用于無線傳輸系統(tǒng)上的用戶設(shè)備位置確定的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2010年2月5日申請?zhí)枮?01080015285. 6(國際【申請?zhí)枴縋CT/ US2010/000446)發(fā)明名稱為"用于無線傳輸系統(tǒng)上的用戶設(shè)備位置確定的方法和系統(tǒng)"的 發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本申請一般地涉及無線通信技術(shù)，并特別地涉及使用定位基準(zhǔn)信號來確定用戶設(shè) 備的位置。
【背景技術(shù)】
[0003] 存在對移動無線運(yùn)營商提供語音和高速數(shù)據(jù)服務(wù)的日益增加的需求，并且同時， 移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商希望每個基站支持更多的用戶以降低整體網(wǎng)絡(luò)成本并使得服務(wù)對于訂戶 而言更加可承受。結(jié)果，需要使得能夠?qū)崿F(xiàn)到用戶設(shè)備的更高數(shù)據(jù)速率和更高容量的無線 系統(tǒng)。然而，用于無線服務(wù)的可用頻譜是有限的，并且增加固定帶寬內(nèi)的業(yè)務(wù)的在先努力已 增加了系統(tǒng)中的干擾并降級信號質(zhì)量。
[0004] 已在正交頻分多址（OFDMA)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)各種方案以增加系統(tǒng)性能。類似于多輸入 多輸出（MMO)、正交頻分復(fù)用（OFDM)和高級錯誤控制代碼的技術(shù)提高每鏈路吞吐量，但這 些技術(shù)未解決在通信網(wǎng)絡(luò)中遇到的所有問題。
[0005] 無線通信網(wǎng)絡(luò)通常被劃分成小區(qū)，每個小區(qū)進(jìn)一步被劃分成小區(qū)扇區(qū)。在每個小 區(qū)中提供了基站收發(fā)單元以使得能夠?qū)崿F(xiàn)與位于小區(qū)站點(diǎn)（Site)位置內(nèi)的移動站的無線 通信。從用戶設(shè)備所在的小區(qū)站點(diǎn)上的小區(qū)站點(diǎn)基站收發(fā)機(jī)（eNodeB或服務(wù)小區(qū)站點(diǎn)）傳 送基準(zhǔn)信號，以及從位于服務(wù)小區(qū)站點(diǎn)周圍的各種鄰居小區(qū)站點(diǎn)（鄰居小區(qū)站點(diǎn)）上的基 站收發(fā)機(jī)傳送基準(zhǔn)信號。
[0006] 基準(zhǔn)信號被正交頻分多址（0FDMA)系統(tǒng)（諸如3GPP和LTE移動無線通信系統(tǒng)） 上的用戶設(shè)備用來幫助確定用戶設(shè)備在移動無線通信系統(tǒng)上的位置。在位置分析的一種形 式中，用戶設(shè)備使用從服務(wù)和相鄰小區(qū)站點(diǎn)接收的基準(zhǔn)信號來確定用戶設(shè)備位置以確定從 服務(wù)小區(qū)站點(diǎn)和鄰居小區(qū)站點(diǎn)傳送的基準(zhǔn)信號之間的到達(dá)時間差。通過計(jì)算用于基準(zhǔn)信號 的到達(dá)時間差，用戶設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)上的其它組件能夠執(zhí)行三角測量計(jì)算以準(zhǔn)確地確定用戶設(shè) 備在網(wǎng)絡(luò)上的位置。該位置信息被用來調(diào)整到和來自用戶設(shè)備的傳輸信號的功率，從而減 少與網(wǎng)絡(luò)上的其它信號的干擾，并改善到和來自用戶設(shè)備的信號傳輸?shù)目傮w準(zhǔn)確度。
[0007] 鄰居小區(qū)可聽能力是用戶設(shè)備檢測或"聽到"來自鄰居小區(qū)站點(diǎn)的基準(zhǔn)信號的能 力。然而，來自服務(wù)小區(qū)站點(diǎn)和相鄰小區(qū)站點(diǎn)的基準(zhǔn)信號必須被用戶設(shè)備準(zhǔn)確地檢測或"聽 到"，以便在位置分析中使用。在鄰居小區(qū)可聽能力中遇到的一個問題在用戶設(shè)備位于接近 服務(wù)小區(qū)站點(diǎn)的中心處、使得來自鄰居小區(qū)站點(diǎn)的基準(zhǔn)信號太弱而不能被用戶設(shè)備適當(dāng)檢 測時出現(xiàn)。在這種情況下，來自鄰居小區(qū)站點(diǎn)的基準(zhǔn)信號太弱而使用戶設(shè)備不能準(zhǔn)確地估 計(jì)來自服務(wù)和各種鄰居小區(qū)站點(diǎn)的基準(zhǔn)信號之間的到達(dá)時間差，這妨礙由用戶設(shè)備執(zhí)行的 三角測量位置分析。
[0008] 已知的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)和提議未充分地解決在用戶設(shè)備位于接近服務(wù)小區(qū)站點(diǎn) 的中心處時出現(xiàn)的鄰居小區(qū)可聽能力問題，并且這些已知系統(tǒng)和提議包括以下各項(xiàng)： (1)36??了5 36.133￥8.4.0，"對無線電資源管理的支持的￡-^'狀要求"，（2)36??丁5 36. 214v8. 5. 0, 'E-UTRA :物理層測量'，2008 年 12 月，（3) 3GPP TS 36. 211v8. 5. 0, 'E-UTRA : 物理信道和調(diào)制' 2008年12月，（4)Rl-090053，'改進(jìn)LTE定位服務(wù)的可聽能力'，阿爾卡 特朗訊，RAN155bis，斯洛文尼亞，盧布爾雅那，2009年1月，[1] (5)R1-090321，'用于LTE Re 1-9RANI特定問題的定位支持'，斯洛文尼亞，盧布爾雅那，摩托羅拉，RAN155bis，2009 年1月，[2]以及（6)Rl-090353, '在LTE中的OIDOA上'，斯洛文尼亞，盧布爾雅那，Qualcomm Europe, RANl-55bis，2009 年 1 月[3]〇
[0009] 在上文識別的參考文獻(xiàn)（4)和（6)中，提出了不同的附加基準(zhǔn)信號模式，但是這兩 個提議都未提供用于用戶設(shè)備位于服務(wù)小區(qū)站點(diǎn)附近時的鄰居小區(qū)可聽能力問題的可工 作或改善的解決方案。
[0010] 在上文識別的參考提議（4)中，必須調(diào)度用于傳送新基準(zhǔn)信號RS模式的一個資源 塊（RB)，稱為LCS-RS。然而，用于傳送基準(zhǔn)信號的資源塊B(LCS-RS)的聯(lián)合調(diào)度要求網(wǎng)絡(luò)通 信系統(tǒng)當(dāng)前不支持的各種鄰居小區(qū)站點(diǎn)之間的協(xié)調(diào)。此外，以上參考提議（4)要求小區(qū)站 點(diǎn)是同步的，新的基準(zhǔn)信號LCS-RS模式與小區(qū)特定基準(zhǔn)信號RS相比具有不同的結(jié)構(gòu)，稱為 在當(dāng)前規(guī)范中定義的CRS。最后，除非在網(wǎng)絡(luò)的較大集群內(nèi)廣泛地進(jìn)行協(xié)調(diào)，否則仍可能出 現(xiàn)鄰居小區(qū)的集群之間的沖突。為了實(shí)現(xiàn)由上文參考文獻(xiàn)（4)識別的此提議，要求一種新 類型的基準(zhǔn)信號，其未被當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)識別，并且將需要協(xié)調(diào)系統(tǒng)組件的大規(guī)模同步協(xié)調(diào)。 因此，此提議要求對過于廣泛而不可工作或不實(shí)際的現(xiàn)有系統(tǒng)的修改。
[0011] 相對于上文識別的參考提議（6)，提出的基準(zhǔn)信號（E-IRDL RS)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中的 小區(qū)特定基準(zhǔn)信號（CRS)的結(jié)構(gòu)相比遵循非常不同的結(jié)構(gòu)，這要求在接收機(jī)中引入新的且 復(fù)雜的技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)由上文參考文獻(xiàn)（6)識別的此提議，要求一種新類型的基準(zhǔn)信號，其 未被當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)識別，并且將要求接收機(jī)中的新技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。因此，此提議也要求對過于 廣泛而不可工作或不實(shí)際的現(xiàn)有系統(tǒng)的修改。
[0012] 還在多小區(qū)、多扇區(qū)部署方案中對上文識別的參考提議（4)、（5)和（6)執(zhí)行模擬， 用戶設(shè)備被模擬為以均勻的隨機(jī)性位于服務(wù)小區(qū)站點(diǎn)中。下面示出了用于情況1和3的 3GPP模擬結(jié)果，如在3GPP TS 36. 133v8. 4. 0、"對無線電資源管理的支持的E-UTRA要求"中 所定義的，F(xiàn)DD頻率內(nèi)測量靈敏度要求被設(shè)置為SGH_RP~126dBm。
[0013] 在該模擬中，可以在頻域、時域和/或代碼域中實(shí)現(xiàn)復(fù)用機(jī)制，但是未采用特定的 復(fù)用機(jī)制。然而，該模擬確實(shí)采用了 1、3和6的復(fù)用因數(shù)。如圖1~3所示地捕捉如被每 個UE觀察到的最好的N個鄰居小區(qū)信號的Gil分布并進(jìn)行繪圖。還對來自服務(wù)小區(qū)的信 號的幾何（Gil)分布進(jìn)行繪圖以進(jìn)行比較。
[0014] 在3GPP TS 36. 133v8. 4. 0、"對無線電資源管理的支持的E-UTRA要求"中定義的小 區(qū)可聽能力要求是SCH E =~-6dB。在本模擬研宄中，將可聽能力C/I要求假定為-6、-8 或-10dB。如圖4~6所示，對具有可檢測信號的鄰居小區(qū)的數(shù)目的分布進(jìn)行繪圖。
[0015] 根據(jù)所采取的模擬數(shù)據(jù)，申請人觀察到以下各項(xiàng)：
[0016] ?對于1的復(fù)用因數(shù)而言，UE能夠檢測到3個或更多站點(diǎn)的概率小于20%，即使 當(dāng)ISO = 500m(情況1)時，可聽能力CII閾值也低到-10dB ;
[0017] ?對于3的復(fù)用因數(shù)而言：
[0018] ?在情況1中，UE能夠在CII閾值為-6dB時以約69%、在-8dB上77%以及在-10(18 上85%的概率檢測3個或更多站點(diǎn)；
[0019] ?在情況3中，UE能夠在CII閾值為-6dB時以約48%、在-8dB上62%以及在-10dB 上73%的概率檢測3個或更多站點(diǎn)。
[0020] ?對于6的復(fù)用因數(shù)而言：
[0021] ?在情況1中，UE能夠在CII閾值為-6dB時以約98%的概率檢測3個或更多站 點(diǎn)；以及
[0022] ?在情況3中，UE能夠在CII閾值為-6dB時以約77%、在-8dB上86%以及在-10dB 上92%的概率檢測3個或更多站點(diǎn)。
[0023] 改善服務(wù)小區(qū)站點(diǎn)基準(zhǔn)信號和相鄰小區(qū)站點(diǎn)的時間差計(jì)算方面的準(zhǔn)確度將導(dǎo)致 位置確定的準(zhǔn)確度的改善，這將導(dǎo)致增強(qiáng)的系統(tǒng)性能及到和來自用戶設(shè)備的丟失數(shù)據(jù)和控 制信號的減少。需要在不要求廣泛的系統(tǒng)變更或要求對基準(zhǔn)波段或基準(zhǔn)信號的大規(guī)模變更 的情況下增加三角測量計(jì)算的準(zhǔn)確度。換言之，需要當(dāng)用戶設(shè)備位于服務(wù)小區(qū)站點(diǎn)附近時 的用戶設(shè)備定位分析的準(zhǔn)確度的改善，其中，該改善嘗試在現(xiàn)有部署3GPP和LTE系統(tǒng)的約 束內(nèi)工作，并且不要求廣泛的系統(tǒng)變更