CN115088203A - 多端口测量反馈 - Google Patents

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CN115088203A CN202180013951.0A CN202180013951A CN115088203A CN 115088203 A CN115088203 A CN 115088203A CN 202180013951 A CN202180013951 A CN 202180013951A CN 115088203 A CN115088203 A CN 115088203A
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Abstract

一种UE包括:收发机,其被配置为从定位信号源接收定位信号;存储器;以及通信地耦合到收发机和存储器的处理器,该处理器被配置为:测量来自多个端口的、跨越正交频分复用符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量;基于多个多端口测量来确定与多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从定位信号源到UE的最早到达时间;以及经由收发机向第一网络实体发送用于指示特定有效波束的波束指示。

Description

多端口测量反馈
背景技术
无线通信系统已经历了各代的发展,包括第一代模拟无线电话服务(1G)、第二代(2G)数字无线电话服务(包括中间的2.5G和2.75G网络)、第三代(3G)高速数据、具有互联网能力的无线服务、第四代(4G)服务(例如,长期演进(LTE)或WiMax)、第五代(5G)服务等。目前存在许多不同类型的处于使用中的无线通信系统,包括蜂窝和个人通信服务(PCS)系统。已知蜂窝系统的示例包括蜂窝模拟高级移动电话系统(AMPS)、以及基于码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、时分多址(TDMA)、TDMA的全球移动接入系统(GSM)变型等的数字蜂窝系统。
第五代(5G)移动标准要求更高的数据传输速度、更大数量的连接和更好的覆盖、以及其它改进。跟据下一代移动网络联盟所说,5G标准被设计为向数以万计的用户中的每一者提供每秒数十兆比特的数据速率,其中向一办公室楼层上的数十员工提供每秒1千兆比特的数据速率。为了支持大型传感器部署,应当支持数十万个同时连接。因此,与当前4G标准相比,应当显著地增强5G移动通信的频谱效率。此外,与当前标准相比,应当增强信令效率并且应当显著地减小时延。
发明内容
在一个实施例中,一种用户设备(UE)包括:收发机,其被配置为从定位信号源接收定位信号;存储器;以及通信地耦合到收发机和存储器的处理器,处理器被配置为:测量来自多个端口的、跨越正交频分复用符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量;基于多个多端口测量来确定与多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从定位信号源到UE的最早到达时间;以及经由收发机向第一网络实体发送用于指示特定有效波束的波束指示。
这种UE的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。为了确定多个有效波束中的特定有效波束对应于最早到达时间,处理器被配置为:基于多个多端口测量来从码本中选择特定有效波束,码本包括多个导向向量,并且波束指示包括波束索引,所述波束索引指示多个导向向量中的与特定有效波束相对应的特定导向向量。处理器被配置为:经由收发机从第二网络实体接收至少一个码本配置值;以及基于至少一个码本配置值来计算码本的多个导向向量。处理器被配置为:从第二网络实体接收过采样因子;以及进一步基于过采样因子来计算多个导向向量。存储器存储多个导向向量。
此外或替代地,这种UE的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。波束指示是特定有效波束的从定位信号源的发射角。特定有效波束是第一有效波束,并且其中,处理器还被配置为:确定用于特定有效波束和多个有效波束中的第二有效波束的同相因子,特定有效波束和第二有效波束对应于不同的极化;以及经由收发机向第二网络实体发送同相因子。处理器被配置为:发送同相因子,使得同相因子的单个值对应于与多个定位信号相关联的整个带宽。处理器还被配置为:向第二网络实体发送质量度量,质量度量指示特定有效波束是否是在定位信号源与UE之间的视线波束。
此外或替代地,这种UE的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。多个定位信号包括多端口PRS资源(多端口定位参考信号资源),并且其中,处理器被配置为:获得多端口PRS资源的预期到达时间;以及基于多端口PRS资源的预期到达时间来确定最早到达时间。为了获得多端口PRS资源的预期到达时间,处理器被配置为:测量单端口、完全交错的PRS资源以获得单端口测量;以及将单端口、完全交错的PRS资源用作用于多端口PRS资源的准共置(QCL)参考。处理器被配置为:将单端口、完全交错的PRS资源用作关于多端口PRS资源的平均延迟或多端口PRS资源的预期到达时间中的至少一项的QCL参考。为了获得多端口PRS资源的预期到达时间,处理器被配置为:经由收发机接收对到达时间的显式指示。
此外或替代地,这种UE的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。为了确定多个有效波束中的特定有效波束对应于从定位信号源到UE的最早到达时间,处理器被配置为:确定与多个有效波束中的每个有效波束相对应的脉冲响应;以及确定具有最早到达时间的脉冲响应。处理器被配置为:根据用于信道状态信息获取的信道状态信息参考信号资源元素模式,来测量多个定位信号。多个定位信号在单个资源中。多个定位信号包括多个单端口PRS资源,并且其中,处理器配置为:获得针对多个单端口PRS资源中的每个单端口PRS资源的预期到达时间;以及基于多个单端口PRS资源中的每个单端口PRS资源的预期到达时间,来确定最早到达时间。
在另一实施例中,一种UE包括:用于从定位信号源接收定位信号的接收单元;用于测量来自多个端口的、跨越正交频分复用符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量的测量单元;用于基于多个多端口测量来确定与多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从定位信号源到UE的最早到达时间的确定单元;以及用于向第一网络实体发送用于指示特定有效波束的波束指示的发送单元。
这种UE的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。确定单元用于基于多个多端口测量来从码本中选择特定有效波束,以确定多个有效波束中的特定有效波束对应于最早到达时间,其中,码本包括多个导向向量,并且其中,发送单元用于选择波束索引作为波束指示,所述波束索引指示多个导向向量中的与特定有效波束相对应的特定导向向量。UE包括:用于确定特定有效波束的从定位信号源的发射角作为波束指示的单元。特定有效波束是第一有效波束,UE包括:用于确定用于特定有效波束和多个有效波束中的第二有效波束的同相因子的相位单元,特定有效波束和第二有效波束对应于不同的极化,以及发送单元还用于向第二网络实体发送同相因子。发送单元用于发送同相因子,使得同相因子的单个值对应于与多个定位信号相关联的整个带宽。UE包括:用于确定用于指示特定有效波束是否是在定位信号源与UE之间的视线波束的质量度量的质量单元,并且发送单元还用于向第二网络实体发送质量度量。
此外或替代地,这种UE的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。多个定位信号包括多端口PRS资源(多端口定位参考信号资源),UE包括:用于获得多端口PRS资源的预期到达时间的单元,其中,确定单元用于基于多端口PRS资源的预期到达时间来确定最早到达时间。用于获得多端口PRS资源的预期到达时间的单元包括:用于测量单端口、完全交错的PRS资源以获得单端口测量的单元;以及用于将单端口、完全交错的PRS资源用作用于多端口PRS资源的准共置(QCL)参考的使用单元。使用单元用于将单端口、完全交错的PRS资源用作关于多端口PRS资源的平均延迟或多端口PRS资源的预期到达时间中的至少一项的QCL参考。
此外或替代地,这种UE的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。确定单元用于进行以下操作:确定与多个有效波束中的每个有效波束相对应的脉冲响应;以及确定具有最早到达时间的脉冲响应。
在另一实施例中,一种提供多端口测量反馈的方法,包括:在UE处测量来自定位信号源的、来自多个端口的、跨越正交频分复用符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量;基于多个多端口测量来确定与多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从定位信号源到UE的最早到达时间;以及从UE向第一网络实体发送用于指示特定有效波束的波束指示。
这种方法的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。确定多个有效波束中的特定有效波束对应于最早到达时间包括:基于多个多端口测量来从码本中选择特定有效波束,其中,码本包括多个导向向量,并且其中,波束指示包括波束索引,所述波束索引指示多个导向向量中的与特定有效波束相对应的特定导向向量。方法包括:在UE处从第二网络实体接收至少一个码本配置值;以及在UE处基于至少一个码本配置值来计算码本的多个导向向量。
此外或替代地,这种方法的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。波束指示是特定有效波束的从定位信号源的发射角。特定有效波束是第一有效波束,方法包括:确定用于特定有效波束和多个有效波束中的第二有效波束的同相因子,特定有效波束和第二有效波束对应于不同的极化;以及向第二网络实体发送同相因子。发送同相因子包括:发送同相因子的单个值以对应于多个定位信号的整个带宽。
此外或替代地,这种方法的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。多个定位信号包括多端口PRS资源(多端口定位参考信号资源),方法包括:获得多端口PRS资源的预期到达时间;以及基于多端口PRS资源的预期到达时间来确定最早到达时间。获得多端口PRS资源的预期到达时间包括:测量单端口、完全交错的PRS资源以获得单端口测量;以及将单端口、完全交错的PRS资源用作用于多端口PRS资源的准共置(QCL)参考。单端口、完全交错的PRS资源被用作关于多端口PRS资源的平均延迟或多端口PRS资源的预期到达时间中的至少一项的QCL参考。
此外或替代地,这种方法的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。确定多个有效波束中的特定有效波束对应于从定位信号源到UE的最早到达时间包括:确定与多个有效波束中的每个有效波束相对应的脉冲响应;以及确定具有最早到达时间的脉冲响应。测量多个定位信号是根据用于信道状态信息获取的信道状态信息参考信号资源元素模式来执行的。
在另一实施例中,一种非暂时性处理器可读存储介质包括处理器可读指令,以使得UE的处理器进行以下操作:测量来自定位信号源的、来自多个端口的、跨越正交频分复用符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量;基于多个多端口测量来确定与多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从定位信号源到UE的最早到达时间;以及从UE向第一网络实体发送用于指示特定有效波束的波束指示。
这种存储介质的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。用于使得处理器确定多个有效波束中的特定有效波束对应于最早到达时间的指令包括用于使得处理器进行以下操作的指令:基于多个多端口测量来从码本中选择特定有效波束,并且码本包括多个导向向量,并且其中,波束指示包括波束索引,所述波束索引指示多个导向向量中的与特定有效波束相对应的特定导向向量。存储介质包括用于使得处理器进行以下操作的指令:从第二网络实体接收至少一个码本配置值;以及基于至少一个码本配置值来计算码本的多个导向向量。
此外或替代地,这种存储介质的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。存储介质包括用于使得处理器进行以下操作的指令:确定特定有效波束从定位信号源的发射角作为波束指示。特定有效波束是第一有效波束,并且存储介质包括用于使得处理器进行以下操作的指令:确定用于特定有效波束和多个有效波束中的第二有效波束的同相因子,特定有效波束和第二有效波束对应于不同的极化;以及向第二网络实体发送同相因子。存储介质包括用于使得处理器进行以下操作的指令:发送同相因子,使得同相因子的单个值对应于多个定位信号的整个带宽。
此外或替代地,这种存储介质的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。多个定位信号包括多端口PRS资源(多端口定位参考信号资源),并且存储介质包括用于使得处理器进行以下操作的指令:获得多端口PRS资源的预期到达时间;以及基于多端口PRS资源的预期到达时间来确定最早到达时间。用于使得处理器获得多端口PRS资源的预期到达时间的指令包括用于使得处理器进行以下操作的指令:测量单端口、完全交错的PRS资源以获得单端口测量;以及将单端口、完全交错的PRS资源用作用于多端口PRS资源的准共置参考。存储介质包括用于使得处理器进行以下操作的指令:将单端口、完全交错的PRS资源用作关于多端口PRS资源的平均延迟或多端口PRS资源的预期到达时间中的至少一项的QCL参考。
此外或替代地,这种存储介质的实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。用于使得处理器确定多个有效波束中的特定有效波束对应于从定位信号源到UE的最早到达时间的指令包括用于使得处理器进行以下操作的指令:确定与多个有效波束中的每个有效波束相对应的脉冲响应;以及确定具有最早到达时间的脉冲响应。用于使得处理器测量多个定位信号的指令包括用于使得处理器进行以下操作的指令:根据用于信道状态信息获取的信道状态信息参考信号资源元素模式来测量多个定位信号。
附图说明
图1是示例无线通信系统的简化图。
图2是在图1中所示的示例用户设备的组件的框图。
图3是在图1中所示的示例发送/接收点的组件的框图。
图4是在图1中所示的示例服务器的组件的框图。
图5是示例用户设备的框图。
图6A是简化的梳-2、2个符号的传输调度的示例。
图6B是简化的梳-4、4个符号的传输调度的示例。
图6C是简化的梳-6、6个符号的传输调度的示例。
图6D是简化的梳-12、12个符号的传输调度的示例。
图6E是简化的梳-2、12个符号的传输调度的示例。
图6F是简化的梳-4、12个符号的传输调度的示例。
图7是信道状态信息参考信号模式的表。
图8是用于信道状态信息参考信号的具有四个组的16个端口的资源元素模式,每个组具有CDM4配置。
图9是用于信道状态信息参考信号的具有八个组的32个端口的资源元素模式,每个组具有CDM4配置。
图10是用于信道状态信息参考信号的具有四个组的32个端口的资源元素模式,每个组具有CDM8配置。
图11是波束索引和导向矩阵(steering matrix)的表。
图12是测量多端口定位参考信号并且提供反馈的信令和过程流。
图13是由发送/接收点发送的多端口定位参考信号的有效波束的简化图。
图14是与图13所示的有效波束相对应的脉冲响应图。
图15是提供多端口测量反馈的方法的框流程图。
具体实施方式
本文讨论了用于测量多端口定位信号并且提供关于测量的反馈(例如,根据测量推导出的信息)的技术。例如,用户设备测量多端口定位信号以获得测量,并且将多个导向向量(steering vector)应用于测量以确定用户设备处的最早到达有效波束。用户设备可以确定与以不同方式极化的有效波束之间的相位差相对应的同相因子。用户设备可以基于所测量的多端口定位信号来报告信息。例如,用户设备可以报告可以根据其确定有效波束的发射角的信息或者包括发射角本身的信息。该信息可以包括导向向量矩阵的索引和同相因子。这些是示例,并且可以实现其它示例。
本文描述的项目和/或技术可以提供以下能力中的一种或多种能力以及未提及的其它能力。可以根据定位信号的测量来确定定位信号的发射角。可以提供其它能力,并且不是根据本公开内容的每个实现都必须提供所讨论的任何能力,更不用说提供所讨论的所有能力。
获得正在访问无线网络的移动设备的位置可能对许多应用是有用的,例如,紧急呼叫、个人导航、资产跟踪、定位朋友或家庭成员等等。现有的定位方法包括基于测量从各种设备或实体(包括人造卫星(SV))和无线网络中的地面无线源(例如,基站和接入点)发送的无线电信号的方法。预期的是,针对5G无线网络的标准化将包括对各种定位方法的支持,这些定位方法可以以类似于LTE无线网络当前使用定位参考信号(PRS)和/或特定于小区的参考信号(CRS)来进行位置确定的方式,来利用由基站发送的参考信号。
本描述可以引用例如由计算设备的元件执行的动作序列。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由两者的组合来执行。本文描述的动作序列可以体现在非暂时性计算机可读介质中,该非暂时性计算机可读介质具有存储在其上的对应的计算机指令集合,该计算机指令集合在执行时将导致相关联的处理器执行本文描述的功能。因此,本文描述的各个方面可以以多种不同形式体现,所有形式都在本公开内容的范围内,包括要求保护的主题。
如本文使用的,除非另有说明,否则术语“用户设备”(UE)和“基站”并不特定于或以其它方式限于任何特定的无线电接入技术(RAT)。通常,这样的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、消费者资产跟踪设备、物联网(IoT)设备等)。UE可以是移动的或者可以(例如,在某些时间)是静止的,并且可以与无线电接网络(RAN)进行通信。如本文使用的,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”、“订户站”、“用户终端”或UT、“移动终端”、“移动站”或其变型。通常,UE可以经由RAN与核心网络进行通信,并且通过核心网络,UE可以与诸如互联网之类的外部网络以及其它UE连接。当然,对于UE而言,连接到核心网络和/或互联网的其它机制也是可能的,例如通过有线接入网络、WiFi网络(例如,基于IEEE802.11等)等。
基站可以根据若干RAT中的一种RAT进行操作以与UE进行通信(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、节点B、演进型节点B(eNB)、通用节点B(gNodeB、gNB)等。另外,在一些系统中,基站可以提供纯粹的边缘节点信令功能,而在其它系统中,基站可以提供额外的控制和/或网络管理功能。
UE可以由数种类型的设备中的任何一种来体现,包括但不限于印刷电路(PC)卡、紧凑型闪存设备、外部或内部调制解调器、无线或有线电话、智能手机、平板设备、消费者资产跟踪设备、资产标签等。UE可以通过其向RAN发送信号的通信链路被称为上行链路信道(例如,反向业务信道、反向控制信道、接入信道等)。RAN可以通过其向UE发送信号的通信链路被称为下行链路或前向链路信道(例如,寻呼信道、控制信道、广播信道、前向业务信道等)。如本文使用的,术语业务信道(TCH)可以是指上行链路/反向或下行链路/前向业务信道。
如本文使用的,术语“小区”或“扇区”可以对应于基站的多个小区中的一个小区或基站本身,这取决于上下文。术语“小区”可以是指用于与基站(例如,在载波上)进行通信的逻辑通信实体,并且可以与用于区分经由相同或不同载波操作的相邻小区的标识符(例如,物理小区标识符(PCID)、虚拟小区标识符(VCID))相关联。在一些示例中,载波可以支持多个小区,并且可以根据可以为不同类型的设备提供接入的不同协议类型(例如,机器类型通信(MTC)、窄带物联网(NB-IoT)、增强型移动宽带(eMBB)或其它)来配置不同的小区。在一些示例中,术语“小区”可以是指逻辑实体在其上进行操作的地理覆盖区域的一部分(例如,扇区)。
参考图1,通信系统100的示例包括UE 105、UE 106、无线电接入网络(RAN)135(这里是第五代(5G)下一代(NG)RAN(NG-RAN))和5G核心网络(5GC)140。UE 105和/或UE 106可以是例如IoT设备、位置跟踪器设备、蜂窝电话、运载工具(例如,汽车、卡车、公共汽车、船等)或其它设备。5G网络也可以被称为新无线电(NR)网络;NG-RAN 135可以被称为5G RAN或NR RAN;并且5GC 140可以被称为NG核心网络(NGC)。在第三代合作伙伴计划(3GPP)中正在进行NG-RAN和5GC的标准化。相应地,NG-RAN 135和5GC 140可以符合来自3GPP的当前或未来标准以用于5G支持。RAN 135可以是另一种类型的RAN,例如,3G RAN、4G长期演进(LTE)RAN等。可以类似地配置UE 106并且将其耦合到UE 105以向系统100中的类似的其它实体发送信号和/或从系统100中的类似的其它实体接收信号,但是为了图的简单起见,在图1中未示出这种信令。类似地,为了简单起见,讨论集中在UE 105上。通信系统100可以将来自卫星运载工具(SV)190、191、192、193的星座185的信息用于卫星定位系统(SPS)(例如,全球导航卫星系统(GNSS)),如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、伽利略、或北斗或某个其它局部或区域性SPS,诸如印度区域导航卫星系统(IRNSS)、欧洲地球静止导航覆盖服务(EGNOS)或广域增强系统(WAAS)。下面描述通信系统100的额外组件。通信系统100可以包括额外或替代组件。
如图1所示,NG-RAN 135包括NR节点B(gNB)110a、110b和下一代eNodeB(ng-eNB)114,并且5GC 140包括接入和移动性管理功能(AMF)115、会话管理功能(SMF)117、位置管理功能(LMF)120和网关移动位置中心(GMLC)125。gNB 110a、110b和ng-eNB 114彼此通信地耦合,各自被配置为与UE 105进行双向无线通信,并且各自通信地耦合到AMF 115,并且配置为与AMF 115进行双向通信。gNB 110a、110b和ng-eNB 114可以被称为基站(BS)。AMF 115、SMF 117、LMF 120和GMLC 125彼此通信地耦合,并且GMLC通信地耦合到外部客户端130。SMF117可以用作服务控制功能(SCF)(未示出)的初始接触点,以创建、控制和删除媒体会话。BS110a、110b、114可以是宏小区(例如,高功率蜂窝基站)或小型小区(例如,低功率蜂窝基站)或接入点(例如,短程基站,其被配置为与诸如WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、
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-低能量(BLE)、Zigbee等之类的短程技术进行通信)。BS 110a、110b、114中的一者或多者可以被配置为经由多个载波与UE 105进行通信。BS 110a、110b、114中的每一者可以为相应的地理区域(例如,小区)提供通信覆盖。可以根据基站天线来将每个小区划分成多个扇区。
图1提供了各种组件的一般性示出,可以酌情使用其中的任何一个或所有组件,并且可以根据需要复制或省略其中的每个组件。具体地,尽管仅示出了一个UE 105,但是在通信系统100中可以利用许多UE(例如,数百、数千、数百万等)。类似地,通信系统100可以包括更大(或更小)数量的SV(即,多于或少于所示的四个SV 190-193)、gNB 110a、110b、ng-eNB114、AMF 115、外部客户端130和/或其它组件。所示出的连接通信系统100中的各个组件的连接包括数据和信令连接,其可以包括额外(中间)组件、直接或间接物理和/或无线连接和/或额外网络。此外,可以根据期望的功能来重新排列、组合、分离、替换和/或省略组件。
虽然图1示出了基于5G的网络,但是类似的网络实现和配置可以用于其它通信技术,诸如3G、长期演进(LTE)等。本文描述的实现(无论它们是针对5G技术和/或一个或多个其它通信技术和/或协议)可以用于在UE(例如,UE 105)处发送(或广播)定向同步信号,接收和测量定向信号,和/或(经由GMLC 125或其它位置服务器)向UE 105提供位置辅助,和/或基于在UE 105处接收到的针对此类定向发送信号的测量量来在具有位置能力的设备(诸如UE 105、gNB 110a、110b或LMF 120)处计算针对UE 105的位置。网关移动位置中心(GMLC)125、位置管理功能(LMF)120、接入和移动性管理功能(AMF)115、SMF 117、ng-eNB(eNodeB)114和gNB(gNodeB)110a、110b是示例,并且在各种实施例中可以分别由各种其它位置服务器功能和/或基站功能替代或分别包括各种其它位置服务器功能和/或基站功能。
系统100能够进行无线通信,因为系统100的组件可以直接或间接地(例如,经由BS110a、110b、114和/或网络140(和/或一个或多个未示出的其它设备,诸如一个或多个其它基站收发信机站))相互通信(至少有时使用无线连接)。对于间接通信,可以在从一个实体到另一实体的传输期间改变通信,例如,改变数据分组的报头信息,改变格式,等等。UE 105可以包括多个UE并且可以是移动无线通信设备,但是可以无线地和经由有线连接进行通信。UE 105可以是各种设备中的任何一种,例如,智能手机、平板计算机、基于运载工具的设备等,但是这些只是示例,因为不要求UE 105是这些配置中的任何一种,并且可以使用UE的其它配置。其它UE可以包括可穿戴设备(例如,智能手表、智能珠宝、智能眼镜或耳机等)。还可以使用其它UE,无论是当前存在的还是将来开发的。此外,其它无线设备(无论是否移动)可以在系统100内实现,并且可以相互通信和/或与UE 105、BS 110a、110b、114、核心网络140和/或外部客户端130进行通信。例如,这样的其它设备可以包括物联网(IoT)设备、医疗设备、家庭娱乐和/或自动化设备等。核心网络140可以与外部客户端130(例如,计算机系统)进行通信,例如,以允许外部客户端130请求和/或接收关于UE105的位置信息(例如,经由GMLC 125)。
UE 105或其它设备可以被配置为在各种网络中进行通信和/或用于各种目的和/或使用各种技术(例如,5G、Wi-Fi通信、Wi-Fi通信的多个频率、卫星定位、一种或多种类型的通信(例如,GSM(全球移动系统)、CDMA(码分多址)、LTE(长期演进)、V2X(运载工具到万物,例如,V2P(运载工具到行人)、V2I(运载工具到基础设施)、V2V(运载工具到运载工具)等)、IEEE 802.11p等)。V2X通信可以是蜂窝(蜂窝-V2X(C-V2X))和/或WiFi(例如,DSRC(专用短程连接))。系统100可以支持多个载波(不同频率的波形信号)上的操作。多载波发射机可以在多个载波上同时发送经调制的信号。每个经调制的信号可以是码分多址(CDMA)信号、时分多址(TDMA)信号、正交频分多址(OFDMA)信号、单载波频分多址(SC-FDMA)信号等。每个经调制的信号可以在不同的载波上进行发送并且可以携带导频,开销信息、数据等。UE105、106可以通过UE到UE侧行链路(SL)通信通过在一个或多个侧行链路信道(诸如物理侧行链路同步信道(PSSCH)、物理侧行链路广播信道(PSBCH)或物理侧行链路控制信道(PSCCH))上进行发送来相互通信。
UE 105可以包括和/或可以被称为设备、移动设备、无线设备、移动终端、终端、移动站(MS)、启用安全用户平面位置(SUPL)的终端(SET)或某种其它名称。此外,UE 105可以对应于手机、智能手机、膝上型计算机、平板设备、PDA、消费者资产跟踪设备、导航设备、物联网(IoT)设备、资产跟踪器、健康监测器、安全系统、智能城市传感器、智能仪表、可穿戴跟踪器或一些其它便携式或可移动设备。通常,但是不必须,UE 105可以支持使用一种或多种无线电接入技术(RAT)的无线通信,诸如全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、LTE、高速分组数据(HRPD)、IEEE 802.11WiFi(也被称为Wi-Fi)、
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(BT),微波接入全球互操作性(WiMAX)、5G新无线电(NR)(例如,使用NG-RAN 135和5GC 140)等。UE105可以支持使用无线局域网(WLAN)的无线通信,该WLAN可以使用例如数字用户线(DSL)或分组电缆连接到其它网络(例如,互联网)。使用这些RAT中的一种或多种RAT可以允许UE105与外部客户端130进行通信(例如,经由图1中未示出的5GC 140的元件,或可能经由GMLC125)和/或允许外部客户端130接收关于UE 105的位置信息(例如,经由GMLC 125)。
UE 105可以包括单个实体或者可以包括多个实体,诸如在个人区域网中,其中用户可以使用音频、视频和/或数据I/O(输入/输出)设备和/或身体传感器以及分别的有线或无线调制解调器。UE 105的位置的估计可以被称为位置(location)、位置估计(locationestimate)、位置确定(location fix)、方位(fix)、位置(position)、位置估计(positionestimate)或位置确定(position fix),并且可以是在地理上的,因此为UE 105提供位置坐标(例如,纬度和经度),该位置坐标可以包括或者可以不包括高度分量(例如,海拔高度、高于或低于地面、地板或地下室的高度)。替代地,UE 105的位置可以被表示为市民位置(例如,作为邮政地址或建筑物中某个点或小区域的指定,诸如特定房间或楼层)。UE 105的位置可以被表示为以某种概率或置信水平(例如,67%、95%等)期望UE 105位于其内的区域或体积(在地理上或以市民形式定义)。UE 105的位置可以被表示为相对位置,包括例如距已知位置的距离和方向。相对位置可以被表示为相对坐标(例如,X,Y(和Z)坐标),该相对坐标是相对于已知位置处的某个原点定义的,该已知位置可以是例如在地理上、以公民术语或通过参考例如在地图、平面图或建筑平面图上指示的点、区域或体积来定义的。在本文包含的描述中,除非另有指示,否则术语位置的使用可以包括这些变型中的任何一个。当计算UE的位置时,通常求解局部x、y和可能的z坐标,并且然后如果需要,则将局部坐标转换为绝对坐标(例如,对于纬度、经度以及高于或低于平均海平面的高度)。
UE 105可以被配置为使用各种技术中的一种或多种技术与其它实体进行通信。UE105可以被配置为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。可以利用任何适当的D2D无线电接入技术(RAT)(诸如LTE直连(LTE-D)、WiFi直连(WiFi-D)、
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等)支持D2D P2P链路。利用D2D通信的UE组中的一个或多个UE可以在发送/接收点(TRP)(诸如gNB 110a、110b和/或ng-eNB 114中的一者或多者)的地理覆盖区域内。这样的组中的其它UE可以在这样的地理覆盖区域之外,或者可能以其它方式无法从基站接收传输。经由D2D通信进行通信的UE组可以利用一到多(1:M)系统,其中每个UE可以向组中的其它UE进行发送。TRP可以促进用于D2D通信的资源的调度。在其它情况下,可以在UE之间执行D2D通信,而不涉及TRP。利用D2D通信的UE组中的一个或多个UE可以在TRP的地理覆盖区域内。这样的组中的其它UE可以在这样的地理覆盖区域之外,或者以其他方式无法从基站接收传输。经由D2D通信进行通信的UE组可以利用一到多(1:M)系统,其中每个UE可以向组中的其它UE进行发送。TRP可以促进用于D2D通信的资源的调度。在其它情况下,可以在UE之间执行D2D通信,而不涉及TRP。
图1所示的NG-RAN 135中的基站(BS)包括NR节点B,被称为gNB 110a和110b。NG-RAN 135中的各对gNB 110a、110b可以经由一个或多个其它gNB彼此连接。经由在UE 105与gNB 110a、110b中的一者或多者之间的无线通信向UE 105提供对5G网络的接入,gNB 110a、110b可以使用5G代表UE 105提供对5GC 140的无线通信接入。在图1中,尽管假设用于UE105的服务gNB是gNB 110a,但是另一gNB(例如,gNB 110b)可以在UE 105移动到另一位置的情况下充当服务gNB,或者可以充当辅gNB以向UE 105提供额外的吞吐量和带宽。
图1所示的NG-RAN 135中的基站(BS)可以包括ng-eNB 114,也被称为下一代演进型节点B。ng-eNB 114可能经由一个或多个其它gNB和/或一个或多个其它ng-eNB连接到NG-RAN 135中的gNB 110a、110b中的一者或多者。ng-eNB 114可以向UE 105提供LTE无线接入和/或演进型LTE(eLTE)无线接入。gNB 110a、110b和/或ng-eNB 114中的一者或多者可以被配置为用作仅定位信标,其可以发送信号以辅助确定UE 105的位置,但是可以不接收来自UE 105或来自其它UE的信号。
BS 110a、110b、114各自可以包括一个或多个TRP。例如,尽管BS的小区内的每个扇区可以包括TRP,但是多个TRP可以共享一个或多个组件(例如,共享处理器,但是具有分别的天线)。系统100可以仅包括宏TRP,或者系统100可以具有不同类型的TRP,例如,宏TRP、微微TRP和/或毫微微TRP等。宏TRP可以覆盖相对大的地理区域(例如,半径为若干千米),并且可以允许具有服务订制的终端进行不受限制的接入。微微TRP可以覆盖相对小的地理区域(例如,微微小区),并且可以允许具有服务订制的终端进行不受限制的接入。毫微微或家庭TRP可以覆盖相对小的地理区域(例如,毫微微小区),并且可以允许与该毫微微小区具有关联的终端(例如,用于家庭中的用户的终端)进行受限制的接入。
如所提及的,虽然图1描绘了被配置为根据5G通信协议进行通信的节点,但是可以使用被配置为根据其它通信协议(例如,LTE协议或IEEE 802.11x协议)进行通信的节点。例如,在向UE 105提供LTE无线接入的演进型分组系统(EPS)中,RAN可以包括演进型通用移动通信系统(UMTS)地面电无线接入网络(E-UTRAN),其可以包括基站,基站包括演进型节点B(eNB)。用于EPS的核心网络可以包括演进型分组核心(EPC)。EPS可以包括E-UTRAN加EPC,其中E-UTRAN对应于图1中的NG-RAN 135并且EPC对应于图1中的5GC 140。
gNB 110a、110b和ng-eNB 114可以与AMF 115进行通信,AMF 115为了定位功能与LMF 120进行通信。AMF 115可以支持UE 105的移动性(包括小区改变和切换),并且可以参与支持到UE 105的信令连接以及可能的用于UE 105的数据和语音承载。LMF 120可以例如通过无线通信直接与UE 105进行通信,或者直接与BS 110a、110b、114进行通信。LMF 120可以支持在UE 105接入NG-RAN 135时对UE 105的定位,并且可以支持位置过程/方法,诸如辅助GNSS(A-GNSS)、观测到达时间差(OTDOA)(例如,下行链路(DL)OTDOA或上行链路(UL)OTDOA)、往返时间(RTT)、多小区RTT、实时运动学(RTK)、精确点定位(PPP)、差分GNSS(DGNSS)、增强型小区ID(E-CID)、到达角(AoA)、发射角(AoD)和/或其它位置方法。LMF 120可以处理例如从AMF 115或从GMLC 125接收的针对UE 105的位置服务请求。LMF 120可以连接到AMF 115和/或GMLC 125。可以通过诸如位置管理器(LM)、位置功能(LF)、商业LMF(CLMF)或增值LMF(VLMF)之类的其它名称来引用LMF 120。实现LMF 120的节点/系统可以另外或替代地实现其它类型的位置支持模块,诸如增强型服务移动位置中心(E-SMLC)或安全用户平面位置(SUPL)位置平台(SLP)。可以在UE 105处执行定位功能的至少一部分(包括UE105的位置的推导)(例如,使用由UE 105获得的针对诸如gNB 110a、110b和/或ng-eNB 114之类的无线节点所发送的信号的信号测量,和/或例如由LMF 120提供给UE 105的辅助数据)。AMF 115可以用作处理在UE 105与核心网络140之间的信令的控制节点,并且可以提供QoS(服务质量)流和会话管理。AMF 115可以支持UE 105的移动性(包括小区改变和切换),并且可以参与支持到UE 105的信令连接。
GMLC 125可以支持从外部客户端130接收的针对UE 105的位置请求,并且可以将这样的位置请求转发给AMF 115以由AMF 115转发给LMF 120,或者可以将位置请求直接转发给LMF 120。可以将来自LMF 120的位置响应(例如,包含针对UE 105的位置估计)直接或经由AMF 115返回给GMLC 125,并且GMLC 125然后可以将位置响应(例如,包含位置估计)返回给外部客户端130。尽管GMLC 125被示为连接到AMF 115和LMF 120两者,但是在一些实现中,5GC 140可以仅支持这些连接中的一个连接。
如图1中进一步示出的,LMF 120可以使用可以在3GPP技术规范(TS)38.455中定义的新无线电位置协议A(其可以被称为NPPa或NRPPa)与gNB 110a、110b和/或ng-eNB 114进行通信。NRPPa可以与在3GPP TS 36.455中定义的LTE定位协议A(LPPa)相同、类似或作为其扩展,其中NRPPa消息经由AMF 115来在gNB 110a(或gNB 110b)与LMF 120之间传输和/或在ng-eNB 114与LMF 120之间传输。如图1中进一步示出的,LMF 120和UE 105可以使用可以在3GPP TS 36.355中定义的LTE定位协议(LPP)进行通信。LMF 120和UE 105还可以或替代地使用新无线电定位协议(其可以被称为NPP或NRPP)进行通信,新无线电定位协议可以与LPP相同、类似或作为其扩展。这里,LPP和/或NPP消息可以经由AMF 115和用于UE 105的服务gNB 110a、110b或服务ng-eNB 114,在UE 105与LMF 120之间传输。例如,LPP和/或NPP消息可以使用5G位置服务应用协议(LCS AP)在LMF 120与AMF 115之间传输,并且可以使用5G非接入层(NAS)协议在AMF 115与UE 105之间传输。LPP和/或NPP协议可以用于使用UE辅助的和/或基于UE的定位方法(诸如A-GNSS、RTK、OTDOA和/或E-CID)来支持UE 105的定位。NRPPa协议可以用于使用诸如E-CID之类的基于网络的位置方法来支持UE 105的定位(例如,当与由gNB 110a、110b或ng-eNB 114获得的测量一起使用时),和/或可以由LMF 120用于从gNB110a、110b和/或ng-eNB 114获得位置相关信息,诸如定义来自gNB 110a、110b和/或ng-eNB114的定向SS传输的参数。LMF 120可以与gNB或TRP共置或集成,或者可以被布置成远离gNB和/或TRP,并且被配置为直接或间接地与gNB和/或TRP进行通信。
利用UE辅助的位置方法,UE 105可以获得位置测量并且将测量发送到位置服务器(例如,LMF 120)以计算针对UE 105的位置估计。例如,位置测量可以包括针对gNB 110a、110b、ng-eNB 114和/或WLAN AP的接收信号强度指示(RSSI)、往返信号传播时间(RTT)、参考信号时间差(RSTD)、参考信号接收功率(RSRP)和/或参考信号接收质量(RSRQ)中的一项或多项。位置测量还可以或者替代地包括用于SV 190-193的GNSS伪距、码相位和/或载波相位的测量。
利用基于UE的位置方法,UE 105可以获得位置测量(例如,其可以与UE辅助的位置方法的位置测量相同或相似),并且可以计算UE 105的位置(例如,借助于从诸如LMF 120之类的位置服务器接收的或由gNB 110a、110b、ng-eNB 114或其它基站或AP广播的辅助数据)。
利用基于网络的位置方法,一个或多个基站(例如,gNB 110a、110b和/或ng-eNB114)或AP可以获得位置测量(例如,由UE 105发送的信号的RSSI、RTT、RSRP、RSRQ或到达时间(ToA)的测量)和/或可以接收由UE 105获得的测量。一个或多个基站或AP可以将测量发送到位置服务器(例如,LMF 120)以用于计算针对UE 105的位置估计。
gNB 110a、110b和/或ng-eNB 114使用NRPPa向LMF 120提供的信息可以包括用于定向SS传输的定时和配置信息以及位置坐标。LMF 120可以经由NG-RAN 135和5GC 140在LPP和/或NPP消息中向UE 105提供该信息的一些或全部作为辅助数据。
从LMF 120发送到UE 105的LPP或NPP消息可以指示UE 105根据期望功能来执行各种事情中的任何一种。例如,LPP或NPP消息可以包含用于UE 105获得GNSS(或A-GNSS)、WLAN、E-CID和/或OTDOA(或某种其它位置方法)的测量的指令。在E-CID的情况下,LPP或NPP消息可以指示UE 105获得在由gNB 110a、110b和/或ng-eNB 114中的一者或多者支持(或由诸如eNB或WiFi AP之类的某种其它类型的基站支持)的特定小区内发送的定向信号的一个或多个测量量(例如,波束ID、波束宽度、平均角度、RSRP、RSRQ测量。UE 105可以经由服务gNB 110a(或服务ng-eNB 114)和AMF 115在LPP或NPP消息(例如,在5G NAS消息内)将测量量发送回LMF 120。
如所提及的,虽然通信系统100是关于5G技术描述的,但是通信系统100可以被实现为支持其它通信技术(诸如GSM、WCDMA、LTE等),这些通信技术用于支持诸如UE 105之类的移动设备并且与其进行交互(例如,实现语音、数据、定位和其它功能)。在一些这样的实施例中,5GC 140可以被配置为控制不同的空中接口。例如,5GC 140可以使用5GC 150中的非3GPP互通功能(N3IWF,图1中未示出)连接到WLAN。例如,WLAN可以支持针对UE 105的IEEE802.11WiFi接入,并且可以包括一个或多个WiFi AP。这里,N3IWF可以连接到WLAN和5GC140中的其它元素,诸如AMF 115。在一些实施例中,NG-RAN 135和5GC 140两者都可以被一个或多个其它RAN和一个或多个其它核心网络替换。例如,在EPS中,NG-RAN 135可以被包含eNB的E-UTRAN替换,并且5GC 140可以被包含移动性管理实体(MME)(代替AMF 115)的EPC、E-SMLC(代替LMF 120)以及可以类似于GMLC 125的GMLC替换。在这样的EPS中,E-SMLC可以使用LPPa(代替NRPPa)来向E-UTRAN中的eNB发送位置信息和从eNB接收位置信息,并且可以使用LPP来支持UE 105的定位。在这些其它实施例中,可以以与本文针对5G网络描述的方式类似的方式来支持使用定向PRS的对UE 105的定位,区别在于:在一些情况下,本文针对gNB110a、110b、ng-eNB 114、AMF 115和LMF 120描述的功能和过程可以替代地应用于其它网络元素,诸如eNB、WiFi AP、MME和E-SMLC。
如所提及的,在一些实施例中,可以至少部分地使用由在要确定其位置的UE(例如,图1的UE 105)的范围内的基站(诸如gNB 110a、110b和/或ng-eNB 114)发送的定向SS波束来实现定位功能。在一些情况下,UE可以使用来自多个基站(诸如gNB 110a、110b、ng-eNB114等)的定向SS波束来计算UE的位置。
另外参考图2,UE 200是UE 105、106中的一者的示例,并且包括计算平台,其包括处理器210、包括软件(SW)212的存储器211、一个或多个传感器213、用于(包括无线收发机240和有线收发机250的)收发机215的收发机接口214、用户接口216、卫星定位系统(SPS)接收机217、相机218,以及定位设备(PD)219。处理器210、存储器211、传感器213、收发机接口214、用户接口216、SPS接收机217、相机218和定位设备219可以通过总线220(例如,其可以被配置用于光通信和/或电通信)通信地耦合到彼此。可以从UE 200中省略所示的装置中的一者或多者(例如,相机218、定位设备219和/或传感器213中的一个或多个传感器等)。处理器210可以包括一个或多个智能硬件设备,例如,中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器210可以包括多个处理器,包括通用/应用处理器230、数字信号处理器(DSP)231、调制解调器处理器232、视频处理器233和/或传感器处理器234。处理器230-234中的一者或多者可以包括多个设备(例如,多个处理器)。例如,传感器处理器234可以包括例如用于雷达、超声波和/或激光雷达等的处理器。调制解调器处理器232可以支持双SIM/双连接(或者甚至更多SIM)。例如,SIM(用户身份模块或用户标识模块)可以由原始设备制造商(OEM)使用,而另一SIM可以由UE 200的最终用户用于连接。存储器211是可以包括随机存取存储器(RAM)、闪存、盘式存储器和/或只读存储器(ROM)等的非暂时性存储介质。存储器211存储可以是处理器可读的、处理器可执行的软件代码的软件212,所述软件代码包含被配置为在被执行时使得处理器210执行本文描述的各种功能的指令。替代地,软件212可以不是由处理器210直接可执行的,而是可以被配置为使得处理器210(例如,在被编译和执行时)执行功能。虽然描述可能仅提及处理器210执行功能,但是这包括诸如处理器210执行软件和/或固件的其它实现方式。描述可能提及处理器210执行功能,作为针对处理器230-234中的一者或多者执行该功能的简写。描述可能提及UE 200执行功能,作为针对UE200的一个或多个适当组件执行该功能的简写。除了存储器211之外和/或代替存储器211,处理器210可以包括具有存储的指令的存储器。下面更加全面地讨论处理器210的功能。
在图2中所示的UE 200的配置是本发明(包括权利要求)的示例而非对其进行限制,并且可以使用其它配置。例如,UE的示例配置包括处理器210中的处理器230-234、存储器211和无线收发机240中的一者或多者。其它示例配置包括处理器210中的处理器230-234、存储器211、无线收发机240中的一者或多者、以及传感器213、用户接口216、SPS接收机217、相机218、PD 219和/或有线收发机250中的一者或多者。
UE 200可以包括调制解调器处理器232,其能够对由收发机215和/或SPS接收机217接收并且下变频的信号执行基带处理。调制解调器处理器232可以对要被上变频以供收发机215进行传输的信号执行基带处理。此外或替代地,基带处理可以由处理器230和/或DSP 231来执行。然而,其它配置可以用于执行基带处理。
UE 200可以包括传感器213,其可以包括例如各种类型的传感器中的一者或多者,例如,一个或多个惯性传感器、一个或多个磁力计、一个或多个环境传感器、一个或多个光学传感器、一个或多个重量传感器和/或一个或多个射频(RF)传感器等等。例如,惯性测量单元(IMU)可以包括一个或多个加速计(例如,在三个维度上对UE 200的加速度共同响应)和/或一个或多个陀螺仪(例如,三维陀螺仪)。传感器213可以包括一个或多个磁力计(例如,三维磁力计),以确定可以用于各种目的中的任何目的(例如,用于支持一个或多个罗盘应用)的朝向(例如,相对于磁北和/或真北)。环境传感器可以包括例如一个或多个温度传感器、一个或多个大气压力传感器、一个或多个环境光传感器、一个或多个相机成像器和/或一个或多个麦克风等等。传感器213可以生成可以被存储在存储器211中并且由DSP 231和/或处理器230处理的模拟和/或数字信号指示,以支持诸如例如涉及定位和/或导航操作的应用之类的一个或多个应用。
传感器213可以用于相对位置测量、相对位置确定、运动确定等。由传感器213检测到的信息可以用于运动检测、相对位移、航位推算、基于传感器的位置确定和/或传感器辅助的位置确定。传感器213可以用于确定UE 200是固定的(静止的)还是移动的和/或是否向LMF 120报告关于UE 200的移动性的某些有用信息。例如,基于由传感器获得/测量的信息,UE 200可以向LMF 120通知/报告UE 200已经检测到移动或UE 200已经移动,并且报告相对位移/距离(例如,经由传感器213所实现的航位推算或基于传感器的位置确定或传感器辅助的位置确定)。在另一示例中,对于相对定位信息,传感器/IMU可以用于确定另一设备相对于UE 200的角度和/或朝向等。
IMU可以被配置为提供关于UE 200的运动方向和/或运动速度的测量,其可以用于相对位置确定。例如,IMU的一个或多个加速计和/或一个或多个陀螺仪可以分别检测UE200的线性加速度和旋转速度。可以随着时间对UE 200的线性加速度和旋转速度测量进行积分,以确定UE 200的瞬时运动方向以及位移。可以对瞬时运动方向和位移进行积分,以跟踪UE 200的位置。例如,可以例如使用SPS接收机217(和/或通过某种其它手段)来确定UE200在某一时刻的参考位置,并且在该时刻之后从加速计和陀螺仪进行的测量可以用于航位推算,以基于UE 200相对于参考位置的移动(方向和距离)来确定UE 200的当前位置。
磁力计可以确定在不同方向上的磁场强度,这些磁场强度可以用于确定UE 200的朝向。例如,该朝向可以用于为UE 200提供数字罗盘。磁力计可以是二维磁力计,其被配置为在两个正交维度上检测磁场强度并且提供对磁场强度的指示。替代地,磁力计可以是三维磁力计,其被配置为在三个正交维度上检测磁场强度并且提供对磁场强度的指示。磁力计可以提供用于对磁场进行感测以及例如向处理器210提供对磁场的指示的单元。
收发机215可以包括无线收发机240和有线收发机250,这二者被配置为分别通过无线连接和有线连接与其它设备进行通信。例如,无线收发机240可以包括耦合到一个或多个天线246的无线发射机242和无线接收机244,以用于(例如,在一个或多个上行链路信道和/或一个或多个侧行链路信道上)发送和/或(例如,在一个或多个下行链路信道和/或一个或多个侧行链路信道上)接收无线信号248以及将信号从无线信号248转换为有线(例如,电和/或光)信号以及从有线(例如,电和/或光)信号转换为无线信号248。因此,无线发射机242可以包括可以是分立组件或者组合/整合组件的多个发射机,和/或无线接收机244可以包括可以是分立组件或者组合/整合组件的多个接收机。无线收发机240可以被配置为根据各种无线接入技术(RAT)来(例如,与TRP和/或一个或多个其它设备)传送信号,例如,5G新无线电(NR)、GSM(全球移动系统)、UMTS(通用移动电信系统)、AMPS(高级移动电话系统)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、LTE(长期演进)、LTE直连(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、
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Zigbee等。新无线电可以使用毫米波频率和/或低于6GHz的频率。有线收发机250可以包括例如与网络135的有线发射机252和有线接收机254。有线发射机252可以包括可以是分立组件或者组合/整合组件的多个发射机,和/或有线接收机254可以包括可以是分立组件或者组合/整合组件的多个接收机。有线收发机250可以被配置例如用于光通信和/或电通信。收发机215可以例如通过光和/或电连接来通信地耦合到收发机接口214。收发机接口214可以至少部分地与收发机215整合。
用户接口216可以包括若干设备中的一个或多个设备,例如,扬声器、麦克风、显示设备、振动设备、键盘、触摸屏等。用户接口216可以包括这些设备中的任何设备中的多于一者。用户接口216可以被配置为使得用户能够与由UE 200所主管的一个或多个应用进行交互。例如,用户接口216可以将对模拟和/或数字信号的指示存储在存储器211中,以便由DSP231和/或通用处理器230响应于来自用户的动作进行处理。类似地,在UE 200上主管的应用可以将对模拟和/或数字信号的指示存储在存储器211中以向用户呈现输出信号。用户接口216可以包括音频输入/输出(I/O)设备,其包括例如扬声器、麦克风、数模电路、模数电路、放大器和/或增益控制电路(包括这些设备中的任何设备中的多于一个的设备)。可以使用音频I/O设备的其它配置。此外或替代地,用户接口216可以包括响应于触摸和/或压力的一个或多个触摸传感器,例如在用户接口216的键盘和/或触摸屏上。
SPS接收机217(例如,全球定位系统(GPS)接收机)能够经由SPS天线262接收和获取无线信号260。天线262被配置为将SPS信号260转换为有线信号(例如,电信号或光信号),并且可以与天线246整合。SPS接收机217可以被配置为全部或部分地处理获取的SPS信号260以用于估计UE 200的位置。例如,SPS接收机217可以被配置为通过使用SPS信号260的三边测量来确定UE 200的位置。通用处理器230、存储器211、DSP 231和/或一个或多个专用处理器(未示出)可以用于结合SPS接收机217来全部或部分地处理获取的SPS信号和/或计算UE 200的估计位置。存储器211可以存储对SPS信号260和/或用于执行定位操作的其它信号(例如,从无线收发机240获取的信号)的指示(例如,测量)。通用处理器230、DSP 231和/或一个或多个专用处理器和/或存储器211可以提供或支持用于处理测量以估计UE 200的位置的位置引擎。
UE 200可以包括用于捕捉静止或运动图像的相机218。例如,相机218可以包括例如成像传感器(例如,电荷耦合器件或CMOS成像器)、镜头、模数电路,帧缓冲器等。通用处理器230和/或DSP 231可以执行对表示捕获的图像的信号的额外处理、调节、编码和/或压缩。此外或替代地,视频处理器233可以执行对表示捕获的图像的信号的调节、编码、压缩和/或操纵。视频处理器233可以对存储的图像数据进行解码/解压缩,以呈现在例如用户接口216的显示设备(未示出)上。
定位设备(PD)219可以被配置为确定UE 200的位置、UE 200的运动、和/或UE 200的相对位置、和/或时间。例如,PD 219可以与SPS接收机217进行通信,和/或包括SPS接收机217中的一些或全部。PD 219可以酌情结合处理器210和存储器211来工作,以执行一种或多种定位方法的至少一部分,但是本文的描述可能仅提及PD 219被配置为根据定位方法来执行或PD 219根据定位方法来执行。PD 219还可以或者替代地被配置为使用基于地面的信号(例如,信号248中的至少一些信号)以用于三边测量、以用于辅助获得和使用SPS信号260、或者这两种方式,来确定UE 200的位置。PD 219可以被配置为使用一种或多种其它技术(例如,依赖于UE的自报告位置(例如,UE的定位信标的一部分))来确定UE 200的位置,并且可以使用技术的组合(例如,SPS和地面定位信号)来确定UE 200的位置。PD 219可以包括传感器213(例如,陀螺仪、加速计、磁力计等)中的一者或多者,其可以感测UE 200的朝向和/或运动并且提供其指示,其中处理器210(例如,处理器230和/或DSP 231)可以被配置为使用这些指示来确定UE 200的运动(例如,速度矢量和/或加速度矢量)。PD 219可以被配置为提供对所确定的位置和/或运动中的不确定性和/或误差的指示。PD 219的功能可以以各种方式和/或配置提供,例如,由通用/应用处理器230、收发机215、SPS接收机262和/或UE 200的另一组件提供,并且可以由硬件、软件、固件或其各种组合提供。
另外参考图3,BS 110a、110b、114的TRP 300的示例包括计算平台,其包括处理器310、包括软件(SW)312的存储器311和收发机315。处理器310、存储器311和收发机315可以通过总线320(例如,其可以被配置用于光通信和/或电通信)通信地耦合到彼此。可以从TRP300中省略所示的装置中的一者或多者(例如,无线接口)。处理器310可以包括一个或多个智能硬件设备,例如,中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器310可以包括多个处理器(例如,包括如在图2中所示的通用/应用处理器、DSP、调制解调器处理器、视频处理器、和/或传感器处理器)。存储器311是非暂时性存储介质,其可以包括随机存取存储器(RAM)、闪存、盘式存储器和/或只读存储器(ROM)等。存储器311存储可以是处理器可读的、处理器可执行的软件代码的软件312,所述软件代码包含被配置为在被执行时使得处理器310执行本文描述的各种功能的指令。替代地,软件312可以不是由处理器310直接可执行的,而是可以被配置为使得处理器310(例如,在被编译和执行时)执行功能。虽然描述可能仅提及处理器310执行功能,但是这包括诸如处理器310执行软件和/或固件的其它实现方式。描述可能提及处理器310执行功能,作为针对被包含在处理器310中的处理器中的一者或多者执行该功能的简写。描述可能提及TRP 300执行功能,作为针对TRP 300(并且因此,BS 110a、110b、114中的一者的TRP 300)的一个或多个适当组件执行该功能的简写。除了存储器311之外和/或代替存储器311,处理器310可以包括具有存储的指令的存储器。下面更加全面地讨论处理器310的功能。
收发机315可以包括无线收发机340和/或有线收发机350,这二者被配置为分别通过无线连接和有线连接与其它设备进行通信。例如,无线收发机340可以包括耦合到一个或多个天线346的无线发射机342和无线接收机344,以用于(例如,在一个或多个上行链路信道和/或一个或多个下行链路信道上)发送和/或(例如,在一个或多个下行链路信道和/或一个或多个上行链路信道上)接收无线信号348以及将信号从无线信号348转换为有线(例如,电和/或光)信号以及从有线(例如,电和/或光)信号转换为无线信号348。因此,无线发射机342可以包括可以是分立组件或者组合/集成组件的多个发射机,和/或无线接收机344可以包括可以是分立组件或者组合/集成组件的多个接收机。无线收发机340可以被配置为根据各种无线接入技术(RAT)(例如,5G新无线电(NR)、GSM(全球移动系统)、UMTS(通用移动电信系统)、AMPS(高级移动电话系统)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、LTE(长期演进)、LTE直连(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、
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Zigbee等)来(例如,与UE 200、一个或多个其它UE、和/或一个或多个其它设备)传送信号。有线收发机350可以包括被配置用于进行有线通信的有线发射机352和有线接收机354,例如,其是可以被用于与网络135进行通信的网络接口,以例如向LMF120(例如,和/或一个或多个其他网络实体)发送通信以及从LMF 120(例如,和/或一个或多个其他网络实体)接收通信。有线发射机352可以包括可以是分立组件或者组合/集成组件的多个发射机,和/或有线接收机354可以包括可以是分立组件或者组合/集成组件的多个接收机。有线收发机350可以被配置例如用于光通信和/或电通信。
在图3中所示的TRP 300的配置是本发明(包括权利要求)的示例而非对其进行限制,并且可以使用其它配置。例如,本文的描述讨论了TRP 300被配置为执行若干功能或者TRP 300执行若干功能,但是这些功能中的一个或多个功能可以由LMF 120和/或UE 200执行(即,LMF 120和/或UE 200可以被配置为执行这些功能中的一个或多个功能)。
另外参考图4,作为LMF 120的示例的服务器400包括计算平台,其包括处理器410、包括软件(SW)412的存储器411和收发机415。处理器410、存储器411和收发机415可以通过总线420(例如,其可以被配置用于光通信和/或电通信)通信地耦合到彼此。可以从服务器400中省略所示的装置中的一者或多者(例如,无线接口)。处理器410可以包括一个或多个智能硬件设备,例如,中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器410可以包括多个处理器(例如,包括如在图2中所示的通用/应用处理器、DSP、调制解调器处理器、视频处理器、和/或传感器处理器)。存储器411是非暂时性存储介质,其可以包括随机存取存储器(RAM)、闪存、盘式存储器和/或只读存储器(ROM)等。存储器411存储可以是处理器可读的、处理器可执行的软件代码的软件412,所述软件代码包含被配置为在被执行时使得处理器410执行本文描述的各种功能的指令。替代地,软件412可以不是由处理器410直接可执行的,而是可以被配置为使得处理器410(例如,在被编译和执行时)执行功能。虽然描述可能仅提及处理器410执行功能,但是这包括诸如处理器410执行软件和/或固件的其它实现方式。描述可能提及处理器410执行功能,作为针对被包含在处理器410中的处理器中的一者或多者执行该功能的简写。描述可能提及服务器400执行功能,作为针对服务器400的一个或多个适当组件执行该功能的简写。除了存储器411之外和/或代替存储器411,处理器410可以包括具有存储的指令的存储器。下面更加全面地讨论处理器410的功能。
收发机415可以包括无线收发机440和/或有线收发机450,这二者被配置为分别通过无线连接和有线连接与其它设备进行通信。例如,无线收发机440可以包括耦合到一个或多个天线446的无线发射机442和无线接收机444,以用于(例如,在一个或多个下行链路信道上)发送和/或(例如,在一个或多个上行链路信道上)接收无线信号448以及将信号从无线信号448转换为有线(例如,电和/或光)信号以及从有线(例如,电和/或光)信号转换为无线信号448。因此,无线发射机442可以包括可以是分立组件或者组合/整合组件的多个发射机,和/或无线接收机444可以包括可以是分立组件或者组合/整合组件的多个接收机。无线收发机440可以被配置为根据各种无线接入技术(RAT)(例如,5G新无线电(NR)、GSM(全球移动系统)、UMTS(通用移动电信系统)、AMPS(高级移动电话系统)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、LTE(长期演进)、LTE直连(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、
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Zigbee等)来(例如,与UE 200、一个或多个其它UE、和/或一个或多个其它设备)传送信号。有线收发机450可以包括被配置用于进行有线通信的有线发射机452和有线接收机454,例如,其是可以被用于与网络135进行通信的网络接口,以例如向TRP 300(例如,和/或一个或多个其他网络实体)发送通信以及从TRP 300(例如,和/或一个或多个其他网络实体)接收通信。有线发射机452可以包括可以是分立组件或者组合/整合组件的多个发射机,和/或有线接收机454可以包括可以是分立组件或者组合/整合组件的多个接收机。有线收发机450可以被配置例如用于光通信和/或电通信。
本文的描述可以仅指处理器410执行功能,但是这包括其它实现,诸如处理器410执行软件(存储在存储器411中)和/或固件。本文的描述可以将针对服务器400的一个或多个适当组件(例如,处理器410和存储器411)执行功能简称为服务器400执行功能。
定位技术
对于蜂窝网络中UE的地面定位,诸如高级前向链路三边测量(AFLT)和观测到达时间差(OTDOA)之类的技术通常在“UE辅助”的模式下操作,在“UE辅助”的模式下,UE对基站所发送的参考信号(例如,PRS、CRS等)进行测量,并且然后将该测量提供给位置服务器。然后,位置服务器基于该测量和基站的已知位置来计算UE的位置。因为这些技术使用位置服务器而不是UE本身来计算UE的位置,所以这些定位技术在诸如汽车或手机导航(其替代地通常依赖于基于卫星的定位)之类的应用中不经常使用。
UE可以使用卫星定位系统(SPS)(全球导航卫星系统(GNSS))来使用精确点定位(PPP)或实时运动学(RTK)技术进行高精度定位。这些技术使用辅助数据,诸如来自地面站的测量。LTE版本15允许对数据进行加密,使得只有订制该服务的UE可以读取该信息。这样的辅助数据随时间而变化。因此,订制该服务的UE可能不会通过将数据传递给尚未支付订制费用的其它UE而容易地“破坏”针对其它UE的“加密”。每次辅助数据改变时都需要重复传递。
在UE辅助的定位中,UE向定位服务器(例如,LMF/eSMLC)发送测量(例如,TDOA、到达角(AoA)等)。定位服务器具有基站历书(BSA),其包含多个“条目”或“记录”,每个小区一个记录,其中每个记录包含地理小区位置,但是也可以包括其它数据。可以引用BSA中的多个“记录”中的“记录”的标识符。BSA和来自UE的测量可以用于计算UE的位置。
在常规的基于UE的定位中,UE计算其自身的位置,因此避免向网络(例如,位置服务器)发送测量,这继而改进了时延和可扩展性。UE使用来自网络的相关的BSA记录信息(例如,gNB(更广泛地,基站)的位置)。BSA信息可以被加密。但是,由于BSA信息变化的频率远小于例如前面描述的PPP或RTK辅助数据,因此使BSA信息(与PPP或RTK信息相比)可用于没有订制和支付解密密钥的UE可能更容易。gNB对参考信号的传输使众包(crowd-sourcing)或沿街扫描(war-driving)有可能访问BSA信息,从而实质上使能够基于现场(in-the-field)和/或超范围(over-the-top)观察来生成BSA信息。
可以基于一个或多个准则(诸如位置确定精度和/或时延)来表征和/或评估定位技术。时延是用于触发对位置相关数据的确定的事件与该数据在定位系统接口(例如,LMF120的接口)处的可用性之间经过的时间。在定位系统初始化时,针对位置相关数据的可用性的时延被称为首次确定时间(TTFF),并且大于TTFF之后的时延。在两个连续的位置相关数据可用性之间经过的时间的倒数被称为更新速率,即,在首次确定之后生成位置相关数据的速率。时延可以取决于例如UE的处理能力。例如,UE可以将UE的关于UE可以每T个时间量(例如,T ms)进行处理(假设272PRB(物理资源块)分配)的处理能力作为DL PRS符号的持续时间(以时间为单位(例如,毫秒))进行报告。可能影响时延的能力的其它示例是UE可以处理来自其的PRS的TRP数量、UE可以处理的PRS数量以及UE的带宽。
可以使用许多不同的定位技术(也被称为定位方法)中的一种或多种定位技术来确定实体(例如,UE 105、106中的一者)的位置。例如,已知的位置确定技术包括RTT、多RTT、OTDOA(也被称为TDOA,并且包括UL-TDOA和DL-TDOA)、增强型小区识别(E-CID)、DL-AoD、UL-AoA等。RTT使用针对信号从一个实体行进到另一实体以及返回的时间来确定在两个实体之间的范围。可以使用范围加上实体中的第一实体的已知位置和在两个实体之间的角度(例如,方位角)来确定实体中的第二实体的位置。在多RTT(也被称为多小区RTT)中,可以使用从一个实体(例如,UE)到其它实体(例如,TRP)的多个范围和其它实体的已知位置来确定一个实体的位置。在TDOA技术中,可以使用在一个实体和其它实体之间的行进时间差来确定距其它实体的相对范围,并且可以使用这些相对范围结合其它实体的已知位置来确定一个实体的位置。可以使用到达角和/或离开角来帮助确定实体的位置。例如,可以使用信号的到达角或离开角结合(使用信号(例如,信号的行进时间、信号的接收功率等)而确定的)在设备之间的范围以及这些设备中的一者的已知位置来确定另一设备的位置。到达角或离开角可以是相对于参考方向(例如,真北)的方位角。到达角或离开角可以是相对于从一实体直接向上(即,相对于从地球中心径向向外)的天顶角。E-CID使用服务小区的标识、定时提前(即,UE处的在接收时间和发送时间之间的差)、检测到的邻居小区信号的估计定时和功率、以及可能的到达角(例如,在UE处来自基站的信号的到达角,反之亦然)来确定UE的位置。在TDOA中,使用在接收设备处来自不同源的信号的到达时间差以及源的已知位置和来自源的传输时间的已知偏移,来确定接收设备的位置。
在以网络为中心的RTT估计中,服务基站指示UE在两个或更多个相邻基站(并且通常是服务基站,因为需要至少三个基站)的服务小区上扫描/接收RTT测量信号(例如,PRS)。一个或多个基站在由网络(例如,诸如LMF 120之类的位置服务器)分配的低重用资源(例如,由基站用于发送系统信息的资源)上发送RTT测量信号。UE记录每个RTT测量信号相对于UE的当前下行链路定时(例如,由UE根据从其服务基站接收的DL信号推导出的)的到达时间(也被称为接收时间(receive time)、接收时间(reception time)、接收的时间或到达时间(ToA)),并且向一个或多个基站发送公共或单独RTT响应消息(例如,用于定位的SRS(探测参考信号),即UL-PRS)(例如,当由其服务基站指示时),并且可以包括在RTT测量信号的ToA与每个RTT响应消息的有效载荷中的RTT响应消息的传输时间之间的时间差TRx→Tx(即,UETRx-Tx或UERx-Tx)。RTT响应消息将包括参考信号,基站可以根据该参考信号推断出RTT响应的ToA。通过将来自基站的RTT测量信号的传输时间和基站处的RTT响应的ToA之间的差TTx→Rx与UE报告的时间差TRx→Tx进行比较,基站可以推断出在基站与UE之间的传播时间,根据该传播时间,基站可以通过假设在该传播时间期间的光速来确定在UE与基站之间的距离。
以UE为中心的RTT估计类似于基于网络的方法,除了UE发送上行链路RTT测量信号(例如,当由服务基站指示时)之外,该上行链路RTT测量信号由UE附近的多个基站接收。每个涉及的基站利用下行链路RTT响应消息进行响应,该下行链路RTT响应消息可以包括在基站处的RTT测量信号的ToA与RTT响应消息有效载荷中的来自基站的RTT响应消息的传输时间之间的时间差。
对于以网络为中心和以UE为中心的过程二者,执行RTT计算的一方(网络或UE)通常(但是并非总是)发送第一消息或信号(例如,RTT测量信号),而另一方利用一个或多个RTT响应消息或信号进行响应,该RTT响应消息或信号可以包括在第一消息或信号的ToA与RTT响应消息或信号的传输时间之间的差。
多RTT技术可以用于确定位置。例如,第一实体(例如,UE)可以发送出一个或多个信号(例如,来自基站的单播、多播或广播),并且多个第二实体(例如,诸如基站和/或UE的其它TSP)可以从第一实体接收信号并且对该接收的信号进行响应。第一实体从多个第二实体接收响应。第一实体(或诸如LMF之类的另一实体)可以使用来自第二实体的响应来确定到第二实体的范围,并且可以使用多个范围和第二实体的已知位置来通过三边测量确定第一实体的位置。
在一些情况下,可以以用于定义直线方向(例如,其可以在水平面或三维中)或可能的方向范围(例如,对于UE而言,从基站的位置)的到达角(AoA)或发射角(AoD)的形式获得额外信息。两个方向的交叉可以提供对针对UE的位置的另一估计。
对于使用PRS(定位参考信号)信号的定位技术(例如,TDOA和RTT),测量由多个TRP发送的PRS信号,并且使用这些信号的到达时间、已知传输时间和TRP的已知位置来确定从UE到TRP的范围。例如,可以针对从多个TRP接收的并且在TDOA技术中使用的PRS信号来确定RSTD(参考信号时间差),以确定UE的定位(position)(位置(location))。定位参考信号可以被称为PRS或PRS信号。PRS信号通常是使用相同的功率来发送的,并且具有相同的信号特性(例如,相同的频移)的PRS信号可能彼此干扰,使得来自较远TRP的PRS信号可能被来自较近TRP的PRS信号淹没,从而使得来自较远TRP的信号可能未被检测到。可以使用PRS静默,以便通过将一些PRS信号静默(将PRS信号的功率降低到例如零,并且因此不发送PRS信号)来帮助减少干扰。以这种方式,在较强的PRS信号不会干扰较弱的PRS信号的情况下,UE可以更容易地检测到(在UE处)较弱的PRS信号。术语RS及其变型(例如,PRS、SRS)可以是指一个参考信号或多于一个参考信号。
定位参考信号(PRS)包括下行链路PRS(DL PRS)和上行链路PRS(UL PRS)(其可以被称为用于定位的SRS(探测参考信号))。PRS可以包括频率层的PRS资源或PRS资源集合。DLPRS定位频率层(或简称为频率层)是来自一个或多个TRP的一系列DL PRS资源集合,该一系列DL PRS资源集合具有通过较高层参数DL-PRS-PositioningFrequencyLayer、DL-PRS-ResourceSet和DL-PRS-Resource配置的公共参数。每个频率层具有针对该频率层中的DLPRS资源集合和DL PRS资源的DL PRS子载波间隔(SCS)。每个频率层具有针对该频率层中的DL PRS资源集合和DL PRS资源的DL PRS循环前缀(CP)。在5G中,资源块占据12个连续子载波和指定数量的符号。另外,DL PRS点A参数定义了参考资源块(和该资源块的最低子载波)的频率,其中属于同一DL PRS资源集合的DL PRS资源具有相同的点A,并且属于同一频率层的所有DL PRS资源集合具有相同的A点。频率层还具有相同的DL PRS带宽、相同的起始PRB(和中心频率)和相同的梳大小值(即,每个符号的PRS资源元素的频率,使得对于梳N,每个第N资源元素是PRS资源元素)。
TRP可以例如通过从服务器接收的指令和/或通过TRP中的软件来配置为按照调度发送DL PRS。根据调度,TRP可以间歇地(例如,从初始传输开始以一致的间隔周期性地)发送DL PRS。TRP可以被配置为发送一个或多个PRS资源集合。资源集合是跨越一个TRP的一系列PRS资源,其中这些资源在时隙之间具有相同的周期、公共的静默模式配置(如果有的话)以及相同的重复因子。PRS资源集合中的每一者包括多个PRS资源,其中每个PRS资源包括多个资源元素(RE),所述多个RE可以位于时隙内的N个(一个或多个)连续符号内的多个资源块(RB)中。RB是跨时域中的一数量的一个或多个连续符号和频域中的一数量(对于5G RB来说,为12)的连续子载波的一系列RE。每个PRS资源被配置为具有RE偏移、时隙偏移、时隙内的符号偏移以及该PRS资源可以在时隙内占用的连续符号的数量。RE偏移定义了在频率上在DL PRS资源内的第一符号的起始RE偏移。基于初始偏移来定义DL PRS资源内的剩余符号的相对RE偏移。时隙偏移是相对于相应的资源集合时隙偏移而言DL PRS资源的起始时隙。符号偏移确定了在起始时隙内DL PRS资源的起始符号。所发送的RE可以跨越时隙而重复,其中每个传输被称为重复,使得在PRS资源中可以存在多个重复。DL PRS资源集合中的DLPRS资源与相同的TRP相关联,并且每个DL PRS资源具有DL PRS资源ID。DL PRS资源集合中的DL PRS资源ID与从单个TRP发送的单个波束相关联(但是TRP可以发送一个或多个波束)。
PRS资源还可以通过准共址和起始PRB参数来定义。准共址(QCL)参数可以定义DLPRS资源与其它参考信号的任何准共址信息。DL PRS可以被配置为与来自服务小区或非服务小区的DL PRS或SS/PBCH(同步信号/物理广播信道)块为QCL类型D。DL PRS可以被配置为与来自服务小区或非服务小区的SS/PBCH块为QCL类型C。起始PRB参数定义了DL PRS资源相对于参考点A的起始PRB索引。起始PRB索引具有一个PRB的粒度,并且具有为0的最小值和为2176个PRB的最大值。
PRS资源集合是在各时隙之间具有相同的周期、相同的静默模式配置(如果有的话)和相同的重复因子的一些PRS资源。每当PRS资源集合中的所有PRS资源的所有重复被配置为进行发送时被称为“实例”。因此,PRS资源集合的“实例”是针对每个PRS资源的指定数量的重复和该PRS资源集合内的指定数量的PRS资源,使得一旦针对指定数量的PRS资源中的每一者发送了指定数量的重复,就完成实例。实例也可以被称为“时机”。包括DL PRS传输调度的DL PRS配置可以被提供给UE以促进UE(甚至使得UE能够)测量DL PRS。
PRS的多个频率层可以被聚合以提供比单独的层的任何带宽大的有效带宽。可以将分量载波的、满足诸如准共置(QCL)和具有相同天线端口之类的标准的多个频率层(其可以是连续的和/或分离的)接合,以提供更大的有效PRS带宽(对于DL PRS和UL PRS),从而提高到达时间测量精度。作为是QCL的,不同的频率层表现相似,使得对PRS的接合产生更大的有效带宽。更大的有效带宽(其可以被称为聚合PRS的带宽或聚合PRS的频率带宽)提供更好的时域分辨率(例如,TDOA的时域分辨率)。聚合PRS包括PRS资源的集合,并且聚合PRS的每个PRS资源可以被称为PRS分量,并且每个PRS分量可以在不同的分量载波、频带或频率层上或者在同一频带的不同部分上发送。
RTT定位是一种主动定位技术,因为RTT使用由TRP发送给UE和由(参与RTT定位的)UE发送给TRP的定位信号。TRP可以发送由UE接收的DL-PRS信号,并且UE可以发送由多个TRP接收的SRS(探测参考信号)信号。探测参考信号可以被称为SRS或SRS信号。在5G多RTT中,可以使用协调定位,其中UE发送由多个TRP接收的用于定位的单个UL-SRS,而不是针对每个TRP发送用于定位的分别的UL-SRS。参与多RTT的TRP通常将搜索当前驻留在该TRP上的UE(被服务的UE,其中TRP是服务TRP)以及还搜索驻留在相邻TRP上的UE(邻居UE)。邻居TRP可以是单个BTS(例如,gNB)的TRP,或者可以是一个BTS的TRP和分别BTS的TRP。对于RTT定位(包括多RTT定位),在用于确定RTT(并且因此用于确定在UE和TRP之间的范围)的PRS/用于定位的SRS信号对中的DL-PRS信号和用于定位的UL-SRS信号可以在时间上彼此接近地发生,使得由于UE运动和/或UE时钟漂移和/或TRP时钟漂移引起的错误在可接受的限制内。例如,PRS/用于定位的SRS信号对中的信号可以是在彼此的大约10ms内分别从TRP和UE发送的。在UE发送用于定位信号的SRS的情况下,并且在PRS和用于定位信号的SRS在时间上彼此接近地传送的情况下,已经发现可能产生射频(RF)信号拥塞(这可能造成过多噪声等)(尤其是如果许多UE同时尝试定位),和/或可能在尝试同时测量许多UE的TRP处产生计算拥塞。
RTT定位可以是基于UE的或UE辅助的。在基于UE的RTT中,UE 200基于到TRP 300的距离和TRP 300的已知位置来确定RTT和到TRP 300中的每一者的对应距离以及UE 200的位置。在UE辅助的RTT中,UE 200测量定位信号并且向TRP 300提供测量信息,并且TRP 300确定RTT和范围。TRP 300向位置服务器(例如,服务器400)提供范围,并且服务器(例如,基于到不同TRP 300的范围)确定UE 200的位置。RTT和/或范围可以由从UE 200接收到信号的TRP 300来确定,由该TRP 300结合一个或多个其它设备(例如,一个或多个其它TRP 300和/或服务器400)来确定,或者由除了从UE 200接收到信号的TRP 300之外的一个或多个设备来确定。
在5G NR中支持各种定位技术。在5G NR中支持的NR原生定位方法包括仅DL定位方法、仅UL定位方法和DL+UL定位方法。基于下行链路的定位方法包括DL-TDOA和DL-AoD。基于上行链路的定位方法包括UL-TDOA和UL-AoA。组合的基于DL+UL的定位方法包括利用一个基站的RTT和利用多个基站的RTT(多RTT)。
位置估计(例如,针对UE)可以由其它名称来引用,诸如位置估计(locationestimate)、位置(location)、位置(position)、位置确定(location fix)、方位(fix)。位置估计可以是大地测量的,并且包括坐标(例如,纬度、经度和可能的高度),或者可以是市民的,并且包括街道地址、邮政地址或位置的某种其它口头描述。位置估计还可以相对于某个其它已知位置来定义或以绝对术语(例如,使用纬度、经度和可能的高度)来定义。位置估计可以包括预期的误差或不确定度(例如,通过包括以某个指定或默认的置信水平预期该位置被包括在其内的区域或体积)。
下行链路PRS
参照图5,进一步参照图1-4,UE 500包括通过总线540彼此通信地耦合的处理器510、接口520和存储器530。UE 500可以包括图5中所示的组件,并且可以包括一个或多个其它组件(诸如图2中示出的组件中的任何组件),使得UE 200可以是UE 500的示例。例如,处理器510可以包括处理器210的组件中的一个或多个组件。接口520可以包括收发机215的组件中的一个或多个组件,例如,无线发射机242和天线246、或者无线接收机244和天线246、或者无线发射机242、无线接收机244和天线246。此外或替代地,接口520可以包括有线发射机252和/或有线接收机254。存储器530可以被配置为类似于存储器211,例如,包括具有被配置为使得处理器510执行功能的处理器可读指令的软件。
本文的描述可以仅指处理器510执行功能,但是这包括其它实现,诸如处理器510执行软件(存储在存储器530中)和/或固件。本文的描述可以将UE 500的一个或多个适当组件(例如,处理器510和存储器530)执行功能简称为UE 500执行功能。处理器510(可能结合存储器530和接口520(视情况而定))包括多端口PRS单元550、到达时间单元560和波束指示单元570。多端口PRS单元550被配置为测量多端口PRS。到达时间单元560被配置为确定来自向UE 500发送多端口PRS的TRP 300的有效最早到达时间波束,并且因此确定行进波束的最短时间。波束指示单元被配置为发送指示最早到达时间波束并且因此指示有效行进波束的最短时间的波束指示。下面进一步讨论单元550、560、570,并且本描述可以通常指处理器510或通常指UE 500执行单元550、560、570的任何功能。
PRS资源可以由TRP 300使用各种传输调度(也被称为传输模式)来发送。还参照图6A-6F,示出了梳类型和符号数量的各种组合的资源的传输调度的示例。调度的垂直轴是子载波,并且水平轴是以符号为单位的时间,但是仅在图6A中示出并且标记了这些轴。图6A示出了用于时隙中的梳-2、2个符号的资源的传输调度602,其具有3个符号的符号偏移,该时隙包含14个符号,每个符号具有12个子载波。在所示的传输调度中,列表示不同的符号,行表示不同的子载波,并且深色框表示用于TRP的发声资源元素(符号-子载波组合)。未发声资源元素可以由一个或多个其它TRP和/或针对一个或多个其它信号(在这种情况下,除了PRS)发声。图6B示出了用于梳-4、4个符号的资源的传输调度604。图6C示出了用于梳-6、6个符号的资源的传输调度606。图6D示出了用于梳-12、12个符号的资源的传输调度612。图6E示出了用于梳-2、12个符号的资源的传输调度614。图6F示出了用于梳-4、12个符号的资源的传输调度616。图6A-6F中的每个传输模式在每个子载波中具有至少一个发声RE,并且因此是完全交错的传输模式。如果每个模式对应于PRS资源,则每个PRS资源是完全交错的资源。
可以根据各种资源元素模式来发送参考信号。例如,已经针对CSI-RS(信道状态信息-参考信号)信令定义了许多RE模式。参照图7,表700示出了针对CSI-RS的当前支持的RE模式。在频域和/或时域中相邻的资源元素可以被定义为组。组中的每个RE包括来自多个端口的信号的码分复用(CDM)组合。
还参照图8-10,分别示出了用于支持16个端口和32个端口的配置的RE组的示例。用于16个端口的RE的模式800包括四个CDM组801、802、803、804,每一组具有CDM4(FD2、TD2)配置(省略一些划分子载波和符号的线以有助于清楚地标记这些组)。用于32个端口的RE的模式900包括八组CDM4(FD2,TD2)配置,以及用于32个端口的RE的模式1000包括4组CDM8(FD2,TD4)配置。在模式800、900、1000中,利用水平交叉阴影示出的RE是针对其各自的CDM组的锚定RE,其指示CDM组的开始。可以针对双极化天线的不同极化的端口指定不同的RE组。
基于码本的反馈
基于码本的预编码是UE经历的信道的一种类型的向量量化。预编码器码本是预编码器矩阵集合,每个预编码器矩阵包括预编码权重集合,预编码权重包括相位值,该相位值可以应用于相应的天线元件以用于对由天线产生的波束的波束导向(steering)。因此,预编码矩阵可以被称为导向矩阵。预编码器码本的权重可以被设计为考虑典型的蜂窝传播信道和天线部署。码本通常是基于一维或二维离散傅里叶变换(1D/2D-DFT)向量来设计的,并且因此隐含地假设例如在TRP(例如,gNB)处使用均匀线性或均匀平面阵列(UPA)。
由于可以使用大量二维天线阵列尺寸,因此码本通常是可配置和可缩放的。天线面板在垂直(行数)和水平(列数)尺寸(分别标记为N1和N2)中的天线端口(元件)布局可以被配置作为码本配置的一部分。对于多面板码本,还配置了面板数量Ng。如果使用双极化天线(可以假设),则用于天线的码本的端口总数由P=2NgN1N2给出,其中P是端口数量,并且对于单面板情况,Ng=1。目前,针对NR码本支持高达32个端口,但是本文的描述不限于32个端口。目前,在NR中,支持的天线端口布局包括如下的行和列组合:1x2、1x4、1x6、1x8、1x12、1x16、2x2、2x3、2x4、2x6、2x8、3x4、4x4,但是本文的描述不限于这些配置。N1、N2配置可以是每个多端口PRS资源、或每个PRS资源集合、或每个频率层来配置的,或者与一个或多个TRP300相关联(例如,与一个或多个TRP ID相关联)。
可以使用码本,该码本包括用于双极化、二维UPA的恒定模数DFT。码本可以包括两个线性预编码器向量的组合。可以如下定义DFT预编码器,其中,预编码器向量w用于使用具有N个天线的单极化均匀线性阵列(ULA)对单层传输进行预编码:
Figure BDA0003789386280000191
其中k=0、1、2、...、Q(N-1)是预编码器索引,并且Q是可以由网络实体(例如,TRP300或服务器400)配置的过采样因子。对于二维UPA,可以通过根据以下等式取两个预编码器向量的Kronecker积来产生对应的预编码器矩阵:
Figure BDA0003789386280000201
其中k是一个维度中的预编码器索引,并且l是另一维度中的预编码器索引(k=0、1、2、...、Q(N1-1),l=0、1、2、...、Q(N2-1))。这可以根据以下等式扩展用于双极化的UPA:
Figure BDA0003789386280000202
其中e是在两个双极化(例如,正交极化)之间的同相因子。可以评估(例如,从QPSK字母表中选择)固定数量的φ值,其中,
Figure BDA0003789386280000203
同相因子是在通过天线元件的不同极化发射的信号之间的相位差。在极化之间的同相因子可以随频率而变化,而与预编码器矩阵w2D(k,l)中的、产生最强波束(例如,对于基于码本的CSI反馈)或视线(LOS)波束的一个预编码器矩阵相对应的波束方向通常在不同频率下保持相同。预编码器矩阵可以被拆分为用于指示波束方向的矩阵或波束因子(其可以是在宽带水平上选择的)和包括极化同相的相位因子(其可以是在子带水平上选择的)。
再次参照图5,进一步参照图1-4和11,UE 500可以例如在存储器530中存储多个码本和/或可以被配置为基于接收N1、N2、Q和φ(即,φ值的字母表)的码本配置值中的值来计算码本。可以酌情省略Q、N2和/或φ的值(例如,分别为一维天线阵列、无过采样、无双极化)。例如,UE 500可以计算并且存储码本1100,该码本1100包括波束索引1110和对应的导向矩阵1120(每个导向矩阵1120包括导向向量集合)。给定用于N1、N2和0的值,UE 500可以使用等式(1)和(2)来计算用于导向矩阵w1-wz的值,其中Z=(QN1*QN2)-1,并且其中,在图11中,Y=(QN1*QN2)-2。对于φ值的字母表中的φ的每个值(例如,nπ/2,其中n=0、1、2、3或nπ/8,其中n=0、1、…、7,但是可以使用φ值的其它字母表),UE 500可以进一步计算每个导向矩阵w乘以e的值(根据等式(3))。
UE 500(例如,处理器510,可能结合存储器530和收发机520)被配置为测量多端口PRS并且确定关于多端口PRS的至少一个有效波束的信息。所确定的信息可以用于确定UE500的位置。例如,所确定的信息可以用于确定多端口PRS的作为从多端口PRS的源(例如,TRP 300)到UE 500的视线的AoD,或者可以是对AoD本身的指示,或者可以提供关于特定波束最有可能是从多端口PRS的源到UE 500的视线波束的指示。
还参照图12,用于测量多端口PRS并且提供反馈的信令和过程流1200包括所示的阶段。在阶段1210,服务器400(例如,LMF)向UE 500并且可能向TRP 300提供PRS配置1212。PRS配置1212提供用于PRS的调度信息,向UE 500提供关于PRS将是多端口PRS的指示,并且提供码本配置值,所述码本配置值包括将用于传送多端口PRS的天线元件的行数和列数N1、N2、过采样因子Q、φ值的字母表,并且可能包括哪些RE与从TRP 300发送的信号的每个极化相对应。此外或替代地,在阶段1214,TRP 300可以在码本配置消息1216中提供码本配置值N1、N2、Q、φ。
TRP 300被配置为使用多个(例如,相邻的)OFDM符号在单个时隙内利用多个PRS端口发送多端口PRS。例如,TRP 300可以使用针对CSI-RS所支持的传输模式(如图7所示),针对对应数量的端口来发送多端口PRS,其示例在8-10中示出。例如,TRP 300的天线346可以被配置有32个元件(端口),包括一种极化的16个元件和另一种极化的16个元件(例如,相对于其它元件的交叉极化),其中每个极化的元件被布置在4x4阵列中。在过采样因子为一(即,Q=1)的情况下,将存在16个导向矩阵。TRP 300可以对端口进行分组,对每个组进行码分复用,并且将经CDM的组发送到UE 500。TRP 300可以发送每个极化的多个经CDM的组,其中针对一种极化的经CDM的端口是在不同于另一种极化的组中发送的。相同极化的不同组可以在不同的PRB中并且因此在不同的子带中。
在阶段1218,UE 500接收并且测量由TRP 300发送的多端口PRS 1219。UE 500被配置为在单个时隙(并且可能在单个资源中)中测量具有多个端口的多端口PRS信号(即,与多个端口相对应的多个定位信号),但是UE 500可以多次测量多端口PRS资源(例如,多端口PRS资源的多个重复)以充分测量信号并且获得期望信息。因此,多端口PRS信号可以包括多个信号,并且可以被称为多端口PRS。多端口PRS可以跨越时隙的子集,或者通过重复,跨越多个时隙。
在阶段1220,UE 500分析和处理所测量的波束以确定反馈信息。反馈信息可以指示将具有从TRP 300到UE 500的最早到达时间并且因此具有(对应于最短行进路径的)最短行进时间的波束。具有从UE 500的最早到达时间(并且因此具有到UE 500的最短行进时间,等同于到UE 500的最短进行路径)的波束最有可能与TRP 300处于LOS关系中。UE 500被配置为将导向矩阵w单独应用于所测量的多端口PRS 1219。UE 500可以从经CDM的组移除码分复用以产生与用于对应于单独端口的单独信道的信号相对应的多端口测量。UE 500可以获得导向矩阵w(例如,通过从存储器530取回矩阵或通过计算矩阵)并且将导向矩阵w与所测量的信道相乘(在频域中,或在时域中卷积)。
还参照图13,将导向矩阵w应用于所测量的信道将来自多端口PRS的能量隔离成有效波束,每个有效波束对应于每个单独应用的导向矩阵。通过根据码本配置值(N1、N2、Q、φ等)应用预编码器矩阵的码本,UE 500能够分析由TRP 300发送的多端口PRS,如同TRP 300在定向波束(例如,分别沿着线1320、1321、1322、1323、1324、1325、1326定向的有效波束1310、1311、1312、1313、1314、1315、1316,但是应用导向矩阵w可能导致比所示的有效波束更多或更少的有效波束)中发送PRS一样。有效波束是基于多端口PRS中的接收能量的逻辑重构,而不一定是由TRP 300发送的波束(即,TRP 300可以不对多端口PRS进行波束成形)。为了图的简单起见,在单个平面中定向所示的有效波束1310-1316,但是将二维码本应用于PRS将产生在三维中定向的有效波束。在所示的示例中,有效波束1311、1312、1314全部到达UE 500,其中有效波束1311、1314分别是从结构1330、1340反射的多路径信号。因此,有效波束1311、1314的路径长度比有效波束1312的路径长度长,有效波束1312是从TRP 300到UE500的视线波束。因此,有效波束1312从TRP 300到UE 500的行进时间比有效波束1311、1314从TRP 300到UE 500的行进时间短,并且因此,有效波束1312的到达时间比波束1311、1314早。由于使用码本在逻辑上模拟波束1310-1316,因此可以将行进时间视为有效行进时间(如果多端口PRS在物理上是在波束1310-1316中发送的,则为多端口PRS将行进的时间)。一些波束(这里为有效波束1310、1313、1315、1316)没有到达UE 500,或者从这些波束到达UE500的能量非常低,以致于能量可能是不可检测的或者至少可以被忽略,并且因此没有有效地到达UE 500。
还参照图14,将导向矩阵w应用于所接收的PRS以隔离有效波束的能量产生针对每个有效波束的脉冲响应。UE 500被配置为分析多端口PRS的多个有效波束的脉冲响应,以确定哪个波束首先(最早)到达并且因此具有从TRP 300到UE 500的最短行进时间。由于来自使用部分交错(即,不完全交错)的端口的混叠,特别是在每个端口的低RE密度(例如,对于图8-10中所示的示例,密度为一)的情况下,每个有效波束的脉冲响应在时间上可能具有多个峰值。如图14所示,针对有效波束1311、1312、1314的脉冲响应的示例图1400包括针对每个有效波束的三个峰值,其中峰值1411、1412、1413对应于有效波束1312,峰值1414、1415、1416对应于有效波束1311,并且峰值1417、1418、1419对应于有效波束1314。
为了帮助解析UE 500针对每个有效波束应当使用脉冲响应中的多个峰值中的哪个峰值来确定哪个有效波束最早到达,UE 500可以被配置为获得多端口PRS的预期到达时间。预期到达时间可以是相对于可以是循环事件(例如,时隙的开始)的参考时间的。预期到达时间可以被提供给UE 500(例如,由诸如TRP 300和/或服务器400之类的网络实体),和/或UE 500可以计算预期到达时间。例如,UE 500可以被配置为在阶段1224接收和测量单端口、完全交错的PRS资源1222,并且使用该资源的到达时间作为多端口PRS的最早到达的有效波束的预期到达时间。在图6A-6F中示出了这种单端口、完全交错的PRS资源的示例。UE500可以在比目标参考信号(即,多端口PRS)早的时间接收单端口、完全交错的参考信号(被称为源参考信号)。对于按需场景,UE 500可以在阶段1228发送源/目标RS请求1226,所述源/目标RS请求1226请求对目标参考信号和源参考信号两者的传输,在这种情况下,将在阶段1228之后接收源RS 1222和多端口PRS 1219(目标RS)。对于非周期性/DCI触发的PRS,可以实现源RS与目标RS的联合触发,并且由UE 500接收和测量源RS和目标RS。源RS和目标RS至少关于到UE 500的平均延迟是准共置的(QCL),并且是相同带宽、或频率层、或频带、或分量载波的一部分。UE 500被配置为确定源RS的到达时间,并且将其用作针对多端口PRS的最早有效波束的预期到达时间的参考点(以假设源RS和目标RS具有相似/相同的ToA)。如图14所示,UE 500可以使用源RS的到达时间1420来建立窗口1430(例如,源RS的到达时间1420加上或减去门限时间,或者加上一个门限时间并且减去另一门限时间)。UE 500可以忽略窗口1430之外的脉冲响应峰值,并且找到有效波束的最早峰值,以确定具有从TRP 300到UE 500的最早到达时间(最短行进时间或最短行进距离,因为它们是等效的)的有效波束,并且因此确定在TRP 300和UE 500之间是LOS的最有可能的有效波束。UE 500可以相对于诸如预期到达时间1420之类的参考时间来确定有效峰值的最早到达时间。参考时间可以是循环事件,诸如时隙的开始。在图14所示的示例中,有效波束1311、1312、1314的峰值1412、1413、1415-1419在窗口1430之外,并且因此被UE 500忽略。(分别为波束1312、1311的)峰值1411、1414在窗口1430之内,其中与有效波束1312相对应的峰值1411在时间上最早。UE 500将确定有效波束,例如,与最早到达的有效波束相对应的k和l的组合的波束索引,例如,图13和14所示的示例中的有效波束1312。因此,UE 500基于对多端口PRS资源的测量来从码本中选择有效波束1312(例如,根据使用码本对逻辑上模拟的波束的分析)。
UE 500被配置为针对PRS的每个极化向所接收的PRS应用导向矩阵w。UE 500可以针对每个导向矩阵w应用每个可能的φ值,以确定用于极化中的一个极化(例如,对于与极化中的一个极化或极化二者的RE相对应的信道)的最早到达的有效波束。UE 500可以针对两个极化被确定为最早到达的有效波束来确定φ的差值。针对这些有效波束的波束索引应当相同,并且如果不相同,则这些有效波束的行进时间和到达时间应当类似,并且如果仅针对极化中的一个极化来向导向矩阵w应用了可能的φ值,则φ的差值是最早到达的有效波束的φ值(或者如果针对每个波束确定了φ,则所述φ的差值是这两个φ值的差)。所确定的φ的差值是要由UE 500报告的同相因子。φ值的字母表(例如,用于描述同相因子的比特数量)可以由网络实体(例如,TRP 300或服务器400)配置,或者可以由UE 500作为下面讨论的反馈的一部分进行报告。
UE 500可以被配置为将导向矩阵w应用于所接收的在不同子带中发送的PRS。UE500可以基于对不同子带PRS的分析来比较用于最早到达的有效波束的所确定的φ的值或同相因子,并且确定用于指示最早到达的有效波束是否是在TRP 300与UE 500之间的LOS的质量度量。质量度量可以指示使用不同子带的PRS确定的φ的值或同相因子的差。如果φ的值或同相因子的差大于门限值或者在所识别的最早到达的有效波束是由多个同相因子而不是一个同相因子更好地表征的情况下(任一情况指示最早到达的有效波束不太可能具有从TRP 300到UE 500的LOS(例如,UE 500尚未识别LOS有效波束)的场景),质量度量可以具有相对较低的值。
UE 500可以被配置为确定被确定为最早到达的有效波束(例如,有效波束1312)的发射角(AoD)。与最早到达的有效波束相对应的导向矩阵w提供相对于TRP 300的天线346的AoD。UE 500可以结合与最早到达的有效波束相对应的导向矩阵w来使用TRP 300的位置和朝向,以确定相对于全局坐标系的AoD。
UE 500可以被配置为确定一个或多个其它测量。例如,UE 500可以确定一个或多个定时测量,例如,针对最早到达的有效波束的ToA和/或UE Rx-Tx(在UE 500处接收信号与发送对应的响应之间的时间差),和/或针对最早到达的有效波束的、相对于用作参考的一个或多个其它TRP 300的最早到达的有效波束的RSTD)。作为其它示例,UE 500可以被配置为确定最早到达的有效波束的RSRP和/或整个信道的RSRP(即,所有有效波束的组合(例如,平均)的RSRP)和/或最早到达的有效波束的RSRP与整个信道的RSRP的比率。
在阶段1234,UE可以向网络实体提供在阶段1220期间确定的反馈。例如,UE 500可以使用LPP(LTE定位协议)向TRP 300提供反馈消息1230,TRP 300可以使用NRPPa(新无线电定位协议A)向服务器400发送反馈。此外或替代地,UE 500可以使用LPP在反馈消息1232中向服务器400提供反馈。反馈消息1230、1232可以包括针对最早到达的有效波束的波束索引(k、l元组)和同相因子和/或可以包括最早到达的有效波束的AoD。反馈消息1230、1232还可以包括如上所讨论的ToA和/或UE Rx-Tx、RSTD、RSRP和/或质量度量,和/或过采样因子Q和/或用于描述同相因子的比特数量。
在阶段1236,服务器400可以使用反馈信息来确定UE 500的位置。例如,服务器400可以使用或确定针对到UE 500的LOS波束的AoD作为三边测量确定的一部分,例如,使用来自其它TRP 300的LOS波束的其它AoD和TRP的位置来确定UE 500的位置。
操作
参照图15,进一步参照图1-14,提供多端口测量反馈的方法1500包括所示的阶段。然而,方法1500仅是一个示例而不是限制性的。可以例如通过添加、移除、重新排列、组合、同时执行阶段和/或将单个阶段拆分成多个阶段来改变方法1500。
在阶段1510,方法1500可以包括:在UE处测量来自定位信号源的、来自多个端口的、跨越OFDM符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量。例如,在流1200的阶段1218中,TRP 300向UE 500发送多端口PRS 1219,并且UE 500接收并且测量多端口PRS资源。多端口PRS资源可以包括单个资源中的多个定位信号。UE 500可以测量多端口PRS资源的多个重复以获得例如具有足够质量的多端口测量。TRP 300可以根据例如用于CSI获取的CSI-RS RE模式(诸如在图7-10中指示的模式),向UE 500发送多端口PRS。UE 500可以从经复用的信号中移除CDM以揭示多端口PRS资源的信道信号,其中信道信号是多端口测量。收发机520(例如,无线接收机244)、天线246和处理器510(以及可能的存储器530)可以包括用于从定位信号源接收定位信号的单元和用于测量多端口PRS资源的单元。
在阶段1520,方法1500可以包括:基于多端口测量来确定与多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从定位信号源到UE的最早到达时间。例如,为了确定多个有效波束中的特定有效波束对应于最早到达时间,方法1500可以包括:基于多端口测量来从导向向量的码本中选择特定有效波束,其中码本导致与来自多个有效波束的最短行进时间和在UE处的最早到达时间相对应的特定有效波束。特定有效波束有效地具有最短行进时间和波束的最早到达时间,因为应用码本提供了预测结果,就好像实际发送了波束一样。码本的导向向量可以形成包括导向向量的导向矩阵。确定多个有效波束中的特定有效波束对应于最早到达时间可以包括:确定与有效波束中的每个有效波束相对应的脉冲响应;以及确定具有最早到达时间的脉冲响应。例如,处理器510可以分析混叠脉冲响应的峰值(例如,如图14所示),以确定最早到达的峰值和对应的有效波束。处理器510(以及可能的存储器530)可以包括用于基于多端口测量来确定特定有效波束具有从定位信号源到UE的最早到达时间的单元。处理器510(以及可能的存储器530)可以包括用于将导向向量应用于多端口测量的单元。
在阶段1530,方法1500可以包括:从UE向第一网络实体发送用于指示特定有效波束的波束指示。例如,波束指示可以是特定有效波束的从定位信号源的发射角。作为另一示例,波束指示可以包括波束索引,上述波束索引指示与特定有效波束相对应的特定导向向量。网络实体可以是服务器400或TRP 300,或者可以包括诸如TRP 300和服务器400之类的多个实体。收发机520(例如,无线发射机242)、天线246和处理器510(以及可能的存储器530)可以包括用于向网络实体发送波束指示的单元。
方法1500可以包括一个或多个另外的特征,其包括以下特征中的一个或多个特征。例如,方法1500可以包括:从第二网络实体(其可以是或可以不是与第一网络实体相同的实体)接收一个或多个码本配置值(例如,天线端口的行和/或列的数量、可能的相位值、过采样值);以及基于一个或多个码本配置值来计算导向向量。例如,UE 500可以经由收发机520(例如,经由有线接收机254)在PRS配置1212中从服务器400和/或在消息1216中从TRP300接收码本配置值。UE 500可以酌情根据等式(1)-(3)中的一个或多个等式来计算导向向量(例如,导向矩阵)。收发机520(例如,无线接收机244)、天线246和处理器510(以及可能的存储器530)可以包括用于接收至少一个码本配置值的单元(包括用于接收的单元和用于基于至少一个码本配置值来计算导向向量的单元)。这包括用于接收天线端口尺寸N1、N2的单元、用于接收过采样因子Q的单元和/或用于接收对可能的φ值的一个或多个指示的单元以及用于基于这些配置值中的适当配置值来计算导向向量的单元。
此外或替代地,方法1500可以包括以下特征中的一个或多个特征。例如,方法1500可以包括:确定用于特定有效波束和另一有效波束的同相因子,特定有效波束和另一有效波束对应于不同的极化;以及向第二网络实体(其可以是或可以不是与第一网络实体相同的实体)发送同相因子。可以发送与多个定位信号的整个带宽相对应的同相因子的单个值。处理器510(以及可能的存储器530)可以包括用于确定同相因子的单元,并且收发机520(例如,无线发射机242)、天线246和处理器510(以及可能的存储器530)可以包括用于发送同相因子的单元。作为另一示例,多个定位信号包括多端口PRS资源,并且方法1500包括:获得多端口PRS资源的预期到达时间;以及基于多端口PRS资源的预期到达时间来确定最早到达时间。例如,UE可以接收对预期到达时间的指示,或者可以接收单端口、完全交错的PRS资源,并且将单端口、完全交错的PRS资源用作用于多端口PRS资源的QCL参考,例如,关于多端口PRS资源的平均延迟、或预期到达时间、或两者。如本文所讨论的,UE可以使用预期到达时间来产生时间窗口,在该时间窗口中,多端口PRS资源的所确定的有效波束的到达时间必须到达,以被视为具有最早到达时间。多端口PRS可以跨越单个时隙(例如,单个时隙的子集),或者通过重复来跨越多个时隙。收发机520(例如,无线接收机244)、天线246和处理器510(以及可能的存储器530)可以包括用于获得预期到达时间的单元,其包括用于测量单端口、完全交错的PRS资源并且将单端口、完全交错的PRS资源用作用于多端口PRS资源的QCL参考的单元。多个定位信号可以包括多个单端口PRS资源,并且方法1500可以包括:获得针对多个单端口PRS资源中的每个单端口PRS资源的预期到达时间;以及基于多个单端口PRS资源中的每个单端口PRS资源的预期到达时间来确定最早到达时间。
其它考虑因素
其它示例和实现方式在本公开内容和所附权利要求的范围之内。例如,由于软件和计算机的性质,本文描述的功能可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或这些项中的任何项的组合来实现。实现功能的特征还可以在物理上位于各个位置处,包括被分布为使得功能中的各部分功能在不同的物理位置处实现。
如本文所使用的,除非上下文另外明确地指示,否则单数形式的“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”也包括复数形式。如本文所使用的,术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”和/或“包含(including)”指定所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但是不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其群组的存在或添加。
如本文所使用的,术语RS(参考信号)可以指代一个或多个参考信号,并且可以在适当的情况下适用于任何形式的术语RS,例如,PRS、SRS、CSI-RS等。
如本文所使用的,除非另有说明,否则关于功能或操作是“基于”项目或条件的陈述意指该功能或操作是基于所述项目或条件,并且可以是基于除了所述项目或条件之外的一个或多个项目和/或条件。。
此外,如本文所使用的,如在项目列表(以“中的至少一个”或“中的一个或多个”结束)中使用的“或”指示分离性列表,使得例如“A、B或C中的至少一个”的列表或“A、B或C中的一个或多个”的列表意指A、或B、或C、或AB(A和B)、或AC(A和C)、或BC(B和C)、或ABC(即A和B和C)、或与多于一个的特征的组合(例如,AA、AAB、ABBC等)。因此,关于项目(例如,处理器)被配置为执行关于A或B中的至少一个的功能的记载意指:该项目可以被配置为执行关于A的功能,或者可以被配置为执行关于B的功能,或可以被配置为执行关于A和B的功能。例如,“处理器被配置为测量A或B中的至少一个”的短语意指:处理器可以被配置为测量A(并且可以被配置为测量B,或可以不被配置为测量B),或可以被配置为测量B(并且可以被配置为测量A,或者可以不被配置为测量A),或可以被配置为测量A和测量B(并且可以被配置为选择A和B中的哪一者或两者来进行测量)。类似地,关于用于测量A或B中的至少一个的单元的记载包括:用于测量A的单元(其可以是能够测量B或可以不是能够测量B),或用于测量B的单元(并且可以被配置为或可以不被配置为测量A),或用于测量A和B的单元(其能够选择A和B中的哪一者或两者来进行测量)。作为另一示例,关于项目(例如,处理器)被配置为执行功能X或执行功能Y中的至少一项意指:该项目可以被配置为执行功能X,或可以被配置为执行功能Y,或可以被配置为执行功能X和执行功能Y。例如,“处理器被配置为测量X或测量Y中的至少一项”的短语意指:处理器可以被配置为测量X(并且可以被配置为或可以不被配置为测量Y),或可以被配置为测量Y(并且可以被配置为或可以不被配置为测量X),或可以被配置为测量X和测量Y(并且可以被配置为选择X和Y中的哪一者或两者来进行测量)。
可以根据具体要求来进行实质性变化。例如,还可以使用定制硬件,和/或可以用硬件、由处理器执行的软件(包括便携式软件,例如小应用程序等)或两者来实现特定元素。此外,可以采用到诸如网络输入/输出设备之类的其它计算设备的连接。除非另有说明,否则在图中示为和/或本文中讨论为相互连接或通信的组件(功能性的或以其它方式)通信地耦合。也就是说,它们可以直接地或间接地连接以实现它们之间的通信。
上面讨论的系统和设备是示例。各种配置可以酌情省略、替换或者添加各个过程或组件。例如,可以在各种其它配置中组合关于某些配置所描述的特征。这些配置的不同方面和元素可以以类似的方式来组合。此外,技术发展,并且因此这些元素中的许多元素是示例,而并不限制本公开内容或权利要求的范围。
无线通信系统是其中无线地传送通信(即,通过电磁波和/或声波传播通过大气空间,而不是通过导线或其它物理连接)的系统。无线通信网络可能并不使所有通信都被无线地发送,但是被配置为使至少一些通信被无线地发送。此外,术语“无线通信设备”或类似术语并不要求设备的功能专门地或有规律地主要用于通信,或者设备是移动设备,而是指示设备包括无线通信能力(单向或双向),例如,包括用于无线通信的至少一个无线电单元(每个无线电单元是发射机、接收机或收发机的一部分)。
在描述中给出了具体细节,以提供对示例配置(包括实现方式)的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实施配置。例如,为了避免混淆配置,已经在没有不必要的细节的情况下示出了公知的电路、过程、算法、结构和技术。该描述仅提供示例配置,而并不限制权利要求的范围、适用性或配置。相反,前面对配置的描述提供了用于实现所描述的技术的描述。在元素的功能和布置方面可以进行各种改变。
如本文中使用的术语“处理器可读介质”、“机器可读介质”和“计算机可读介质”指代参与用于提供使得机器以特定方式操作的数据的任何介质。使用计算平台,各种处理器可读介质可以参与向处理器提供指令/代码以供执行和/或可以用于存储和/或携带此类指令/代码(例如,作为信号)。在许多实现方式中,处理器可读介质是物理和/或有形存储介质。这种介质可以采用多种形式,包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质包括例如光盘和/或磁盘。易失性介质包括但不限于动态存储器。
在已经描述了若干示例配置之后,可以使用各种修改、替代构造和等效物。例如,以上元素可以是较大型系统的组件,其中,其它规则可以优先于或者以其它方式修改本发明的应用。此外,可以在考虑以上元素之前、期间或者之后进行数个操作。相应地,以上描述并不限制权利要求的范围。
关于值超过(或大于或高于)第一门限值的陈述等同于关于该值满足或超过略大于第一门限值的第二门限值的陈述,例如,在计算系统的分辨率下,第二门限值是高于第一门限值的一个值。关于值小于第一门限值(或在第一门限值内或低于第一门限值)的陈述等同于关于该值小于或等于略低于第一门限值的第二门限值的陈述,例如,在计算系统的分辨率下,第二门限值是低于第一门限值的一个值。

Claims (31)

1.一种用户设备(UE),包括:
收发机,其被配置为从定位信号源接收定位信号;
存储器;以及
通信地耦合到所述收发机和所述存储器的处理器,所述处理器被配置为:
测量来自多个端口的、跨越正交频分复用符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量;
基于所述多个多端口测量来确定与所述多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从所述定位信号源到所述UE的最早到达时间;以及
经由所述收发机向第一网络实体发送用于指示所述特定有效波束的波束指示。
2.根据权利要求1所述的UE,其中,为了确定所述多个有效波束中的所述特定有效波束对应于所述最早到达时间,所述处理器被配置为:基于所述多个多端口测量来从码本中选择所述特定有效波束,其中,所述码本包括多个导向向量,并且其中,所述波束指示包括波束索引,所述波束索引指示所述多个导向向量中的与所述特定有效波束相对应的特定导向向量。
3.根据权利要求2所述的UE,其中,所述处理器还被配置为:
经由所述收发机从第二网络实体接收至少一个码本配置值;以及
基于所述至少一个码本配置值来计算所述码本的所述多个导向向量。
4.根据权利要求3所述的UE,其中,所述处理器还被配置为:
从所述第二网络实体接收过采样因子;以及
进一步基于所述过采样因子来计算所述多个导向向量。
5.根据权利要求2所述的UE,其中,所述存储器存储所述多个导向向量。
6.根据权利要求1所述的UE,其中,所述波束指示是所述特定有效波束的从所述定位信号源的发射角。
7.根据权利要求1所述的UE,其中,所述特定有效波束是第一有效波束,并且其中,所述处理器还被配置为:
确定用于所述特定有效波束和所述多个有效波束中的第二有效波束的同相因子,所述特定有效波束和所述第二有效波束对应于不同的极化;以及
经由所述收发机向第二网络实体发送所述同相因子。
8.根据权利要求7所述的UE,其中,所述处理器被配置为:发送所述同相因子,使得所述同相因子的单个值对应于与所述多个定位信号相关联的整个带宽。
9.根据权利要求7所述的UE,其中,所述处理器还被配置为:向所述第二网络实体发送质量度量,所述质量度量指示所述特定有效波束是否是在所述定位信号源与所述UE之间的视线波束。
10.根据权利要求1所述的UE,其中,所述多个定位信号包括多端口PRS资源(多端口定位参考信号资源),并且其中,所述处理器被配置为:
获得所述多端口PRS资源的预期到达时间;以及
基于所述多端口PRS资源的所述预期到达时间来确定所述最早到达时间。
11.根据权利要求10所述的UE,其中,为了获得所述多端口PRS资源的所述预期到达时间,所述处理器被配置为:
测量单端口、完全交错的PRS资源以获得单端口测量;以及
将所述单端口、完全交错的PRS资源用作用于所述多端口PRS资源的准共置(QCL)参考。
12.根据权利要求11所述的UE,其中,所述处理器被配置为:将所述单端口、完全交错的PRS资源用作关于所述多端口PRS资源的平均延迟或所述多端口PRS资源的所述预期到达时间中的至少一项的所述QCL参考。
13.根据权利要求10所述的UE,其中,为了获得所述多端口PRS资源的所述预期到达时间,所述处理器被配置为:经由所述收发机接收对到达时间的显式指示。
14.根据权利要求1所述的UE,其中,为了确定所述多个有效波束中的所述特定有效波束对应于从所述定位信号源到所述UE的所述最早到达时间,所述处理器被配置为:
确定与所述多个有效波束中的每个有效波束相对应的脉冲响应;以及
确定具有所述最早到达时间的所述脉冲响应。
15.根据权利要求1所述的UE,其中,所述处理器被配置为:根据用于信道状态信息获取的信道状态信息参考信号资源元素模式,来测量所述多个定位信号。
16.根据权利要求1所述的UE,其中,所述多个定位信号在单个资源中。
17.根据权利要求1所述的UE,其中,所述多个定位信号包括多个单端口PRS资源,并且其中,所述处理器配置为:
获得针对所述多个单端口PRS资源中的每个单端口PRS资源的预期到达时间;以及
基于所述多个单端口PRS资源中的每个单端口PRS资源的所述预期到达时间,来确定所述最早到达时间。
18.一种用户设备(UE),包括:
用于从定位信号源接收定位信号的接收单元;
用于测量来自多个端口的、跨越正交频分复用符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量的测量单元;
用于基于所述多个多端口测量来确定与所述多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从所述定位信号源到所述UE的最早到达时间的确定单元;以及
用于向第一网络实体发送用于指示所述特定有效波束的波束指示的发送单元。
19.根据权利要求18所述的UE,其中,所述确定单元用于基于所述多个多端口测量来从码本中选择所述特定有效波束,以确定所述多个有效波束中的所述特定有效波束对应于所述最早到达时间,其中,所述码本包括多个导向向量,并且其中,所述发送单元用于选择波束索引作为所述波束指示,所述波束索引指示所述多个导向向量中的与所述特定有效波束相对应的特定导向向量。
20.根据权利要求18所述的UE,还包括:用于确定所述特定有效波束的从所述定位信号源的发射角作为所述波束指示的单元。
21.根据权利要求18所述的UE,其中,所述特定有效波束是第一有效波束,所述UE还包括:用于确定用于所述特定有效波束和所述多个有效波束中的第二有效波束的同相因子的相位单元,所述特定有效波束和所述第二有效波束对应于不同的极化,其中,所述发送单元还用于向第二网络实体发送所述同相因子。
22.根据权利要求21所述的UE,其中,所述发送单元用于发送所述同相因子,使得所述同相因子的单个值对应于与所述多个定位信号相关联的整个带宽。
23.根据权利要求21所述的UE,还包括:用于确定用于指示所述特定有效波束是否是在所述定位信号源与所述UE之间的视线波束的质量度量的质量单元,其中,所述发送单元还用于向所述第二网络实体发送所述质量度量。
24.根据权利要求18所述的UE,其中,所述多个定位信号包括多端口PRS资源(多端口定位参考信号资源),所述UE还包括:用于获得所述多端口PRS资源的预期到达时间的单元,其中,所述确定单元用于基于所述多端口PRS资源的所述预期到达时间来确定所述最早到达时间。
25.根据权利要求24所述的UE,其中,所述用于获得所述多端口PRS资源的所述预期到达时间的单元包括:
用于测量单端口、完全交错的PRS资源以获得单端口测量的单元;以及
用于将所述单端口、完全交错的PRS资源用作用于所述多端口PRS资源的准共置(QCL)参考的使用单元。
26.根据权利要求25所述的UE,其中,所述使用单元用于将所述单端口、完全交错的PRS资源用作关于所述多端口PRS资源的平均延迟或所述多端口PRS资源的所述预期到达时间中的至少一项的所述QCL参考。
27.根据权利要求18所述的UE,其中,所述确定单元用于进行以下操作:
确定与所述多个有效波束中的每个有效波束相对应的脉冲响应;以及
确定具有所述最早到达时间的所述脉冲响应。
28.一种提供多端口测量反馈的方法,所述方法包括:
在用户设备(UE)处测量来自定位信号源的、来自多个端口的、跨越正交频分复用符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量;
基于所述多个多端口测量来确定与所述多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从所述定位信号源到所述UE的最早到达时间;以及
从所述UE向第一网络实体发送用于指示所述特定有效波束的波束指示。
29.根据权利要求28所述的方法,其中,确定所述多个有效波束中的所述特定有效波束对应于所述最早到达时间包括:基于所述多个多端口测量来从码本中选择所述特定有效波束,其中,所述码本包括多个导向向量,并且其中,所述波束指示包括波束索引,所述波束索引指示所述多个导向向量中的与所述特定有效波束相对应的特定导向向量。
30.根据权利要求29所述的方法,还包括:
在所述UE处从第二网络实体接收至少一个码本配置值;以及
在所述UE处基于所述至少一个码本配置值来计算所述码本的所述多个导向向量。
31.一种非暂时性处理器可读存储介质,所述非暂时性处理器可读存储介质包括处理器可读指令,以使得用户设备(UE)的处理器进行以下操作:
测量来自定位信号源的、来自多个端口的、跨越正交频分复用符号的集合的多个定位信号,以获得多个多端口测量;
基于所述多个多端口测量来确定与所述多个端口相关联的多个有效波束中的特定有效波束对应于从所述定位信号源到所述UE的最早到达时间;以及
从所述UE向第一网络实体发送用于指示所述特定有效波束的波束指示。
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