專利名稱：用于在無線網(wǎng)絡中提供地理位置有關信息的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及第一節(jié)點中的方法和設備。更具體地說，本發(fā)明涉及用于在無線通信 系統(tǒng)中獲得時序估計的改進機制。
背景技術：
目前，標準化和商用部署的無線電接入技術在激增。此類無線電接入技術包括全 球移動通信系統(tǒng)(GSM)、GSM演進的增強型數(shù)據(jù)率(EDGE)、通用分組無線電系統(tǒng)(GPRS)和 碼分多址(WCDMA)、長期演進(LTE)系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、CDMA 2000及其它。包括這些或其它技術的無線通信系統(tǒng)中的定位能夠以許多不同的方式來執(zhí)行。一 個典型的方案是提供定位請求。如果定位信息尚未可用，則可執(zhí)行某種測量，并且可將定位 數(shù)據(jù)報告給負責實際定位的節(jié)點。指紋識別定位算法通過為覆蓋無線電接入網(wǎng)絡的精細坐標格網(wǎng)的每個點創(chuàng)建無 線電指紋來操作。指紋例如可包括終端在每個格網(wǎng)點中檢測到的小區(qū)ID或由終端在每個 格網(wǎng)點中執(zhí)行的相對于多個無線電基站的量化路徑損耗或信號強度測量。無論何時位置請求到達定位方法，均可基于需要測量的各種參數(shù)來計算無線電指 紋。之后，查找并報告對應的格網(wǎng)點。這要求該點是獨特的。此方案有關的一個主要問題 是在創(chuàng)建指紋識別數(shù)據(jù)庫時需要執(zhí)行廣泛測量。不過，用于生成指紋位置的一個可能方案 可以是執(zhí)行一次廣泛測量操作，該操作為無線電接入網(wǎng)絡的所有坐標格網(wǎng)點重復執(zhí)行指紋 識別無線電測量。然而，此方案包括的缺點是變成特別大量，對小型蜂窩網(wǎng)絡也是如此。此 外，無線電指紋在某些時刻是例如信號強度和路徑損耗，其對終端的方向敏感，這實際上對 手持式終端特別麻煩。對于精細格網(wǎng)，指紋位置的準確度因而變得高度不確定。此外，用于生成指紋位置的某些方案可能產生不符合今天的可用標準的定位數(shù) 據(jù)。不同標準的更新是一個既耗時又復雜的任務，并且盡快使用新定位方法的請求使得改 進的實現(xiàn)倉促進行。因此，一個常見的問題是為了允許不同改進定位方法的實現(xiàn)，定位數(shù)據(jù) 的報告必須根據(jù)新制造商特定的非標準協(xié)議來執(zhí)行，這又限制了對其中所有零件由相同制 造商來提供的系統(tǒng)的使用。此外，在LTE中沒有明確針對定位定義的測量。由于LTE中使用的調制方案和序 列不同于WCDMA，因此，WCDMA中使用的測量和定位過程不能在LTE中使用。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是在無線通信系統(tǒng)中提供一種用于獲得時序估計的改進機 制。根據(jù)第一方面，此目的通過一種在第一節(jié)點中用于提供地理位置有關信息的方法 而得以實現(xiàn)。第一節(jié)點和第二節(jié)點包括在無線通信系統(tǒng)內。第一節(jié)點和第二節(jié)點適用于交 換無線信號。該方法包括從第二節(jié)點接收信號。通過使用循環(huán)相關器，檢測到來自第二節(jié) 點的已通過第一信道路徑傳播的接收信號的部分。計算與來自第二節(jié)點的通過第一信道路徑接收的信號的該部分的傳播時間相關聯(lián)的時序估計。因此，提供了計算的時序估計，該時 序估計要在確定地理位置時使用。根據(jù)第二方面，此目的也通過一種第一節(jié)點中的設備而得以實現(xiàn)。該設備配置成 提供地理位置有關信息。第一節(jié)點和第二節(jié)點包括在無線通信系統(tǒng)內。第一節(jié)點和第二節(jié) 點也適用于交換無線信號。該設備包括接收單元。接收單元適用于接收來自第二節(jié)點的信 號。該設備還包括檢測單元。檢測單元適用于使用循環(huán)相關器來檢測來自第二節(jié)點的已通 過第一信道路徑傳播的接收信號的部分。此外，該設備包括計算單元。計算單元適用于計算 與來自第二節(jié)點的通過第一信道路徑接收的信號的該部分的傳播時間相關聯(lián)的時序估計。 另外，該設備還包括提供單元。提供單元適用于提供計算的時序估計以便在確定第二節(jié)點 的地理位置時使用。由于在為具有良好或理想周期自相關函數(shù)(ACF)的信號計算時序估計時使用循 環(huán)相關器，因此，獲得了精確的時間測量。精確的時間測量可用于生成適當和獨特的演進通 用地面無線電接入網(wǎng)絡E-UTRAN無線電指紋，且涉及的開銷信令極低。因此，提供了用于獲 得時序估計的改進機制。通過使用循環(huán)相關器，計算具有更低側瓣和更窄主瓣的周期ACF而不是非周期 ACF。這些屬性導致獲得的時序估計的增加準確度。


現(xiàn)在將參照附圖，更詳細地描述本發(fā)明，其中圖1是示出根據(jù)一些實施例的無線通信系統(tǒng)的示意框圖。圖2是示出根據(jù)一些實施例的無線通信系統(tǒng)的示意框圖。圖3是示出根據(jù)一些實施例的基站的示范組件的示意框圖。圖4A是示出根據(jù)一些實施例的用戶設備的示范組件的示意框圖。圖4B是示出根據(jù)一些實施例的用戶設備的示意框圖，其中，用戶設備實施為蜂窩 電話。圖5是示出無線通信網(wǎng)絡中從用戶設備到基站的演進通用地面無線電接入網(wǎng)絡 (E-UTRAN)無線電指紋的上行鏈路傳送的示意框圖。圖6是示出定位節(jié)點執(zhí)行無線電指紋查找后在無線通信網(wǎng)絡中來自基站的用戶 設備地理位置的下行鏈路傳送的示意框圖。圖7A是示出在LTE中用于同步信號的序列t (η)的示意圖。圖7Β是示出在LTE中用于參考信號的序列t (η)的示意圖。圖8是示出第一節(jié)點中本方法的實施例的示意流程圖。圖9是示出根據(jù)一些實施例的第一節(jié)點中的設備的示意框圖。
具體實施例方式本發(fā)明被定義為定位節(jié)點中的方法和設備，及用戶設備中的方法和設備，它們可 在下述實施例中實行。然而，本發(fā)明可以在許多不同的形式中實施，并且不應視為限于本文 所述的實施例；相反，這些實施例的提供使得此公開將全面和完整，并且將本發(fā)明的范圍充 分傳達給本領域的技術人員。應理解的是，本發(fā)明并無意將定位節(jié)點中的本方法和設備以及用戶設備中的方法和設備限于公開的任何特定形式，相反，定位節(jié)點中的本方法和設備 以及用戶設備中的本方法和設備要涵蓋落在如權利要求定義的本發(fā)明的范圍內的所有修 改、等同和備選。從結合附圖考慮的下面詳細說明中將明白本發(fā)明仍有的其它目的、優(yōu)點和特征。 然而，應理解的是，附圖的設計只是為了說明的目的，而不是作為本發(fā)明的限制的定義，對 于本發(fā)明的限制的定義應對隨附權利要求進行參照。還應理解的是，圖形不一定按比例繪 制，并且除非另外指出，否則它們僅僅旨在從概念上示出本文中所述的結構和過程。圖1是示出根據(jù)一些實施例的示范無線通信系統(tǒng)100的示意框圖。無線通信系統(tǒng) 100包括第一節(jié)點110、第二節(jié)點120、130、定位節(jié)點140及連接到網(wǎng)絡135的地理信息系統(tǒng) (GIS)服務器150。取決于例如使用的無線電接入技術和術語，第一節(jié)點110也可稱為例如基站、接 入點、節(jié)點B、演進節(jié)點B(eN0de B)和/或基站收發(fā)信臺、接入點基站、基站路由器等。在剩 下的描述中，術語“基站”將用于第一節(jié)點110以便有利于理解本方法和設備。第二節(jié)點120、130可由例如用戶設備、無線通信終端、移動蜂窩電話、個人通信系 統(tǒng)終端、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計算機、計算機來表示，或者能夠管理無線電資源的任 何其它種類的裝置可以無線地與網(wǎng)絡135內的基站110進行通信。個人通信系統(tǒng)終端可 將蜂窩無線電話和數(shù)據(jù)處理、傳真和數(shù)據(jù)通信能力組合在一起。PDA可包括無線電話、尋呼 機、因特網(wǎng)/內聯(lián)網(wǎng)接入裝置、web瀏覽器、管理器(organizer)、日歷和/或全球定位系統(tǒng) (GPS)接收器。一個或多個第二節(jié)點120、130可指“普適計算”裝置。在一些實現(xiàn)中，第二 節(jié)點120、130可由連接到公共交換電話網(wǎng)絡的電話來表示。然而，在剩下的描述中，術語 “用戶設備”將一直用于第二節(jié)點120、130以便有利于理解本方法和設備。用戶設備120可經(jīng)無線通信系統(tǒng)100中的網(wǎng)絡135與另一用戶設備130或未示出 的其它裝置進行通信。在一個實現(xiàn)中，用戶設備120可經(jīng)充當用戶設備120與用戶設備130之間的中間 裝置的一個或多個其它節(jié)點，與用戶設備130進行通信。例如，如圖1中所示，可包括無線 基站功能性的基站110-1可駐留作為網(wǎng)絡135的中間組件，可用于促進用戶設備120與130 或用戶設備120、130與定位節(jié)點140或GIS服務器150之間的端對端通信。另外的基站 110-2到110-n可包括在網(wǎng)絡135內?；?10-1到110-n可經(jīng)相應無線鏈路與相應用戶設備120、130接口，例如，基站 110-1可與用戶設備120接口，并且除其它功能外，可執(zhí)行媒體接入控制(MAC)和無線電鏈 路控制(RLC)。定位節(jié)點140可確定無線通信系統(tǒng)100中用戶設備120、130的位置。定位節(jié)點 140可與無線電指紋數(shù)據(jù)庫160相關聯(lián)，該數(shù)據(jù)庫存儲從演進通用地面無線電接入網(wǎng)絡 (E-UTRAN)和/或無線電接入技術間(IRAT)測量數(shù)據(jù)得到的無線電指紋。數(shù)據(jù)庫160可駐 留在定位節(jié)點140的內部或外部。備選的是，根據(jù)一些實施例，數(shù)據(jù)庫160可遠程連接到定 位節(jié)點140?？山Y合在執(zhí)行E-UTRAN和/或IRAT測量的相同地理位置獲得的精確地理位置 數(shù)據(jù)，例如，GPS地理位置數(shù)據(jù)，將E-UTRAN和/或IRAT測量數(shù)據(jù)提供到定位節(jié)點140。此 外，定位節(jié)點140可將精確的地理位置數(shù)據(jù)組織成具有相同或類似無線電指紋的簇。定位 節(jié)點140可還確定每個簇的簇邊界，并在無線電指紋數(shù)據(jù)庫160中存儲簇邊界信息、相關聯(lián)
6無線電指紋及精確的地理位置數(shù)據(jù)。定位節(jié)點140可在以后從用戶設備120或用戶設備130 接收E-UTRAN和/或IRAT無線電指紋測量數(shù)據(jù)，并且可執(zhí)行到無線電指紋數(shù)據(jù)庫160中的 查找以識別存儲在數(shù)據(jù)庫160中匹配收到的E-UTRAN和/或IRAT無線電指紋測量數(shù)據(jù)的 無線電指紋，以及檢索存儲在數(shù)據(jù)庫160中對應于匹配的無線電指紋的精確地理位置。定 位節(jié)點140可將此地理位置提供到發(fā)送無線電指紋測量數(shù)據(jù)的用戶設備120，130，或例如 諸如急救中心或報警電話中心等其它目的地。GIS服務器150可包括提供地理映射服務或有關映射服務的一個或多個服務器實 體。GIS服務器150可從定位節(jié)點140或從用戶設備120，130接收與用戶設備120，130有 關的地理位置數(shù)據(jù)，并且可將收到的地理位置數(shù)據(jù)映射到物理坐標或物理地址，或者借助 于地理位置數(shù)據(jù)來執(zhí)行其它映射有關服務。網(wǎng)絡135可包括任何類型的一個或多個網(wǎng)絡，包括局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、城 域網(wǎng)(MAN)、諸如公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN)或公共陸地移動網(wǎng)絡(PLMN)等電話網(wǎng)絡、衛(wèi)星 網(wǎng)絡、內聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)或這些或其它網(wǎng)絡的組合。PLMN可還包括分組交換子網(wǎng)絡，例如，諸如 通用分組無線電服務(GPRS)、蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)(CDPD)或移動IP網(wǎng)絡。在無線通信系統(tǒng)100中，可特別有利地使用本解決方案，其中，可能在接收器中計 算周期相關，這通常要求循環(huán)前綴，以及其中，無線通信系統(tǒng)100應用帶有理想周期相關屬 性的序列。僅舉一個示例，用于無線通信系統(tǒng)100內無線通信的無線電接入技術可包括諸如 長期演進(LTE)等無線電接入技術。將理解的是，圖1中所示組件的數(shù)量只是示范。具有組件的更多、更少或不同布置 的其它配置可以實現(xiàn)。另外，在一些實施例中，圖1中一個或多個組件可執(zhí)行描述為正在由 圖1中一個或多個其它組件執(zhí)行的一個或多個任務。圖2示出圖1的無線通信系統(tǒng)100的實施例，其中，無線通信系統(tǒng)100包括PLMN。 PLMN可實現(xiàn)長期演進(LTE)系統(tǒng)架構。如圖2中所示，用戶設備120、130可包括經(jīng)PLMN相 互通信的蜂窩無線電話。PLMN可包括多個基站110-1到110-n及其相關聯(lián)天線陣列和一個 或多個網(wǎng)關(GW)210。網(wǎng)關210可連接到無線通信系統(tǒng)100的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(PDN) 220。此 外，PDN 220可還連接到定位節(jié)點140和GIS服務器150。PDN 220可包括任何類型的分組 交換網(wǎng)絡，如因特網(wǎng)?；?10-1到110-n可經(jīng)相應無線鏈路與相應用戶設備120、130接口，例如，基站 110-1可與用戶設備120接口，并且除其它功能外，可執(zhí)行媒體接入控制(MAC)和無線電鏈 路控制(RLC)。例如，基站110-1可接收來自用戶設備120的數(shù)據(jù)傳送，并且可將那些數(shù)據(jù) 傳送轉發(fā)到網(wǎng)關210。網(wǎng)關210可經(jīng)PDN 220將從相應基站110收到的數(shù)據(jù)傳送路由到另 一基站110，或者到定位節(jié)點140或GIS服務器150。網(wǎng)關210可還將經(jīng)PDN 220從定位節(jié) 點140或GIS服務器150收到的數(shù)據(jù)傳送路由到與目的地用戶設備120、130相關聯(lián)的相應 基站110-1到110-n。雖然定位節(jié)點140在圖2中示為通過PDN 220連接到PLMN，但在其 它實現(xiàn)中，定位節(jié)點140可作為PLMN的組件駐留，例如，內部連接到PLMN而不必穿過PDN 220來消息傳遞。圖3示出基站110的一個示范實現(xiàn)?；?10可包括例如收發(fā)器305、處理單元 310、存儲器315、接口 320及總線325。定位節(jié)點140和GIS服務器150也可類似地配置；然而，根據(jù)一些實施例，定位節(jié)點140和GIS服務器150可不包括收發(fā)器305。收發(fā)器305可包括收發(fā)器電路，用于經(jīng)一個或多個天線使用射頻信號來傳送和/ 或接收符號序列。一個或多個天線可包括單個天線或天線陣列，并且可包括定向和/或全 向天線。收發(fā)器305可另外包括可執(zhí)行各種不同演進通用地面無線電接入網(wǎng)絡(E-UTRAN) 無線電指紋測量的一個或多個測量的測量電路，例如，諸如測量在基站110-1的演進通用 地面無線電接入(E-UTRA)上行鏈路參考信號(UL RS)接收功率。處理單元310可包括處理器、微處理器或可解釋和執(zhí)行指令的處理邏輯。此處，處 理單元310可執(zhí)行基站110的所有數(shù)據(jù)處理功能。存儲器315可提供數(shù)據(jù)和指令的永久 性、半永久性或臨時工作存儲以便由處理單元310在執(zhí)行裝置處理功能中使用。此外，存儲 器315可包括主要存儲存儲器單元，例如處理器寄存器、高速緩存存儲器、隨機存取存儲器 (RAM)或類似物。然而，在一些實施例中，存儲器單元315可包括次要存儲器單元，例如只讀 存儲器(ROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、可編程只讀存儲器(PROM)或可擦除 可編程只讀存儲器(EPROM)或硬盤驅動器。然而，在一些實施例中，存儲器單元315可包括 離線存儲存儲器單元、閃速存儲器、USB存儲器或存儲器卡。在一些實施例中，存儲器單元 315可還包括網(wǎng)絡附連的存儲(NAS)或實際上任何其它適當?shù)拿襟w，例如，和/或光記錄媒 體及其對應驅動器或能夠保存機器可讀數(shù)據(jù)的任何其它盤、磁帶或媒體。接口 320可包括用于與連接到網(wǎng)關210或另一基站110的鏈路接口的電路?？偩€ 325可將基站110的各種組件305、310、315、320互連以允許組件相互通信。圖3中所示基站110-1的組件的配置只是為了說明的目的。具有組件的更多、更 少或不同布置的其它配置可以實現(xiàn)。圖4A示出與一示范實施例一致的用戶設備120。諸如用戶設備130等其它用戶 設備可類似地配置。用戶設備120可包括收發(fā)器405、處理單元410、存儲器415、輸入裝置 420、輸出裝置425及總線430。收發(fā)器405可包括收發(fā)器電路，用于經(jīng)一個或多個天線使用射頻信號來傳送和/ 或接收符號序列。收發(fā)器405可另外包括測量電路，其可基于例如以下所述的一項或多項 來執(zhí)行各種不同E-UTRAN無線電指紋測量的一個或多個測量信號傳播時間測量值、信號 傳播延遲值、往返時間測量、E-UTRA參考信號接收功率(RSRP)、E-UTRA載波接收信號強度 指示符、(E-UTRA載波RSSI)、E-UTRA參考信號接收質量(RSRQ)。處理單元410可包括中央處理單元(CPU)、處理器、微處理器或可解釋和執(zhí)行指令 的處理邏輯。處理單元410可執(zhí)行用于數(shù)據(jù)的輸入、輸出和處理的所有數(shù)據(jù)處理功能，包括 數(shù)據(jù)緩沖和裝置控制功能，如呼叫處理控制、用戶接口控制或諸如此類。存儲器415可提供數(shù)據(jù)和指令的永久性、半永久性或臨時工作存儲以便由處理單 元410在執(zhí)行裝置處理功能中使用。存儲器415可包括ROM、RAM、大容量存儲裝置，例如磁 和/或光記錄媒體及其對應驅動器和/或其它類型的存儲器單元。輸入裝置420可包括用 于數(shù)據(jù)輸入用戶設備120的機制。小鍵盤可允許數(shù)據(jù)由用戶手動輸入到用戶設備120中。 麥克風可包括用于將音頻輸入轉換成電信號的機制。顯示單元可包括屏幕顯示器，該顯示 器可提供用戶接口，例如，能由用戶用于選擇裝置功能的圖形用戶接口。顯示單元的屏幕顯 示器可包括任何類型的視覺顯示器，例如，諸如液晶顯示器(LCD)、等離子屏幕顯示器、發(fā)光 二極管(LED)顯示器、陰極射線管(CRT)顯示器、有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器等。
輸出裝置425可包括用于輸出音頻、視頻和/或硬拷貝格式的數(shù)據(jù)的機制。例如， 輸出裝置425可包括揚聲器(未示出)，揚聲器包括用于將電信號轉換成音頻輸出的機制。 輸出裝置425可還包括向用戶顯示輸出數(shù)據(jù)的顯示單元。例如，顯示單元可提供向用戶顯 示輸出數(shù)據(jù)的圖形用戶接口?？偩€430可將用戶設備120的各種組件互連以允許組件相互
ififn。圖4A中所示的用戶設備120的組件的配置只是為了說明的目的。具有組件的更 多、更少或不同布置的其它配置可以實現(xiàn)。例如，在一些實現(xiàn)中，用戶設備120可包括或連 接到GPS位置測量裝置。圖4B示出用戶設備120的一示范實現(xiàn)，其中，用戶設備120包括蜂窩無線電話。如 圖4B中所示，用戶設備120可包括麥克風435 (例如輸入裝置420的麥克風)，用于將音 頻信息輸入用戶設備120 ；揚聲器440 (例如輸出裝置425的揚聲器)，用于提供來自無線電 話的音頻輸出；小鍵盤445(例如輸入裝置420的小鍵盤)，用于手動輸入數(shù)據(jù)或選擇電話 功能以及顯示器450 (例如輸入裝置420或輸出裝置425的顯示器)，其可在視覺上向用戶 顯示數(shù)據(jù)和/或可提供用戶接口，用戶可使用該接口來輸入數(shù)據(jù)或選擇電話功能(結合小 鍵盤445)。時間測量本測量解決方案可用于執(zhí)行多個時序測量。時序估計又可用于例如生成無線電指 紋以用于地理定位的目的。此類時序估計的一個示例是到達時間時間差，這是通過相應服務于目標小區(qū)與用 戶設備之間的信道的第一路徑接收的兩個信號之間的時間差。其它示例是用戶設備RX-TX 時間差、基站往返時間和/或傳播延遲。到達時間時間差是通過相應服務于目標小區(qū)與用戶設備之間的信道的第一路徑 接收的相同種類的兩個信號之間的時間差。此測量可在用戶設備120中執(zhí)行。用戶設備RX-TX時間差是已通過第一信道路徑傳播的接收信號的該部分的開始 與響應此接收信號的信號傳送的開始之間的時間差。此測量可在用戶設備120中執(zhí)行。往返時間是閉合電路上信號躍遷(transit)的經(jīng)過時間或信號到遠程節(jié)點并再 返回的經(jīng)過時間。因此，往返時間是信號傳送的開始與已通過第一信道路徑傳播的接收信 號的該部分的估計開始之間的時間差。此測量可在基站110中執(zhí)行。傳播延遲可通過使用RTT測量和RX-TX時間差測量來計算。基站110能夠計算傳 播延遲，并因此計算基站Iio與用戶設備120之間的距離。時序估計的計算將在后面的描述中更詳細地解釋。計算的時序估計隨后可提供以用于在確定地理位置數(shù)據(jù)時使用。根據(jù)一些實施 例，計算的時序估計可發(fā)送到用戶設備120。根據(jù)一些實施例，計算的時序估計可發(fā)送到包 括在無線通信系統(tǒng)100內的定位節(jié)點140。在LTE中，OFDMA在下行鏈路中使用，SC-FDMA在上行鏈路中使用。在兩個傳送方 向中，可應用循環(huán)前綴，只要無線信道的延遲張開(delay spread)適合于循環(huán)前綴，并且同 步足夠準確，循環(huán)前綴便在一個OFDMA或SC-FDMA符號的持續(xù)時間內，將如無線信道執(zhí)行的 線性卷積變換為循環(huán)卷積。LTE中使用的許多序列(例如，諸如用于參考信號、同步信號、隨機接入前同步碼等的序列)具有良好或理想的周期ACF屬性。通過使用例如頻率域相關器等循環(huán)相關器來 執(zhí)行用于定位的時序測量，可更好地利用極佳的相關屬性。LTE中的序列根據(jù)用于執(zhí)行時序測量的本解決方案，利用跨分配的副載波具有平坦譜的LTE中 的任何序列可以是一個優(yōu)點。在下行鏈路中，根據(jù)一些實施例，可使用同步信道和/或解調參考信號。同步信道 可基于映射到頻率域中相鄰副載波WhdofT-Chu (ZC)或m序列。這些序列具有跨分配的 副載波的平坦譜。對于解調參考信號，單位序列(unitary sequence)映射到頻率域中的每 第K個副載波。對于LTE中的上行鏈路傳送，根據(jù)一些實施例，跨分配的副載波具有平坦譜的一 些序列可用于執(zhí)行時序測量。此類序列的一些非限制性示例是隨機接入前同步碼、解調參 考信號和探測參考信號。上行鏈路傳送因此可包括基于時間域中的hdoff-Chu序列的隨機接入前同步 碼。隨機接入前同步碼在時間域中定義，并且基于^idoff-Chu序列。由于^idoff-Chu 序列的特殊屬性，通過DFT變換的hdof f-Chu序列也是hdof f-Chu序列。因此，由于 hdoff-Chu序列的屬性，在應用離散傅立葉變換(DFT)預編碼后，隨機接入前同步碼保持 其譜平坦度屬性，并因此具有跨分配的副載波的平坦譜。隨機接入信號可映射到相鄰副載 波。上行鏈路傳送可還基于解調參考信號。那些信號包括映射到頻率域中連續(xù)副載波的單 位序列。這些序列具有跨分配的副載波的平坦譜。此外，上行鏈路傳送可基于探測參考信 號。這些信號包括映射到頻率域中副載波的單位序列。副載波映射可以是局部化或分布的。 這些序列具有跨分配的副載波的平坦譜。圖5是示出無線網(wǎng)絡135的小區(qū)510中從用戶設備120到基站110的E-UTRAN無 線電指紋測量數(shù)據(jù)的上行鏈路傳送的圖形。在小區(qū)510中的某個位置點，用戶設備120可 執(zhí)行一個或多個E-UTRA和/或RAT間(IRAT)測量，并且可將那些測量的結果作為E-UTRAN 無線電指紋測量數(shù)據(jù)520發(fā)送到基站110-1。E-UTRAN無線電指紋測量數(shù)據(jù)520可基于以 下測量的一項或多項信號傳播時間測量值、到達時間、到達時間時間差、RX-TX時間差、在 用戶設備120測量的E-UTRA參考信號接收功率(RSRP)、在用戶設備120測量的E-UTRA載 波RSSI、在用戶設備120測量的E-UTRA RSRQ。在其它實施例中，E-UTRAN無線電指紋測量數(shù)據(jù)520可包括另外的或備選的測量。 當基站110-1接收E-UTRAN無線電指紋測量數(shù)據(jù)520時，基站110-1可例如經(jīng)GW 210和 PDN 220將數(shù)據(jù)520轉發(fā)到定位節(jié)點140，以用于基于無線電指紋測量數(shù)據(jù)520的地理位置確定。由于可用更高準確度來測量時序估計值，因此，本方法和設備可對計算例如信號 傳播時間測量值、信號傳播延遲值、往返時間測量、到達時間、RX-TX時間差等的時序估計特 別有用。因此，增強了為每個地理位置生成獨特的無線電指紋的能力。圖6是示出在定位節(jié)點140執(zhí)行無線電指紋查找后小區(qū)510中用戶設備120的 地理位置530從基站110到用戶設備120的下行鏈路傳送的圖形?；?10可經(jīng)例如PDN 220和網(wǎng)關210接收來自定位節(jié)點140的地理位置數(shù)據(jù)530，并且可隨后在下行鏈路上將它 傳送到用戶設備120。地理位置數(shù)據(jù)530可包括定位節(jié)點140基于圖5的測量數(shù)據(jù)520所獲得的用戶設備120的準確位置。地理位置數(shù)據(jù)530可包括例如緯度/經(jīng)度坐標、GPS坐 標、物理地址等。用戶設備120中執(zhí)行的時序估計根據(jù)一些實施例，時序測量可在用戶設備120中執(zhí)行。LTE的下行鏈路中使用的調 制方案是0FDMA。假設同步有足夠的準確度，DFT接收器窗口內的接收信號是無線信道的脈 沖響應和傳送序列的循環(huán)卷積。循環(huán)相關器的輸出信號變?yōu)閆iny=Rxx(H) h(n)符號(g).表示循環(huán)卷積，并且Rxx (η)是傳送信號χ (η)的周期ACF。無線信道的脈沖 響應表示為h (η)。如果用戶設備I20已經(jīng)與下行鏈路時序充分同步，則上面的公式可以是有效的。 如果情況不是如此，則能夠設想一個二步驟過程，其中，在第一步驟中，實現(xiàn)足夠良好的同 步，并且在第二步驟中，應用上面概括的循環(huán)過濾。足夠良好在此處表示在循環(huán)前綴內，使 得DFT窗口內的信號是循環(huán)的。通過具有理想周期ACF屬性的序列χ (η)，即，Rxx (η) = δ (η),上述等式精簡為ζ (n) = h (η)循環(huán)相關器的輸出信號現(xiàn)在是無線信道的估計，并且第一路徑的時序能夠檢測 到。為改進估計的質量，可能在借助于相同類型的x(n)或通過帶有理想周期ACF的不同類 型的x(n)獲得的h(n)的多個估計上進行平均。時序估計因而基于估計的脈沖響應的第一 路徑。如果)Ck-X(n)的DFT-是在所有副載波上調制的，則上面的公式是有效的。通常， 情況不是如此，例如，同步信道只跨越系統(tǒng)帶寬的一小部分，參考信號僅在每第K個副載波 上調制等等。更一般地說，假設&的長度為N，并且調制到每第K個副載波上。OFDM解調器的
輸出隨后變?yōu)?br> _(XtHk,k = ko+lK,l = 0,i,K,N-l ~10,k在其它情況下在將副載波k = k0+lK, 1 = 0,1, K，N-I乘以Xk*后(假設序列x(n)有極佳周期 ACF)，得到以下結果
z _[Hk,k = k0 +IK,I =Q,K ,N-I k0,k在其它情況下并且在應用長度MIDFT后，時間域信號變?yōu)閦(n)=IDFT{Zk}=h(n) t(n),n = 0,1, K, M-I序列t (η)是頻率域脈沖串的長度MIDFT變換Tk = δ k0+1K, 1 = 0,1, K, N-I并且能寫為
權利要求
1.一種在第一節(jié)點(110)中用于提供地理位置有關信息的方法，所述第一節(jié)點(110) 和第二節(jié)點(120)包括在無線通信系統(tǒng)(100)內并適用于交換無線信號，所述方法特征在 于以下步驟接收(802)來自所述第二節(jié)點(120)的信號，通過使用循環(huán)相關器，檢測(80 來自所述第二節(jié)點(120)的已通過第一信道路徑傳 播的所接收的信號的部分，計算(804)與來自所述第二節(jié)點(120)的通過所述第一信道路徑接收的所述信號的所 述部分的傳播時間相關聯(lián)的時序估計，以及提供(80 所計算的時序估計，以在確定所述地理位置時使用。
2.如權利要求1所述的方法，還包括以下步驟發(fā)送(801)信號到所述第二節(jié)點(120)。
3.如前面權利要求1-2的任一項所述的方法，其中要計算的所述時序估計包括以下 任何參數(shù)到達時間、到達時間時間差、往返時間、單向信號傳播延遲、用戶設備RX-TX時間差。
4.如前面權利要求1-3的任一項所述的方法，其中提供(80 所計算的時序估計的步 驟包括將所計算的時序估計發(fā)送到所述第二節(jié)點(120)以便由所述第二節(jié)點(120)在確定 所述地理位置時使用。
5.如前面權利要求1-4的任一項所述的方法，其中提供(805)所計算的時序估計的 步驟包括將所計算的時序估計發(fā)送到定位節(jié)點(140)，所述時序估計將由所述定位節(jié)點 (140)在確定所述地理位置時使用。
6.如前面權利要求1-5的任一項所述的方法，其中從所述第二節(jié)點(120)接收(802) 的所述信號是在傳送器至少在分配的副載波中跨分配的頻率具有恒定幅度的信號。
7.如前面權利要求1-6的任一項所述的方法，其中從所述第二節(jié)點(120)接收(802) 的所述信號是以下組中的任何信號類型參考信號、隨機接入信號、同步信號。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述參考信號是解調參考信號或探測參考信號。
9.如前面權利要求1-8的任一項所述的方法，其中所述第一節(jié)點(110)由基站表示，并 且所述第二節(jié)點(120)由用戶設備表示，并且所述地理位置有關信息涉及由所述用戶設備 表示的所述第二節(jié)點(120)。
10.如前面權利要求1-8的任一項所述的方法，其中所述第一節(jié)點(110)由用戶設備表 示，并且所述第二節(jié)點(120)由基站表示，并且所述地理位置有關信息涉及由所述用戶設 備表示的所述第一節(jié)點(110)。
11.一種在第一節(jié)點(110)中用于提供地理位置有關信息的設備(900)，所述第一節(jié)點 (110)和第二節(jié)點(120)包括在無線通信系統(tǒng)(100)內并適用于交換無線信號，所述設備 (900)特征在于接收單元(902)，適用于接收來自所述第二節(jié)點(120)的信號，檢測單元(903)，適用于使用循環(huán)相關器來檢測來自所述第二節(jié)點(120)的已通過第 一信道路徑傳播的所接收的信號的部分，計算單元(904)，適用于計算與來自所述第二節(jié)點(120)的通過所述第一信道路徑接 收的所述信號的所述部分的傳播時間相關聯(lián)的時序估計，以及提供單元(905)，適用于提供所計算的時序估計，以在確定所述第二節(jié)點(120)的地理 位置時使用。
全文摘要
在第一節(jié)點中用于提供地理位置有關信息的方法和設備。第一節(jié)點和第二節(jié)點包括在無線通信系統(tǒng)內。第一節(jié)點和第二節(jié)點適用于交換無線信號。該方法包括從第二節(jié)點接收信號。通過使用循環(huán)相關器，檢測到來自第二節(jié)點的已通過第一信道路徑傳播的接收信號的部分。計算與來自第二節(jié)點的通過第一信道路徑接收的信號的該部分的傳播時間相關聯(lián)的時序估計。因此，提供了計算的時序估計，該時序估計要在確定地理位置時使用。
文檔編號H04W64/00GK102077663SQ200880130117
公開日2011年5月25日 申請日期2008年6月24日 優(yōu)先權日2008年6月24日
發(fā)明者D·格斯坦伯格, M·伊斯拉爾森, M·卡茲米, R·巴爾德邁爾, T·維格倫 申請人:愛立信電話股份有限公司