TWI398180B - 由行動方協助之加強定位方法 - Google Patents

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Description

由行動方協助之加強定位方法
本發明係關於無線通信系統。尤其是，本發明是關於藉由使用由使用者設備協助之移動使用者定位方法對此種系統之修改。
使用者設備(UE)定位的加強能力廣泛地被視為3G移動通信網路，例如UMTS W-CDMA FDD或TDD或CDMA2000，之區別及加值特徵。
習知用於2G移動通信系統之一種簡單但有效的使用者設備(UE)定位方法稱為「細胞-ID方法」，其中一UE的位置已知位於一細胞準位上。此網路知道該UE，因其而具有一射頻鏈結之基地台並因此可以假設該UE係位於該基地台覆蓋區域內之某處。
細胞-ID的壞處在於對於巨大及大的微細胞(micro-cell)發展而言是太粗糙，且對小的微(micro)及微微胞(pico-cell)元發展而言是不可靠的。
簡單定位的另一種技術是基於UE鏈結(UL)傳輸在基地台的抵達時間所做的每回合行程時間(round-trip-time)之射頻距離的評估。
一種已經標準化之3G系統用之UE定位方法的例子是抵達的觀察時間差(observes time difference of arrival,OTDOA)方法。如圖一所示，一UE測量數個來自周圍細胞之基地台之下行(downlink,DL)訊號的抵達時間並回報照些測量(或來自這些 的量)給網路。網路中的位置實體隨後基於距離d0，d1，d2使用基本的三角測量技術以便評估UE的位置。例如，UE測量服務基地台101與鄰近基地台102之間的抵達時間差，產生相對於該可能之UE的位置的橢圓帶B11。UE隨後測量基地台101與鄰近基地台103之間的抵達時間差以產生另一相對於UE可能位置之橢圓帶B12。現在，UE位置必須在區域帶B11與B12的交會。每一區域帶具有本質的測量誤差幅度em。為額外的精確，可使用另一個搭配的對鄰近基地台的OTDOA測量以便細微地調整交叉點的評估。所有以OTDOA為基礎之精確度及可靠度因可用測量資料的增加而提昇，尤其是當UE能夠測量大於2或3個周圍基地台的時候。然而，此方法的限制在於服務的基地台的傳輸具有來自周圍基地台之訊號上的阻擋效應。
圖二表示OTDOA的性能如何被加強以反抗阻擋效應。服務中的基地台201完全或部份間歇性地中止其DL射頻傳輸以便給出現在其細胞內之每一UE測量周圍細胞內之傳輸基地台202-207之DL參數的機會。
以OTDOA方法為基礎之一般特徵在於位置的評估係基於三角技術，其中測量在UE位置於周圍基地台的DL訊號上被執行。以OTDOA為基礎之方法的定位的精確度及可靠度限制在小細胞尺寸及多路徑環境中增加。
另一群為3G系統標準化之UE定位方法係以使用衛星協助的定位的GPS技術為基礎。在GPS中，通信手機接收從24 NAVSTAR衛星連續傳送的資料。每一衛星傳送指示衛星本 體，衛星位置以及訊息被傳送之時間的資料。手機比較每一訊號被接收的時間與其被傳送的時間以決定每一衛星的位置。使用被決定的衛星與和每一衛星在一起之手機之間的位置，此手機可以以三角測量取得其位置並提供此資訊給通信基地台。然而，訂購者單元內的GPS的合併增加其成本。
因此，希望能夠具有另一種移動使用者定位方法。
在一第一使用者設備(UE)，至少一第二UE之一上行(uplink)訊號被接收以及標記。於該第一UE，來自至少一基地台之一下行訊號被接收並標記。使用該等時間標記決定觀察的抵達時間差。第一UE的位置基於該被決定之抵達時間差而被決定。
當除了在一特定移動UE位置之周圍基地台之被接收DL訊號之外，周圍位置已知之UE(包括固定的及移動的UEs)之被接收的UL訊號被列入位置評估的考慮時，依賴三角測量技術之定位方法的性能能被大幅改善。這在任何UE能夠接收或監視並測量其它UE的UL的傳輸無線通信系統中是可能的。使用鄰近UE的UL訊號的優點在於UL訊號比DL訊號強許多，且UL訊號不會如周圍基地台DL訊號般被阻擋。
在移動使用者位置計算中使用UE上行傳輸的優點在於一移動UE能夠接收來自其它移動UE的傳輸訊號的可能性比UE接收來自多重基地台之傳輸的可能性高。此外，可以避免移動 使用者的基地台DL傳輸的間歇性中止的需求。
此原理可應用於任何射頻存取系統，例如UMTS Terrestrial Radio Access(UTRA)TDD,CDMA,TDMA以及TD-SCDMA。較佳者，為容易辨別UL與DL訊號，希望UL與DL訊號能夠由頻率及/或時間分離，雖然此種分離並非必要。
圖三表示在TDD系統300內運作之UE協助定位方法之範例。系統300包括基地台311-313，射頻網路控制器(RNC)315以及移動UEs。RNCs於本技術領域中已為人所知為基地台群集之控制器。基地台311為UEs301,302的服務基地台，而基地台312,313為鄰近基地台。移動UE 301能夠接收/監視UE 302的UL射頻訊號並測量其抵達時間及/或相較於一參考訊號，例如來自其基地台311及/或鄰近基地台312，313，一DL參考信號台頻道之接收觀察的抵達時間差(OTDOA)。較佳者，在TDD系統中，UE 301可以執行定位協助用之鄰近UE的UL傳輸的測量，在其為閒置或未於一UL時槽內為其本身的傳輸而被使用的任何時候。此系統中用於UL及DL之時槽由射頻存取網路決定。使用時間差資訊，基地台311-313之間及UE302與基地台311-313之間的橢圓區域被決定。如圖三所示，三個橢圓區域被建構。基地台311-313間的二區域帶B31及B33以及基地台311與UE 302之間的區域帶B32。此外，UE 301與基地台311-313之間的距離(d0，d1，d2)也可以在基地台311-313被決定。使用此資訊可以計算移動站的位置。
圖四表示一種UE協助定位方法的流程圖。一移動UE偵 測來自至少一鄰近UE的UL訊號並標記每一鄰近UE的時間，在步驟401。此移動UE也偵測來自其基地台以及可能的其它基地台之一DL參考訊號並標記這些DL訊號之每一者的時間，步驟402。在所有標記的UL及DL訊號之間的時間差被移動UE計算，步驟403。時間差最好經由點B被傳送到RNC以標記位置的計算，步驟404。
通常，位置計算用的更多的可利用位置資訊改善所產生之結果的精確度。額外的位置資訊的來源是所接收的訊號碼功率(RSCP)以及來自一鄰近移動的傳輸功率(TxP)。UE 301測量鄰近移動傳輸，例如UE 302，之RSCP並發出此資訊之訊號至RNC。RNC決定此移動與其鄰者之間的路損失(TxP-RSCP)。使用計算的路徑損失，移動之間的距離可被決定。如同圖五之圓形帶B51之距離資訊增加可用的位置資訊。結合其它的橢圓帶，例如B31，B32及B33，UE位置的更精確評估被計算。
在另一實施例中，移動UE 301配置智慧天線技術，允許其測量並回報與一參考方位比較之鄰近移動UE 302之被接收UL訊號用之抵達角度。此一移動UE可以額外測量並回報一服務基地台DL以及鄰近基地臺DL以及鄰近UE UL傳輸之抵達角度。
圖六表示具有基地台611-613之叢集的無線系統600之另一實施例，每一基地台配置智慧天線。每一基地臺611-613測量並迴報來自移動UE 601之一UL傳輸之抵達角度α1,α2,α3以協助決定UE 601的位置。
圖七表示簡化的以使用者設備協助用於定位之移動UE 711，點B 712以及RNC 713。移動UE711具有接收來自基地台及鄰近UE之訊號用的UL及DL接收器714。一時間差計算裝置715決定UL及DL訊號的接收時間並決定所接收時間之間的時間差。一訊號發射裝置716發出時間差資訊的訊號至點B 712。點B使用訊號接收器717接收所發出的資訊的訊號並傳遞此資訊至RNC 713。RNC 713中之一定位裝置718使用此時間差資訊以及已知的基地台及鄰近UE的位置來計算移動UE的位置。此外，RSCP決定裝置719及/或抵達角度裝置720可被移動UE 711以及在基地台/點B之抵達角度裝置721使用於提供另一實施例之資訊。
101‧‧‧UE測量服務基地台
102‧‧‧鄰近基地台
B11‧‧‧UE的位置的橢圓帶
103‧‧‧鄰近基地台
B12‧‧‧位置之橢圓帶
201‧‧‧服務中的基地台
202-207‧‧‧傳輸基地台
300‧‧‧TDD系統
301‧‧‧移動UE
302‧‧‧服務基地台
311-313‧‧‧基地台
315‧‧‧射頻網路控制器(RNC)
B31、B33‧‧‧區域帶
611-613‧‧‧基地台
600‧‧‧無線系統
601‧‧‧移動UE
α1,α2,α3‧‧‧抵達角度
第一圖表示使用OTDOA為基礎之移動定位方法之系統。
第二圖表示加強防止阻擋之使用OTDOA為基礎之移動定位方法之系統。
第三圖表示使用UE協助定位方法之系統。
第四圖表示UE相關之OTDOA為基礎之移動定位方法之流程圖。
第五圖表示使用UE之間路徑損失之UE協助定位方法之系統。
第六圖表示使用網路控制器及配置智慧天線之基地台之系統。
第七圖表示使用UE協助定位方法之移動UE，點B及射頻網路控制器之簡要圖式。

Claims (4)

  1. 一種用於提供關於行動使用者設備(UE)位置之資訊的裝置，包含：一抵達角度計算裝置，設置以計算一第一行動UE之一上行通路信號的一抵達角度；一接收信號碼功率(RSCP)計算裝置，配置以計算該第一行動UE之該RSCP；一時間差距計算裝置，配置以判定介於至該第一行動UE之一上行通路信號及一下行通路信號之間的抵達之一觀察時間差距；一信令裝置，配置以傳送該抵達角度、該第一行動UE的該RSCP與抵達之該觀察時間差距；以及一定位裝置，配置以接收該抵達角度、該第一行動UE的該RSCP與抵達之該觀察時間差距，基於該第一行動UE之該RSCP而決定在該第一行動UE與一第二行動UE之間的一路徑損耗，基於該路徑損耗決定該第一行動UE與該第二行動UE之間的距離，基於該抵達角度、抵達之該觀察時間差距以及該第一行動UE與該第二行動UE之間的距離計算該第一行動UE之位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該定位裝置被進一步配置以接收該第二行動UE之一RSCP。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中該定位裝置更進一步設置以接收該第一行動UE的一下行通路信號之一抵達角度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中該定位裝置被進一步配置以接收該第二行動UE之該下行通路信號之一抵達角度。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005118044A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 Abbott Laboratories Catheter having first and second guidewire tubes and overlapping stiffening members
DE102006018347A1 (de) * 2006-04-19 2007-10-25 Schwechten, Dieter, Dr. Vorrichtung für die Sammlung pyrogener Stäube
US8620342B2 (en) * 2006-10-10 2013-12-31 Broadcom Corporation Sensing RF environment to determine geographic location of cellular base station
US7787891B2 (en) 2006-12-20 2010-08-31 Intel Corporation Mobile station localization apparatus, systems, and methods
US20080285505A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Andrew Corporation System and method for network timing recovery in communications networks
US20080287139A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Andrew Corporation System and method for estimating the location of a mobile station in communications networks
US8565782B2 (en) 2007-06-18 2013-10-22 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and arrangement for positioning in a mobile telecommunication network
US9326253B2 (en) 2007-11-15 2016-04-26 Qualcomm Incorporated Wireless communication channel blanking
US8798665B2 (en) 2007-11-15 2014-08-05 Qualcomm Incorporated Beacon-based control channels
US8761032B2 (en) 2007-11-16 2014-06-24 Qualcomm Incorporated Random reuse based control channels
US9009573B2 (en) * 2008-02-01 2015-04-14 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for facilitating concatenated codes for beacon channels
US9107239B2 (en) 2008-04-07 2015-08-11 Qualcomm Incorporated Systems and methods to define control channels using reserved resource blocks
US8675537B2 (en) 2008-04-07 2014-03-18 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for using MBSFN subframes to send unicast information
US8280415B2 (en) 2008-05-06 2012-10-02 International Business Machines Corporation Performing caller based routing of a phone call
US9049293B2 (en) * 2008-05-06 2015-06-02 International Business Machines Corporation Performing proximity based routing of a phone call
ATE551616T1 (de) * 2008-08-27 2012-04-15 Mitsubishi Electric Corp Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des standorts eines geräts in einem netz
US8908586B2 (en) * 2009-03-10 2014-12-09 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and arrangement for DL-OTDOA (downlink observed time difference of arrival) positioning in a LTE (long term evolution) wireless communications system
US9002354B2 (en) * 2009-06-12 2015-04-07 Google Technology Holdings, LLC Interference control, SINR optimization and signaling enhancements to improve the performance of OTDOA measurements
US8730932B2 (en) * 2009-08-05 2014-05-20 Andrew Llc System and method for hybrid location in a CDMA 2000 network
WO2011016806A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Andrew Llc System and method for hybrid location in a umts network
WO2011073830A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Nokia Corporation Apparatus and method for determining a location of wireless communication devices
KR101310901B1 (ko) * 2009-12-15 2013-09-25 한국전자통신연구원 셀룰러 시스템에서 전송전력 제어방법
WO2012023893A1 (en) * 2010-08-16 2012-02-23 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Positioning node, user equipment and methods therein
GB2485387B (en) * 2010-11-12 2013-10-02 Intellectual Ventures Holding 81 Llc Wireless communication system, communication unit, and method for scheduling
CN103548400B (zh) 2011-03-31 2017-04-05 爱立信(中国)通信有限公司 用于估计蜂窝网络中的定时偏移差的方法和装置
US20120257614A1 (en) * 2011-04-06 2012-10-11 Tom Chin Method and apparatus for deriving fine timing to assist position acquisition in a communication network
US9031033B2 (en) * 2011-09-27 2015-05-12 Apple Inc. Wireless radio access network control channel capacity management
GB2497802A (en) 2011-12-22 2013-06-26 Renesas Mobile Corp Position determination
CN103841636A (zh) * 2012-11-23 2014-06-04 华为技术有限公司 定位用户设备的方法、用户设备和基站
WO2015145217A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Observed time difference of arrival angle of arrival discriminator
TWI555998B (zh) 2015-06-26 2016-11-01 Ecolux Holding Co Ltd A positioning system and method
JP2017166856A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 富士通株式会社 無線測位のための情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
CN108896960B (zh) * 2018-06-26 2022-08-23 四川中电昆辰科技有限公司 定位系统及路径引导系统及其方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002049379A1 (en) * 2000-12-14 2002-06-20 Pulse-Link, Inc. Use of third party ultra wideband devices to establish geo-positional data
TW494699B (en) * 2000-01-13 2002-07-11 Ericsson Telefon Ab L M Method and devices for improved handover procedures in mobile communication systems
US20020094820A1 (en) * 2000-12-19 2002-07-18 Nokia Networks Oy Network-based method and system for determining a location of user equipment in CDMA networks

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9717844D0 (en) * 1997-08-23 1997-10-29 The Technology Partnership Plc Improvements in,or relating to,digital cellular radio communication networks
US6108558A (en) * 1998-04-21 2000-08-22 Motorola, Inc. Method for calculating a location of a remote Unit utilizing observed time difference (OTD) and real time difference (RTD) measurements.
US6266014B1 (en) * 1998-10-09 2001-07-24 Cell-Loc Inc. Methods and apparatus to position a mobile receiver using downlink signals part IV
US6453168B1 (en) * 1999-08-02 2002-09-17 Itt Manufacturing Enterprises, Inc Method and apparatus for determining the position of a mobile communication device using low accuracy clocks
ITBO20000676A1 (it) 2000-11-20 2002-05-20 Gd Spa Involucro di tipo rigido a coperchio incernierato per articoli da fumo
GB2372404B (en) * 2001-02-16 2003-04-09 Ericsson Telefon Ab L M Telecommunications system
US20030164794A1 (en) * 2002-03-04 2003-09-04 Time Domain Corporation Over the horizon communications network and method
GB2387072B (en) 2002-03-28 2004-09-22 Motorola Inc Mobile communication stations, methods and systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW494699B (en) * 2000-01-13 2002-07-11 Ericsson Telefon Ab L M Method and devices for improved handover procedures in mobile communication systems
WO2002049379A1 (en) * 2000-12-14 2002-06-20 Pulse-Link, Inc. Use of third party ultra wideband devices to establish geo-positional data
US20020094820A1 (en) * 2000-12-19 2002-07-18 Nokia Networks Oy Network-based method and system for determining a location of user equipment in CDMA networks

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Publication number Publication date
TWI257258B (en) 2006-06-21
WO2004012375A3 (en) 2004-04-01
TW200509720A (en) 2005-03-01
US8280412B2 (en) 2012-10-02
US20040023671A1 (en) 2004-02-05
EP1527631A2 (en) 2005-05-04
TW200950551A (en) 2009-12-01
TW200404467A (en) 2004-03-16
EP1527631A4 (en) 2009-04-15
AU2003254062A1 (en) 2004-02-16
AU2003254062A8 (en) 2004-02-16
WO2004012375A2 (en) 2004-02-05

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