CN114666726A - 无线通信网络中的观察到达时间差定位 - Google Patents

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Abstract

无线通信网络中的观察到达时间差定位，本公开的各方面提供观察到达时间差(Observed Time Difference of Arrival，OTDOA)定位的方法。所述方法可包括：从第一网络的服务小区接收辅助数据，所述辅助数据用于测量从第二网络的多个相邻小区接收的定位参考信号(positioning reference signal，PRS)的到达时间差；从所述服务小区接收：用于对所述多个相邻小区的第一相邻小区的主信息块(master information block，MIB)进行解码的间隔图案，或者所述第一相邻小区的系统帧号(system frame number，SFN)偏差；以及根据用于对所述第一相邻小区的所述MIB进行解码的所述间隔图案或所述第一相邻小区的所述SFN偏差确定所述第一相邻小区的SFN定时。

Description

无线通信网络中的观察到达时间差定位
交叉申请
本申请要求于2017年9月29日提交的、申请序列号为15/721,051、发明名称为“无线通信网络中的观察到达时间差(Observed Time Difference of Arrival，OTDOA)定位(Observed Time Difference of Arrival(OTDOA)Positioning in WirelessCommunication Networks)”的美国非临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用如同复制般地结合在本申请中。
背景技术
无线通信网络能利用各种定位技术确定用户设备的位置。例如，观察到达时间差(Observed Time Difference of Arrival，OTDOA)定位是第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project，3GPP)开发的长期演进(Long Term Evolution，LTE)标准中规定的下行定位技术。OTDOA定位依赖目标设备测量目标设备从相邻基站接收的定位参考信号(positioning reference signal，PRS)的到达时间差。
发明内容
根据本公开的一方面，提供观察到达时间差(Observed Time Difference ofArrival，OTDOA)定位的第一方法。所述第一方法可包括：从第一网络的服务小区接收辅助数据，所述辅助数据用于测量可从第二网络的多个相邻小区接收的定位参考信号(positioning reference signal，PRS)的到达时间差。所述第一方法还可包括：从所述服务小区接收：用于对所述多个相邻小区的第一相邻小区的主信息块(master informationblock，MIB)进行解码的间隔图案，或者所述第一相邻小区的系统帧号(system framenumber，SFN)偏差；以及根据用于对所述第一相邻小区的所述MIB进行解码的所述间隔图案或所述第一相邻小区的所述SFN偏差确定所述第一相邻小区的SFN定时。在一个示例中，所述辅助数据包括以下各项中的至少一个：所述多个相邻小区的小区标识信息、所述多个相邻小区的PRS配置信息及所述多个相邻小区的SFN定时信息，其中每条SFN定时信息指示一相邻小区和作为所述多个相邻小区之一的参考小区之间的偏差。
可选地，所述第一方法的实施例还可包括：发送对测量间隙的解码请求，所述测量间隙用于对所述第一相邻小区的所述MIB进行解码，所述解码请求包括所述第一相邻小区的标识但不指定所述测量间隙的定时。所述间隔图案可包括与所述第一相邻小区的MIB传输匹配的测量间隙。可选地，或者，在前述任一方面中，所述间隔图案可包括时间长度大于所述第一相邻小区的MIB传输周期的测量间隙。
可选地，在前述任一方面中，所述第一方法还可包括：根据所述第一相邻小区的所述SFN定时和所述辅助数据确定所述多个相邻小区中的一个或多个的PRS定位时机的定时；以及发送对用于测量所述PRS的测量间隙集合
的测量请求，所述测量请求包括与所述多个相邻小区中的所述一个或多个的所述PRS定位时机匹配的所述测量间隙集合的定时。所述第一方法还可包括：发送通过在所述测量间隙集合期间测量所述PRS而获取的所述PRS的所述到达时间差的测量结果。
根据本公开的另一方面，提供了OTDOA定位的第二方法，所述方法可包括：第一网络的服务小区向用户设备(user equipment，UE)发送辅助数据，所述辅助数据用于测量从所述UE处的第二网络的多个相邻小区接收的PRS的到达时间差；以及所述服务小区发送：用于对所述多个相邻小区的第一相邻小区的MIB进行解码的第一间隔图案，或者所述第一相邻小区的SFN偏差，以确定所述UE处的所述第一相邻小区的SFN定时。
可选地，所述第二方法的实施例还可包括：所述服务小区接收对测量间隙的解码请求，所述测量间隙用于对所述第一相邻小区的所述MIB进行解码，所述解码请求包括所述第一相邻小区的标识但不指定所述测量间隙的定时。可选地，在前述任一方面中，所述第一间隔图案包括与所述第一相邻小区的MIB传输匹配的测量间隙。可选地，或者，在前述任一方面中，所述第一间隔图案包括时间长度大于所述第一相邻小区的MIB传输周期的测量间隙。
可选地，在前述任一方面中，所述第二方法还可包括：所述服务小区接收对用于测量所述PRS的测量间隙集合的测量请求，所述测量请求包括与所述多个相邻小区中的一个或多个的所述PRS定位时机匹配的所述测量间隙集合的定时；响应于接收对所述测量间隙集合的所述测量请求，所述服务小区发送包括所述请求的测量间隙集合的第二间隔图案；以及所述服务小区从所述UE接收所述PRS的所述到达时间差的测量结果。根据模数定义所述第一相邻小区的所述SFN偏差。例如，可将所述第一相邻小区的所述SFN偏差定义为对1024取模。
根据本公开的又一方面，提供了用于OTDOA定位的UE。所述UE可包括：包括指令的存储器；以及与所述存储器通信的一个或多个处理器。所述一个或多个处理器执行所述指令以：从第一网络的服务小区接收辅助数据，所述辅助数据用于测量从第二网络的多个相邻小区接收的PRS的到达时间差；从所述服务小区接收：用于对所述多个相邻小区的第一相邻小区的MIB进行解码的间隔图案，或者所述第一相邻小区的SFN偏差；以及根据用于对所述第一相邻小区的所述MIB进行解码的所述间隔图案或所述第一相邻小区的所述SFN偏差确定所述第一相邻小区的SFN定时。
可选地，在所述UE的一实施例中，所述一个或多个处理器可执行所述指令以：发送对测量间隙的解码请求，所述测量间隙用于对所述第一相邻小区的所述MIB进行解码，所述解码请求包括所述第一相邻小区的标识但不指定所述测量间隙的定时。所述间隔图案可包括与所述第一相邻小区的MIB传输匹配的测量间隙。可选地，或者，在前述任一方面中，所述间隔图案可包括时间长度大于所述第一相邻小区的MIB传输周期的测量间隙。
可选地，在前述任一方面中，所述一个或多个处理器可执行所述指令以：根据所述第一相邻小区的所述SFN定时和所述辅助数据确定所述多个相邻小区中的一个或多个的PRS定位时机的定时；以及发送对用于测量所述PRS的测量间隙集合的测量请求，所述测量请求包括与所述多个相邻小区中的所述一个或多个的所述PRS定位时机匹配的所述测量间隙集合的定时。在前述任一方面中，所述一个或多个处理器可执行所述指令以：发送通过在所述测量间隙集合期间测量所述PRS而获取的所述PRS的所述到达时间差的测量结果。所述第一网络可以是NR网络，所述第二网络可以是LTE网络。
附图说明
将结合以下附图详细描述本公开的提出作为示例的各种实施例，其中相似元件使用相似附图标记：
图1示出了一示例性通信网络，包括长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络和新无线(new radio，NR)网络；
图2示出了本公开实施例提供的一示例性定位参考信号(positioning referencesignal，PRS)配置；
图3示出了本公开实施例提供的一示例性参考信号时间差(reference signaltime difference，RSTD)测量过程；
图4是本公开实施例提供的一示例性观察到达时间差(Observed TimeDifference of Arrival，OTDOA)定位过程的流程图；
图5是本公开实施例提供的另一示例性OTDOA定位过程的流程图；
图6是本公开实施例提供的用户设备(user equipment，UE)的一示例性框图；以及
图7是本公开实施例提供的基站的一示例性框图。
具体实施方式
本公开的各方面描述了无线通信网络中观察到达时间差(Observed TimeDifference of Arrival，OTDOA)定位的系统和方法。更具体地，本公开描述了在OTDOA定位过程中获取相邻小区系统帧号(system frame number，SFN)以确定目标设备位置的技术。相邻小区可与用于支持OTDOA定位的第一无线网络相关联，而目标设备可与不支持OTDOA定位的第二无线网络相关联。
在OTDOA定位过程，位置服务器可通过第二无线网络向目标设备提供定位辅助数据。定位辅助数据可包括属于第一无线网络并与目标设备相邻的一个或多个相邻小区的标识。进一步地，辅助数据可包括参考各相邻小区的SFN定时定义的每个相邻小区的定位参考信号(positioning reference signal，PRS)定时，可参考作为所列相邻小区之一的参考小区指定每个相邻小区的SFN定时。根据本文描述的技术，可获取所列相邻小区之一的SFN定时，并可相应确定PRS的定时。确定参考小区的SFN定时可以包括首先确定非参考小区的相邻小区的SFN定时，然后根据辅助数据由相邻小区的SFN定时推断参考小区的SFN定时。
图1示出了一示例性通信网络100，包括长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络101和新无线(new radio，NR)网络102。LTE网络101和NR网络102共存于通信网络100中。在一个示例中，LTE网络101可包括LTE核心网120和多个eNodeB基站，例如与LTE核心网120连接的eNodeB基站131-133。NR网络102可包括NR核心网150和多个gNB基站，例如gNB基站160。此外，通信网络100包括可与LTE核心网120和NR核心网150连接的位置服务器110。
根据该示例性实施例，LTE网络101可以是符合第三代合作伙伴计划(the 3rdGeneration Partnership Project，3GPP)LTE标准的网络，NR网络102可以是符合3GPP NR标准的网络。虽然LTE网络101和NR网络102用作图1中的示例，但本公开不限于LTE网络和NR网络。本文描述的技术也可适用于可能符合其它通信标准且彼此共存的其它类型的无线通信网络。
位置服务器110可布署为LTE核心网120或NR核心网150的一部分，或可独立于LTE核心网120和NR核心网150。然而，位置服务器110可与LTE核心网120和NR核心网150都关联。在一个示例中，位置服务器110执行LTE标准中定义的增强的服务移动定位中心(evolvedserving mobile location center，E-SMLC)的功能，并布署在LTE核心网120中。在另一个示例中，位置服务器110执行NR标准中定义的位置管理功能(location managementfunction，LMF)以及E-SMLC的功能，并布署在NR核心网150中。
eNodeB基站131-133可以是实施3GPP LTE标准中规定的eNodeB节点的基站，gNB基站160可以是实现3GPP NR标准中规定的gNB节点的基站。基站131-133或160中的每个基站都可向某些方向发送无线信号，以覆盖称为小区的地理区域。小区可分配有小区标识，通过小区标识可在无线通信网络100中标识小区。图1中小区141-143分别由eNodeB基站131-133形成，小区161由gNB基站160形成。基站收发信号可以说是与该基站关联的小区收发信号。
如图1所示，通信网络可包括用户设备(user equipment，UE)170。UE 170可以是能够与通信网络100进行无线通信的任何设备，例如手机、膝上电脑、车载设备等。在图1的示例中，UE 170能够在LTE网络101及NR网络102上运行。相应地，UE 170包括用于根据LTE标准和NR标准进行信号处理的电路。在一个示例中，NR网络102和LTE网络101用于在不同频段上运行。例如，gNB基站160运行于毫米波段，eNodeB基站131-133运行于更低频率的频段。相应地，UE 170可包括用于在各个不同频率上运行的收发器。
在图1的示例中，UE 170与gNB基站160无线连接。例如，UE 170能以保持UE 170和gNB基站160之间的无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)连接的连接模式运行。或者，UE 170可以空闲模式运行，但监控gNB基站160发送的信号。如图1所示，UE 170在小区141-143和161的覆盖范围内。UE 170与gNB基站160连接并准备由gNB 160服务，小区161称为UE 170的服务小区，其它小区141-143称为UE 170的相邻小区。当然，可有多个相邻小区覆盖UE 170，但未在图1中示出。
在一个示例中，OTDOA定位是下行定位方案，用来定位UE 170。在OTDOA定位中，目标设备测量来自多个小区的PRS，多个小区可包括服务小区和/或相邻小区，并确定参考小区与其它小区之间的PRS到达时间差。例如，服务小区可作为参考小区，为确定PRS到达时间差提供时间基线。此过程称为参考信号时间差(reference signal time difference，RSTD)测量过程。一对小区之间的差异能确定双曲线，至少两条双曲线的交点能确定目标设备的位置。测量小区的基站的位置可用于该确定。
在图1的示例中，LTE网络101用于支持OTDOA定位，而NR网络102不支持OTDOA定位。为方便RSTD测量，LTE网络101的eNodeB基站131-133用于定期发送PRS。PRS的传输称为定位时机，能以PRS配置为基础。PRS配置参考发送各PRS的各基站的SFN指定PRS定位时机何时发生。
此外，为方便RSTD测量，位置服务器110可用于向UE 170提供辅助数据，从UE 170接收RSTD测量结果，并相应地计算UE 170的位置。具体地，在一个示例中，位置服务器110可与eNodeB基站131-133通信，例如，使用3GPP标准中规定的LTE定位协议A(LTE PositioningProtocol A，LPPa)。通过交互LPPa消息，位置服务器110能从eNodeB基站131-133收集信息。例如，收集的信息可包括PRS配置、SFN定时信息、帧定时信息、小区标识，以及相邻小区141-143对应的天线坐标。位置服务器110还能根据收集的数据(或其它来源的信息)生成辅助数据，并向UE 170提供辅助数据。在一个示例中，使用3GPP标准中规定的LTE定位协议(LTEPositioning Protocol，LPP)向UE 170发送辅助数据。辅助数据可包括PRS配置、SFN定时信息、帧定时信息，以及相邻小区141-143的小区标识。
假设UE 170与eNodeB基站131连接，UE 170通常可根据辅助数据确定相邻小区141-143的PRS定位时机的定时，并相应地在PRS定位时机期间捕捉PRS传输以进行RSTD测量。例如，在辅助数据中，服务小区141可用作参考小区，并可参考该参考小区141指定其它相邻小区142-143的SFN定时和帧定时。帧定时可指按序发送帧的时间点之一。SFN定时可指发送具有某些SFN的帧的时间点之一。例如，辅助数据中可提供相邻小区相对参考小区141的帧定时偏差，并可以相对参考小区141的SFN的SFN偏差的形式提供对应的SFN定时信息。在一个替代示例中，服务小区141和相邻小区142-14的帧边界可同步，表示帧定时偏差等于零。相应地，辅助数据可以不包括帧定时偏差信息，但包括SFN偏差信息。
因为假设UE 170与eNodeB基站131连接，所以UE 170知道其服务小区141的SFN定时(服务小区141的帧定时和从服务小区接收的每个帧的SFN)。相应地，UE 170能够根据辅助数据确定相邻小区142-143的帧定时和SFN定时。
如上所述，在图1的示例中，UE 170与不支持OTDOA定位的NR网络102连接，因此无法容易地进行上述OTDOA定位以定位UE 170。具体地，gNB基站160可能因为配置的原因而不发送PRS。此外，位置服务器110无法收集有关UE 170的服务小区161的信息，因而服务小区161不包括在OTDOA测量所用辅助数据中所列小区之一。然而，辅助数据仍可通过NR核心网150和gNB基站160发送至UE 170，例如，使用LPP消息。辅助数据的传输对于gNB基站160可以是透明的。例如，可将辅助数据作为非接入层(non-access stratum，NAS)协议的信令发送。在辅助数据中，可以不使用服务小区，而使用相邻小区141-143中的一个作为参考小区。
根据本公开的一方面，在UE 170与定位辅助数据中不包括的服务小区连接的上述情况中，UE 170能获取辅助数据中包括的至少一个相邻小区的SFN定时。根据辅助数据中的指定，至少一个相邻小区可以为参考小区，或者可以为除参考小区外的相邻小区。在一个示例中，UE 170可读取相邻小区的MIB以获取SFN信息。例如，UE 170可向服务小区161发送对测量间隙的请求，并可在测量间隙期间对辅助数据中所列相邻小区之一的MIB进行解码。在另一个示例中，gNB 160可向UE 170提供辅助数据中所列相邻小区的SFN偏差和帧定时偏差，作为对来自UE 170的请求的响应。从而可以确定与不支持OTDOA定位的网络相连的UE170的位置。
在各种示例中，相邻小区的SFN定时可表示为相对服务小区161的帧定时偏差(或者换言之，相邻小区与服务小区161之间的帧定时差)与相邻小区的SFN的组合。相应地，获取相邻小区的SFN定时相当于获取相邻小区的帧定时偏差和SFN。虽然在图1的示例中，三个相邻小区141-143在辅助数据中列为相邻小区，其它示例中，辅助数据中所列相邻小区的数目可大于三，例如，10、20或大于20。
图2示出了本发明实施例提供的示例性PRS配置200。图2示出了从SFN＝0的帧的第一子帧开始的子帧201序列。PRS定位时机210a-210c在子帧201序列中定期发生。时域中的PRS配置200可由三个参数定义。第一参数210是PRS定位时机，PRS定位时机指携带PRS的一些连续子帧。例如，PRS定位时机210a、210b或210c中的每一个都可包括1、2、4或6个子帧。第二参数220是PRS传输周期220。例如，PRS传输周期可持续160、320、640或1280个子帧。第三参数是PRS子帧偏差，PRS子帧偏差指SFN＝0的第一帧开始后第一PRS定位时机210a前的一些子帧。如图所示，当子帧序列的SFN定时已知时，可根据PRS配置确定PRS定位时机定时。
图3示出了本公开实施例提供的示例性RSTD测量过程300。过程300中，通过读取相邻小区的MIB获取相邻小区的SFN。在图3的示例中，UE 170与NR服务小区161连接，并且在位置服务器110提供的辅助数据中LTE相邻小区141用作参考小区。可执行过程300以获取相邻小区141的SFN及相邻小区141的帧定时。
图3示出了与LTE相邻小区141、NR服务小区161及UE 170分别对应的三条时间线310-330。第一时间线310包括携带MIB的子帧301-306的序列。子帧301-306中的每一个都可以是从相邻小区141发送的连续帧序列之一的第一子帧。因此，MIB的传输周期为一帧。每个MIB都可携带SFN信息，并且对MIB进行解码可获取携带该MIB的对应帧的SFN。子帧301-306中的每一个也都可携带SFN信息之前发送的一个或多个同步序列，例如主同步信号(primary synchronization signal，PSS)和次同步信号(secondary synchronizationsignal，SSS)。UE 170可通过读取那些同步序列相应地获取相邻小区141的帧定时。此外，第一时间线310也显示了PRS定位时机311-312序列。根据PRS配置从相邻小区141发送PRS定位时机311-312的PRS。
第二时间线320包括多个测量间隙321-323。测量间隙指用于进行异频测量的时间段。例如，UE与以第一载频运行的服务小区连接，并对从第二载频运行的相邻小区接收的信号进行测量(例如RSTD测量)。UE可通过RRC连接向服务小区发送对一个或多个测量间隙的请求。可选地，在请求中，可指定测量间隙的定时和时长。响应该请求，服务小区可为UE配置测量间隙，并返回测量间隙图案。例如，测量间隙图案可包括一个或多个测量间隙，每个测量间隙都有开始时间和时间长度。在测量间隙期间，不为UE调度上行或下行数据传输。UE可从服务小区频率切换至相邻小区频率以进行异频测量，随后切换回服务小区。测量间隙的时长可包括在不同载频之间切换的时间以及进行测量的时间。
在第一示例中，NR网络102的服务小区161知道LTE网络101的相邻小区141的帧定时。例如，相邻小区141的帧定时作为NR网络102的配置的一部分，以相对服务小区161的帧定时偏差的形式提供给服务小区161。相应地，当请求用于读取相邻小区141的MIB的测量间隙时，UE 170可指定测量间隙的用途(读取MIB)但不指定测量间隙的特定时间。服务小区161知道相邻小区141的MIB定时(帧定时)，并可相应地调度与MIB匹配的测量间隙321，例如图3示例中的子帧302。在一个示例中，测量间隙321持续大约2ms。在替代示例中，测量间隙321可采用其它长度。
在第二示例中，服务小区161不了解相邻小区141的帧定时。在此情况下，可配置比测量间隙321更长的测量间隙323。例如，测量间隙323的时长适合UE 170在不知道帧定时的情况下对相邻小区141的MIB进行解码。在一个示例中，测量间隙323的时间长度大于一帧。例如，时间线310上的帧时长为10ms，测量间隙323配置为大约11ms或长于11ms。在这样的配置下，可在测量间隙323的跨度内捕捉到携带MIB的至少一个子帧。在替代示例中，可配置超过一个测量间隙321或323。例如，当相邻小区信号质量低时，可能多次尝试对MIB进行解码。超过一个测量间隙的定时可以方便接收器的行为，例如组合MIB的不同传输实例，例如允许接收器克服不良的无线条件。
可为RSTD测量配置测量间隙322。例如，获取相邻小区141的SFN和帧定时之后，UE170可根据来自位置服务器110的辅助数据确定相邻小区141-143的PRS定位时机的定时。相应地，UE 170可向服务小区161发送第二间隙请求，指定包括与相邻小区141-143的PRS定位时机匹配的一个或多个测量间隙的间隔图案。
在一个示例中，相邻小区141-143在相同频率运行，并同步相邻小区141-143的帧定时。此外，以相邻小区141-143的PRS定位时机在时间上对齐(在相同子帧期间发送)的方式配置相邻小区141-143的PRS配置。在此情况下，可使用一个测量间隙322对来自三个相邻小区141-143的PRS进行RSTD测量。在一个示例中，可根据待测量的PRS定位时机的时长以及在不同载频间切换所用时间来确定测量间隙322的时间长度。
在另一个示例中，由于PRS配置或相邻小区141-143间的异步等，相邻小区141-143的PRS定位时机可发生在不同时间。或者，相邻小区141-143可在不同载频运行，这可能要求在不同载频分别进行RSTD测量。相应地，可为RSTD测量配置多个测量间隙。
如图所示，过程300包括多个步骤341-344。步骤341中，UE 170发送对第一测量间隙的第一间隙请求(也称为解码请求)，以对相邻小区141的MIB进行解码。第一间隙请求可以不包括测量间隙的定时。响应于第一间隙请求，服务小区161可以根据服务小区161是否知道相邻小区141的帧定时来配置测量间隙321或323。在步骤342中，UE 170在测量间隙321期间对子帧302携带的MIB进行解码，或者在测量间隙323内对子帧上携带的MIB进行解码，以获取SFN。同时，根据子帧上携带的同步序列，可在对MIB进行解码之前获取相邻小区141的帧定时。例如，UE 170可首先读取子帧302中的同步序列获取子帧302的定时，然后读取子帧302的MIB。
在步骤343中，UE 170发送对用于RSTD测量的第二测量间隙的第二间隙请求(也称为测量请求)。相应地，假设相邻小区141-143的PRS定位时机在时间上是对齐的并位于相同载频，则测量间隙322可调度为与相邻小区141-143的PRS定位时机的定时相匹配。在步骤344中，可接收并测量来自相邻小区141-143的PRS。相应地可获取PRS的到达时间差。在辅助数据包括三个以上相邻小区的示例中，可以只对所有所列相邻小区中的一部分进行RSTD测量。例如，UE 170可以发送第二间隙请求，该第二间隙请求包括与所有所列相邻小区中的一部分的PRS定位时机相匹配的测量间隙。
图4是本发明实施例提供的一示例性OTDOA定位过程400的流程图；结合图1，可在无线通信网络100中执行该过程400以定位UE 170。图中示出了在UE 170、gNB基站160、eNodeB基站131-133及位置服务器110间发送的与过程400的不同步骤对应的消息。具体来说，在过程400中，UE 170从服务小区161请求测量间隙，并读取相邻小区141的MIB，以获取相邻小区141的SFN。
在步骤410中，可通过服务小区161从位置服务器110向UE 170发送辅助数据及RSTD测量请求。在一个示例中，LPP消息用于辅助数据的传输。辅助数据可包括相邻小区列表，例如，相邻小区141-143。相邻小区141-143中的一个，例如相邻小区141，用作参考小区。辅助数据也可包括相邻小区142-143相对参考小区141的SFN偏差和/或帧定时偏差。辅助数据还可包括每个相邻小区141-143的PRS配置。辅助数据可包括RSTD测量有用的其它信息。
在步骤412中，可从UE 170向gNB基站160发送读取MIB的第一测量间隙请求，例如通过发送RRC消息。该请求可以不指定测量间隙应在何时发生，因为UE 170不了解相邻小区141-143的帧定时。然而，该请求可以指定读取MIB的目的，并包括参考小区141的标识。应注意，获取辅助数据中所列相邻小区中任一个的SFN就足以确定每个相邻小区的SFN定时和PRS定位时机定时。相应地，该请求可以包括参考小区141之外的相邻小区141-143中任一个的标识，以进行RSTD测量。
在步骤414中，第一间隔图案可从gNB基站160发送至UE 170，例如，通过发送RRC消息。第一间隔图案可包括测量间隙的配置信息，例如测量间隙的时长和开始时间。在第一场景中，gNB基站160可以知道参考小区141的帧定时。相应地，gNB基站160可确定何时调度用于读取MIB的测量间隙。可确定与MIB的传输相匹配的测量间隙。在第二场景中，gNB基站160可以不知道参考小区141的帧定时。相应地，可配置时间长度大于MIB传输周期的测量间隙。由此产生的测量间隙为UE 170解码MIB提供足够时间。
在步骤416中，UE 170可在第一间隔图案中指定的测量间隙期间读取参考小区141的MIB。UE 170解码MIB以获取SFN。同时，可根据携带MIB的子帧中携带的同步序列来获取参考小区141的帧定时。或者，当gNB基站160知道参考小区141的帧定时时，可通过从gNB基站160接收参考小区141的帧定时偏差来获取参考小区141的帧定时。UE 170可根据辅助数据及上述获取的帧定时和SFN确定相邻小区141-143的PRS定位时机的定时。
在步骤418中，可从UE 170向gNB基站160发送进行RSTD测量的第二测量间隙请求，例如通过发送RRC消息。该请求可以包括与步骤416中获取的PRS定位时机定时相匹配的测量间隙的定时。当相邻小区141-143的PRS定位时机在时间上对齐时，可为RSTD测量请求一个测量间隙。或者，当相邻小区141-143的PRS定位时机发生在不同时间或相邻小区141-143在不同载频运行时，可请求超过一个测量间隙。此外，在一些示例中，可根据各PRS定位时机的时长指定测量间隙的时长。在步骤420中，可从gNB基站160向UE 170发送第二间隔图案，通知UE 170已调度所请求的测量间隙。例如，可将RRC消息用于传输第二间隔图案。可根据第二间隙请求中携带的信息确定间隔图案。
在步骤422中，UE 170可在第二间隔图案的测量间隙期间接收和测量来自多个相邻小区141-143的PRS。在步骤424中，可根据来自相邻小区141-143的PRS的所测量的到达时间来计算RSTD测量结果。例如，可使用参考小区141作为时间基础来确定参考小区141与其它相邻小区142-143之间的PRS到达时间差。
在步骤426中，可从UE 170向位置服务器110发送RSTD测量结果，例如，通过发送LPP消息。位置服务器110可相应地根据RSTD测量结果估计UE 170的位置。在替代示例中，RSTD测量结果可以不发送至位置服务器110。而由UE 170自身使用RSTD测量结果来确定UE170的位置，其中基站位置信息包括在辅助数据中。
图5是本发明实施例提供的另一示例性OTDOA定位过程500的流程图。结合图1，可在无线通信网络100中执行该过程500以定位UE 170。相似地，图中示出了在UE 170、gNB基站160、eNodeB基站131-133及位置服务器110间发送的与过程500的不同步骤对应的消息。与过程400不同的是，在过程500中，UE 170可向服务小区161请求辅助数据中所列相邻小区的SFN定时信息。
过程500包括与过程400的步骤类似的步骤。例如，步骤510及518-526类似于步骤410及418-426。但是步骤512-516不同于步骤412-416。以下描述步骤512-516，省略了步骤510及518-526的描述
在步骤512中，可从UE 170向服务小区161发送至对相邻小区141-143的SFN定时信息的请求，例如，通过发送RRC消息。例如，步骤510中接收的辅助数据可包括待测量的相邻小区列表，例如，相邻小区141-143。相邻小区141可用作参考小区，并可在辅助数据中指定其它相邻小区141-143相对参考小区141的帧定时偏差和SFN偏差。相应地，该请求可包括参考小区141的标识。
在步骤514中，响应于步骤512中的请求，可从服务小区161向UE 170发送SFN定时信息。例如，由于NR网络102的配置，gNB基站160可以知道相邻小区141-143的SFN定时。在一个示例中，SFN定时信息包括参考小区141相对服务小区161的帧定时和SFN的帧定时偏差和SFN偏差。在一个示例中，SFN定时信息携带在专用于SFN定时信息传输的RRC消息中。在另一个示例中，相邻小区列表可作为点播系统信息发送至UE 170。相邻小区141-143的SFN定时可包括在相邻小区列表的条目中。
在一个示例中，NR网络102的SFN的长度大于LTE网络101的SFN的长度。例如，NRSFN长度可以为12比特，而LTE SFN长度可以为10比特。相应地，可将LTE SFN与NR SFN之间的SFN偏差定义为对1024取模(相对1024的模数)。例如，可使用以下表达式计算LTE网络101与NR网络102之间的SFN偏差：
SFN偏差＝(LTE SFN–NR SFN)mod 1024，
其中LTE SFN和NR SFN对应于比较的NR LTE帧和LTE帧的SFN。
步骤516中，在UE 170处确定RSTD测量所需间隙定时。例如，可根据辅助数据和接收到的参考小区141-143的SFN定时信息确定相邻小区141-143的PRS定位时机的定时。相应地，可确定测量间隙的定时。根据相邻小区141-143的PRS定位时机是否在时间上对齐，或者相邻小区141-143是否运行于不同载频，可调度一个或多个测量间隙。然后可发送对包括至少一个间隙之定时的测量间隙的请求。
图6是本公开实施例提供的UE 600的一示例性框图。UE 600可用于实现本文描述的本公开的各实施例。UE 600可包括耦合在一起的处理器610、存储器620和射频(radiofrequency，RF)模块630，如图6所示。在不同示例中，UE 600可以是手机、平板电脑、桌面电脑、车载设备等。
处理器610可用于执行上文结合图1-5描述的UE 170的各种功能。例如，处理器610可用于从位置服务器接收辅助数据，并相应地进行RSTD测量并将RSTD测量结果上报给位置服务器。具体来说，处理器610可用于从UE 600的服务小区请求测量间隙，并执行MIB解码过程以获取辅助数据中的相邻小区列表中包括的参考小区的SFN。或者，处理器610可用于请求参考小区的SFN定时信息。进一步地，处理器610可用于随后确定相邻小区的PRS定位时机，并相应地请求测量间隙集合对来自相邻小区的PRS进行RSTD测量。
UE 600可在不同类型的无线网络中运行，例如LTE网络、5G NR网络等。相应地，处理器610可包括信号处理电路，以根据不同类型的无线网络对应的通信协议处理接收的或待发送的数据。此处，处理器610可以执行程序指令，例如，存储在存储器620中的程序指令，以执行与不同通信协议相关的功能。可使用适当的硬件、软件或其组合来实现处理器610。例如，可使用包括线路的专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate arrays，FPGA)等来实现处理器610。该线路可用于执行处理器610的各种功能。
在一个示例中，存储器620可存储程序指令，程序指令被处理器610执行时，使处理器610执行本文描述的各种功能。例如，存储器620可存储用于如本公开所描述的那样执行OTDOA定位过程的程序指令621。此外，存储器620可存储与OTDOA定位过程相关的数据，例如定位辅助数据622、RSTD测量结果623等。存储器620可包括只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、固态存储器、硬盘驱动器等。
RF模块630可用于从处理器610接收数字信号，并相应地通过天线640将信号发送至无线通信网络中的基站。此外，RF模块630可用于从基站接收无线信号，并相应地生成提供给处理器610的数字信号。RF模块630可包括用于收发操作的数模转换器/模数转换器(digital to analog/analog to digital converters，DAC/ADC)、降/升频器、滤波器和放大器。具体来说，RF模块630可包括信号处理电路，以支持UE 170在不同类型的无线通信网络中运行，例如LTE网络、5G NR网络等。例如，RF模块630可包括转换电路、滤波电路、放大电路等，用于处理不同载频上的信号。
UE 600可选地包括其它组件，例如输入和输出设备、附加CPU或信号处理线路等。相应地，UE 600可能能够执行其它功能，例如执行应用程序和处理替代通信协议。
图7是本公开实施例提供的基站700的一示例性框图。基站700可用于实现本文描述的本公开的各实施例。相似地，基站700可包括处理器710、存储器720和射频(radiofrequency，RF)模块730。那些组件耦合在一起，如图7中所示。在不同示例中，基站可以为LTE网络中的eNodeB、NR网络中的gNB等。
处理器710可用于执行结合图1-5描述的gNB基站160的各种功能。例如，处理器710可用于在OTDOA定位过程中为UE调度测量间隙，以对参考小区的MIB进行解码，获取参考小区的SFN。当基站700配置有参考小区的帧定时时，可将测量间隙配置为与参考小区的MIB传输相匹配。当基站700不知道参考小区的帧定时时，可以配置时间长度大于参考小区的MIB传输周期的测量间隙。或者，处理器710可用于响应于来自UE的请求，向UE提供SFN偏差和帧定时偏差。
处理器710可以包括信号处理电路，用于根据各种通信协议进行信号处理，例如3GPP LTE或5G NR标准中指定的协议。处理器710也可用于执行程序指令，以根据各种通信协议执行各种功能。可使用硬件、软件或其组合来实现处理器710。例如，可使用包括线路的专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate arrays，FPGA)等来实现处理器710。该线路可用于执行处理器710的各种功能。
在一个示例中，存储器720可存储程序指令，程序指令被处理器710执行时，使处理器710执行本文描述的各种功能。例如，存储器720可存储用于如本公开所描述的那样调度测量间隙的程序指令721。此外，存储器720可存储与OTDOA定位过程相关的数据，例如相邻小区帧定时偏差和/或SFN偏差722(取决于基站700的配置)。相似地，存储器720可包括只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、固态存储器、硬盘驱动器等。
RF模块730可以具有类似于RF模块630的功能和结构。然而，RF模块730可以具有更适合于基站700的性能的功能和结构。例如，RF模块730可以具有更大传输功率，覆盖大服务区域和多个UE用户，或支持更多下行或上行单元载波。RF模块730可通过天线740接收或发送无线信号。
在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元素或步骤，不定冠词“一”不排除多个。单个处理器或其它单元可满足权利要求中描述的几项的功能。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求书中这个单纯事实并不表示、排除或暗示这些措施的组合不能被有效地使用。计算机程序可存储或分发到合适的介质上，例如与其它硬件一起或者作为其它硬件的部分提供的光存储介质或者固态介质，还可以以其它形式例如通过因特网或者其它有线或无线电信系统分发。
尽管已结合本公开的提出作为示例的具体实施例对本发明各方面进行了描述，但仍可对该示例进行替代、修改和变更。相应地，本文阐述的实施例旨在说明而非限制。可在不脱离下文阐述之权利要求的范围的情况下做出改变。

Claims (32)

1.一种观察到达时间差(Observed Time Difference of Arrival，OTDOA)定位的方法，其特征在于，包括：
从第一网络的服务小区接收辅助数据，所述辅助数据用于测量从第二网络的多个相邻小区接收的定位参考信号(positioning reference signal，PRS)的到达时间差；其中，所述辅助数据包括第一相邻小区相对于所述服务小区的系统帧号(system frame number，SFN)偏差，所述第一相邻小区为参考小区；
其中，所述SFN偏差为所述第一网络的服务小区和所述第二网络的相邻小区之间的SFN偏差，所述第一网络和所述第二网络属于不同类型的网络，所述不同类型的网络对应不同的通信协议。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述第一相邻小区的所述SFN偏差确定所述第一相邻小区的SFN定时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助数据还包括第一相邻小区相对于所述服务小区的帧定时偏差。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述第一相邻小区的所述SFN偏差确定所述第一相邻小区的SFN定时；
根据所述第一相邻小区的SFN定时和所述辅助数据，确定所述多个相邻小区中的一个或多个相邻小区的PRS定位时机的定时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助数据包括还以下各项中的至少一个：
所述多个相邻小区的PRS配置信息；或
所述多个相邻小区的PRS配置信息和所述多个相邻小区的小区标识信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述第一相邻小区的所述SFN定时和所述辅助数据确定所述多个相邻小区中的一个或多个的PRS定位时机的定时；及
发送对用于测量所述PRS的测量间隙集合的测量请求，所述测量请求包括与所述多个相邻小区中的所述一个或多个的所述PRS定位时机匹配的所述测量间隙集合的定时。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
发送通过在所述测量间隙集合期间测量所述PRS而获取的所述PRS的所述到达时间差的测量结果。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络是新无线(new radio，NR)网络，所述第二网络是长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助数据由位置服务器提供。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一网络和所述第二网络均关联位置服务器；
所述位置服务器用于执行增强的服务移动定位中心(evolved serving mobilelocation center，E-SMLC)的功能，并布署在所述第二网络中；或者，
所述位置服务器用于执行位置管理功能(location management function，LMF)以及E-SMLC的功能，并布署在所述第一网络中；或者，
所述位置服务器独立于所述第一网络和所述第二网络。
11.一种观察到达时间差(Observed Time Difference of Arrival，OTDOA)定位的方法，其特征在于，包括：
第一网络的服务小区向用户设备(user equipment，UE)发送辅助数据，所述辅助数据用于测量从所述UE处的第二网络的多个相邻小区接收的定位参考信号(positioningreference signal，PRS)的到达时间差；其中，所述辅助数据包括所述第一相邻小区的系统帧号(system frame number，SFN)偏差，所述第一相邻小区为参考小区；以及
其中，所述SFN偏差为所述第一网络的服务小区和所述第二网络的相邻小区之间的SFN偏差，所述第一网络和所述第二网络属于不同类型的网络，所述不同类型的网络对应不同的通信协议。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述辅助数据还包括第一相邻小区相对于所述服务小区的帧定时偏差。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述辅助数据还包括以下各项中的至少一个：
所述多个相邻小区的PRS配置信息；或
所述多个相邻小区的PRS配置信息和所述多个相邻小区的小区标识信息。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
所述服务小区接收对用于测量所述PRS的测量间隙集合的测量请求，所述测量请求包括与所述多个相邻小区中的一个或多个的所述PRS定位时机匹配的所述测量间隙集合的定时；
响应于接收针对所述测量间隙集合的所述测量请求，所述服务小区发送包括所述请求的测量间隙集合的第二间隔图案；及
所述服务小区从所述UE接收所述PRS的所述到达时间差的测量结果。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一相邻小区的所述SFN偏差定义为对1024取模。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一网络是新无线(new radio，NR)网络，所述第二网络是长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述辅助数据由位置服务器提供。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一网络和所述第二网络均关联位置服务器；
所述位置服务器用于执行增强的服务移动定位中心(evolved serving mobilelocation center，E-SMLC)的功能，并布署在所述第二网络中；或者，
所述位置服务器用于执行位置管理功能(location management function，LMF)以及E-SMLC的功能，并布署在所述第一网络中；或者，
所述位置服务器独立于所述第一网络和所述第二网络。
19.一种观察到达时间差(Observed Time Difference of Arrival，OTDOA)定位的方法，其特征在于，包括：
从第一网络的服务小区接收辅助数据，所述辅助数据用于测量从第二网络的多个相邻小区接收的定位参考信号(positioning reference signal，PRS)的到达时间差；其中，所述辅助数据包括第一相邻小区相对于所述服务小区的帧定时偏差，所述第一相邻小区为参考小区；
其中，所述第一网络和所述第二网络属于不同类型的网络，所述不同类型的网络对应不同的通信协议。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述辅助数据，确定所述多个相邻小区中的一个或多个相邻小区的PRS定位时机的定时。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述辅助数据包括还以下各项中的至少一个：
所述多个相邻小区的PRS配置信息；或
所述多个相邻小区的PRS配置信息和所述多个相邻小区的小区标识信息。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一网络是新无线(new radio，NR)网络，所述第二网络是长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述辅助数据由位置服务器提供。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一网络和所述第二网络均关联位置服务器；
所述位置服务器用于执行增强的服务移动定位中心(evolved serving mobilelocation center，E-SMLC)的功能，并布署在所述第二网络中；或者，
所述位置服务器用于执行位置管理功能(location management function，LMF)以及E-SMLC的功能，并布署在所述第一网络中；或者，
所述位置服务器独立于所述第一网络和所述第二网络。
25.一种观察到达时间差(Observed Time Difference of Arrival，OTDOA)定位的方法，其特征在于，包括：
第一网络的服务小区向用户设备(user equipment，UE)发送辅助数据，所述辅助数据用于测量从所述UE处的第二网络的多个相邻小区接收的定位参考信号(positioningreference signal，PRS)的到达时间差；其中，所述辅助数据包括第一相邻小区相对于所述服务小区的帧定时偏差，所述第一相邻小区为参考小区；以及
其中，所述第一网络和所述第二网络属于不同类型的网络，所述不同类型的网络对应不同的通信协议。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述辅助数据还包括以下各项中的至少一个：
所述多个相邻小区的PRS配置信息；或
所述多个相邻小区的PRS配置信息和所述多个相邻小区的小区标识信息。
27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括：
所述服务小区接收对用于测量所述PRS的测量间隙集合的测量请求，所述测量请求包括与所述多个相邻小区中的一个或多个的所述PRS定位时机匹配的所述测量间隙集合的定时；
响应于接收针对所述测量间隙集合的所述测量请求，所述服务小区发送包括所述请求的测量间隙集合的第二间隔图案；及
所述服务小区从所述UE接收所述PRS的所述到达时间差的测量结果。
28.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第一网络是新无线(new radio，NR)网络，所述第二网络是长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述辅助数据由位置服务器提供。
30.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第一网络和所述第二网络均关联位置服务器；
所述位置服务器用于执行增强的服务移动定位中心(evolved serving mobilelocation center，E-SMLC)的功能，并布署在所述第二网络中；或者，
所述位置服务器用于执行位置管理功能(location management function，LMF)以及E-SMLC的功能，并布署在所述第一网络中；或者，
所述位置服务器独立于所述第一网络和所述第二网络。
31.一种用户设备，其特征在于，包括：
包括指令的存储器；以及
与所述存储器通信的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器执行所述指令以实现如权利要求1至10或权利要求19至24中任一项所述的方法。
32.一种网络设备，其特征在于，包括：
包括指令的存储器；以及
与所述存储器通信的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器执行所述指令以实现如权利要求11至18或权利要求25至30中任一项所述的方法。
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