JP2014524569A - 減衰が小さくなったrf技術を用いる物体の測距および追跡におけるマルチパス緩和 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図18
Description
本出願は、2011年8月3日に出願された「MULTI‐PATH MITIGATION IN RANGEFINDING AND TRACKING OBJECTS USING REDUCED ATTENUATION RF TECHNOLOGY」と題された米国仮出願第61/514839号、2011年11月2日に出願された「MULTI‐PATH MITIGATION IN RANGEFINDING AND TRACKING OBJECTS USING REDUCED ATTENUATION RF TECHNOLOGY」と題された米国仮出願第61/554945号、2012年3月30日に出願された「MULTI‐PATH MITIGATION IN RANGEFINDING AND TRACKING OBJECTS USING REDUCED ATTENUATION RF TECHNOLOGY」と題された米国仮出願第61/618472号、および2012年6月20日に出願された「MULTI‐PATH MITIGATION IN RANGEFINDING AND TRACKING OBJECTS USING REDUCED ATTENUATION RF TECHNOLOGY」と題された米国仮出願第61/662270号の利益を主張し、仮出願の開示全体が、参照として本明細書に援用される。
(Indoor Propagation and Wavelength Dan Dobkin,WJ Communications,V 1.47/10/02参照)。
915MHz 100mW 150フィート
2.4GHz 100mW 100フィート
5.6GHz 100mW 75フィート
216MHz 100mW 700フィート
915MHz 100mW 150フィートから500フィートに
2.4GHz 100mW 100フィートから450フィートに
5.6GHz 100mW 75フィートから400フィートに
は、送信された信号であり、fは動作周波数であり、Lはマルチパス成分の数であり、および
とτkとは、それぞれK番目のパスの複素減衰と伝播遅延とである。マルチパス成分には、インデックスが付され、それにより、伝播遅延は昇順で考慮される。その結果、このモデルでは、τ0は、DLOS経路の伝播遅延を示す。τ0値は、明らかに、すべてのτkのなかで最も小さな値であるので、最も興味深い値である。位相θkは、均一の確率密度関数U(0、2π)を用いて、1つの測定周期から別の測定周期まで通常ランダムに想定される。したがって、αk=const(すなわち定数)とする。
ここで:A(f)は、受信信号の複素振幅であり、(2π×τk)は、超分解能アルゴリズムによって推定される人工的な「周波数」であり、動作周波数fは、独立変数であり、αkは、K番目のパス振幅である。
は、離散周波数fnにおける離散複素振幅推定値(すなわち測定値)である。
は、マルチパスチャネルを介して伝播した後の周波数fnの正弦波信号の振幅と位相として理解することができる。スペクトル推定に基づくすべての超分解能アルゴリズムは、複素入力データ(すなわち複素振幅)を必要とすることに留意するる。
)を複素信号(例えば解析信号)に変換することが可能である。例えば、このような変換は、ヒルベルト変換または他の方法を使用することによって達成することができる。しかしながら、距離が短い場合には、値τ0が非常に小さく、それにより、非常に低い(2π×τk)「周波数」となる。
)が使用される場合にのみ、推定される周波数の数は、(2π×τk)「周波数」のみだけでなく、それらの組合せも含む。原則として、既知でない周波数の数を増加させることは、超分解能アルゴリズムの精度に影響を与える。したがって、他のマルチパス(MP)経路からDLOS経路を高信頼かつ正確に分離することは、複素振幅推定を必要とする。
を取得するタスクの最中の方法およびマルチパス緩和プロセッサ動作の記載である。
記載は、半二重化の動作モードに着目しているが、それが全二重化モード用に容易に拡張することができることに留意する。一重化の動作モードは、半二重化モードのサブセットであるが、追加のイベント同期を必要とする。
の推定値を判定する。方程式(3)では、
は、単方向(one‐way)の測距信号の送信に対して定義されていることに留意する。本実施形態では、測距信号は往復する。言い換えれば、測距信号は、両方向を行き来する。すなわち、マスター/リーダからターゲット/スレーブまで、およびターゲット/スレーブからマスター/リーダにもどる両方向。したがって、マスターによって戻ってきて受信されたこの往復信号の複素振幅は、以下のように計算することができる:
および
を含む複素振幅および位相値を推定するために利用可能な多くの技術が存在する。本実施形態によれば、複素振幅の判定は、マスターおよび/またはタグ受信機RSSI(受信信号強度指標)値に由来した
値に基づく。
この位相値、
は、リーダ/マスターによって受信された戻ってきたベースバンド測距信号の位相と、オリジナル(すなわち、リーダ/マスターによって送信された)ベースバンド測距信号の位相とを比較することによって取得される。また、マスターデバイスとタグデバイスとは、独立したクロックシステムを有するので、デバイス動作の詳細な説明は、クロック精度の位相推定誤差に対する影響の分析によって、増補される。上記の記載が示すように、単方向振幅
値は、ターゲット/スレーブデバイスから直接的に取得することができる。しかしながら、単方向位相
値は、直接的に測定することができない。
Mは、マスターデバイス(ユニット)である;AMは、タグ(ターゲット)デバイス(ユニット)である。タグデバイスは、トランスポンダーモードで動作しており、トランスポンダー(AM)ユニットと称される。
と必ずしも等しいとは限らないからである。
である。
マスターは、トランスポンダー送信信号を受信し、RFバックエンド直交ミキサー200と、デジタルIQフィルタ210および230と、デジタル直交オシレータ220(図3C参照)とを使用して、受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートする。
および
形式に変換することができる。
マスターのDAC120および125出力の位相は、以下のとおりである:
DAC120および125は、システムクロックに依存しない内部伝播遅延(
)を有することに留意する。
)を導入する。
は、システムクロックに依存しないことに留意する。RFフロントエンドフィルタとアンプ(構成要素95から110と125)とを通過した後、第1のIF信号は、RFバックエンドADC140によってサンプリングされる。ADC140は、入力信号(例えば第1のIF)をアンダーサンプリングしているとする。したがって、ADCはまた、第2のIFを生成するダウンコンバータのように作用する。第1のIFフィルタと、アンプとADCとは、伝播遅延時間を加える。ADC出力(第2のIF)では:
は、システムクロックに依存しないことに留意する。
であることに留意する。
ここで、TD_M‐AMは、マスター(M)およびトランスポンダー(AM)回路を介する伝播遅延である。
ここで:φBB_M-AM(0)は、時間t=0における、ADCを含むマスター(M)およびトランスポンダー(AM)周波数ミキサーからのLO位相シフトである。
また:
ここで、αは、定数である。
ここで、i=2、3、4……………;
また、
は
と等しい。
は:
の違いを知るために、TD_M_AMを知る必要がある:
ここで、TLB_MとTLB_AMとは、マスター(M)およびトランスポンダー(AM)のTX回路とRX回路とを介する伝搬遅延であり、この遅延は、デバイスをループバックモードに置くことよって測定される。マスターおよびトランスポンダーデバイスは、TLB_MとTLB_AMを自動的に測定できることに留意する;tRTX値も既知である。
値は、以下のように見つけることができる:
あるいは、βM=βAM=1とすると:
は、ゼロに等しいと仮定することができる。必要ならば、
値(位相初期値)は、同時係属中の出願番号第11/670595号(当該出願の開示全体が、参照として本明細書に援用される)に記載されるように狭帯域幅測距信号方法を使用して、TOA(到着時間)を判定することによって、見つけることができる。この方法は、測距信号往復遅延を推定する。この遅延は
に等しく、
値は、以下の方程式から見つけることができる:
または:
は、マルチパスプロセッサの逆正接ブロック250によって計算される。SNRを改善するために、マルチパス緩和プロセッサの位相比較ブロック255は、方程式(6A)を使用し、多くのインスタンスn(n=2、3、4.........)に対して
を計算し、その後、それらの平均化することにより、SNRを改善する。
に留意する。
をI/Q形式で生成する。マスターによって送られた各ベースバンド信号の個々の周波数成分は、時間においてTD_M_AM分だけシフトさせられなければならないことに留意する。積分は、振幅および位相の複数のインスタンスを平均化するという効果(例えば、SNRを増加させる)をもたらす。位相値と振幅値とは、I/Q形式から
および
形式に変換できることに留意する。
および
形式へ変換するこの方法は、図3Cの位相比較ブロック255にて実行することができる。したがって、ブロック255の設計および実装に応じて、本明細書に記載される方程式(5)に基づいた好適な実施形態の方法、または代替の方法のいずれかを使用することができる。
同様の方策がまた可能である。
しかしながら、
が計算されるとき:TLB_AMおよびtRTXの両方は、マスター(M)のクロックにおいて測定(カウント)される。
これはエラーを導入する:
を取得した後、さらなる処理(すなわち超分解能アルゴリズムの実行)が、マルチパス緩和プロセッサの一部であるソフトウェアベースのコンポーネントにおいて実行される。このソフトウエアコンポーネントは、マスター(リーダ)のホストコンピュータのCPUおよび/またはFPGA150(図示せず)に組み込まれているマイクロプロセッサーにおいて実行することができる。好適な実施形態では、マルチパス緩和アルゴリズムのソフトウエアコンポーネントは、マスターのホストコンピュータのCPUによって実行される。
最終工程では、マルチパス緩和プロセッサは、最も小さな値(すなわちDLOS遅延時間)を有するτを選択する。
ラジアン/秒のチャープ速度を与える。複数のチャープが送信され、折り返し受信される。各チャープが同一の位相で開始するように、チャープ信号がデジタル的に生成されることに留意する。
ここで、ω0は、0<t<Tにおいて、初期周波数である。単一の遅延往復τ、例えばマルチパスではないものについては、帰還信号(チャープ)は、s(t−τ)である。
ここで、
は振幅であり、2βτは周波数であり、0≦t≦Tである。最後の項は位相であり、無視することができることに留意する。
ここで、Lは、DLOS経路を含む測距信号経路の数であり、0≦t≦Tである。
ここで、Nは、チャープの数であり、
tdeadは、2つの連続するチャープ間の不感時間帯(dead time zone)である;2βτkは、人工的な遅延「周波数」である。
かさねて、最も興味深いのは、最低「周波数」である。これは、DLOS経路の遅延に相当する。
は、時として、複素正弦波の合計のN個のサンプルと見なすことができる:
したがって、サンプル数は、N(例えばαN;α=1、2、...)の倍数であり得る。
容易に確認されることであるが、S(t)は、周期1/Δtを有し、周期的であり、任意の整数kについて、s(k/Δt)=2N+1は、信号のピーク値である。ここで、図1および図1Aにおいて、n=Nである。
h(t)は、以下の合計によって生成される:
ここで、
そして、係数akは、間隔Iにわたって最小自乗誤差を最小限にするように選ばれる。
である。
である。
であり、このとき、
である。
の正弦関数である1つの搬送波を除いては、Δfの間隔をあけた余弦関数(DCを含む)である。
μsである。この例は、単位時間当たり、より多くの周期を有するので、より大きな処理利得を達成可能であると予測される。
の主ピークから利用可能な追加の処理利得があるだろう。
1.その周波数に対応する格納されたベクトル(位相ベクトル)のシーケンスを形成するように、その周波数の各1ミリ秒の受信の位相と振幅とを測定する。
2.その周波数の格納されたベクトルを平均化する。
3.最後に、持続時間2/Δfを有するベースバンド信号の1つの周期を再構築するように2N+3個の周波数の2N+3個のベクトルの平均を使用し、信号のTOAを推定するように再構築を使用する。
値から推定することができる。これらの方法は、精度が低いが、この手法は、遅延、すなわち周波数を区別するように使用される範囲を確立する。
が最大(すなわち、ゼロを回避する)に近いΔf間隔における
の比率は、DLOS遅延範囲を提供する。実際のDLOS遅延が2倍まで大きくなったり小さくなったりし得るが、これは疑似結果を拒否するのを助ける範囲を定義する。
を送信し、ここで、ωは、動作帯域の動作周波数であり、αは、音信号振幅である。
は正でも負でもあり得る。
は、周波数領域におけるマルチパスRFチャネルの単方向伝達関数であり、A(ω)≧0である。
である。
である。
は、周波数領域における往復マルチパスRFチャネル伝達関数である。
の式が、これらのパス遅延、例えば、τ0+τ1,τ0+τ2.....,τ1+τ2,τ1+τ3....,等の組み合わせを含むからである。
は、ターゲット/スレーブデバイスから直接的に取得することができる。しかしながら、単方向の位相値
は、直接的に測定することができない。往復位相測定の観察から単方向の位相を決定することが可能である:
ということは明らかである。
eJ2α(ω)=ejβ(ω)
をIにおける連続関数とし、このとき、β(ω)=2γ(ω)である。その後、J(ω)と−J(ω)は、IにおいてG(ω)を生成する単方向伝達関数であり、他のものは存在しない。
である。なぜなら、それは、Iにおいて微分可能であるからであり、このとき、β(ω)=2α(ω)である。I、H(ω)およびJ(ω)におけるG(ω)≠0は、Iにおいて非ゼロである。このとき、
である。
について、α(ω)−γ(ω)が0またはπのいずれかであることを示唆する。しかしながら、α(ω)−γ(ω)は、(34)の右側で不連続を生じさせることなく、これらの2つの値を切り替えることはできない。したがって、すべての
についてα(ω)−γ(ω)=0か、または、すべての
についてα(ω)−γ(ω)=πのいずれかである。第1の場合、J(ω)=H(ω)が得られ、第2の場合は、J(ω)=−H(ω)が得られる。
を作って、J(ω)を連続的にするようなやり方でβ(ω)=2γ(ω)を満たすγ(ω)の値を選択する。この特性(すなわち、H(ω))を有する解があることは知られているので、これを行うことは常に可能である。
であることが分かる。ε>0は任意に選択されたので、α(ω)→α(ω0)をω→ω0として結論付けると、位相関数α(ω)はω0において連続的である。
をIにおける関数とし、このとき、β(ω)=2γ(ω)であり、γ(ω)は、Iにおいて連続的である。そのとき、J(ω)と−J(ω)とは、IにおいてG(ω)を生成する単方向伝達関数であり、他のものは存在しない。
であり、このとき、β(ω)=2α(ω)であることは既知である。I、H(ω)およびJ(ω)における
G(ω)≠0は、Iにおいて非ゼロである。このとき、
である。
について、
α(ω)−γ(ω)が0またはπのいずれかであることを示唆する。しかしながら、α(ω)−γ(ω)は、Iにおいて不連続を生じさせることなく、これらの2つの値を切り替えることはできない。したがって、すべての
についてα(ω)−γ(ω)=0、または、すべての
についてα(ω)−γ(ω)=πのいずれかである。第1の場合、J(ω)=H(ω)が得られ、第2の場合、J(ω)=−H(ω)が得られる。
を作って、位相関数γ(ω)を連続的にするようなやり方でβ(ω)=2γ(ω)を満たすγ(ω)の値を選択する。この特性、すなわちH(ω)を有する解があることは既知であるので、これを行うことは常に可能である。
を得る。
1.アップリンクモード‐位置検出のために無線ネットワークのアップリンク(UL)信号を使用する(図16および図17)。
2.ダウンリンクモード‐位置検出のために無線ネットワークダウンリンク(DL)信号を使用する(図14および図15)。
3.双方向モード‐位置検出のためにUL信号およびDL信号の両方を使用する。
アップリンクモードでは、複数のアンテナが1つ以上のNSAUに接続されている。これらのアンテナの位置は、無線ネットワークアンテナから独立している。NSAUのアンテナ位置は、GDOP(幾何学的精度劣化度)を最小にするように選択される。
1.あるカバレッジゾーンでは、セクタ化されたBBUの、異なるセクタから供給されるアンテナを交互に配置する(BBUは6セクタまでサポートすることができる);
2.あるカバレッジゾーンでは、セクタ化されたBBUの、異なるセクタから供給されるアンテナと、異なるBBUから供給されるアンテナとを交互に配置する;
3.各アンテナに伝搬遅延要素を追加する。追加の遅延に起因するマルチパスがISI(シンボル間干渉)をもたらさないように、遅延値は、特定のDAS環境(チャネル)において遅延拡散を超えるのに十分大きいが、サイクリックプレフィックス(CP)の長さよりも小さくなるように選択される。1つ以上のアンテナに一意の遅延IDを付加することは、同じIDを発するアンテナの数をさらに減少させる。
1)SRS、I/Qサンプル、およびタイムスタンプ;
2)サービングされた(served)UEIDのリスト;および
3)UEIDを有するUEごとのSRSスケジュール、当該SRSスケジュールは、SRSスケジューリングリクエスト構成(Schedule Request Config)情報およびSRS‐UL構成(SRS‐UL‐Config)情報を含む。
Claims (122)
- 無線システムにおいて、1つ以上のユーザ機器(UE)の位置を判定する方法であって、前記方法は、
測位基準信号が、第1の動作モードで使用可能であることを判定する工程と、
非測位特定基準信号が、第2の動作モードで使用可能であることを判定する工程と、
ネットワークパレメータに基づいて、前記第1の動作モード、前記第2の動作モード、または前記第1の動作モードと前記第2の動作モードとの組み合わせを前記無線システムの動作モードとして選択する工程と、
前記1つ以上のUE内の各UEの位置を計算するように、前記選択された動作モードを利用する工程と
を包含する、方法。 - 前記ネットワークパラメータは、可聴性、スループット、互換性、およびエミッタIDを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記非測位特定基準信号は、セル特有の基準信号を含む、請求項1に記載の方法。
- 各UEは、ロケートサーバユニット(LSU)と通信するように構成されており、位置計算は、前記1つ以上のUEによって、前記LSUによって、または前記1つ以上のUEと前記LSUとの間で分割されて行われる、請求項3に記載の方法。
- 前記非測位特定基準信号は、サウンディング基準信号(SRS)と測位基準信号(PRS)とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEの各UEは、ロケートサーバユニット(LSU)と通信するように構成されており、位置計算は、前記1つ以上のUEによって、前記LSUによって、または前記1つ以上のUEと前記LSUとの間で分割されて行われる、請求項3に記載の方法。
- 前記LSUまたは前記1つ以上のUEは、前記位置を生成するように、位置整合マルチラテレーションと位置整合アルゴリズムとをサポートするように構成されている、請求項6に記載の方法。
- 前記無線システムは、SUPLサーバ、E‐SMLCサーバ、およびLCS(ロケーションサービス)システムの機能を含むLSUの機能を含むように構成されている、請求項1に記載の方法。
- 位置計算は、1つ以上の到来角を利用することを包含する、請求項1に記載の方法。
- 1つ以上の到来角は、セル塔からの2つ以上のアンテナからの到達時間差の結果から、複数のアンテナが同じ場所に配置されている位置から、またはセル塔からの2つ以上のアンテナと前記複数のアンテナが同じ場所に配置されている位置との組み合わせから取得される、請求項9に記載の方法。
- 前記位置計算は、セル塔間のマルチラテレーション、複数のセクタアンテナが同じ場所に配置されている位置、または各セル塔からの1つ以上の到来角と前記複数のセクタアンテナが同じ場所に配置されている位置との組み合わせを利用することを包含する、請求項9に記載の方法。
- 前記位置計算は、1つ以上のUEと、単一のセル塔または複数のセクタアンテナが同じ場所に配置されている1つ以上の位置との間の距離測定と、前記単一のセル塔からの結果または前記複数のセクタアンテナが同じ場所に配置されている位置からの結果との組み合わせを利用することを包含する、請求項9に記載の方法。
- 位置計算は、セル塔間のマルチラテレーション、複数のセクタアンテナが同じ場所に配置されている位置、または各セル塔からの1つ以上の到来角と前記複数のセクタアンテナが同じ場所に配置されている位置との組み合わせを利用することを包含する、請求項1に記載の方法。
- 位置計算は、1つ以上のUEと、単一のセル塔または複数のセクタアンテナが同じ場所に配置されている1つ以上の位置との間の距離測定と、前記単一のセル塔からの結果または前記複数のセクタアンテナが同じ場所に配置されている位置からの結果との組み合わせを利用することを包含する、請求項1に記載の方法。
- 位置計算は、ダウンリンクの到達時間差を利用することを包含する、請求項1に記載の方法。
- 無線システムにおいて、1つ以上のユーザ機器(UE)の位置を判定する方法であって、前記方法は、
測位基準信号が、第1の動作モードで使用可能であることを判定する工程と、
非測位特定基準信号が、第2の動作モードで使用可能であることを判定する工程と、
ネットワークパレメータに基づいて、前記第1の動作モード、前記第2の動作モード、または前記第1の動作モードと前記第2の動作モードとの組み合わせを前記無線システムの動作モードとして選択する工程と、
前記1つ以上のUE内の各UEの位置を計算するように、前記選択された動作モードとアップリンクの到達時間差とを利用する工程と
を包含する、方法。 - 前記アップリンクの到達時間差は、複数のネットワーク信号取得ユニット(NSAU)から取得されたデータに基づいて計算される、請求項16に記載の方法。
- 前記複数のNSAUの各NSAUは、1つのアンテナを備えている、請求項17に記載の方法。
- 前記複数のNSAUの各NSAUは、受信機モードで動作するように構成されている、請求項17に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、前記UEのアップリンクRF送信信号をベースバンド信号に変換し、前記ベースバンド信号をデジタル形式に変換するように構成されている、請求項19に記載の方法。
- 前記変換されたベースバンド信号は、I/Qサンプルを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、分散アンテナシステム(DAS)、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔から前記1つ以上のUEのアップリンク送信ベースバンド信号をデジタル形式で受信するように構成されている、請求項19に記載の方法。
- 前記無線システムのネットワークインフラは、LSUの機能を含むように構成されている、請求項17に記載の方法。
- 前記無線システムのDAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔は、NSAUの機能を含むように構成されている、請求項17に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、LSUと通信するように構成されている、請求項17に記載の方法。
- 前記LSUは、ネットワークAPIを介して、LTEネットワークと通信するように構成されている、請求項25に記載の方法。
- 前記LSUは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔と通信するように構成されている、請求項25に記載の方法。
- 前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔は、測定のために、サービングされたユーザ機器ID(UEID)と、UEIDを有する前記1つ以上のUE内のUEごとのSRSスケジュールであって、SRS関連パラメータを含むSRSスケジュールと、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔の物理セルID(PCI)およびグローバルセルID(GCI)とのうちの1つ以上を前記LSUに渡すように構成されている、請求項27に記載の方法。
- 前記LSUは、前記複数のNSAU、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔から受信されたデータに基づいて前記1つ以上のUEの測距を計算し、前記位置を取得するように構成されている、請求項27に記載の方法。
- 前記LSUは、前記複数のNSAUのタイミングオフセットを計算するようにさらに構成されている、請求項29に記載の方法。
- 前記LSUは、LTEネットワークと通信するように構成されており、前記LSUは、測距および位置情報を前記LTEネットワークに提供する、請求項29に記載の方法。
- 前記無線システムのネットワークインフラは、前記LSUの機能を含むように構成されている、請求項27に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、前記UEのアップリンクRF送信信号をベースバンド信号に変換し、前記ベースバンド信号をデジタル形式に変換するようにさらに構成されている、請求項25に記載の方法。
- 前記変換されたベースバンド信号は、I/Qサンプルを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、前記変換されたベースバンド信号を前記LSUに送信するようにさらに構成されており、前記変換されたベースバンド信号は、タイムスタンプを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔から、前記1つ以上のUEのアップリンク送信ベースバンド信号をデジタル形式で受信するように構成されている、請求項25に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、前記1つ以上のUEのダウンリンク信号のサンプルを受信し、処理し、タイムスタンプを付与するように構成されている、請求項25に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、複数のサンプルを前記LSUに定期的に送信するように構成されている、請求項37に記載の方法。
- 前記LSUは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔と通信するように構成されており、前記LSUは、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のタイミングオフセットを計算するようにさらに構成されている、請求項38に記載の方法。
- 前記LSUは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔と通信するように構成されており、前記LSUは、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のタイミングオフセットを計算するようにさらに構成されている、請求項37に記載の方法。
- 前記複数のNSAUの各NSAUは、外部信号と同期するように構成された入力を含む、請求項25に記載の方法。
- 前記外部信号は、GPS/GNSS信号である、請求項41に記載の方法。
- 無線システムにおいて、1つ以上のユーザ機器(UE)の位置を判定する方法であって、前記方法は、
測位基準信号が、第1の動作モードで使用可能であることを判定する工程と、
非測位特定基準信号が、第2の動作モードで使用可能であることを判定する工程と、
ネットワークパレメータに基づいて、前記第1の動作モード、前記第2の動作モード、または前記第1の動作モードと前記第2の動作モードとの組み合わせを前記無線システムの動作モードとして選択する工程と、
前記1つ以上のUE内の各UEの位置を計算するように、前記選択された動作モードとアップリンクの到達時間差とダウンリンクの到達時間差とを利用する工程と
を包含する、方法。 - 前記ダウンリンクの到達時間差は、前記1つ以上のUEから取得されたデータに基づいて計算される、請求項43に記載の方法。
- 前記1つ以上のUE内の各UEは、LSUと通信するように構成されている、請求項44に記載の方法。
- 前記LSUは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔と通信するように構成されており、前記LSUは、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のタイミングオフセットを計算するようにさらに構成されている、請求項44に記載の方法。
- 位置計算は、前記1つ以上のUEによって、前記LSUによって、または前記UEと前記LSUとの間で分割されて行われる、請求項44に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のダウンリンクRF送信信号をベースバンド信号に変換し、前記ベースバンド信号をデジタル形式に変換するように構成されている、請求項44に記載の方法。
- 前記変換されたベースバンド信号は、I/Qサンプルを含む、請求項48に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、前記変換されたベースバンド信号をLSUに送信するように構成されている、請求項49に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、前記変換されたベースバンド信号をLSUに送信するように構成されている、請求項48に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、前記変換されたベースバンド信号を処理することにより、測距結果を計算するように構成されている、請求項48に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、前記測距結果をLSUに送信するように構成されている、請求項52に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、前記変換されたベースバンド信号を処理することにより、各UEの前記位置を計算するように構成されている、請求項48に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のダウンリンク信号をベースバンド信号に変換し、前記ベースバンド信号をデジタル形式に変換するように構成されており、前記1つ以上のUEは、前記変換されたベースバンド信号を処理することにより、測距結果を計算するように構成されている、請求項43に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、前記測距結果をLSUに送信するように構成されている、請求項55に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、前記変換されたベースバンド信号を処理することにより、各UEの前記位置を計算するように構成されている、請求項43に記載の方法。
- 前記1つ以上のUEは、前記1つ以上のUEの前記位置をLSUに送信するように構成されている、請求項57記載の方法。
- 前記LSUは、ネットワークAPIを介して、LTEネットワークと通信するように構成されている、請求項45に記載の方法。
- 位置計算は、前記1つ以上のUEによって、前記LSUによって、または前記UEと前記LSUとの間で分割されて行われる、請求項45に記載の方法。
- 前記LSUは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔と通信するように構成されており、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔は、
a.前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔の地理的候補と、
b.前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のタイミングオフセットと、
c.UEIDを有する前記1つ以上のUE内のUEごとのPRSスケジュールであって、その他のPRS関連パラメータを含むPRSスケジュールと、
d.フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔の物理セルID(PCI)およびグローバルセルID(GCI)と
のうちの1つ以上を前記LSUに渡すように構成されている、請求項45に記載の方法。 - 前記LSUは、
a.測定のために候補セルのPCIおよびGCIと、
b.前記候補セルのDAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上の候補セル塔に関連するタイミングと、
c.UEIDを有する前記1つ以上のUE内のUEごとのPRSスケジュールであって、その他のPRS関連パラメータを含むPRSスケジュールと
のうちの1つ以上を前記1つ以上のUEに渡すように構成されている、請求項45に記載の方法。 - 前記LSUは、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のタイミングオフセットを計算するようにさらに構成されている、請求項45に記載の方法。
- 前記無線システムのネットワークインフラは、SUPLサーバ、E‐SMLCサーバ、およびLCSを含む前記LSUの機能を含むように構成されている、請求項45に記載の方法。
- 前記LSUは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔と通信するように構成されている、請求項58に記載の方法。
- 位置計算は、前記1つ以上のUEによって、前記LSUによって、または前記UEと前記LSUとの間で分割されて行われる、請求項58に記載の方法。
- 前記LSUは、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のタイミングオフセットを計算するようにさらに構成されている、請求項58に記載の方法。
- 前記LSUは、前記1つ以上のUEの測距および前記位置をLTEネットワークに提供する、請求項58に記載の方法。
- 前記無線システムのネットワークインフラは、SUPLサーバ、E‐SMLCサーバ、およびLCSを含む前記LSUの機能を含むように構成されている、請求項58に記載の方法。
- 前記LSUは、
a.測定のために候補セルのPCIおよびGCIと、
b.前記候補セルのDAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上の候補セル塔に関連するタイミングと、
c.UEIDを有する前記1つ以上のUE内のUEごとのPRSスケジュールであって、その他のPRS関連パラメータを含むPRSスケジュールと
のうちの1つ以上を前記1つ以上のUEに渡すように構成されている、請求項65に記載の方法。 - 前記LSUは、DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔と通信するように構成されている、請求項65に記載の方法。
- 前記無線システムのネットワークインフラは、SUPLサーバ、E‐SMLCサーバを含む前記LSUの機能を含むように構成されている、請求項65に記載の方法。
- 無線システムにおいて、1つ以上のユーザ機器(UE)の位置を判定する方法であって、前記方法は、
測位基準信号が、第1の動作モードで使用可能であることを判定する工程と、
非測位特定基準信号が、第2の動作モードで使用可能であることを判定する工程と、
ネットワークパレメータに基づいて、前記第1の動作モード、前記第2の動作モード、または前記第1の動作モードと前記第2の動作モードとの組み合わせを前記無線システムの動作モードとして選択する工程と、
前記1つ以上のUE内の各UEの位置を計算するように、前記選択された動作モードとアップリンクの到達時間差とダウンリンクの到達時間差とを利用する工程と
を包含し、
前記無線システムのDAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のダウンリンクのタイミングオフセットは、複数のNSAUから取得されたデータに基づいて計算される、方法。 - 前記複数のNSAUは、LSUと通信するように構成されている、請求項73に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のダウンリンクのRF信号を受信し、前記ダウンリンクのRF信号をダウンリンクのベースバンド信号に変換し、前記ベースバンド信号のサンプルを処理し、タイムスタンプを付与するように構成されている、請求項73に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、外部信号と同期するように構成された入力を含む、請求項73に記載の方法。
- 前記外部信号は、GPS/GNSS信号である、請求項76に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔のダウンリンクのRF信号を受信し、前記ダウンリンクのRF信号をダウンリンクのベースバンド信号に変換し、前記ベースバンド信号のサンプルを処理し、タイムスタンプを付与するように構成されている、請求項74に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、外部信号と同期するように構成された入力を含む、請求項74に記載の方法。
- 前記外部信号は、GPS/GNSS信号である、請求項79に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、前記DAS、フェムトセル、スモールセル、または1つ以上のセル塔から送信されたベースバンド信号を受信するように構成されている、請求項78に記載の方法。
- 前記ベースバンド信号は、I/Qサンプルを含む、請求項81に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、複数のI/Qサンプルを前記LSUに定期的に送信するように構成されている、請求項82に記載の方法。
- 前記複数のNSAUは、外部信号と同期するように構成された入力を含む、請求項78に記載の方法。
- 前記外部信号は、GPS/GNSS信号である、請求項84に記載の方法。
- 前記無線システムのネットワークインフラは、前記LSUの機能と前記複数のNSAUの機能とを単一ユニットで含むように構成されている、請求項74に記載の方法。
- 無線ネットワークデバイスを追跡し、位置検出するシステムであって、
前記無線ネットワークデバイスの1つ以上測距信号を受信し、処理するように構成されており、かつ、前記無線ネットワークデバイス間で測距を行うことにより、前記無線ネットワークデバイスを位置検出するように構成されているマルチパス緩和プロセッサを備えたシステム。 - 前記マルチパス緩和プロセッサは、前記測距信号の個々の成分間の位相差を計算するように構成されている、請求項87に記載のシステム。
- 前記マルチパス緩和プロセッサは、DASマルチパス成分を推定し、DASのアンテナのDASマルチパス成分範囲を分離し、二次元および/または三次元で位置検出をおこなうように構成されている、請求項87に記載のシステム。
- 前記マルチパス緩和プロセッサは、前記無線ネットワークデバイスの位置推定を生成するように、位置整合マルチラテレーションと位置整合アルゴリズムとをサポートするように構成されている、請求項89に記載のシステム。
- アクティブDAS機器は、信号伝搬の周期的なループバック測定をサポートするように構成されている、請求項89に記載のシステム。
- アクティブDAS機器は、遠隔コマンドおよび/または制御に基づいて信号伝搬のループバック測定をサポートするように構成されている、請求項89に記載のシステム。
- アクティブDAS機器は、前記DASの1つ以上のアンテナの1つ以上の一意の識別子をサポートするように構成されている、請求項89に記載のシステム。
- 前記1つ以上のアンテナは、伝搬遅延要素を含む、請求項93に記載のシステム。
- 前記DASの複数のアンテナは、DAS機器から利用可能な異なるアンテナポートセクタにマッピングされる、請求項93に記載のシステム。
- 前記DASの複数のアンテナは、異なるアンテナセクタと、異なるIDを有する2つ以上のDAS機器とにマッピングされる、請求項93に記載のシステム。
- 無線ネットワークデバイスを追跡し、位置検出するシステムであって、前記システムは、
プロセッサと、
前記システムが動作可能な場合に前記プロセッサに通信可能に結合されているメモリと
を備え、
前記メモリは、プロセッサの命令を有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行された場合、少なくとも、前記システムに、
無線ネットワークおよび前記無線ネットワークに接続された前記無線ネットワークデバイスの1つ以上の信号を受信し、処理することと、
前記1つ以上の信号を用いることにより、前記無線ネットワークデバイスの測距を実行することと、
前記無線ネットワークデバイスの測距における空間的曖昧さを低減することと、
1つ以上の後処理技術を適用することによってマルチパス干渉を低減することと
をさせる、システム。 - 前記後処理技術は、最尤推定(ビタビアルゴリズム)および最小分散推定(カルマンフィルタ)を含む、請求項97に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムに前記無線ネットワークからRTT(往復遅延時間)の測定を受信するようにさせる、請求項97に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムにTOA(到達時間)の測定を生成するようにさせる、請求項97に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムにDTOA(到着時間差)の測定を生成するようにさせる、請求項97に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムに前記1つ以上の信号にタイムスタンプを付与し、前記1つ以上の信号を処理することにより、前記無線ネットワークデバイスの測距を計算するようにさせる、請求項97に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムに前記無線ネットワークデバイスによって計算されるチャネル推定を使用するようにさせる、請求項97に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムに狭帯域幅信号を受信するようにさせる、請求項97に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムに半二重化の動作モード、全二重化の動作モード、または一重化の動作モードをサポートするようにさせる、請求項97に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムに、
到着時間(TOA)、
到着時間差(DTOA)、
TOAとDTOAとの組み合わせ、
三角測量、
三辺測量、
マルチラテレーション、
仮想三角測量、
逆仮想三角測量、
OTDOA(観測到達時間差)、
DL‐OTDOA(ダウンリンクOTDOA)、
U‐TDOA(アップリンクOTDOA)、
強化セルID(セルID)、
セルIDとRTTとの組合せ、
セルIDとAOA(到来角)との組合せ、
セルIDとAOA(到来角)とRTTとの組合せ、
TOAとAOAとの組み合わせ、および
DTOAとAOAとの組み合わせ
のうちの1つ以上に基づいて測距を推定するようにさせる、請求項97に記載のシステム。 - 前記1つ以上の信号は、パイロット信号を含む、請求項97に記載のシステム。
- 無線ネットワークデバイスを追跡し、位置検出するシステムであって、前記システムは、
プロセッサと、
前記システムが動作可能な場合に前記プロセッサに通信可能に結合されているメモリと
を備え、
前記メモリは、プロセッサの命令を有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行された場合、少なくとも、前記システムに、
無線ネットワークと、前記無線ネットワークと通信している無線ネットワークデバイスとから、測距信号を受信し、処理することと、
前記測距信号を生成し、前記無線ネットワークを介して前記測距信号を送信することと、
前記測距信号を用いることにより、前記無線ネットワークデバイスの測距を測定することと、
前記無線ネットワークデバイスの位置を測定することと、
前記測距における空間的曖昧さを低減することと
をさせる、システム。 - 前記命令は、前記システムにコヒーレント加算、非コヒーレント加算、整合フィルタリング、および時間ダイバーシティのうちの1つ以上を介してノイズを低減するようにさせる、請求項108に記載のシステム。
- 送信/受信無線ネットワークフレームの一部は、前記測距信号の成分に専用である、請求項108に記載のシステム。
- 前記成分は、前記送信/受信無線ネットワークフレームに埋め込まれている、請求項110に記載のシステム。
- 前記成分は、送信/受信データとともに埋め込まれている、請求項110に記載のシステム。
- 前記測距信号は、広帯域幅信号であり、前記広帯域幅信号は、異なる個々の狭帯域幅周波数成分を含む、請求項108に記載のシステム。
- 前記測距信号は、狭帯域幅信号であり、前記命令は、前記システムに異なる個々の狭帯域幅周波数成分を用いることにより、前記狭帯域幅信号と、ベースバンド狭帯域幅測距信号とを生成するようにさせる、請求項108に記載のシステム。
- 前記測距信号の異なる狭帯域幅周波数成分と前記ベースバンド狭帯域幅測距信号とは、疑似ランダムに選択され、前記狭帯域幅周波数成分は、少なくとも周波数において連続的であり、かつ間隔があいている、請求項114に記載のシステム。
- 前記測距信号は、パイロット信号を含む、請求項108に記載のシステム。
- 無線ネットワークデバイスを追跡し、位置検出するシステムであって、前記システムは、
プロセッサと、
前記システムが動作可能な場合に前記プロセッサに通信可能に結合されているメモリと
を備え、
前記メモリは、プロセッサの命令を有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行された場合、少なくとも、前記システムに、
前記無線ネットワークデバイスと通信している無線ネットワークの測距信号を受信し、処理することと、
前記測距信号を用いることにより、前記無線ネットワークデバイス間の測距を測定し、前記距離における空間的曖昧さを低減することと、
コヒーレント加算、非コヒーレント加算、整合フィルタリング、および時間ダイバーシティのうちの1つ以上を介してノイズを低減することと、
後処理技術を適用することによってマルチパス干渉誤差を低減することと
をさせる、システム。 - 前記測距信号は、パイロット信号である、請求項117に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムに半二重化の動作モード、全二重化の動作モード、または一重化の動作モードをサポートするようにさせる、請求項117に記載のシステム。
- 前記命令は、前記システムに、
到着時間(TOA)、
到着時間差(DTOA)、
TOAとDTOAとの組み合わせ、
三角測量、
三辺測量、
マルチラテレーション、
仮想三角測量、
逆仮想三角測量、
OTDOA(観測到達時間差)、
DL‐OTDOA(ダウンリンクOTDOA)、
U‐TDOA(アップリンクOTDOA)、
強化セルID(セルID)、
セルIDとRTTとの組合せ、
セルIDとAOA(到来角)との組合せ、
セルIDとAOA(到来角)とRTTとの組合せ、
TOAとAOAとの組み合わせ、および
DTOAとAOAとの組み合わせ
のうちの1つ以上に基づいて測距を推定するようにさせる、請求項117に記載のシステム。 - 無線ネットワークデバイスを追跡し、位置検出するシステムであって、前記システムは、
プロセッサと、
前記システムが動作可能な場合に前記プロセッサに通信可能に結合されているメモリと
を備え、
前記メモリは、プロセッサの命令を有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行された場合、少なくとも、前記システムに、
前記無線ネットワークデバイスから測距信号を受信し、処理することと、
前記測距信号のAOAを測定することと、
前記測距信号における空間的曖昧さを低減することと、
コヒーレント加算、非コヒーレント加算、整合フィルタリング、および時間ダイバーシティのうちの1つ以上を介してノイズを低減することと、
後処理技術を適用することによって、マルチパス干渉誤差を低減することと
をさせる、システム。 - 前記命令は、前記システムに、
到着時間(TOA)、
到着時間差(DTOA)、
TOAとDTOAとの組み合わせ、
三角測量、
三辺測量、
マルチラテレーション、
仮想三角測量、
逆仮想三角測量、
OTDOA(観測到達時間差)、
DL‐OTDOA(ダウンリンクOTDOA)、
U‐TDOA(アップリンクOTDOA)、
強化セルID(セルID)、
セルIDとRTTとの組合せ、
セルIDとAOA(到来角)との組合せ、
セルIDとAOA(到来角)とRTTとの組合せ、
TOAとAOAとの組み合わせ、および
DTOAとAOAとの組み合わせ
のうちの1つ以上に基づいて測距を推定するようにさせる、請求項121に記載のシステム。
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