CN113287348A - 用于电信网络中rtt测量过程的方法和装置 - Google Patents

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CN113287348A CN202080008749.4A CN202080008749A CN113287348A CN 113287348 A CN113287348 A CN 113287348A CN 202080008749 A CN202080008749 A CN 202080008749A CN 113287348 A CN113287348 A CN 113287348A
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Abstract

本发明实施例涉及一种用于通信网络中的RTT测量过程的方法，该方法包括：(701)设置定位模式；(702)基于来自至少一个用户设备的至少一个报告识别多个相邻无线电基站的n‑gNB，或者从基于由服务于所述UE的服务无线电基站s‑gNB执行的至少一项测量的UE信息识别多个相邻无线电基站的n‑gNB；(703)通过以下方式发起配置：获取所述至少一个UE的能力和所述无线电基站gNB的能力；所述至少一个UE从所述至少一份报告中报告n‑gNB的波束测量值；以及为s‑gNB和n‑gNB设置资源。还提供了一种系统和以UE、gNB和位置服务器为形式的装置。

Description

用于电信网络中RTT测量过程的方法和装置
技术领域
本发明涉及电信领域，尤其涉及网络中往返时间(RTT)测量过程的方法和装置。
背景技术
当前，必须为每个用户设备(UE)或eNodeB(eNB)一次执行一个增强型小区识别(ECID或E-CID)过程信令。UE需要与例如第三代合作伙伴计划(3GPP)中的相邻无线电基站连接。根据3GPP中使用的无线电接入技术，无线电基站也称为eNB或gNB。需要为UE分配用于发送的上行链路(UL)资源和用于测量的下行链路(DL)资源。这种方法的一个缺点是，当与多个基站或gNB进行测距时，它需要额外的信令。
由于UE和eNB报告的量化(使用LTE(长期演进)采样时间)等因素，ECID方法还受到准确度的限制。由于所使用的定位协议(例如LPP或LTE定位协议)的限制，能够补偿由此产生的误差的设备或UE或网络节点(例如gNB)可能无法从更高的准确度中获益。
由于UE和eNB或gNB报告Rx-Tx报告的量化(使用LTE采样时间)，ECID和定时提前距离矢量(TADV)类型1过程也受到准确度的限制，其中Rx代表接收，Tx代表发送。
因此，LTE定位协议的局限性在于，能够补偿由于LTE中的采样时间而产生的误差的设备(或eNB或gNB)无法从更高的准确度中获益。
TADV的概念没有预见多个设备，例如多个UE和gNB，因此当使用多个基站进行测距时，需要额外的双向通信开销信令。
对于每个UE或eNB，必须一次采用一个当前的E-CID过程信令。内部硬件延迟会增加额外的误差和补偿。这限制了设备的处理能力和硬件能力。
因此，当使用多个设备或多个基站进行测距时，会遇到信号开销、延迟和不准确。
下面将解释往返时间(RTT)基本过程，然后是ECID TA(定时提前)类型1过程以及这些过程具有的不同限制。
RTT基本过程
RTT的优势在于，与TDOA(到达时间差)等单向测量相比，基础设施(或gNB)之间不需要同步。这是以额外的信令为代价实现的：
对于TDOA，从UE到上行链路中的多个gNB或从多个gNB到UE的单向传输足以找到设备(UE)位置。
RTT通过发送测距信号和测量通过时间来操作，直到另一测距对象回复(表示为t回复)为止。通过测量信号的传播时间t往返，可以估计两个对象之间的距离。RTT可以表示如下，其中tp是信号的飞行时间：
t往返＝2tp+t回复
根据tp，两个测距设备之间的距离由下式确定：
Figure BDA0003156887030000021
图1图示了包括3个gNB(gNB1-gNB3)和一个UE的场景，并且示出了UE和各个gNB之间的不同距离并表示为d1、d2、d3。可以使用图1的场景通过三个RTT测量值的三边测量来执行定位。
ECID TA类型1过程
在LTE中，可以使用在3GPP TS 36.305V15.1.0(2018-09)中公开的称为定时提前类型1或TADV类型1的过程来执行RTT过程。位置服务器和服务eNB或服务gNB配置UL和DL无线电资源控制(RRC)测量，如图2中的一种配置所示。图2图示了LTE中的EICD过程(TADV类型1)。
在eNB和目标UE1之间，UE1测量时间差：
Rx(UE-eNB)-Tx(UE-eNB)＝t2 UE1-t1 UE1
同样，eNB或gNB测量时间差
Rx(eNB)-Tx(UE-eNB)＝t2 eNB-t1 eNB
通过重新排列这两个时间差，位置服务器或位置测量/管理功能(LMF)可以将RTT确定为：
Figure BDA0003156887030000031
SRS代表探测参考信号。SRS正在由UE在子帧的最后一个符号上发送。CRS代表小区特定参考信号，是从eNB或gNB发送的。
如前所述，已知的现有技术存在局限性：
(1)UE需要与相邻gNB(eNB)连接以分配用于发送的UL资源和用于测量的DL资源，
(2)使用多个基站进行测距时的额外测量信令：必须为每个UE或eNB一次完成一个当前的E-CID过程信令，
(3)由于UE和eNB报告(Rx-Tx报告)的量化(使用LTE采样时间)，ECID TADV过程受到准确度的限制。
(4)内部硬件延迟增加了额外的误差和补偿。
因此，需要至少一种克服至少上述缺点的解决方案。
发明内容
针对前面公开的缺点，提供了至少达到以下技术效果并具有以下优点的方法和装置：
减少用于在多个gNB之间进行测距和/或对多个设备进行测距的信令开销(用于测量和报告)
RTT设备设置为发起方，可通过单次测量触发多个响应方组；而响应方基于接收到的发起方信号回复(或报告)时间。换句话说，发起RTT设备可以用单个信令帧触发多组响应方；而响应方回复并报告从接收到发起方信号与发送响应之间的时间。
扩展当前协议以实现RTT准确度，以解决前面描述的(1)和(2)的限制：这些限制主要来自收发机延迟和量化报告。这个概念是引入通过识别设备能力来实现准确测距的过程，以通过LPP(UE到gNB)或NRPPa(gNB到LMF)测量、校正或报告测量。
根据一方面，提供了一种用于在通信网络中由位置服务器LS执行的RTT测量过程的方法，所述网络包括至少一个用户设备UE、服务于所述UE的服务无线电基站s-gNB以及多个相邻无线电基站n-gNB，所述方法包括：
基于来自所述至少一个UE的至少一个报告识别所述n-gNB，或从基于由所述s-gNB执行的至少一个测量的UE信息识别所述n-gNB；
通过以下方式发起配置：
获取所述至少一个UE的能力以及所述gNB的能力，
从所述至少一个UE报告或从基于由所述s-gNB和所述n-gNB执行的测量的UE信息中获取针对所述s-gNB和所述n-gNB的波束测量值；
通知所述UE关于所述s-gNB和所述n-gNB的资源；
将所述UE或所述gNB中的一方设置为发起方，并将所述UE和所述gNB中的其余方设置为响应方；以及
提供发起方/响应方的频率和时间资源以及组共享资源；以及
通过以下方式执行信令和测量：
将来自所述发起方的至少一个PRS信号与接收响应方相关联，其中如果所述发起方是UE，则所述PRS信号是UL-PRS信号，而如果所述发起方是gNB，则所述PRS信号是DL-RPS信号，
所述响应方在所述指定频率和时间资源上发送PRS；
以及测量与从所述发起方接收的信号对应的定时信息。
根据实施例，使用NRPPa(新无线电定位协议A)或Xn接口上的n-gNB来配置n-gNB。
所述Xn接口用于互连连接到5G核心网络的gNB。
根据实施例，所述方法可以包括：
配置所述发起方节点以向一个或多个响应方节点发送发起方信号；
所述至少一个响应方节点在从接收到所述发起方信号起规定的回复时间之后回复；
如果作为响应方的所述n-gNB接收到具有足够质量的信号，则n-gNB向所述UE发送DL信号以进行到达时间TOA测量。
根据实施例，所述方法还包括执行校正信号、周期性测量或定时校正信号。
根据实施例，所述方法包括：
如果所述至少一个响应方节点之一未能回复或回复信息质量低，则所述发起方或所述位置服务器请求新资源进行测量，并调整参数，所述参数包括以下至少一项：发射功率、周期、信号持续时间或定时提前。
根据实施例，所述方法包括所述UE基于从所述gNB或所述位置服务器接收的信息估计所述UE的位置，其中所述信息包括gNB回复时间和/或接收机发射机RxTx时间差和/或gNB坐标。
根据实施例，所述方法包括所述位置服务器基于在所述服务器处从所述UE接收的信息来估计所述UE的位置，其中所述信息包括gNB回复时间和/或接收机发射机RxTx时间差和/或UE收发机延迟。
根据实施例，所述方法包括所述位置服务器基于从所述gNB接收的信息估计所述UE的位置，其中所述信息包括gNB回复时间和/或接收机发射机RxTx时间差和/或gNB坐标和/或gNB收发机延迟。
根据另一方面，提供了一种由UE执行的用于通信网络中的往返时间RTT测量过程的方法，所述方法包括：
响应于来自位置服务器的请求，传输来自UE报告的针对s-gNB和n-gNB的波束测量值；或响应于来自所述s-gNB的请求，发送基于由所述s-gNB和所述n-gNB执行的测量的UL信号；
从所述位置服务器接收关于用于所述s-gNB和所述n-gNB的DL资源的信息；
从所述位置服务器接收如上所述的发起方/响应方的频率和时间资源以及组共享资源；
通过向所述s-gNB和所述n-gNB发送UL-PRS信号来发起所述RTT测量过程；
从所述位置服务器接收关于用于所述s-gNB和所述n-gNB的DL资源的信息；
由所述位置服务器设置基于UE的模式或UE辅助模式；
如果所述UE处于基于UE的模式，则从所述位置服务器获取信息，其中所述信息包括gNB和/或接收机发射机RxTx时间差和/或gNB坐标并使用所述信息来计算UE位置；以及
如果所述UE处于UE辅助模式，则从所述gNB向所述位置服务器发送对应于所配置的DL资源的RxTx时间差。
根据另一方面，提供了一种由UE执行的方法，所述方法包括：
由所述位置服务器设置响应方或发起方；
如果所述UE是发起方，则向所配置的gNB发送一个或多个UL-PRS信号，其中至少一个UL-PRS被多于一个gNB接收；以及向所述位置服务器报告RxTx时间差；以及
如果所述UE是响应方，则响应DL-PRS发送UL-PRS，其中至少一个UL-PRS被一个或多个gNB接收；以及向所述位置服务器报告RxTx时间差。
根据另一方面，提供了一种由响应方节点执行的方法，所述响应方节点是gNB或UE，所述方法包括：
在传输用于测定距离的第一响应方消息后的规定时间传输校正信号；
检测测距信号和所述校正信号之间的基于自身的时间基准的时间间隔，并且配置发起方节点以补偿主要是由UE引起的测距中的时钟偏移。
根据另一方面，提供了一种用于通信网络中的往返时间RTT测量过程的系统，所述系统包括至少一个UE、至少一个s-gNB和多个相邻无线电基站n-gNB，所述系统可操作以执行未决权利要求1至8的方法的任何特征。
根据另一方面，提供了一种包括处理器和存储器的UE，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，由此所述UE可操作以执行至少权利要求9的主题。
根据另一方面，提供了一种包括处理器和存储器的gNB或UE，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，由此所述gNB或所述UE可操作以执行根据未决权利要求10的响应方节点的主题。
附图说明
出于示例性目的，现在将通过实施例并参考附图更详细地描述本公开，在附图中：
图1示意性地示出了使用三个RTT测量值通过三角测量进行定位。
图2示意性地图示了LTE(定时提前类型1)中的ECID过程。
图3示意性地示出了整个RTT过程。
图4示意性地示出了多个UE和多个gNB之间的NR-RTT过程；根据本文的一些实施例，UE作为系统中的RTT发起方。
图5图示了其中可以采用本文的实施例的示例性场景。
图6图示了gNB发起的RTT信令。
图7示出了根据本文示例性实施例的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对示例性实施例进行几种场景的详细描述，以便更容易地理解这里描述的方案。
现在将描述测量过程的示例，主要特征可总结如下：
UE(或目标UE)配置为与服务gNB(s-gNB)通信；
当/如果通信由位于网络节点、核心网络节点或任何合适的网络节点中的位置测量功能(LMF)或位置服务器(LS)控制或编排时，s-gNB和至少一个n-gNB可经由例如Xn接口或通过NRPPa进行通信；
所述至少一个n-gNB被配置或被装备(经由骨干网络)以接收由目标UE发送的用于测量的至少一个信号，并且所述至少一个gNB配置为估计到达时间。
Xn接口用于互连连接到5G核心网络的gNB。
NRPPa是5G中的新无线电定位协议A。
NRPPa协议可以提供以下功能：
E-CID位置信息传输。此功能允许NG-RAN(下一代无线电接入网络)节点与LMF交换位置信息，以实现E-CID定位。下一代无线电接入网络是3GPP 5G NextGen系统的一部分。
OTDOA(观察到达时间差)信息传输。此功能允许NG-RAN节点与LMF交换信息以进行OTDOA定位。
报告一般误差情况。此功能允许报告一般误差情况。
如前所述，本公开的实施例的一个目标是最小化来自E-CID过程的信令开销。信令可以被拆分或划分为用于测量的信令资源(如用于上行链路的SRS)和用于接入和报告的资源(例如有效载荷数据)。
此过程与开销和性能相关：
例如，对于测量，所需的SINR可能远低于报告所需的SINR。因此，与ECID情况相比，可以在更多gNB之间执行RTT过程。
根据本文的一些实施例，以下示例性步骤演示了该过程以保持RTT过程的准确度，但同时最小化信令开销。请注意，以下过程只是一个示例，本文的实施例不限于步骤的确切顺序。一些步骤可能已过时并被省略和/或可以添加额外的步骤。为了更容易理解本文采用本公开的教导的一些实施例，呈现以下过程。
整个RTT过程如图3所示。如图所示，除了服务基站(s-gNB)和一个或多个相邻基站(n-gNB)之外，还示出了两个目标UE(目标UE1和目标UE2)。还示出了位置服务器。图3还描绘了可以在整个RTT过程中采用并且在下面根据本文的一些实施例进行解释的不同类型的测量。图3的UE和/或gNB和/或服务器的数量仅是示例。
应该注意的是，基于DL和UL NR(新无线电)定位方法的定时测量(NR-RTT)可以实现对多个gNB的测量，并以最小化E-CID过程中的信令开销为目标。信令资源可以分为用于UL和DL测量的信令和用于接入和报告的信令。在这两种情况下都需要最小化信令开销，以使得能够在多个gNB或多个UE之间执行高效的NR-RTT过程。
现在将描述根据本文的一些实施例的RTT整体过程。
I.开始定位过程：
A.可选：获取目标服务水平(准确度目标)
II.初始测量：
A.设置定位模式：
1.单个UE和s-gNB之间的测距
2.多个UE和s-gNB之间的测距
3.多个UE和多个gNB之间的测距
B.基于UE SSB(同步信号块)报告识别n-gNB，或从基于s-gNB初始测量(例如波束索引或/和定时提前)的粗略UE信息识别n-gNB
C.启动配置(发起LPP、NRPPa)
1.LMF或s-gNB配置为获取UE和gNB能力
2.UE配置为从SSB报告或CSI-RS报告或NR-PRS(待定义的NR定位参考信号)报告n-gNB的波束测量值
3.为服务和相邻gNB设置资源
a)LMF或s-gNB通过NRPPa或Xn接口配置n-gNB
b)gNB保留/确认在UL和DL中分配的用于定位的资源
c)s-gNB配置目标UE的RRC测量：
·将UE或gNB设置为发起方和响应方
·指定发起方/响应方的频率和时间资源以及组共享资源
III.测量信令过程：
A.发起方(UE/gNB)配置为发送到一个或多个响应方节点(gNB/UE)。(注意：UE或gNB可以称为响应方或响应方节点)。
B.响应方节点在从接收到发起方信号起规定的回复时间后回复
C.如果n-gNB(作为响应方)接收到具有足够质量的信号，则n-gNB配置为向UE发送DL信号以进行TOA测量：
情况1：在过程中已经为n-gNB分配了资源
情况2：这些资源按需分配，并在s-gNB和n-gNB之间进行协调
D.执行可选的附加校正信令(周期性测量或定时校正信号)
E.在步骤III一组响应方没有回复或回复信息质量低的情况下，发起方或服务器(例如位置服务器)可以请求新资源进行测量，并调整参数，如发射功率、周期、信号持续时间或定时提前。
IV.定位/测距：
A.基于UE：需要信令
可以从LMF(或位置服务器)或gNB用信号发送给UE的信息使UE能够估计其位置：基于UE是指UE能够估计其位置。UE获取的信息如下表所示。
信息 基于UE
gNB回复时间或RxTx时间差 是
gNB收发机延迟 是
gNB坐标 是
B.UE辅助
可以从UE用信号发送给LMF(或LS)的信息
信息 UE辅助
UE回复时间或RxTx时间差 是
UE收发机延迟 是
可以从gNB向LMF发送信号用于UE辅助的信息可以是：
信息 UE辅助
gNB回复时间或RxTx时间差 是
gNB收发机延迟 是
gNB坐标 是
在下文中，测距过程将被描述为对上述部分中的步骤II和III的进一步细节。优点是：
通过使用来自多个设备的UL/DL参考信号来最小化RTT信令开销。
将发起方和响应方的概念引入RTT过程
a.测距
使用UE UL信号发起RTT
此时，UE配置为知道用于UE发送和接收测距参考信号的时间和频率资源。应该强调的是，根据本文的一些实施例，大多数配置应该从初始测量步骤中获得。
在示例性实施例中，RTT定位测量过程(III)可以由UE上行链路信号发起。参考信号可以是探测参考信号(SRS)或不同定义的UL测距或定位参考信号(RRS/PRS)。
波束对分配：
基于UE和gNB之间的波束对测量；UE可以配置为在一个或多个波束上传输资源。LMF或gNB可以决定可由多个UE获取的波束集。
·基于从服务和相邻gNB到UE的SSB或CSI-RS波束报告，可以选择M个波束对以最大化RSRP或SINR，其中M等于UE<-->gNB链路的数量。
·可以选择N个波束对(其中N<M)，以便发起方或发起方节点可以与多于一个响应方进行通信。
对于图4中的过程，根据本文的一些实施例，在系统中呈现了描述多个UE和多个gNB之间的NR-RTT过程。在该示例性场景中假设目标UE1是RTT发起方节点。
目标UE1被调度为向三个gNB(s-gNB、n-gNB1和n-gNB2)发送单个上行链路参考信号。将在相对于目标UE1和每个gNB之间的距离的不同时间在gNB处接收UL信号(在此示例中为SRS)。这种方法可能很有吸引力，因为目标UE1关于执行波束成形的天线的资源可能有限，参考信号由多个gNB接收。与传统的RTT相比，这一步将UL资源最小化为1个，而不是K个信号(到K个gNB)。
gNB配置为在相对于接收到的SRS信号的定义(已知)回复时间回复UE特定信号。此步骤之后的发起方(目标UE1)可以计算距离或向位置服务器(或LMF)报告到达时间(TA)信息。
目标UE2可以遵循相同的过程，但是在这种情况下，无法使用相同的波束对所有gNB寻址n-gNB2。因此需要在/由n-gNB2接收的具有更好波束特性的第二参考信号。
向一组UE广播多个信号的校正信号
RTT过程可能需要来自发起方节点或响应方节点的周期性信号，以便补偿时钟振荡器偏移和漂移，从而提高测量的可靠性。响应方节点配置为在发送用于测定距离的第一响应方消息之后的定义时间间隔发送校正信号。
通过将所检测到的测距信号和校正信号之间的时间间隔与其自己的时间基准进行比较，发起方节点可以配置为补偿主要是由目标UE引起的测距中的时钟偏移。与UE的时钟振荡器相比，一般gNB的时钟振荡器可能被认为非常准确(对于更便宜的小型gNB，例如室内，这可能是不正确的)。我们在此假设时钟振荡器更准确，但是即使所述时钟振荡器与UE的时钟振荡器相比不准确，本文的实施例也是适用的。
如果校正信号也可以广播到多个UE，如图4所示(参见图4中UE1和UE2处的校正)，则额外的信令被保留或最小化。校正参考信号(在此表示为CorrRS)可以由定位参考信号(PRS)或其他非UE特定信令(如SSB或CSI-RS)来实例化。作为前提条件，处理测距的节点应该知道RRS和CorrRS传输的确切时间差。
使用gNB DL信号发起RTT
上述过程也可以由服务或相邻gNB发起，其中gNB被调度以发起由服务gNB、LMF或UE(通过服务NB进行基于UE的定位)进行的测距。gNB可以配置为发送一个或多个参考信号，这些参考信号可以被多个UE(例如UE1和UE2等)接收，并且被寻址的UE可以充响当应方或响应方节点。这种方法最大限度地减少了上行链路干扰，因为可以使用专用于相邻gNB的最佳功率和定时提前设置来配置到n-gNB的信令：如果例如目标UE专门向n-gNB发送UL参考信号，n-gNB可以请求s-gNB相应地用TA值调节(调整)定时偏移。
图5图示了图4的示例的场景，其中描绘了2个UE、3个gNB和波束。
图6图示了由gNB发起的RTT信令的示例。
将在下文中并且根据一些示例性实施例描述特征，而不限制当前描述的示例性实施例的范围。
UL信号的功率控制：
在正常操作中，UE配置为在LTE和5G中发射功率(开环模式)，所述功率是根据以下等式基于从服务gNB到UE链路估计的路径损耗(PL)确定的：
PUL＝min{PCMAX，接收功率目标+PL}
对于具有多个gNB的RTT或UTDOA，UE功率可能不足以满足K个n-gNB，其中K可以取任何数字，例如1,2,3,....K。
如果UE不具备或不使用多天线能力，或者如果到某些gNB的信道质量不好或不令人满意，则以下可能适用：
UE可以配置为在定义的资源或定义的资源上以更高的功率水平进行发射，而不将功率控制仅限于服务小区(服务无线电基站或s-gNB)。在这种情况下，UL-RRS(上行链路预留参考信号)、UL-PRS或SRS的发射功率可以定义为：
PUL＝min{PCMAX,max(PUL(gNB(1:K)))}
如果UE被设置为发起方并且可以在多个面板或天线端口上同时发射：根据UL接收质量，K个gNB可以分为组(K1,..KN)：
PUL(面板1)＝min{PCMAX,max(PUL(gNB(1:K1)))}
PUL(面板N)＝min{PCMAX,max(PUL(gNB(1；KN))}
b.初始测量
本节重点介绍LPP[3]中所需的RTT附加信令或初始协议扩展。
LMF可以配置为基于请求的服务水平来确定准确度和时延：
关于UE能力的信息
DL和UL中参考信号参数的配置
(带宽、时频信号资源、周期性测量)
定义有效时间，以便将RTT测量识别为有效
LPP增强协议中的RTT(TS 36.355[3])
LTE定位协议(LPP)在3GPP技术规范TS36.355中定义了位置服务器和目标设备(UE)之间针对RAT(无线电接入技术)方法的消息交换、观察到达时间差(OTDOA)和类似GNSS和WLAN等eCID或RAT独立技术。用于NR(新无线电)的LPP的扩展可以扩展LPP以包括用于启用RTT测量的消息。
UE能力
根据所需的服务水平，LMF可以向目标设备(或目标UE)请求以下功能：
TOA子样本估计
在RTT中，响应方节点配置为在接收到从发起方发送的信号之后的定义时间(以Tc样本为单位，其中Tc是设计定时参数)发送回复。
在UE是发起方节点的情况下，如果UE可以使用诸如内插或高级检测方法之类的现有技术方法来估计TOA，则UE配置为通过信令知道表示为“TOA子样本准确度估计”的信息元素，即可以校正量化误差。UE可以配置为向LMF报告此校正，该LMF补偿所记录的RTT测量中的误差，或者，UE配置为通过加上或减去等效于校正的相位延迟来在所检测到的回复时间内补偿子样本校正。如果UE可以执行校正，则它会通知LMF其能力。如果测量UE尚未应用校正，它可通过测量报告消息中的字段或标志位通知LMF：RTT-TargetDeviceErrorCauses。该标志位可以以类似于LPP:E-CIDErrrcause信息字段的方式提供。
RTT-TargetDeviceErrorCauses::＝SEQUENCE{
cause ENUMERATED{
undefined,
requestedMeasurementNotAvailable,
notAllrequestedMeasurementsPossible,
...},
rttMeasurementNotPossible NULL OPTIONAL,
rttCorrectionNotPossible NULL OPTIONAL,
...}
上面显示的代码或算法描述了RTT通过LPP向LMF提供误差源(粗突出显示是新的，并且可以包含在LPP[3]中。这些突出显示包括：
RTT-TargetDeviceErrorCauses
rttMeasurementNotPossible NULL OPTIONAL,
rttCorrectionNotPossible NULL OPTIONAL,
收发机延迟：
收发机链中的组件(如滤波器、放大器和传输线)会为信号增加额外的延迟，因此在评估精确测量值之前需要进行校准。请注意，1ns(纳秒)的校准误差转化为30cm的单向距离误差。gNB的延迟在不同架构、不同部署和各种天线到RF(射频)前端连接选项以及来自不同组件(混频器、滤波器、放大器、ADC等)的设备的硬件特定延迟之间差异很大。
一种常见的校准方法是通过测量已知位置的距离或直接将来自gNB的发射机链的信号通过其自身的接收机链馈送以计算定时偏移来实现。
可以在离线会话中(提前)测量定时偏移，其中影响参数例如温度和工作频率变化。然后测距设备可以基于在离线会话中捕获的信息来补偿定时偏移。如果同一设备的接收机可以估计传输信号从发射机端口到接收机端口的传播时间，也可以测量延迟。这种方法可以应用于全双工的情况，或者如果在半双工的情况下可以从RF Tx-Rx开关恢复部分传输信号[1]。
在任一情况下，对于高准确度(高服务水平)，重要的是从两个测距设备确定收发机延迟。收发机延迟可以从响应方(UE或gNB)报告给进行测距的节点(如发起方节点(可以是UE或gNB))，或通过LPP和/或NRPPa协议报告给LMF。
LMF可以配置为请求测距设备(例如UE或gNB)报告样本(Tc)中的收发机延迟并且如果设备具有该能力则相应地校正子样本。下面以RTT为例，其中通过LPP向LMF提供UE能力。
Figure BDA0003156887030000191
下面还以RTT为例，其中通过LPP向LMF提供UE能力。
Figure BDA0003156887030000192
Figure BDA0003156887030000201
参考图7，提供了根据本文的一些实施例的方法的流程图。用于通信网络中的RTT测量过程的方法，该方法包括：
(701)设置定位模式；(可包括单个UE和s-gNB之间的测距；多个UE和s-gNB之间的测距和/或多个UE和多个gNB之间的测距。注意，所选择或设置的模式基于可以采用本文的实施例的场景或网络拓扑)；
(702)基于来自至少一个用户设备的至少一份报告识别多个相邻无线电基站n-gNB，或从基于由服务于UE的服务无线电基站s-gNB执行的至少一项测量的UE信息识别多个相邻无线电基站n-gNB；
(703)通过以下方式发起配置：
获取所述至少一个UE的能力和所述无线电基站gNB的能力，
所述至少一个UE从所述至少一个报告来报告用于n-gNB的波束测量值；以及
为s-gNB和n-gNB设置资源。
根据实施例并且如前所述，为s-gNB和n-gNB设置资源包括：
通过NRPPa或Xn接口配置n-gNB；
gNB保留在UL和DL中分配的用于定位的资源
s-gNB通过以下方式配置与所述至少一个UE的无线电资源控制RRC测量：
将所述至少一个UE或所述至少一个gNB设置为发起方节点和响应节点；以及
指定发起方节点/响应节点的频率和时间资源以及组共享资源。
根据实施例并且如前所述，该方法可以包括：
配置所述发起方节点以向一个或多个响应方节点发送发起方信号；
所述至少一个响应方节点在从接收到发起方信号起规定的回复时间之后回复；
如果n-gNB(作为响应方)接收到具有足够质量的信号，则n-gNB向UE发送DL信号以进行到达时间TOA测量。
根据实施例，该方法还包括执行校正信号、周期性测量或定时校正信号。
根据实施例，该方法包括：
如果至少一个响应节点未能回复或回复信息质量低，则发起方或位置服务器请求新资源进行测量，并调整参数，包括以下至少一项：发射功率、周期、信号持续时间或定时提前。
根据实施例，该方法包括UE基于从gNB或位置服务器接收的信息估计UE的位置，其中该信息包括gNB回复时间和/或接收机发射机RxTx时间差和/或gNB坐标。
根据实施例，该方法包括位置服务器基于在服务器处从UE接收到的信息估计UE的位置，其中该信息包括gNB回复时间和/或接收机发射机RxTx时间差和/或UE收发机延迟。
根据实施例，该方法包括服务器基于从gNB接收的信息估计UE的位置，其中该信息包括gNB回复时间和/或接收机发射机RxTx时间差和/或gNB坐标和/或gNB收发机延迟。
根据另一方面，提供了一种由UE执行的用于如前所述的通信网络中的RTT测量过程的方法，其中UE知道关于用于UE发送和接收测距参考信号的时间和频率资源，该方法包括：
通过发送UL信号发起RTT测量过程，
在一个或多个波束上传输资源。
根据另一方面，提供了一种由响应方节点执行的方法，该响应方节点是gNB、UE或位置服务器，该方法包括：
在发送用于测定距离的第一响应方消息后的规定时间发送校正信号；
检测测距信号和校正信号之间的基于自身的时间基准的时间间隔，并且配置发起方节点以补偿主要是由UE引起的测距中的时钟偏移。
根据另一方面，提供了如先前描述的用于通信网络中的往返时间RTT测量过程的系统，该系统包括至少一个UE、至少一个s-gNB和多个相邻无线电基站n-gNB，该系统可操作以执行未决权利要求1至8的方法的任何特征。
根据另一方面，提供了一种包括处理器和存储器的UE，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，由此所述UE可操作以执行至少未决权利要求9的主题。
根据另一方面，提供了一种响应方节点，该响应方节点是包括处理器和存储器的gNB、UE或位置服务器，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，由此所述响应方节点可操作以执行至少未决权利要求10的主题。
还提供了一种根据先前描述的实施例的发起方节点。
为了执行之前描述的相关过程或方法步骤，UE或gNB或位置服务器包括处理器或处理电路或处理模块或处理器或装置；接收机电路或接收机模块；发射机电路或发射机模块；存储器模块；收发机电路或收发机模块，其可以包括发射机电路和接收机电路。UE还可以包括天线系统，该天线系统包括用于向/从至少UE或向/从gNB或向/从LMF发送和接收信号的天线电路。
UE、gNB或位置服务器可以属于任何无线电接入技术，包括2G、3G、4G或LTE、LTEA、5G、WLAN和WiMax等。
处理模块/电路包括处理器、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，并且可以被称为“处理器”。处理器控制UE、gNB或服务器及其组件的操作。存储器(电路或模块)包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或另一种类型的存储器来存储处理器可以使用的数据和指令。一般而言，将理解，一个或多个实施例中的UE、gNB或服务器包括配置为执行本文公开的任一实施例中的操作的固定或编程电路。
在至少一个此类示例中，UE、gNB或服务器包括微处理器、微控制器、DSP、ASIC、FPGA或其他处理电路，其配置为执行来自存储在位于处理电路中或可由处理电路访问的非暂时性计算机可读介质中的计算机程序的计算机程序指令。这里，“非暂时性”不一定意味着永久或不变的存储，并且可以包括工作或易失性存储器中的存储，但该术语确实意味着至少某些持久性的存储。程序指令的执行专门调整或配置处理电路以执行本文公开的操作，包括已经描述的方法步骤中的任何一个，包括未决权利要求。此外，应当理解，UE、gNB或服务器可以包括附加组件。
还提供了一种包括指令的计算机过程，当在UE、gNB或服务器的至少一个处理器上执行时，所述指令使所述至少一个处理器执行根据至少对应的未决权利要求的方法。
还提供了一种包括指令的计算机过程，当在根据权利要求11的系统的至少一个处理器上执行时，所述指令使所述至少一个处理器执行根据至少权利要求1-8的方法。
如所展示的那样实现了若干技术效果，并且本文中的实施例至少提供了以下优点：
减少用于在多个gNB之间进行测距和/或对多个设备进行测距的信令开销(用于测量和报告)，
RTT设备设置为发起方，可通过单次测量触发多个响应方组；而响应方基于接收到的发起方信号回复(或报告)时间，
扩展当前协议以实现RTT准确度，以解决前面描述的(1)和(2)的限制：这些限制主要来自收发机延迟和量化报告。这个概念是引入通过识别设备能力来实现准确测距的过程，以通过LPP(UE到gNB)或NRPPa(gNB到LMF)测量、校正或报告测量。
贯穿本公开，使用了术语“位置管理功能(LMF)”和术语“位置服务器(LS)”。本领域技术人员理解，通信网络中的网络单元可以充当位置服务器，或者可以包括位置管理功能。权利要求使用术语位置服务器LS，并且可以理解任何具有位置管理功能LMF的单元都可以用作位置服务器。
在本公开中，词语“包括(comprise)”或“包括(comprising)”以非限制性意义使用，即意思是“至少由……组成(consist at least of)”。尽管这里可以使用特定的术语，但是它们仅用于一般和描述性的意义而不是为了限制的目的。本文的实施例可以应用于任何无线系统，包括GSM、3G或WCDMA、LTE或4G、LTEA(或LTE-Advanced)、5G、WiMAX、WiFi、卫星通信、电视广播等。
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Claims (14)

1.一种用于由位置服务器(LS)在通信网络中执行的往返时间RTT测量过程的方法，所述网络包括至少一个用户设备(UE)、服务于所述UE的服务无线电基站s-gNB以及多个相邻的无线电基站n-gNB，所述方法包括：
基于来自所述至少一个UE的至少一个报告识别所述n-gNB，或从基于由所述s-gNB执行的至少一个测量的UE信息识别所述n-gNB；
通过以下方式发起配置：
获取所述至少一个UE的能力以及所述gNB的能力，
从所述至少一个UE报告或从基于由所述s-gNB和所述n-gNB执行的测量的UE信息中获取针对所述s-gNB和所述n-gNB的波束测量值；
通知所述UE关于所述s-gNB和所述n-gNB的资源；
将所述UE或所述gNB中的一方设置为发起方，并将所述UE和所述gNB中的其余方设置为响应方；以及
提供发起方/响应方的频率和时间资源以及组共享资源；以及通过以下方式执行信令和测量：
将来自所述发起方的至少一个PRS信号与接收响应方相关联，其中如果所述发起方是UE，则所述PRS信号是UL-PRS信号，而如果所述发起方是gNB，则所述PRS信号是DL-RPS信号，
在所述指定频率和时间资源上从所述响应方接收PRS；
以及测量与从所述发起方接收的信号对应的定时信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中NRPPa或Xn接口用于配置所述n-gNB。
3.根据权利要求1或2的方法，包括：
配置所述发起方节点以向一个或多个响应方节点发送发起方信号；
所述至少一个响应方节点在从接收到所述发起方信号起规定的回复时间之后回复；
如果作为响应方的所述n-gNB接收到具有足够质量的信号，则n-gNB向所述UE发送DL信号以进行到达时间TOA测量。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：执行校正信号、周期性测量或定时校正信号。
5.根据权利要求3或4的方法，包括：
如果所述至少一个响应方节点之一未能回复或回复信息质量低，则所述发起方或所述位置服务器请求新资源进行测量，并调整参数，所述参数包括以下至少一项：发射功率、周期、信号持续时间或定时提前。
6.根据权利要求1所述的方法，包括：所述UE基于从所述gNB或所述位置服务器接收的信息估计所述UE的位置，其中所述信息包括gNB回复时间和/或接收机发射机RxTx时间差和/或gNB坐标。
7.根据权利要求1所述的方法，包括：所述位置服务器基于在所述服务器处从所述UE接收的信息来估计所述UE的位置，其中所述信息包括gNB回复时间和/或接收机发射机RxTx时间差和/或UE收发机延迟。
8.根据权利要求1所述的方法，包括：所述位置服务器基于从所述gNB接收的信息估计所述UE的位置，其中所述信息包括gNB回复时间和/或接收机发射机RxTx时间差和/或gNB坐标和/或gNB收发机延迟。
9.一种由UE执行的用于通信网络中的RTT测量过程的方法，所述方法包括：
响应于来自位置服务器的请求，传输来自UE报告的针对s-gNB和n-gNB的波束测量值；或响应于来自所述s-gNB的请求，发送基于由所述s-gNB和所述n-gNB执行的测量的UL信号；
从所述位置服务器接收关于用于所述s-gNB和所述n-gNB的DL资源的信息；
从所述位置服务器接收根据权利要求1所述的发起方/响应方的频率和时间资源以及组共享资源；
通过向所述s-gNB和所述n-gNB发送UL-PRS信号来发起所述RTT测量过程；
从所述位置服务器接收关于用于所述s-gNB和所述n-gNB的DL资源的信息；
由所述位置服务器设置基于UE的模式或UE辅助模式；
如果所述UE处于基于UE的模式，则从所述位置服务器获取信息，其中所述信息包括gNB和/或接收机发射机RxTx时间差和/或gNB坐标并使用所述信息来计算UE位置；以及
如果所述UE处于UE辅助模式，则从所述gNB向所述位置服务器发送对应于所配置的DL资源的RxTx时间差。
10.根据权利要求9所述的由UE执行的方法，所述方法包括：
由所述位置服务器设置根据权利要求1所述的响应方或发起方；
如果所述UE是发起方，则向所配置的gNB发送一个或多个UL-PRS信号，其中至少一个UL-PRS被多于一个gNB接收；以及向所述位置服务器上报RxTx时间差；以及
如果所述UE是响应方，则响应DL-PRS发送UL-PRS，其中至少一个UL-PRS被一个或多个gNB接收；以及向所述位置服务器报告RxTx时间差。
11.一种由根据权利要求1所述的响应方节点执行的方法，所述响应方节点是gNB或UE，所述方法包括：
在传输用于测定距离的第一响应方消息后的规定时间传输校正信号；
检测测距信号和所述校正信号之间的基于自身的时间基准的时间间隔，并且配置根据权利要求1所述的发起方节点以补偿主要是由UE引起的测距中的时钟偏移。
12.一种用于通信网络中的往返时间RTT测量过程的系统，所述系统包括至少一个UE、至少一个s-gNB和多个相邻无线电基站n-gNB，所述系统可操作以执行权利要求1-8所述的方法的任何特征。
13.一种UE，包括处理器和存储器，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，由此所述UE可操作以执行至少权利要求9或10的主题。
14.一种gNB或UE，包括处理器和存储器，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，由此所述gNB或UE可操作以执行根据权利要求11的响应方节点的主题。
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