行信号采集以及ToA和RSTD测量(通过避免来自已经被静默的PRS信号的干扰)。例如,当UE 104从一个基站102接收的(强)PRS信号被静默时,来自相邻基站102的(弱)PRS信号可以被UE 104更容易地检测到。静默可以被视为针对特定小区的给定定位时机不发送PRS。可以使用比特串向UE 104信令通知静默样式(也被称为静默序列)。例如,在被信令通知以指示静默样式的比特串中,如果位置j处的比特被设置为‘0’,则UE 104可以推断出PRS针对第j个定位时机被静默。
参考图6,静默序列周期性TREP630包括两个连续的PRS定位时机618a和618b,后跟两个连续的静默PRS定位时机618c和618d。在LTE中,小区的PRS静默配置仅由周期性静默序列(例如,静默序列周期性TREP630)定义,这与非周期性或半持续静默序列相反。因此,其后跟着两个连续的静默PRS定位时机618c和618d的两个连续的PRS定位时机618a和618b将针对下一个静默序列周期性TREP630重复。
为了进一步提高PRS的可测性,定位子帧可以是在没有用户数据信道的情况下被发送的低干扰子帧。因此,在理想地同步的网络中,PRS可以接收来自具有相同PRS样式索引(即,具有相同频移)的其他小区的PRS(而不是来自数据传输)的干扰。在LTE中,频移例如被定义为针对小区或其他发送点(TP)的PRS ID的函数(标示为
Figure BDA0003133016000000251
)或在未指派PRS ID的情况下为物理小区标识符(PCI)的函数(标示为
Figure BDA0003133016000000252
),其导致有效频率重用因子为6。
还是为了提高PRS的可测性(例如,在PRS带宽被限制为诸如具有与1.4MHz带宽相对应的仅6个资源块时),针对连续PRS定位时机(或连续PRS子帧)的频带可以按已知且可预测的方式经由跳频而被改变。另外,由无线节点支持的小区可以支持不止一个PRS配置(例如,PRS配置400/500),其中每个PRS配置可以包括特异的频率偏移(vshift)、特异的载波频率、特异的带宽、特异的代码序列和/或具有每定位时机特定数量的子帧(NPRS)和特定周期性(TPRS)的PRS定位时机的特异序列。在一些实现方式中,在小区中支持的一个或多个PRS配置可以用于定向PRS,并且可以随后具有附加的特异特性(诸如特异的传输方向、特异的水平角度范围和/或特异的垂直角度范围)。PRS的进一步增强还可以由无线节点来支持。
图7示出了根据本公开的各个方面的示例性无线通信系统700。在图7的示例中,UE704(例如,本文描述的任何一个UE)正尝试计算对其位置的估计,或者辅助另一实体(例如,基站或核心网络组件、另一UE、位置服务器、第三方应用等)计算对其位置的估计。UE 704可以使用RF信号以及用于调制RF信号和交换信息分组的标准化协议来与多个基站702-1、702-2和702-3(统称为基站702)进行无线通信,这些基站可以对应于本文描述的任何基站。通过从所交换的RF信号中提取不同类型的信息并利用无线通信系统700的布局(即,基站位置、几何形状等),UE 704可以确定其位置,或者可以辅助确定其在预定义参考坐标系中的位置。在一方面,UE 704可以使用二维坐标系来指定其位置;然而,本文中所公开的各方面不限于此,并且还可以适用于在预期额外维度的情况下使用三维坐标系来确定位置。另外,尽管图7示出了一个UE 704和三个基站702,但是如将认识到的那样,可以存在更多的UE704以及更多或更少的基站702。
为了支持位置估计,基站702可以被配置为向其覆盖区域中的UE 704广播参考RF信号(例如,PRS、CRS、CSI-RS、同步信号等),以使得UE 704能够测量这样的参考RF信号的特性。例如,UE 704可以使用OTDOA定位方法,并且UE 704可以测量由不同网络节点对(例如,基站702、基站702的天线等)发送的特定参考RF信号(例如,PRS、CRS、CSI-RS等)之间的RSTD。
通常,在参考网络节点(例如,图7的示例中的基站702-1)与一个或多个邻近网络节点(例如,图7的示例中的基站702-2和702-3)之间测量RSTD。针对OTDOA的任何单一定位使用,参考网络节点对于UE 704所测量的所有RSTD保持相同,并且参考网络节点通常会对应于用于UE 704的服务小区或者在UE 704处具有良好信号强度的另一个附近小区。在一方面,在测量的网络节点是基站所支持的小区的情况下,邻近网络节点通常会是与参考小区的基站不同的基站所支持的小区,并且在UE 704处可以具有良好或较差的信号强度。位置计算可以基于测量的时间差(例如,RSTD)以及对网络节点的位置和相对传输定时的了解(例如,关于网络节点是否被准确地同步,或者关于每个网络节点是否以相对于其他网络节点的一些已知时间差进行发送)。
为了辅助定位操作,位置服务器(例如,位置服务器230、LMF 270)可以向参考网络节点(例如,图7的示例中的基站702-1)和相对于参考网络节点的邻近网络节点(例如,图7的示例中的基站702-2和702-3)的UE 704提供OTDOA辅助数据。例如,辅助数据可以提供每个网络节点的中心信道频率、各种参考RF信号配置参数(例如,连续定位子帧的数量、定位子帧的周期性、静默序列、跳频序列、参考RF信号ID、参考RF信号带宽)、网络节点全局ID和/或适用于OTDOA的其他小区相关参数,如上所述。OTDOA辅助数据还可指示作为参考网络节点的UE 704的服务小区。
在一方面,尽管位置服务器(例如,位置服务器230、LMF 270)可以向UE 704发送辅助数据,但替代地,辅助数据可以直接源自网络节点(例如,基站702)本身(例如,在周期性地广播的开销消息等中)。或者,UE 704可以在不使用辅助数据的情况下检测邻近网络节点本身。
在图7的示例中,基站702-1的参考小区与基站702-2和702-3的相邻小区之间的测量时间差表示为τ21和τ31,其中,τ1、τ2和τ3分别表示参考RF信号从基站702-1、702-2和702-3的发送天线到UE 704的传输时间,并且包括在UE 704处的任何测量噪声。然后,UE704可以将针对不同网络节点的ToA测量转换为RSTD测量并且(可选地)将其发送到位置服务器。通过使用(i)RSTD测量、(ii)每个网络节点的已知绝对或相对传输定时、(iii)用于参考小区和邻近网络节点的物理发送天线的已知位置和/或(iv)定向参考RF信号特性(诸如传输方向),可以(由UE 704或位置服务器)确定UE 704的位置。
UE 704处距离基站i的最短路径的ToA Ti
Figure BDA0003133016000000271
其中,Di是具有位置(qi)的基站i与具有位置(p)的UE 704之间的欧几里德距离,c是空气中的光速(299700km/s),并且qi通过小区信息数据库得知。欧几里德距离(即两点之间的线距)由下式给出:
Figure BDA0003133016000000272
其中,D是地球表面两点之间的距离,R是地球半径(6371公里),
Figure BDA0003133016000000273
Figure BDA0003133016000000274
分别是第一点的纬度(用弧度表示)和第二点的纬度(用弧度表示)β1、β2分别是第一点的经度(用弧度表示)和第二点的纬度(用弧度表示)。
为了识别出由给定网络节点发送的参考RF信号的ToA,UE 104首先联合处理该网络节点(例如,基站702)在其上发送参考RF信号的信道上的所有资源元素(RE),并执行傅里叶逆变换将接收到的RF信号转换为时域。接收到的RF信号到时域的转换被称为信道能量响应(CER)的估计。CER显示了信道上随时间变化的峰值,因此,最早的“显著”峰值应该对应于参考RF信号的ToA。通常,UE将使用与噪声相关的质量阈值来过滤掉虚假的局部峰值,从而大概正确地识别信道上的显著峰值。例如,UE 704可以选择作为CER的最早局部最大值的ToA估计,其比CER的中值高至少X dB并且比信道上的主峰值低最大Y dB。UE 704为来自每个网络节点的每个参考RF信号确定CER,以便确定来自不同网络节点的每个参考RF信号的ToA。
当UE 704自身通过使用OTDOA测量时间差来获得位置估计时,可以由位置服务器(例如,位置服务器230、LMF 270)向UE 704提供必要的附加数据(例如,网络节点的位置和相对传输定时)。在一些实现方式中,可以(例如,由UE 704自身或由位置服务器)从OTDOA测量时间差和UE 704所进行的其他测量(例如,来自全球定位系统(GPS)或其他全球导航卫星系统(GNSS)卫星的信号定时的测量)获得UE 704的位置估计。在这些被称为混合定位的实现方式中,OTDOA测量可能有助于获得UE 704的位置估计,但却可能无法完全地确定位置估计。
上行链路到达时间差(UTDOA)是一种与OTDOA类似的定位方法,但却是基于由UE(例如,UE 704)发送的上行链路参考RF信号。此外,网络节点和/或UE 704处的发送和/或接收波束成形可以在小区边缘处启用宽带带宽,进而提高精度。波束细化还可以利用NR中的信道互易性过程。
如本文中所使用的,“网络节点”可以是基站(例如,基站102)、基站的小区(例如,基站102的小区)、远程无线电头端、基站的天线(例如,基站102的天线,其中基站的天线位置与基站本身的位置不同),基站的天线阵列(例如,基站102的天线阵列,其中天线阵列的位置与基站本身的位置不同)或者能够发送参考RF信号的任何其他网络实体。此外,如本文中所使用的,“网络节点”可以指网络节点或UE。
在本文中使用术语“位置估计”来指代对UE(例如,UE 104)的位置的估计,该估计可以是地理方面的(例如,可以包括纬度、经度以及可能的高度)或者是市政方面的(例如,可以包括街道地址、建筑物称谓或者建筑物或街道地址内或附近的精确点或区域,诸如建筑物的特定入口、建筑物中的特定房间或套房或者地标(诸如市镇广场))。位置估计也可以被称为“地点”、“位置”、“定点”、“位置定点”、“地点定点”、“地点估计”、“定点估计”或某个其他术语。获得位置估计的方式一般可以被称为“定位”、“定址”或“位置确定”。用于获得位置估计的特定解决方案可以被称为“位置解决方案”。作为位置解决方案的一部分的用于获得位置估计的特定方法可以被称为“位置方法”或称为“定位方法”。
图8A和图8B示出了梳-1与梳-4之间的性能比较。如本文中所使用的,术语“梳-N”表示在没有频率交错(即,携带PRS的所有OFDM符号在相同子载波上包含PRS)的情况下,给定符号的给定带宽的每N个子载波中的1个包含PRS。应当理解,对于梳-1,传输带宽的每个子载波包含PRS,而在梳-4的情况下,传输带宽的每4个子载波中的1个包含PRS。在图8A中,每个阴影块代表包含PRS的资源元素/子载波。梳1(全梳)的图810表示每个子载波具有可以由UE获得的PRS。应当理解,并非所有的PRS都必须在同一个OFDM符号中,而是可以分散在各个OFDM符号之间。无论如何,UE都将在每个子载波/频调中对PRS进行采样。
相比之下,梳-4样式(没有额外的频率交错)的图820是以没有要采样的PRS若干资源元素/子载波(例如,空块)以及每第四个子载波/频调中的PRS来示出。图8B是示出了梳-1PRS配置与梳-4PRS配置之间的性能差异的曲线图850。可以看出,性能损失出现在累积分布函数(CDF)的尾部(60%百分比之后)。梳-4具有6dB的每资源元素能量(EPRE)比率。虽然采用梳-1配置的性能更好,但它也增加了开销并降低了给定子帧的有效带宽,因此,有利的做法是在子帧中将少于全部的子载波用于PRS传输。
图9是示出了梳-4CER和潜在混叠问题的曲线图900。如果小区距离较远,则可能会因为频域子采样而出现混叠(aliasing)。例如,在梳-4PRS配置中,如图所示,频域中的子采样会产生多个峰(四个)。可以基于光速和时间差来假设距每个峰的距离(x轴,单位为米(m))。如图所示,各峰之间大约为1000m。此外,如图所示,检测到的最强峰910是真实峰920的混叠。这可以产生2500m的偏移,如图9的示例所示。当使用小于梳-1的PRS配置时,通过基于UE的估计位置来建立RSTD搜索窗口,可以缓解混叠问题。例如,RSTD搜索窗口950在100m位置附近可以是-2μs到+2μs。在使用RSTD搜索窗口950的情况下,真实峰920将被检测到而混叠峰910会被丢弃,并且正确位置将被识别出。还将理解的是,允许的RSTD搜索窗口是基于PRS配置和/或频率范围(例如,FR1、FR2)。如果存在未对频域进行完全采样的PRS配置,则不确定性窗口的允许/最大尺寸应当是不同的,以便解决不同的PRS配置。例如,如果允许的RSTD搜索窗口950太大,则其不会防止对混叠峰(例如910)的检测,因此,允许的RSTD搜索窗口应该小于由子采样引起的峰到峰距离。
如上所述,在LTE系统中,可以提供以预期RSTD参数为中心的搜索窗口,并且搜索窗口的尺寸可以是预期RSTD不确定性参数。然而,RSTD搜索窗口不确定性和分辨率在LTE中是恒定的。这两个值共同为UE定义了可以找到RSTD的搜索窗口。预期RSTD在LTE定位协议(LPP)中编码为-8192至+8191(14比特)之间的整数值。因此,搜索窗口最大范围为-8192×3×Ts;+8191×3×Ts,其中Ts=1/(15000×2048)秒,这导致搜索窗口范围为大约-0.8ms到+0.8ms。这一值范围还支持“部分同步”的PRS时机(其中发送的PRS位置时机之间的最大偏移不能超过半个子帧(0.5毫秒))。例如,如果Tx是目标UE处辅助数据参考小区的子帧X的开始的接收时间,则目标UE可以假设:邻近小区的与子帧X最接近的子帧的开始在以Tx为中心的、尺寸为[-expectedRSTD-Uncertainty×3×Ts,expectedRSTD-Uncertainty×3×Ts]的搜索窗口内被接收到。不确定性表示预期RSTD的不确定性,并且与位置服务器对目标UE位置的先验估计有关。然而,此粗略范围是不可配置的并且可能有助于子帧不对齐,但对频率子采样和符号级混叠而言没有帮助,如上文所讨论的以及如图9中所示的。
对于PRS的不同结构,RSTD搜索窗口的允许范围可以是不同的,因而也是可配置的。例如,对于没有频域交错的梳-12PRS配置,与PRS配置为梳-N且N小于12的情况相比,或者如果存在频域交错(其可以允许所有子载波中的PRS),搜索窗口和/或分辨率的范围可能只允许采用更小的值。应当理解,频域交错有效地减少到梳-1PRS配置(尽管不是在单个符号中进行发送)。在没有频域交错的情况下,PRS将仅可用于在频域中给定带宽的子载波子集中进行采样。需要注意的是,即使存在频率交错,在一个或多个带宽更大的子带上进行PRS传输也仍将是对频域中给定带宽的子载波子集进行采样的示例。
LTE支持单一参数集(子载波间隔(15kHz)和符号长度等)。相比之下,NR可以支持多个参数集(numerology),例如,可以使用15kHz、30kHz、60kHz、120kHz和240kHz或更大的子载波间隔。下面提供的表2列出了不同NR参数集的一些各种参数。
Figure BDA0003133016000000311
表2
在一个示例中,如果存在子载波间隔为120kHz的给定参数集,那么在125μs时隙中,可以适用14个OFDM符号。给定梳-12PRS配置,主峰将在时域中每1/12个符号进行重复或重复12次,即每个为125×1000/(14×12)=744ns。因此,RSTD搜索窗口的允许范围不应超过744ns的尺寸,并且优选地是更小的。如果搜索窗口超过了744ns,则可能会出现错误的峰。将会理解的是,上面讨论的子帧级不确定性是在0.8ms的量级上。相比之下,基于上述PRS配置,RSTD搜索窗口的允许范围在700ns的量级上。因此,子帧级的不确定性窗口在防止符号级混叠方面不存在优势。一般而言,对于T ms尺寸的时隙中的梳-N PRS配置,RSTD搜索窗口的允许范围不应大于T×1000/(14×N)ns。
类似地,对于不同的梳类型PRS配置,分辨率可能不同于上述LTE中提供的固定值(例如,K×Ts,K=3)。如本文中所使用的,分辨率与预期RSTD的两个连续值之间以时间为单位的间隔有关。例如,在LTE中,分辨率为3*Ts,这是因为预期RSTD在LPP中被编码为-8192至+8191(14比特)之间的整数值,其中搜索窗口最大范围为-8192×3×Ts;+8191×3×Ts,其中Ts=1/(15000×2048)秒,这导致搜索窗口范围为大约-0.8ms到+0.8ms。
通常,对于梳-N PRS配置(其中,RSTD搜索窗口的允许范围较小),分辨率也是更小的值。可能的分辨率值可以取决于参数集,也就是说,对于不同的参数集,可以允许不同的分辨率值。此外,可以相对于Tc来计算分辨率,从而更好地解决NR参数集。在整个说明书中,除非另有说明,否则,时域中各个场的尺寸可以用时间单位Tc=1/(Δfmax·Nf)来表示,其中,Δfmax=480·103Hz且Nf=4096。常数k=Ts/Tc=64,其中,Ts=1/(Δfref·Nfref),Δfref=15·103Hz且Nfref=2048。在NR中,可能需要更高的准确度,并且这种更高的准确度可以取决于Tc=0.509ns和参数集因子。例如,步长可以是Tc·2u,其中“u”是0、1、2、3、4、5、6之一。通常,分辨率可以基于根据K·Tc·2u的参数集,其中K和u的值通常会随着子载波间隔的增加而减小。下面的表3提供了针对各种K值和u值的K·Tc·2u的值(以ns为单位)。
Figure BDA0003133016000000321
表3
对于子载波间隔为15kHz的NR参数集,可能需要与LTE保持一致。因此,对于15kHz,K=3且u=6,这导致与3·Ts相同的值97.656ns。然而,对于其他NR参数集,u的值可以发生变化。例如,当子载波间隔大于15kHz时,K={1,2,3}且u={1,2,3,4,5}。
在一些方面,对RSTD搜索窗口的允许范围的调整也可以与细化定位程序/跟踪定位程序相关联,这是因为所述程序假设了:存在可用的粗略估计来将UE定位到由梳-N PRS配置产生的混叠重复之一。例如,如果粗略位置估计是已知的,则该信息可以用于将RSTD搜索窗口限制为以粗略位置为中心(例如,100m位置,以上结合图9所讨论的)。粗略位置连同可配置RSTD搜索窗口可以具有基于PRS配置的允许范围,例如,梳类型和参数集有助于确保检测到真实峰,进而检测到真实定时/位置。
在一些附加方面,基站(例如,gNB)可以配置多个{RSTD搜索窗口,分辨率}或者仅{RSTD搜索窗口}参数。gNB可以信令(例如,使用下行链路控制信息(DCI)或MAC控制元素(MAC-CE))哪个RSTD搜索窗口将应用于特定PRS配置、或PRS时机、或PRS时机组。可以允许非周期性PRS或半持续PRS配置有不同的{RSTD搜索窗口,分辨率}或{RSTD搜索窗口}参数,或多个此类选项,而周期性PRS可以使用默认指定值。这些搜索窗口可以被配置为是连续的,但不是必须的。
例如,表4示出了当预期RSTD(expectedRSTD)参数使用粒度为
Figure BDA0003133016000000333
Figure BDA0003133016000000334
(其中μ1=1,2,3,4,5,6,Tc=0.509ns)的14比特进行编码时的预期RSTD范围和距离差,其中。通过使用14比特,可允许预期RSTD参数表示从负8192到8192的值。
配置μ 预期RSTD范围 距离差
μ=1 [-25,25]μs 4.5km
μ=2 [-50,50]μs 12km
μ=3 [-100,100]μs 27km
μ=4 [-200,200]μs 57km
μ=5 [-400,800]μs 117km
μ=6 [-800,800]μs 237km
表4
作为另一示例,表5示出了当预期RSTD参数使用粒度为
Figure BDA0003133016000000332
(其中μ2=1,2,3,4,5,6,Tc=0.509ns)的10比特进行编码时的预期RSTD不确定性和不确定性距离差,其中。通过使用10比特,可允许预期RSTD参数表示从负0到1023的值。
Figure BDA0003133016000000331
表5
在一方面,RSTD搜索窗口的尺寸可以取决于频带(或子带)。在一方面,每个频带可以具有不同尺寸的搜索窗口。然而,可以允许重叠的频带具有相同的值。在一方面,每个搜索窗口的参数可以从上面的表5和表6中选择。例如,一个频带(例如,28GHz,称为“n257”)可以具有配置μ=3、12.2ns的最小预期RSTD-不确定性(expectedRSTD-Uncertainty)、12.49μs的最大预期RSTD-不确定性以及3.75km的不确定性距离差。第二频带(例如,“n41”频带)可以具有配置μ=6、97.7ns的最小预期RSTD-不确定性、99.97μs的最大预期RSTD-不确定性以及30km的不确定性距离差。在同一示例中,第一频带可以具有配置μ=0、[-12.5,12.5]μs的预期RSTD范围以及3.75km的距离差。第二频带可以具有配置μ=3、[-100,100]μs的预期RSTD范围以及27km的距离差。
在一方面,RSTD搜索窗口的尺寸可以取决于频率范围(例如,FR1、FR2)。在一方面,每个频率范围可以具有不同尺寸的搜索窗口,该搜索窗口具有与其他搜索窗口不同的参数。每个搜索窗口的参数可以从上面的表5和表6中选择。例如,一个频率范围(例如,FR2)可以具有配置μ=3、12.2ns的最小预期RSTD-不确定性、12.49μs的最大预期RSTD-不确定性以及3.75km的不确定性距离差。第二频率范围(例如,FR1)可以具有配置μ=6、97.7ns的最小预期RSTD-不确定性、99.97μs的最大预期RSTD-不确定性以及30km的不确定性距离差。在同一示例中,第一频率范围(例如,FR2)可以具有配置μ=0、[-12.5,12.5]μs的预期RSTD范围以及3.75km的距离差。第二频率范围(例如,FR1)可以具有配置μ=3、[-100,100]μs的预期RSTD范围以及27km的距离差。注意,FR2是FR1的二次幂缩小版本。在上面的示例中,其为1/8。
图10示出了本公开的另一方面,其包括关于替代基站而不是服务基站来定义RSTD搜索窗口。RSTD搜索窗口是基于基站关于参考基站/节点(通常是服务基站)的定时的不确定性。然而,如果基站是不同步的或者是不充分同步的,则RSTD搜索窗口/不确定性窗口将主要受这两个基站之间的定时不确定性影响,并且可能无法显著减小。作为充分同步基站的示例,两个基站需要在FR2的3μs和FR1的10μs内才能被视为是充分同步的。NR被分成两个不同的频率范围。例如,FR1包括低于6GHz的频带,而FR2包括毫米波范围内的频带。但是,这些值可能会因特定的网络配置、传输频率等而有所不同。例如,这可能与LTE双重连接或其他多RAT配置中的定位操作有关,这些配置假设所有定位过程在每个小区组中是独立地运行,并且两个小区组彼此之间没有很好地同步。
如图10所示,BS1是服务基站。因此,UE 1004已经与BS1执行了PRACH过程1010并且它服从关于特定基站的定时提前(TA)命令。此外,如图所示,假设存在两个相邻基站(BS2和BS3),使得BS2关于BS1是不同步的或者是不充分同步的,但BS3关于BS1是充分同步的。对于BS3,可以关于BS1来定义RSTD搜索窗口。然而,为了解决关于BS2的这种不充分同步,UE1004可以被配置为与不充分同步的相邻基站(BS2)执行额外的PRACH 1020,然后这一相邻基站成为替代基站或替代节点,以作为参考。RSTD搜索窗口可以关于来自该替代基站/替代节点(即,图10的示例中的BS2)的PRACH定时来定义。现在可以针对与BS2充分同步的每个基站关于BS2来调整RSTD搜索窗口。例如,如图所示,BS4与BS2充分同步,但却没有与BS1(或BS3)充分同步。在这种情况下,BS4的RSTD搜索窗口可以关于BS2来定义并且可以用于BS2与BS4之间的RSTD测量。
在一方面,作为选取微秒(μs)约整数的替代,RSTD搜索窗口的搜索空间值也可以基于OFDM符号长度来对齐。在FR1的符号对齐情况下,可以使用包括60kHz子载波间隔(SCS)的CP的符号持续时间:1e6*(144+2048)/(2048*15e3)/4=17.8385μs。[-107.0313,107.0313]的搜索空间偏移可以由总共13个符号偏移假设{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}支持。除了偏移之外,支持额外的大约50μs的搜索空间将使用三个符号,或大约53.3μs。总之,FR1中60kHz的SCS可以通过总共19个符号假设得到支持:{-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}。也就是说,总覆盖范围将为[-160.5469,160.5469]μs,或大约±48km。
类似地,对于FR2,针对120kHz符号持续时间,1e6*(144+2048)/(2048*15e3)/8=8.9193μs。在这种情况下,{-2,-1,0,1,2}的符号偏移将支持[-17.8385 17.8385]μs的搜索偏移范围。如果添加±1个符号或8.9μs的搜索窗口,则将意味着:七个符号假设{-3,-2,-1,0,1,2,3}将覆盖±3*8.9193μs=[-26.7578,26.7578]μs或±8.02km的范围。
作为FR1的具体示例,假设预期RSTD为[-107.0,107.0]μs,预期RSTD-不确定性为[-53.5,53.5]μs,针对所有TRP的支持搜索空间的范围(以μs为单位)为[-160.5,160.5],针对所有TRP的支持搜索空间的范围(以km为单位)为[-48.1,48.1],以及在同一定位会话中使用的任何TRP之间的最大支持距离为31.2km。对于60kHz的SCS(经过设计的SCS),每个时机每个小区的搜索窗口偏移选项可以是13个符号偏移{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6},对应于[-107.0,107.0]μs。每个时机每个小区的搜索窗口尺寸可以是总共七个偏移{-3,-2,-1,0,1,2,3},对应于[-53.5,53.5]μs。每个定位会话的所有小区的完整搜索范围可以是总共19个偏移{-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},对应于[-160.5,160.5]μs。
继续参考以上的具体FR1示例,对于30kHz的SCS(源自60kHz SCS),每个时机每个小区的搜索窗口偏移选项可以是七个符号偏移{-3,-2,-1,0,1,2,3},对应于[-107.0,107.0]μs。每个时机每个小区的搜索窗口尺寸可以是总共五个偏移{-2,-1,0,1,2},对应于[-71.4,71.4]μs。每个定位会话的所有小区的完整搜索范围可以是总共11个偏移{-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5},对应于[-178.4,178.4]μs。注意,对于30kHz SCS,符号是针对60KHz SCS的符号的持续时间的两倍。因此,60kHz SCS的六个符号具有与30KHz SCS的三个符号相同的持续时间。
继续参考以上的具体FR1示例,对于15kHz的SCS(源自60kHz SCS),每个时机每个小区的搜索窗口偏移选项可以是5个符号偏移{-2,-1,0,1,2},对应于[-142.7,142.7]μs。每个时机每个小区的搜索窗口尺寸可以是总共三个偏移{-1,0,1},对应于[-71.4,71.4]μs。每个定位会话的所有小区的完整搜索范围可以是总共七个偏移{-3,-2,-1,0,1,2,3},对应于[-214.1,214.1]μs。注意,五个总偏移可以用于15kHz SCS,这是因为每个假设跨越[-0.5,0.5]个符号。注意,2.5个符号是178.4μs到160.5μs。
作为FR2的具体示例,假设预期RSTD为[-13.3789,13.3789]μs,预期RSTD-不确定性为[-13.3789,13.3789]μs,针对所有TRP的支持搜索空间的范围(以μs为单位)为[-26.7578,26.7578],针对所有TRP的支持搜索空间的范围(以km为单位)为[-8.02,8.02],以及在同一定位会话中使用的任何TRP之间的最大支持距离为8.02km。对于240kHz的SCS(经过设计的SCS),每个时机每个小区的搜索窗口偏移选项可以是七个符号偏移{-3,-2,-1,0,1,2,3},对应于[-13.4,13.4]μs。每个时机每个小区的搜索窗口尺寸可以是总共七个偏移{-3,-2,-1,0,1,2,3},对应于[-13.4,13.4]μs。每个定位会话的所有小区的完整搜索范围可以是总共13个偏移{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6},对应于[-26.8,26.8]μs。
继续参考以上的具体FR2示例,对于104kHz的SCS(源自240kHz SCS),每个时机每个小区的搜索窗口偏移选项可以是五个符号偏移{-2,-1,0,1,2},对应于[-17.8,17.8]μs。每个时机每个小区的搜索窗口尺寸可以是总共五个偏移{-2,-1,0,1,2},对应于[-17.8,17.8]μs。每个定位会话的所有小区的完整搜索范围可以是总共七个偏移{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4},对应于[-26.8,26.8]μs。
继续参考以上的具体FR2示例,对于60kHz的SCS(源自240kHz SCS),每个时机每个小区的搜索窗口偏移选项可以是3个符号偏移{-1,0,1},对应于[-17.8,17.8]μs。每个时机每个小区的搜索窗口尺寸可以是总共三个偏移{-1,0,1,对应于[-17.8,17.8]μs。每个定位会话的所有小区的完整搜索范围可以是总共五个偏移{-2,-1,0,1,2},对应于[-35.7,35.7]μs。
如上文简要地提及的,在NR中,频带可以在频率上重叠,即发生冲突。例如,在图11中,对于900MHz的带宽,带n77的范围在3300MHz(3.3GHz)至4200MHz(4.2GHz)之间。此外,对于500MHz的带宽,带n78的范围在3300MHz(3.3GHz)至3800MHz(3.8GHz)之间。换言之,整个带n78与带n77发生冲突。图12示出了一些FR1和FR2频带及其重叠。例如,在FR1中,带n1至少部分地与带n2、n25和n66重叠,并且还与带n84完全重叠。又例如,在FR2中,带n257与带n258部分地重叠并与带n261完全重叠。
图13示出了根据本公开的各方面的操作网络实体1305的方法1300。应当理解,网络实体1305可以是能够执行所描述的功能方面的任何网络元件或网络元件的组合。例如,网络实体1305可以是基站102(以及上述变型)、位置服务器230或LMF 270或者基站与位置服务器的组合。在框1310中,方法1300包括基于PRS配置(和/或频率范围(例如,FR1、FR2))来配置RSTD搜索窗口。在框1320中,向UE提供RSTD搜索窗口。RSTD搜索窗口可以作为向UE提供的OTDOA辅助数据的一部分而提供。在1330中,方法1300包括向UE发送多个PRS,每个PRS具有PRS配置。PRS可以在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
通常,如上所述,对于用于定位的参考信号的不同结构,搜索窗口的允许范围可以是不同的。例如,梳-N PRS配置的允许范围大于梳-M PRS配置的允许范围,并且其中N小于M且N大于1。将会理解的是,随着N的增大,允许范围会减小。
图14示出了根据本公开的各方面的操作UE 1404(例如,本文描述的任何UE)的方法1400。在框1410中,从网络节点接收基于PRS配置(和/或频率范围(例如,FR1、FR2))的RSTD搜索窗口(具有允许范围)。在框1420中,从网络节点接收多个PRS,每个PRS具有PRS配置。PRS可以在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。在框1430中,基于RSTD搜索窗口来确定网络节点与参考节点之间的RSTD。应当理解,如本文中所讨论的,网络节点和参考节点可以是基站、接入点或属于同一基站的传输点中的每一者。一旦确定了RSTD,UE就可以向网络实体(例如,基站、位置服务器等)报告RSTD和/或使用RSTD来确定UE的位置,以用于基于UE的定位。在其他方面,UE可以确定网络节点与为UE服务的参考节点不充分同步,例如上面结合图10所讨论的那样。例如,服务基站可以发送与附近其他基站的同步能力有关的信息。一旦被识别,那么,为了解决来自不充分同步的网络节点的RSTD搜索窗口和辅助数据,UE可以与替代节点执行PRACH过程,其中RSTD搜索窗口作为与网络节点充分同步的替代节点的参考。
图15示出了根据本公开的各方面的操作位置服务器的方法1500。在框1510中,位置服务器基于PRS配置(和/或频率范围(例如,FR1、FR2))来确定RSTD搜索窗口。在框1520中,位置服务器向UE或服务UE的基站提供RSTD搜索窗口。在框1530中,位置服务器配置要发送到UE的多个PRS,每个PRS具有PRS配置,其中PRS将在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
应当理解,本文中使用诸如“第一”、“第二”之类的名称对元素的任何引述一般并不限定这些元素的数量或次序。相反,这些名称可以在本文中用作区别两个或更多个元素或元素实例的便捷方法。因此,对第一元素和第二元素的引述并不意味着这里仅可以采用两个元素,或者第一元素必须以某种方式位于第二元素之前。同样,除非另外声明,否则元素集可以包括一个或多个元素。另外,在说明书或权利要求书中使用的术语形式“A、B或C中的至少一个”或“A、B或C中的一个或多个”或“由A、B和C组成的组中的至少一个”意指“A或B或C或些元素的任何组合”。例如,此术语可以包括A、或B、或C、或A和B、或A和C、或A和B和C、或2A、或2B、或2C等。
鉴于以上描述和解释,所属领域的技术人员将了解,结合本文中所揭示的各方面描述的多个说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或这两者的组合。为了清晰地说明硬件与软件的这种可互换性,上文已大体就其功能性来描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。此类功能性是实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可以针对每一具体应用以不同方式来实现所描述的功能性,但这样的实现决策不应被解释为会引起脱离本发明的范围。
因此,应了解,例如装置或装置的任何组件可以被配置为(或可操作以或适于)提供本文中教示的功能性。这可以例如通过以下方式而获得:通过制造(例如,制作)装置或组件使得其将提供功能性;通过编程装置或组件使得其将提供功能性;或通过使用某一其他适合的实现技术。作为一个示例,集成电路可以制作为提供必备的功能性。作为另一示例,集成电路可以制作来支持必备的功能性并且接着配置为(例如,通过编程)提供必备的功能性。作为又一示例,处理器电路可以执行代码以提供必备的功能性。
此外,结合本文中所揭示的各方面描述的方法、序列和/或算法可以直接体现于硬件中、处理器执行的软件模块中或者这两个的组合中。软件模块可以驻留在随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器,使得处理器可以从存储介质读取信息并且将信息写入到存储介质。在替代方案中,存储介质可以与处理器(例如,高速缓冲存储器)集成。
因此例如,将还了解的是,本发明的某些方面可以包括体现如本文中所述的方法的计算机可读介质。
尽管前述内容示出了多个说明性方面,但应注意,可以在不脱离如所附权利要求定义的范围的前提下对所说明的示例作出各种改变和修改。本发明并不旨在仅限于具体说明的示例。例如,除非另外指出,否则,根据本文中所描述的本公开的各方面的方法权利要求的功能、步骤和/或动作无需以任何特定次序执行。此外,虽然可以以单数形式描述或主张某些方面,但除非明确地陈述了局限于单数形式,否则也涵盖复数形式。

Claims (110)

1.一种操作网络实体的方法,包括:
基于定位参考信号(PRS)配置来确定参考信号定时差(RSTD)搜索窗口;
向用户设备(UE)提供所述RSTD搜索窗口;以及
向所述UE发送多个PRS,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述RSTD搜索窗口具有基于所述PRS配置的允许范围。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,梳-N PRS配置的所述允许范围大于梳-M PRS配置的所述允许范围,并且其中,N小于M。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,N大于1。
5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述允许范围与没有频率交错的梳-N PRS配置成反比。
6.根据权利要求2所述的方法,其中,所述允许范围在纳秒(ns)量级上。
7.根据权利要求2所述的方法,其中,所述允许范围基于所述PRS配置的参数集。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述允许范围不大于T·1000/(14·N)纳秒,其中,T是以微秒(μs)为单位的时隙尺寸,并且其中,所述PRS配置是梳-N的。
9.根据权利要求2所述的方法,其中,基于所述PRS配置来确定所述RSTD搜索窗口包括:
针对与所述PRS配置相关联的每个频率范围确定不同的RSTD搜索窗口。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述RSTD搜索窗口的分辨率值为K·Tc·2u,其中,Tc=1/(480,000·4096),并且其中,K={1,2,3}且u={1,2,3,4,5,6}。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,K或u的选定值基于所述PRS配置的参数集。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,基于具有15千赫(kHz)子载波间隔的参数集,K=3且u=6。
13.根据权利要求11所述的方法,其中,对于具有大于15kHz的子载波间隔的任何参数集,K选自整数1、2或3,且u小于6。
14.根据权利要求10所述的方法,其中,K或u的选定值被配置。
15.根据权利要求10所述的方法,其中,预期RSTD使用具有粒度3·Tc·
Figure FDA0003133015990000021
的14比特来编码,其中,u1={1,2,3,4,5,6},并且Tc为0.509纳秒。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述预期RSTD的不确定性使用具有粒度3·Tc·
Figure FDA0003133015990000022
的10比特来编码,其中,u2={1,2,3,4,5,6},并且Tc为0.509纳秒。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,u1和u2是不同的。
18.根据权利要求1所述的方法,其中,提供所述RSTD搜索窗口还包括:
为多个RSTD搜索窗口配置多个允许范围;以及
向所述UE提供具有所述多个允许范围的所述多个RSTD搜索窗口。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述多个RSTD搜索窗口中的至少一个与分辨率相关联。
20.根据权利要求18所述的方法,还包括:
向所述UE信令通知所述多个RSTD搜索窗口中的哪一个应用于PRS配置、PRS时机、PRS实例或PRS时机组。
21.根据权利要求20所述的方法,其中,使用下行链路控制信息(DCI)或介质访问控制(MAC)控制元素(CE)来信令通知所述UE。
22.根据权利要求18所述的方法,还包括:
从所述UE接收报告针对所述多个RSTD搜索窗口确定的RSTD的报告。
23.根据权利要求18所述的方法,其中,所述多个RSTD搜索窗口中的不同的RSTD搜索窗口是针对预期所述UE在其上测量所述多个PRS的每个频带而被配置的。
24.根据权利要求18所述的方法,其中,所述多个RSTD搜索窗口中的不同的RSTD搜索窗口是针对预期所述UE在其中测量所述多个PRS的每个频率范围而被配置的。
25.根据权利要求1所述的方法,其中,所述PRS配置是非周期性PRS或半持续PRS。
26.根据权利要求1所述的方法,还包括:
获得所述UE的位置估计,其中,所述位置估计的准确度小于由梳-N PRS配置产生的混叠重复。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,所述UE的所述位置估计是在跟踪所述UE时被获得的。
28.根据权利要求1所述的方法,其中,所述网络实体与所述UE的服务基站不充分同步,并且其中,所述RSTD搜索窗口以与所述网络实体充分同步的替代基站为参考。
29.根据权利要求28所述的方法,其中,所述UE被配置为与所述替代基站执行物理随机接入信道(PRACH)过程。
30.根据权利要求1所述的方法,其中,所述网络实体是基站。
31.根据权利要求30所述的方法,其中,所述确定包括从位置服务器接收所述RSTD搜索窗口。
32.根据权利要求30所述的方法,其中,所述确定包括在所述基站处配置所述RSTD搜索窗口。
33.根据权利要求1所述的方法,其中,所述RSTD搜索窗口作为下行链路定位参考信号辅助信息的一部分而被提供,并且
其中,所述RSTD搜索窗口的尺寸在所述下行链路定位参考信号辅助信息中作为一个或多个正交频分复用(OFDM)符号的数量而被提供。
34.根据权利要求33所述的方法,其中,所述一个或多个OFDM符号的所述数量基于预期所述UE在其中测量所述多个PRS的频率范围。
35.根据权利要求33所述的方法,其中,以下中的每一者由一个或多个OFDM符号的数量来表示:每个时机参数每个小区的搜索窗口偏移、每个时机每个小区的搜索窗口尺寸,以及每个定位会话参数所有小区的完整搜索范围。
36.一种操作用户设备(UE)的方法,包括:
基于定位参考信号(PRS)配置来接收参考信号定时差(RSTD)搜索窗口;
从所述网络节点接收多个PRS,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送;以及
基于所述RSTD搜索窗口来确定所述网络节点与参考节点之间的RSTD。
37.根据权利要求36所述的方法,其中,所述RSTD搜索窗口具有基于所述PRS配置的允许范围。
38.根据权利要求37所述的方法,其中,梳-N PRS配置的所述允许范围大于梳-M PRS配置的所述允许范围,并且其中,N小于M。
39.根据权利要求38所述的方法,其中,N大于1。
40.根据权利要求37所述的方法,其中,所述允许范围与没有频率交错的梳-N PRS配置成反比。
41.根据权利要求37所述的方法,其中,所述允许范围在纳秒(ns)量级上。
42.根据权利要求37所述的方法,其中,所述允许范围基于所述PRS配置的参数集。
43.根据权利要求42所述的方法,其中,所述允许范围不大于T·1000/(14·N)纳秒,其中,T是以微秒(μs)为单位的时隙尺寸,并且其中,所述PRS配置是梳-N的。
44.根据权利要求37所述的方法,其中,不同的RSTD搜索窗口针对与所述PRS配置相关联的每个频率范围而被确定。
45.根据权利要求36所述的方法,其中,所述RSTD搜索窗口的分辨率值为K·Tc·2u,其中,Tc=1/(480,000·4096),并且其中,K={1,2,3}且u={1,2,3,4,5,6}。
46.根据权利要求45所述的方法,其中,K或u的选定值基于所述PRS配置的参数集。
47.根据权利要求46所述的方法,其中,基于具有15千赫(kHz)子载波间隔的参数集,K=3且u=6。
48.根据权利要求46所述的方法,其中,对于具有大于15kHz的子载波间隔的任何参数集,K选自整数1、2或3,且u小于6。
49.根据权利要求45所述的方法,其中,K或u的选定值被配置。
50.根据权利要求45所述的方法,其中,预期RSTD使用具有粒度3·Tc·
Figure FDA0003133015990000041
的14比特来编码,其中,u1={1,2,3,4,5,6},并且Tc为0.509纳秒。
51.根据权利要求50所述的方法,其中,所述预期RSTD的不确定性使用具有粒度3·Tc·
Figure FDA0003133015990000042
的10比特来编码,其中,u2={1,2,3,4,5,6},并且Tc为0.509纳秒。
52.根据权利要求51所述的方法,其中,u1和u2是不同的。
53.根据权利要求36所述的方法,其中,接收所述RSTD搜索窗口还包括:
接收具有多个允许范围的多个RSTD搜索窗口。
54.根据权利要求53所述的方法,其中,所述多个RSTD搜索窗口中的至少一个与分辨率相关联。
55.根据权利要求53所述的方法,还包括:
接收所述多个RSTD搜索窗口中的哪一个应用于PRS配置、PRS时机、PRS实例或PRS时机组。
56.根据权利要求55所述的方法,其中,使用下行链路控制信息(DCI)或介质访问控制(MAC)控制元素(CE)来信令通知所述UE。
57.根据权利要求53所述的方法,还包括:
向所述网络节点发送报告针对所述多个RSTD搜索窗口确定的RSTD的报告。
58.根据权利要求53所述的方法,其中,所述多个RSTD搜索窗口中的不同的RSTD搜索窗口是针对预期所述UE在其上测量所述多个PRS的每个频带而被配置的。
59.根据权利要求53所述的方法,其中,所述多个RSTD搜索窗口中的不同的RSTD搜索窗口是针对预期所述UE在其中测量所述多个PRS的每个频率范围而被配置的。
60.根据权利要求36所述的方法,其中,所述PRS配置是非周期性PRS或半持续PRS。
61.根据权利要求36所述的方法,其中,所述网络实体与所述UE的服务基站不充分同步,并且其中,所述RSTD搜索窗口以与所述网络节点充分同步的替代基站为参考。
62.根据权利要求61所述的方法,还包括与所述替代基站执行物理随机接入信道(PRACH)过程。
63.根据权利要求36所述的方法,其中,所述网络节点是基站。
64.根据权利要求63所述的方法,其中,所述接收包括从位置服务器接收所述RSTD搜索窗口。
65.根据权利要求36所述的方法,其中,所述RSTD搜索窗口作为下行链路定位参考信号辅助信息的一部分而被接收,并且
其中,所述RSTD搜索窗口的尺寸在所述下行链路定位参考信号辅助信息中作为一个或多个正交频分复用(OFDM)符号的数量而被接收。
66.根据权利要求65所述的方法,其中,所述一个或多个OFDM符号的所述数量基于预期所述UE在其中测量所述多个PRS的频率范围。
67.根据权利要求65所述的方法,其中,以下中的每一者由一个或多个OFDM符号的数量来表示:每个时机参数每个小区的搜索窗口偏移、每个时机每个小区的搜索窗口尺寸,以及每个定位会话参数所有小区的完整搜索范围。
68.根据权利要求36所述的方法,还包括:
向网络实体报告所述RSTD。
69.根据权利要求68所述的方法,其中,所述网络实体是基站或位置服务器。
70.根据权利要求36所述的方法,还包括:
使用所述RSTD在所述UE处确定所述UE的位置。
71.根据权利要求36所述的方法,其中,所述网络节点和所述参考节点各自是基站、接入点或属于同一基站的传输点之一。
72.一种操作位置服务器的方法,包括:
基于定位参考信号(PRS)配置来确定参考信号定时差(RSTD)搜索窗口;
向用户设备(UE)或服务所述UE的基站提供所述RSTD搜索窗口;以及
配置要发送到所述UE的多个PRS,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS将在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
73.根据权利要求72所述的方法,其中,所述RSTD搜索窗口具有基于所述PRS配置的允许范围。
74.根据权利要求73所述的方法,其中,梳-N PRS配置的所述允许范围大于梳-M PRS配置的所述允许范围,并且其中,N小于M。
75.根据权利要求74所述的方法,其中,N大于1。
76.根据权利要求73所述的方法,其中,所述允许范围与没有频率交错的梳-N PRS配置成反比。
77.根据权利要求73所述的方法,其中,所述允许范围在纳秒(ns)量级上。
78.根据权利要求73所述的方法,其中,所述允许范围基于所述PRS配置的参数集。
79.根据权利要求78所述的方法,其中,所述允许范围不大于T·1000/(14·N)纳秒,其中,T是以微秒(μs)为单位的时隙尺寸,并且其中,所述PRS配置是梳-N的。
80.根据权利要求73所述的方法,其中,基于所述PRS配置来确定所述RSTD搜索窗口包括:
针对与所述PRS配置相关联的每个频率范围确定不同的RSTD搜索窗口。
81.根据权利要求72所述的方法,其中,所述RSTD搜索窗口的分辨率值为K·Tc·2u,其中,Tc=1/(480,000·4096),并且其中,K={1,2,3}且u={1,2,3,4,5,6}。
82.根据权利要求81所述的方法,其中,K或u的选定值基于所述PRS配置的参数集。
83.根据权利要求82所述的方法,其中,基于具有15千赫(kHz)子载波间隔的参数集,K=3且u=6。
84.根据权利要求82所述的方法,其中,对于具有大于15kHz的子载波间隔的任何参数集,K选自整数1、2或3,且u小于6。
85.根据权利要求81所述的方法,其中,K或u的选定值被配置。
86.根据权利要求81所述的方法,其中预期RSTD使用具有粒度3·Tc·
Figure FDA0003133015990000071
的14比特来编码,其中,u1={1,2,3,4,5,6},并且Tc为0.509纳秒。
87.根据权利要求86所述的方法,其中,所述预期RSTD的不确定性使用具有粒度3·Tc·
Figure FDA0003133015990000072
的10比特来编码,其中,u2={1,2,3,4,5,6},并且Tc为0.509纳秒。
88.根据权利要求87所述的方法,其中,u1和u2是不同的。
89.根据权利要求72所述的方法,其中,提供所述RSTD搜索窗口还包括:
为多个RSTD搜索窗口配置多个允许范围;以及
向所述UE或所述基站提供具有所述多个允许范围的所述多个RSTD搜索窗口。
90.根据权利要求89所述的方法,其中,所述多个RSTD搜索窗口中的至少一个与分辨率相关联。
91.根据权利要求89所述的方法,还包括:
向所述UE信令通知所述多个RSTD搜索窗口中的哪一个应用于PRS配置、PRS时机、PRS实例或PRS时机组。
92.根据权利要求91所述的方法,其中,使用下行链路控制信息(DCI)或介质访问控制(MAC)控制元素(CE)来信令通知所述UE。
93.根据权利要求89所述的方法,还包括:
从所述UE接收报告针对所述多个RSTD搜索窗口确定的RSTD的报告。
94.根据权利要求89所述的方法,其中,所述多个RSTD搜索窗口中的不同的RSTD搜索窗口是针对预期所述UE在其上测量所述多个PRS的每个频带而被配置的。
95.根据权利要求89所述的方法,其中,所述多个RSTD搜索窗口中的不同的RSTD搜索窗口是针对预期所述UE在其中测量所述多个PRS的每个频率范围而被配置的。
96.根据权利要求72所述的方法,其中,所述PRS配置是非周期性PRS或半持续PRS。
97.根据权利要求72所述的方法,还包括:
获得所述UE的位置估计,其中,所述位置估计的准确度小于由梳-N PRS配置产生的混叠重复。
98.根据权利要求97所述的方法,其中,所述UE的所述位置估计在跟踪所述UE时被获得的。
99.根据权利要求72所述的方法,其中,所述RSTD搜索窗口作为下行链路定位参考信号辅助信息的一部分而被提供,并且
其中,所述RSTD搜索窗口的尺寸在所述下行链路定位参考信号辅助信息中作为一个或多个正交频分复用(OFDM)符号的数量而被提供。
100.根据权利要求99所述的方法,其中,所述一个或多个OFDM符号的所述数量基于预期所述UE在其中测量所述多个PRS的频率范围。
101.根据权利要求99所述的方法,其中,以下中的每一者由一个或多个OFDM符号的数量来表示:每个时机参数每个小区的搜索窗口偏移、每个时机每个小区的搜索窗口尺寸,以及每个定位会话参数所有小区的完整搜索范围。
102.一种网络实体,包括:
收发器电路;
存储器电路;以及
处理器电路,
其中,所述收发器电路、所述存储器电路和所述处理器电路被配置为:
基于定位参考信号(PRS)配置来配置参考信号定时差(RSTD)搜索窗口;
向用户设备(UE)提供所述RSTD搜索窗口;以及
向所述UE发送多个PRS,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
103.一种网络实体,包括:
用于基于定位参考信号(PRS)配置来配置参考信号定时差(RSTD)搜索窗口的部件;
用于向用户设备(UE)提供所述RSTD搜索窗口的部件;以及
用于向所述UE发送多个PRS的部件,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
104.一种存储用于网络实体的计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质,所述计算机可执行指令包括:
指示所述网络实体基于定位参考信号(PRS)配置来配置参考信号定时差(RSTD)搜索窗口的一个或多个指令;
指示所述网络实体向用户设备(UE)提供所述RSTD搜索窗口的一个或多个指令;以及
指示所述网络实体向所述UE发送多个PRS的一个或多个指令,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
105.一种用户设备(UE),包括:
收发器电路;
存储器电路;以及
处理器电路,
其中,所述收发器电路、所述存储器电路和所述处理器电路被配置为:
基于定位参考信号(PRS)配置来接收参考信号定时差(RSTD)搜索窗口;
从网络节点接收多个PRS,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送;以及
基于所述RSTD搜索窗口来确定所述网络节点与参考节点之间的RSTD。
106.一种用户设备(UE),包括:
用于基于定位参考信号(PRS)配置来接收参考信号定时差(RSTD)搜索窗口的部件;
用于从网络节点接收多个PRS的部件,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送;以及
用于基于所述RSTD搜索窗口来确定所述网络节点与参考节点之间的RSTD的部件。
107.一种存储用于用户设备(UE)的计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质,所述计算机可执行指令包括:
指示所述UE基于定位参考信号(PRS)配置来接收参考信号定时差(RSTD)搜索窗口的一个或多个指令;
指示所述UE从网络节点接收多个PRS的一个或多个指令,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送;以及
指示所述UE基于所述RSTD搜索窗口来确定所述网络节点与参考节点之间的RSTD的一个或多个指令。
108.一种位置服务器,包括:
收发器电路;
存储器电路;以及
处理器电路,
其中,所述收发器电路、所述存储器电路和所述处理器电路被配置为:
基于定位参考信号(PRS)配置来确定参考信号定时差(RSTD)搜索窗口;
向用户设备(UE)或服务所述UE的基站提供所述RSTD搜索窗口;以及
配置要发送到所述UE的多个PRS,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS将在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
109.一种位置服务器,包括:
用于基于定位参考信号(PRS)配置来确定参考信号定时差(RSTD)搜索窗口的部件;
用于向用户设备(UE)或服务所述UE的基站提供所述RSTD搜索窗口的部件;以及
用于配置要发送到所述UE的多个PRS的部件,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS将在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
110.一种存储用于位置服务器的计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质,所述计算机可执行指令包括:
指示所述位置服务器基于定位参考信号(PRS)配置来确定参考信号定时差(RSTD)搜索窗口的一个或多个指令;
指示所述位置服务器向用户设备(UE)或服务所述UE的基站提供所述RSTD搜索窗口的一个或多个指令;以及
指示所述位置服务器配置要发送到所述UE的多个PRS的一个或多个指令,每个PRS具有所述PRS配置,其中,所述多个PRS将在小于给定带宽上的所有子载波的子集中被发送。
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