CN102334320A - 定位参考信号 - Google Patents

Abstract

本发明揭示定位参考信号(PRS)的改进的产生和使用。方法产生待用于无线正交频分多路复用(OFDM)通信***中的PRS。根据本发明，所述方法包含以下步骤：-确定用于发射所述PRS的资源元素(RE)的时频图案，其中所述时频图案包含至少两个OFDM符号，以及-针对所述至少两个OFDM符号中的每一个，分别将在所述OFDM符号内的一定数目的所述RE中的每一个RE分配一个值，其中-分配给所述数目个RE的所述值对应于具有等于RE的所述数目的长度的调制序列中的元素，且将用于调制对应于所述OFDM符号内的所述RE的OFDM子载波。

Description

定位参考信号

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的序言中所定义的用于产生用于无线正交频分多路复用(OFDM)通信***中的定位参考信号的方法。

本发明还涉及一种如权利要求18的序言中所定义的接收节点用于检测此通信***中的定时值的方法。

本发明还涉及一种用于发射PRS的方法、一种计算机程序以及一种实施本发明的方法的计算机程序产品。

本发明还涉及一种如权利要求24的序言中所定义的经配置以用于产生用于此通信***中的PRS的实体，且涉及一种如权利要求25的序言中所定义的发射节点。

本发明还涉及一种如权利要求26的序言中所定义的经配置以检测用于确定其在此通信***中的位置的定时值的接收节点。

背景技术

例如长期演进(LTE)***等利用正交频分多路复用(OFDM)的蜂窝***的许多无线通信***中的要求是所述***能够准确地确定例如移动台或用户设备(UE)等接收节点的位置。通常，接收节点的位置由服务小区基于在接收节点处执行的测量来确定。或者，接收节点可基于测量结果来确定其自身的位置。

接收节点处的测量反映接收节点距至少两个相邻小区的距离，所述两个相邻小区的坐标是服务小区已知的。通常，所使用的相邻小区的数目介于3与5之间。

用于确定接收小区位置的常用量度是正从服务小区发射的定位参考信号(PRS)与正由正被选择用于距离测量的其它小区(即相邻小区)发射的PRS之间的到达时间差(TDOA)。由于接收节点与分别用于确定接收节点位置的小区之间的不同距离，来自不同小区的信号将在不同时间到达接收节点。

通常将测得的TDOA Δt_2，1反馈给服务小区，服务小区使用此信息来将接收节点与小区₁之间以及接收节点与小区₂之间的距离差计算为：

Δd_2，1＝c·Δt_2，1＝d₂-d₁，        等式(1)

其中

- c为光速，

- $d_i=\sqrt{{(x_i-x)}^2+{(y_i-y)}^2},$

-(x，y)为接收节点的未知位置，且

-(x_i，y_i)为第i个小区的位置。

如果接收节点检测到K个小区，那么等式1定义(K-1)个非线性等式，其解给出接收节点的未知位置(x，y)。

可通过利用所接收信号与已由服务小区向接收节点指示的所有PRS之间的互相关来检测PRS的到达时间(TOA)。接收节点使所接收信号与之相关的PRS应清楚地一对一地对应于正用于测量的小区集合中的小区的小区ID。

通常，可假定接收节点接收关于其应测量的PRS集合的信息，即接收节点从其接收信号的小区集合以及这些信号的相对发射时序。

假定PRS将在专门分配的含有12个或14个OFDM符号的子帧中发射。这些特殊子帧应经历低干扰，且可基于没有物理下行链路共享信道(PDSCH)发射的常规子帧，或基于多播广播单频网络(MBSFN)子帧。

在常规OFDM子帧中，来自LTE的参考信号必须保持，而在使用MBSFN子帧的情况下，那是不必要的，因为LTE版本8用户设备(UE)将不调度在这些子帧中。控制区，通常为OFDM子帧中的前2个OFDM符号，不能用于PRS。如果使用常规OFDM子帧，那么还可能希望仅在不含有LTE小区特定公共参考信号(CRS)的OFDM符号中发射PRS。

图1展示常规的现有技术OFDM子帧，其中针对PRS存在9个可用OFDM符号。

对较大的一组PRS，例如一对一地对应于***的小区ID的一组PRS，即针对LTE含有504个PRS的一组的重要要求是任何两个PRS之间的非周期性互相关尽可能小，而每一PRS的非周期性自相关应具有尽可能多是的冲激样形状，即尽可能低的旁瓣。

在多路径传播的情况下，具有冲激样形状的自相关允许准确的到达时间差(TDOA)估计，即，其使因自相关的高旁瓣而找到错误的TDOA的概率最小化。互相关特性决定来自临小区的干扰当来自不同小区的PRS子帧部分或完全对准时。PRS之间的低互相关允许较佳地使用时频资源，因为较多个小区可同时发射。因此，当互相关较低时，需要较少的PRS子帧。

大体上，正用于例如LTE蜂窝式***等利用OFDM的通信***中的信道估计的现有CRS包含于12个或14个OFDM符号的子帧内的某些OFDM符号中，每第六个资源元素(RE)用于能量发射。RE对应于正弦波(也称为子载波)，其频率是OFDM符号的持续时间的倒数的倍整数，且其持续时间等于OFDM符号的持续时间。不同的小区特定参考信号(RS)具有所占用不同RE的不同频率移位，频率移位的取值范围是0～5个RE，具体的频率移位取决于小区ID。所使用的CRS RE由小区特定QPSK伪随机序列的元素调制。出于定位目的，LTE CRS不会提供足够的信号干扰加噪声比。

另外，由于用于PRS的时频资源的数目在通信***中是有限的，因此难以产生较大数目的展现较佳交叉互相关特性的时频图案，因为最终将成为不同图案之间会产生的较大数目的“碰撞”，即相同RE的使用。

而且，重要的是PRS的峰值平均功率比应尽可能低，以便最大化从观测到达时间差(OTDOA)测量中所涉及的每一小区接收的能量。如果在PRS的子帧中没有数据发射，那么其可能导致PRS中的所有子载波在某些时刻变为同相。这种不合乎需要的效应尤其在PRS的所有RE均用同一值(例如，单位一)调制的情况下存在。

图2展示现有技术解决方案，其中已提出将基于长度为10的Costas序列的用于PRS的时频图案用于PRS子帧中。将使用的确切Costas序列图案此处将取决于针对PRS子帧的设计选择。举例来说，所使用的图案将取决于正常与扩展循环前缀子帧之间的选择，其中后者含有较少的OFDM符号，或将取决于是否使用MBSFN子帧。在图2中，展示所提出的用于扩展循环前缀MBSFN子帧中的长度为10的候选Costas序列。

图2中的序列可映射到具有对应于12个子载波的带宽的资源块中。为了填满***带宽，可在频率上复制此12×10块，每资源块保留2个子载波为空。或者，可在不与资源块边界协调的情况下在所有资源块上复制10×10序列。在此情况下，不存在空的子载波。

不同小区将具有图2所示的一般序列的不同版本，其中这些版本是通过使10×10图案在时间和频率上循环移位而获得的。这种移位会执行模10行和模10列的操作。图2所示的图案具有以下特性：序列的所有循环时间/频率移位在至多两个符号中重叠，而序列的大部分在少于两个符号中重叠。

另外，如果仅使用时移或频移，那么图案之间不存在重叠。并且，既时移又频移的一些图案对是正交的。因此，图2中的序列总共存在10×10＝100个可能的时移/频移，从而产生在至多两个符号中彼此重叠的总共100个不同时频图案。

在图3中，展示较密集的时频图案的另一现有技术解决方案。在此现有技术解决方案中，通过使给定图案在频域中循环移位来获得不同的PRS。因此，仅可产生6个唯一PRS。时频图案在整个***带宽上重复。

上文所描述的现有技术解决方案具有若干缺点，其中之一是可能产生的PRS的数目明显小于正常通信***中的小区ID的数目。如果PRS的数目小于***中的小区ID的数目，那么可能需要额外的***规划来保证可在网络中形成足够多的唯一候选PRS集合。

另外，这些现有技术解决方案针对PRS具有较高的峰值平均功率比(PAPR)。对于两种所述的现有技术时频图案，20MHz带宽中的PRS的PAPR分别为20.9dB和23.2dB，这是有问题的PAPR，其要求用于发射PRS的功率放大器中的有较大的功率回退。

发明内容

本发明的目标是提供解决上文所陈述问题的PRS的产生和使用。

所述目标是通过上文所提到的用于根据权利要求1的表征部分而产生PRS的方法，即执行以下步骤的方法来实现：

-确定待用于发射所述PRS的RE的时频图案，其中所述时频图案包含至少两个OFDM符号，以及

-针对所述至少两个OFDM符号中的每一个，分别对所述OFDM符号内的一定数目RE中的每个RE上分配一个值，其中

-分配给所述数目个RE中的每个RE上的值对应于一个调制序列中的一个元素，其中所述调制序列的长度等于所述RE的个数，且所述分配的值将用于调制对应于所述OFDM符号内的所述RE的OFDM子载波。

所述目标还通过上文所提到的根据权利要求18的表征部分的方法，即通过接收节点在利用对至少三个小区中的每一者的小区ID的知晓的同时执行以下步骤来实现：

-确定已用于发射所接收信号的RE的时频图案，

-确定已用于调制对应于所述时频图案的RE的OFDM子载波的至少一个调制序列，其中所述至少一个调制序列的长度等于在作为所述时频图案的一部分的OFDM符号内的所述RE的数目，以及

-基于所述所确定的时频图案和所述所确定的至少一个调制序列，确定所述所接收信号关于来自所述至少三个小区中的其它小区的信号的所述时序值。

所述目标还通过上文所提到的根据权利要求24的表征部分的实体，即包括以下各项的实体来实现：

-确定构件，其经配置以用于确定待用于发射所述PRS的RE的时频图案，其中所述时频图案包含至少两个OFDM符号，

-分配构件，其经配置以用于针对所述至少两个OFDM符号中的每一个，分别对所述OFDM符号内的一定数目RE中的所述每个RE分配一个值，其中

-分配给所述数目个RE中的每个RE上的值对应于一个调制序列中的一个元素，其中所述调制序列的长度等于所述RE的个数，且将所述分配的值用于调制对应于所述OFDM符号内的所述RE的OFDM子载波。

所述目标还通过上文所提到的根据权利要求25的表征部分的发射节点，即发射已在包括以下各项的实体中产生的PRS的发射节点来实现：

-确定构件，其经配置以用于确定待用于发射所述PRS的资源元素(RE)的时频图案，其中所述时频图案包含至少两个OFDM符号，

-分配构件，其经配置以用于针对所述至少两个OFDM符号中的每一个，分别对所述OFDM符号内的一定数目的所述RE中的每个RE分配一个值，其中

-分配给所述数目个RE的每个RE上的值对应于一个调制序列中的一个元素，其中所述调制序列的长度等于所述RE的个数，且将所述分配的值用于调制对应于所述OFDM符号内的所述RE的OFDM子载波。

因此，经配置以用于产生PRS的实体可位于发射节点本身内或外部。即，PRS可在单独实体中产生，且存储在发射节点中，或PRS可由发射节点产生和发射。

所述目标还通过上文所提到的根据权利要求26的表征部分的接收节点，即包括以下各项的接收节点来实现：

-确定构件，其经配置以用于在利用对至少三个小区中的每一者的小区ID的知晓的同时，确定已用于发射所接收信号的资源元素(RE)的时频图案，

-确定构件，其经配置以用于在利用所述知晓的同时，确定已用于调制对应于所述时频图案的所述RE的OFDM子载波的至少一个调制序列，其中所述至少一个调制序列的长度等于在作为所述时频图案的一部分的OFDM符号内的所述RE的数目，

-确定构件，其经配置以用于在利用所述知晓的同时，基于所述所确定的时频图案和所述所确定的至少一个调制序列，确定所述所接收信号关于来自所述至少三个小区中的其它小区的信号的所述时序值。

所述目标还通过上文所提到的用于发射PRS的方法、计算机程序以及实施本发明的方法的计算机程序产品来实现。

根据本发明的PRS的产生、用于发射PRS的方法、用于检测时序值的方法、经配置以用于产生PRS的实体、经配置以用于发射PRS的发射节点以及经配置以用于检测时序值的接收节点的特征在于：其通过RE在多个OFDM符号上的时频图案以及用于调制在时频图案内的RE的调制序列来定义PRS。一个此类调制序列具有L个元素，元素数目L等于一个OFDM符号中由PRS占用的RE的数目。这具有的优点是所选调制序列的有利特性，例如所选调制序列的PAPR和/或自相关和/或互相关特性，保留在正产生的PRS中。

因此，可将用于产生PRS的调制序列选择为使得其至少控制峰值平均功率比，提供良好的自相关特性，且提供良好的互相关特性。根据本发明，调制序列的这些特性保留在所产生的PRS中。

因此，PRS的数目可增加为与小区ID的数目相同的数目，同时不牺牲性能，这是非常有利的，因为避免网络规划的最有效方式是使PRS的数目等于小区ID的数目。关于具有唯一且通过一对一映射与小区ID有关的PRS的***复杂性，这通常是最直接的。

因此，本发明可用于使PRS的数目增加为与小区ID的数目相同，同时不牺牲性能。举例来说，在LTE***(3GPP UTRA版本8)中，小区ID的数目为504。通过利用本发明，可容易地实现504个PRS。

根据本发明的一个实施例，除控制峰值平均功率比之外，在不同PRS中使用不同的调制序列，以从同一时频图案产生多个PRS。

根据本发明的不同实施例，调制序列在PRS内的不同OFDM符号中分别是相同和不同的。

根据本发明的一个实施例，在PRS的所有OFDM符号中使用同一调制序列。

根据本发明的不同实施例，不同PRS可分别具有和不具有不同的调制序列。

根据本发明的不同实施例，通过对序列元素的额外操作，分别从一个或多个基础调制序列产生不同的调制序列。

根据本发明的实施例，在PRS内的不同OFDM符号中使用一个或多个序列的不同循环移位。

根据本发明的实施例，在PRS内的一个OFDM符号中使用两个长度为L/2的基础调制序列的循环移位。

根据本发明的实施例，所述两个长度为L/2的序列是不同的，且两个序列移位可为不同。

根据本发明的不同实施例，在PRS内的不同OFDM符号中分别使用对一个基础调制序列和多个基础调制序列的不同相位调制。

根据本发明的实施例，接收节点可例如基于小区身份和/或OFDM符号数目来隐含地确定循环移位和/或相位调制。

根据本发明的实施例，可从定义RE在PRS中的时频位置的同一整数序列确定不同OFDM符号中的循环移位和/或相位调制。

根据本发明的实施例，可从Zadoff-Chu序列、QPSK序列、Golay互补序列和m序列(中的一者或若干者)获得调制序列。

现在将参考说明一些优选实施例的附图来描述根据本发明的PRS的产生和使用的详细示范性实施例和优点。

附图说明

现在将借助于附图描述例示本发明的实施例，附图中

图1展示现有技术子帧。

图2展示现有技术PRS子帧。

图3展示现有技术PRS子帧。

图4展示RE到子载波的映射。

图5展示RE到N点DFT的傅立叶系数的映射。

图6展示根据本发明实施例的映射的实例。

图7展示根据本发明实施例的映射的实例。

图8和图9展示本发明的流程图。

图10和图11展示本发明的实施例的模拟。

具体实施方式

本发明可用于针对蜂窝式***以及其它多载波***中的高速下行链路共享信道的多用户基于OFDM的发射***中。

在例如LTE等一些无线通信***中，参考信号定义小区中的所谓的天线端口。小区中可使用多个正交天线端口，且其是在多个物理发射天线上发射。

在以下论述中，我们考虑一(1)个天线端口用于定位功能。然而，本发明不限于此，且可由所属领域的技术人员扩展到用于定位的多个天线端口。

根据本发明，当产生PRS时，确定将用于发射PRS的RE的时频图案也将确定。时频图案通常占用若干个OFDM符号。在这些OFDM符号的每一者一个内，正处于所述OFDM符号内的时频图案的RE被分配一个值，所述值对应于调制序列中的一个元素。根据本发明，调制序列具有与属于所述OFDM符号内的时频图案的RE的数目相同的长度，即具有相同数目的元素。分配给用于所述OFDM符号中的PRS的RE的这些值将用于调制对应于所述RE的OFDM子载波。

因此，根据本发明，当产生PRS时，一个调制序列应用于用于PRS的RE。除相同或不同时频图案之外，相同或不同调制序列可用于不同PRS中，以产生具有较低PAPR以及良好的自相关和互相关特性的PRS。在下文中，更详细地描述如何产生调制序列，以及如何将其应用于用于PRS的OFDM符号。

与OFDM信号的峰值平均功率比(PAPR)有关的问题是所属领域的技术人员众所周知的。较大的比率暗示功率放大器在发送信号时必须进行回退，以防止所发射信号的非线性失真。这将导致可用的输出发射功率可用较低，其导致信号覆盖率减小。出于定位目的，这意味着可听性将减少，即例如UE等接收节点可检测的小区数目将减少。这还将限制发射器在PRS上进行功率提升。

如果PRS保持未经调制，那么结果可能变为子载波在一些时刻的不合需要的同相，这造成不利的大动态功率信号。因此，根据本发明，PRS应包含通过使用调制序列来执行的调制，其中所述调制旨在最小化峰值平均功率比。

作为调制序列，存在各种类型的具有好的信号动态特性的序列。举例来说，在LTE中，广泛地利用Zadoff-Chu序列。此序列可定义为：

Z_u[k]＝e^{-iπuk(k+1)/M}，k＝0，1，...，M-1  等式(2)

其中索引u对于序列的长度M应为互质的。从等式2看出，可通过使用不同根序列的不同索引u来产生多个序列。

在频域中定义的根据等式2的序列具有单位幅度，且因此具有0dB的峰值平均功率比。然而，对于OFDM，序列应调制一组子载波，且应在时域中研究PAPR。当扣除DC子载波且映射到一组非连续子载波时，序列的离散傅立叶变换(DFT)通常不会变为Zadoff-Chu序列。然而，所得信号通常仍展现良好的信号动态。因此，根据本发明的实施例，通过将Zadoff-Chu序列分配/映射到用于发射PRS的所述一组RE来减少PAPR。

Zadoff-Chu序列具有有利的相关特性。并且，可例如通过对Zadoff-Chu序列进行相位调制来操作Zadoff-Chu序列，使得产生一组正交序列，其中所得信号具有较低的PAPR。这用于本发明的实施例中。这些序列的恒定量值对于信道估计目的来说也是有益的。

根据本发明的其它实施例，还将已知具有良好峰值平均功率特性的其它类型的序列用作调制序列。根据不同实施例，分别将Golay互补序列、m序列和QPSK序列用于调制。

所使用的调制序列是在频域中定义，且用于调制用于PRS发射的子载波。根据本发明，如果一个OFDM符号内用于PRS发射的RE的数目为L，那么调制序列长度也应为L。这具有以下效应：所选调制序列的有利特性，例如Zadoff-Chu序列的PAPR特性，在所产生的PRS中保留。因此，根据本发明，通过不将调制序列散布于一个以上OFDM符号上，所产生的PRS将也获得所选调制序列的有利特性。

根据本发明的实施例，为了实现OFDM符号内用于PRS发射的RE的数目等于调制序列的长度，调制序列的长度应适应于所述RE数目。

举例来说，对于Zadoff-Chu调制序列的情况，这可通过在等式2中选择序列长度M使得其等于OFDM符号内用于PRS发射的RE的数目L，即M＝L，来实现。

并且，可将等式2中的序列长度M选择为小于OFDM符号内用于PRS发射的RE的数目L，即M＜L，且调制序列可(循环地)从M个元素扩展到L个元素。

并且，可将等式2中的序列长度M选择为大于OFDM符号内用于PRS发射的RE的数目L，即M＞L，且调制序列可从M个元素截短到L个元素。

如所属领域的技术人员清楚，还可将对应的长度调适原理应用于任何其它类型的长度为M的调制序列。

另外，为了产生PRS，可能需要多个调制序列。根据本发明的实施例，这是通过从基础调制序列开始来实现的，且通过特定操作来改变此基础调制序列，借此由所述操作产生用于调制PRS的调制序列。因此，如下文将描述，从长度为L的至少一个基础调制序列中的每一个，可产生若干个不同的调制序列。

根据本发明的实施例，基础调制序列的操作涉及进行基础调制序列的循环移位，使得每一移位产生一个唯一调制序列。即，例如，对于基础调制序列Z[k]，其中k＝0，1，...，L-1，应用m个步长的循环移位以根据以下等式产生新的调制序列

$\tilde{Z}\left[k\right]=Z\left[\mathrm{mod}(k-m,L)\right],k=\mathrm{0,1},...,L-1.$ 等式(3)

归因于N点DFT的特性，频域中m个子载波的循环移位根据以下等式引起时域中的线性相位调制

$X\left[\mathrm{mod}(k-m,N)\right]{\↔e}^{i2\mathrm{\πmn}/N}x\left[n\right],$ 等式(4)

其中X[k]是频率k＝0，1，...，N-1的调制符号，且x[n]是时刻n＝0，1，...，N-1时的信号样本。因此可通过在时域中的基础调制序列的相位调制(相移)来等效地实施在频域中的基础调制序列的循环移位。将等式4右侧的相移表示为线性的，因为指数是n的线性函数。

等式4中的相移(相位调制)不会改变信号的峰值功率或平均信号功率。因此，如果在如等式4所定义的DFT的所有N个子载波上执行循环移位，那么峰值平均功率比不会因此操作而改变。因此，基础调制序列的有利PAPR特性在将用于调制PRS的调制序列中保留。

另外，将PRS发射到一组RE，其分别由时频索引表示，且每一RE应映射到射频(RF)域，且在子载波上发射。在一个OFDM符号间隔期间，一个RE对应于一个OFDM子载波。举例来说，在LTE标准[Sec.6.12，5]中，OFDM基带信号围绕未经调制的DC子载波对称地映射。

图4说明用于将一组资源元素值{a₀，a₁，...，a_V-1}(V为偶数)映射到OFDM符号中的子载波频率的原理。OFDM信号的基带产生通常通过DFT来进行。

图5展示在假定使用N点DFT的情况下与离散域的关系，其中点表示未经调制的频率。如果根据图5将调制序列映射到离散频率，那么归因于中间的未经调制的频率，调制序列无法循环移位模N，且等式4的特性无法一直维持。即，时域信号不由线性相位项调制，且峰值平均功率可改变。

然而，根据本发明的实施例，对至少一个基础调制序列的操作包含对同一长度的第一和第二基础调制序列分别执行第一和第二循环移位，接着级联这些经操作后的基础调制序列。

根据一实施例，第一和第二循环移位彼此不同。

因此，通过利用长度为L/2的两个基础调制序列，且分别对这两个序列执行循环移位，可产生具有低PAPR的信号。

根据一实施例，第一和第二基础调制序列是从不同的根调制序列获得，其中根序列为不是另一序列的操作结果的唯一序列。举例来说，可根据不同索引u从等式2获得两个根序列。

因此，根据本发明的实施例，循环移位由两个基础调制序列Z_u[k]和Z_v[k]组成(u和v可不同，因此其成为不同根序列)，所述两个基础调制序列各自的长度为L/2，使得每一移位根据以下等式产生一个唯一序列：

$\tilde{Z}\left[k\right]=\left\{\begin{array}{cc}{Z}_u\left[\mathrm{mod}(k-m_u,L/2)\right],& k=\mathrm{0,1},...,L/2-1\\ Z_v\left[\mathrm{mod}(k-m_{v}L/2)\right],& k=L/2,...,L-1\end{array}\right..$         等式(5)

应在N点DFT中映射此调制序列，使得等式5的前(或后)L/2个元素映射到频率1、…、L/2或N-L/2、…、N-1。

根据本发明的实施例，在用于PRS发射的不同OFDM符号中使用一个基础调制序列的不同循环移位。

根据另一实施例，不同PRS利用不同组的循环移位。

另外，根据本发明的实施例，对基础调制序列执行不同的相位调制(相移)，使得每一相位调制产生一个唯一调制序列。归因于N点DFT的特性，频域中的线性相移根据以下等式引起时域中的循环移位：

$X\left[\mathrm{mod}(n-m,N)\right]{\↔e}^{-i2\mathrm{\πmk}/N}X\left[k\right],$ 等式(6)

其中X[k]是频率k＝0，1，...，N-1的调制符号，且x[n]是时刻n＝0，1，...，N-1时的信号样本。

因此，此实施例还可通过时域中的循环移位来等同地实施。

根据本发明的其它实施例，基础调制序列的这些相位调制不使用等式6所示的线性相位调制，而是使用通常任何一般的线性和非线性的相位调制方法。

等式6中的时域中的循环移位不会改变峰值(或平均信号)功率。因此，如果在如等式6所定义的DFT的所有N个子载波上执行相位调制，那么峰值平均功率比不会因此操作而改变，这当然是有利的。

根据本发明的实施例，用于PRS发射的不同OFDM符号中使用不同的相位调制。根据另一实施例，不同PRS利用不同组的相位调制。

另外，根据本发明的实施例，首先执行基础调制序列的操作，且接着将调制序列的值仅分配给是时频图案的一部分的RE上。因此，此实施例类似于先前描述的相位调制实施例，但仅对用于发射PRS的子载波应用相位调制。

即，对于序列Z[k]，其中k＝0，1，...，L-1且L＜N，根据以下等式来应用相移：

$\tilde{Z}\left[k\right]=e^{-i2\mathrm{\πpk}/L}Z\left[k\right],k=\mathrm{0,1},...,L-1.$ 等式(7)

归因于相位项循环通过一个周期的事实，等式7中的序列

与序列Z[k]正交，前提是Z[k]具有恒定量值。如果在频域中实施TDOA确定方法，那么此正交性是有益的。

另外，根据本发明的实施例，基于无线帧号、PRS子帧号、OFDM符号、至少一个RE在所述时频图案中的位置或小区ID中的任一者来执行操作，即循环移位或相位调制。通过令使这些操作依赖取决于这些参数中的任一个，例如UE等接收节点例如UE能够检测所使用的调制序列，而无需信令，因为接收节点已经知道这些参数。

另外，根据本发明的实施例，可将任何一般相位调制方法，即不仅是等式7所示的线性相位调制，用于执行此操作。

如所属领域的技术人员清楚，还可执行上文所述的一个或若干个基础调制序列的不同于循环移位和相位调制的操作，只要所述操作保留基础调制序列的PAPR和相关特征即可。

另外，如上文已陈述，调制序列应调制PRS子帧中的一个OFDM符号中的RE，其中所述RE用于发射PRS。所述RE通常由整数索引表示。根据本发明的实施例，可通过以RE的升序映射调制序列来将序列映射到这些RE。根据另一实施例，以RE的降序来映射调制序列。根据又一实施例，以任何其它预定次序来映射调制序列。

图6和图7说明以RE的升序来将调制序列映射到PRS的RE(最低序列索引k到最低RE)。

图6说明根据本发明实施例的映射，其中将不同的根调制序列Z_u[k]映射到PRS的时频图案的RE。即，将不同调制序列用于不同OFDM符号。

图7说明根据本发明实施例的映射，其中将一个调制序列映射到用于PRS的所有RE，即一个调制序列用于一个以上OFDM符号。因此，基础调制序列在每个OFDM符号中循环移位一个步长。

另外，存在若干个替代方案用于将发射的调制序列分配给PRS子帧中的RE。

根据本发明的实施例，在PRS子帧中，在不同OFDM符号中使用一组不同的调制序列。此些组的多个序列可从不同的唯一基础调制序列获得，例如通过使用具有不同索引u的Zadoff-Chu序列。

根据本发明的实施例，使用对单个基础调制序列的操作，即循环移位和/或相位调制，来创建将用于不同OFDM符号中且/或用于不同PRS的唯一调制序列集合。明智地选择这些操作以减小峰值平均功率比，且改进相关特性。

并且，根据一实施例，将不同操作，即循环移位和/或相位调制，用于不同PRS，以根据同一时频图案产生多个唯一PRS。

另外，根据一实施例，所有PRS使用相同的调制序列，其在PRS内的不同OFDM符号中可相同或可不相同。这是典型情况，其中调制序列的主要目的是实现峰值平均功率减小，而不是从同一时频图案产生多个PRS。

根据本发明的实施例，在属于一个子帧中的所有RB的子集的资源块(RB)中发射PRS。因此，PRS不在子帧中的所有可用RB上发射。将RB定义为180kHz×0.5ms内的时频资源的RE。

另外，根据本发明的接收节点执行对将用于确定其位置的时序值的进行检测。通常，例如UE等接收节点知道若干个周围小区的小区ID。接收节点可接着利用其对至少三个小区的知晓信息来确定已用于发射所接收信号的RE的时频图案。并且，接收节点能够确定已用于调制对应于时频图案的RE的OFDM子载波的至少一个调制序列。此处的至少一个调制序列具有等于在作为PRS的时频图案的一部分的一个OFDM符号内的RE的数目的长度。基于所确定的时频图案以及所确定的至少一个调制序列，接收节点可确定所接收信号关于来自所述至少三个小区中的其它小区的信号的时序值。

由于根据本发明而产生PRS具有此卓越的PAPR和相关特性，因此接收节点能够比在现有技术***中更高效且准确地确定时序值。并且，使确定时序值所必需的***复杂性最小化，因为可使PRS的数目等于***中的小区ID的数目。

根据本发明的实施例，接收节点提供一个或多个值对应于其服务基站的到达时间差(TDOA)。此处基于所确定的时序值来确定TDOA值。

根据本发明的另一实施例，接收节点本身利用所确定的时序值来确定其位置。

根据本发明的实施例，由于基础调制序列的操作是基于无线帧号、PRS子帧号、OFDM符号、在所述时频图案中至少一个RE的位置或小区ID中的任一者而执行，因此接收节点可在确定所述时频图案和所述至少一个调制序列中的至少一者时利用这点。即，接收节点可以利用使用其对这些参数中的至少一者的知晓个，以及这些参数与时频图案和/或调制序列和/或已用于发射节点中的操纵操作之间的已知关系。

这具有以下优点：例如UE等接收节点能够在无任何额外控制信令的情况下确定PRS，即时频图案和调制序列(包含任何相移或循环移位)。

因此，根据本发明，PRS的特征可以通过小区ID的信息和其它额外接收节点确知的信息，例如无线帧号、PRS子帧号、PRS子帧内的OFDM符号等，来确定。

举例来说，可根据定义RE在PRS中的时频位置的同一整数序列来确定循环移位和相位调制。

以下实例说明一实施例，其中根据时频图案的RE索引以及OFDM符号数目来确定序列移位。此处将OFDM符号中的序列移位n∈{0，1，...，9}选择为m(n)＝F(n)*(n+d)，其中F(n)表示OFDM符号n中的RE频率位置。举例来说，对于图2所示的时频图案，使用F(n)＝[0，1，8，2，4，9，7，3，6，5]，且对于图3所示的时频图案，使用F(n)＝[3，2，1，0，5，4，3，2，1，0]。此处第一PRS可使用d＝3，且第二PRS可使用另一值，例如d＝4。

另外，上文所述的本发明的方法的不同步骤可以任何合适次序组合或执行。当然，对此的条件是必须在可用参数方面满足对将结合本发明的方法的另一步骤使用的步骤的要求。

本发明的方法可由具有代码构件的计算机程序实施，所述代码构件在于计算机中运行时，致使计算机执行所述方法的步骤。计算机程序包含于计算机程序产品的计算机可读媒体中。计算机可读媒体可由基本上任何存储器组成，例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、快闪存储器、EEPROM(电可擦除PROM)或硬盘驱动器。

图8展示根据本发明的用于产生PRS的本发明方法的一般流程图。在第一步骤中，确定将用于发射PRS的RE的时频图案，其中所述时频图案包含至少两个OFDM符号。在所述方法的第二步骤中，分别对于所述至少两个OFDM符号中的每一个，将给在OFDM符号内的具有时频图案的若干RE中的每一个RE上分配一个值。所指派分配的值对应于一个调制序列的所有元素，其中序列的长度等于所述OFDM符号内的所述RE的数目。

图9展示用于检测时序值的本发明方法的一般流程图。在所述方法的第一步骤中，确定已用于发射所接收信号的RE的时频图案。在所述方法的第二步骤中，确定已用于调制对应于时频图案的RE的OFDM子载波的至少一个调制序列。此处，所述至少一个调制序列的长度等于在作为所述时频图案的一部分的OFDM符号内的具有时频图案的RE的数目。在所述方法的第三步骤中，基于所确定的时频图案且基于所确定的至少一个调制序列来确定时序值。

另外，根据本发明的经配置以用于产生PRS的实体或本身产生PRS的发射节点包括确定构件，其经配置以用于确定将用于发射PRS的资源元素(RE)的时频图案，其中所述时频图案包含至少两个OFDM符号。所述实体或发射节点进一步包括分配构件，其经配置以用于针对所述至少两个OFDM符号中的每一个，分别将所述OFDM符号内的一定数目RE中的每个RE分配一个值。分配给时频图案的一定数目RE的值对应于长度等于所述符号内用于PRS的RE的数目的调制序列中的元素。所述值将用于调制对应于所述OFDM符号内的RE的OFDM子载波。

根据本发明的经配置以用于检测待用于确定其位置的时序值的接收节点包括确定构件，其经配置以在利用对至少三个小区中的每一者的个小区ID的信息，确定已用于发射所接收信号的资源元素(RE)的时频图案。接收节点还包括确定构件，其经配置以用于确定已用于调制对应于时频图案的RE的OFDM子载波的至少一个调制序列。此处的至少一个调制序列具有等于作为时频图案的一部分的一个OFDM符号内的RE的数目的长度。接收节点还包括确定构件，其经配置以基于所确定的时频图案以及所确定的至少一个调制序列来确定所接收信号关于来自所述至少三个小区中的其它小区的信号的时序值。

图10展示图3所示的20MHz信道上对时频图案的非周期性自相关功能的模拟。在左侧，在所有OFDM符号中使用同一Zadoff-Chu调制序列，而右侧的曲线图使用通过用于每一OFDM符号的基础调制序列的不同循环移位而产生的调制序列。在图10中可看出，使用通过使用循环移位而产生的不同调制序列产生了自相关的较低旁瓣。

图11展示如图11中模拟的针对同一时频图案的非周期性互相关功能的模拟。并且此处可看出，使用不同调制序列(右侧的曲线图)也产生互相关的较低旁瓣。

如所属领域的技术人员显而易见，可对上文所述的示范性实施例进行若干其它实施、修改、变化和/或添加。将理解，本发明包含属于所附权利要求书的范围内的所有此类其它实施、修改、变化和/或添加。

Claims (26)

1.一种用于产生用于无线正交频分多路复用OFDM通信***中的定位参考信号PRS的方法，

其特征在于：

确定用于发射所述PRS的资源元素RE的时频图案，其中所述时频图案包含至少两个OFDM符号，以及

针对所述至少两个OFDM符号中的每一者个，分别给所述OFDM符号内的一定数目个RE中的每一者个RE分配一个值，其中

所述分配给所述一定数目RE的所述值对应于长度为所述一定数目的调制序列中的元素，且所述分配给所述一定数目RE的所述值用于调制对应于所述OFDM符号内的所述RE的OFDM子载波。

2.根据权利要求1所述的方法，其中用于所述至少两个OFDM符号的所述调制序列具有以下特性中的至少一个：

所述调制序列中的至少一个与用于至少一个第二PRS的至少一个第二调制序列是相同的，

所述调制序列中的至少一个与用于至少一个第二PRS的至少一个第二调制序列是不同的，

所述调制序列针对所述至少两个OFDM符号是相同的，以及

所述调制序列针对所述至少两个OFDM符号中的每一个是不同的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述时频图案具有以下特性中的任一个：

所述时频图案与用于至少一个第二PRS的第二时频图案相同，以及

所述时频图案与用于至少一个第二PRS的第二时频图案不同。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在获得用于所述至少两个OFDM符号的所述调制序列中的所述至少一者时，考虑用于所述至少两个OFDM符号的所述调制序列中的至少一个对以下参数中的至少一个的影响：

峰值平均功率比(PAPR)，

自相关特性，以及

互相关特性。

5.根据权利要求1所述的方法，其中从以下序列中的至少一个获得用于所述至少两个OFDM符号的所述调制序列中的至少一者：

Zadoff-Chu序列，

Golay互补序列，

正交相移键控QPSK序列，以及

m序列。

6.根据权利要求1所述的方法，其中通过执行至少一个基础调制序列的操作从而产生所述调制序列来获得用于所述至少两个OFDM符号的所述调制序列中的至少一个。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述操作涉及以下动作中的至少一个：

在时域中对所述基础调制序列执行相位调制，以及

在频域中对所述基础调制序列执行相位调制。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述相位调制是以下调制中的至少一个：

线性相位调制，

非线性相位调制，

针对不同OFDM符号而不同的相位调制，以及

属于针对不同PRS而不同的一组相位调制的相位调制。

9.根据权利要求7所述的方法，其中根据以下中的一个来执行所述操作和将所述值分配给所述RE：

首先将所述至少一个基础调制序列的所述值指分配所述时频图案的所述RE，且

接着对包括于所述***的***带宽中的所有RE执行所述操作，以及

首先执行所述至少一个基础调制序列的所述操作，且接着将所述至少一个经操作的基础调制序列的所述值仅分配给作为所述时频图案的一部分的RE。

10.根据权利要求6所述的方法，其中所述操作涉及以下动作中的至少一个：

在频域中对所述基础调制序列执行循环移位，以及

在时域中对所述基础调制序列执行循环移位。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述循环移位是以下中的一个：

针对不同OFDM符号而不同的循环移位，以及

属于针对不同PRS采用来自于一组循环移位的不同循环移位。

12.根据权利要求7或10中任一权利要求所述的方法，其中基于以下中的任何参数来执行所述循环移位或所述相位调制中的至少一个：

无线帧号，

PRS子帧号，

OFDM符号，

在所述时频图案中至少一个RE的位置，以及

小区ID。

13.根据权利要求6所述的方法，其中所述操作包含分别对相等长度的第一和第二基础调制序列执行第一和第二循环移位，以及级联所述第一和所述第二经循环移位的基础调制序列。

14.根据权利要求13所述的方法，其中从不同的根调制序列获得所述第一和所述第二基础调制序列中的每一个。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一和所述第二循环移位彼此不同。

16.根据权利要求1所述的方法，其中在属于所述***中的所有资源块(RB)的一个子集的至少一个RB中发射所述PRS。

17.一种用于在无线正交频分多路复用OFDM通信***中发射定位参考信号PRS的发射节点的方法，其特征在于已通过使用权利要求1到16所述的方法中的任一者产生所述PRS。

18.一种接收节点上检测待用于确定其在无线正交频分多路复用OFDM通信***中的位置的时序值的方法，

其特征在于，通过利用对至少三个小区中的每一个小区ID的信息，所述接收节点执行以下步骤：

确定已用于发射所接收信号的资源元素RE的时频图案，

确定已用于调制对应于所述时频图案的RE的OFDM子载波的至少一个调制序列，其中所述至少一个调制序列的长度等于在作为所述时频图案的一部分的OFDM符号内的所述RE的数目，以及

基于所述所确定的时频图案和所述所确定的至少一个调制序列，确定所述所接收信号关于来自所述至少三个小区中的其它小区的信号的所述时序值。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述接收节点进一步执行以下步骤中的一个：

基于所述所确定的时序值，向服务基站提供对应于观测到达时间差OTDOA的至少一个值，以及

利用所述所确定的时序值来确定其位置。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述接收节点在确定所述时频图案和所述至少一个调制序列中的至少一者时，进一步利用对以下数据中的至少一个：

无线帧号，

PRS子帧号，以及

OFDM符号。

21.根据权利要求18所述的方法，其中所述接收节点通过利用至少一个RE在所述时频图案中的位置来确定在产生所述至少一个调制序列时已对至少一个基础调制序列执行的循环移位和相位调制中的至少一者。

22.一种计算机程序，其特征在于代码构件，所述代码构件在于计算机中运行时致使所述计算机执行根据权利要求1到21中任一权利要求所述的方法。

23.一种包含计算机可读媒体和根据权利要求22所述的计算机程序的计算机程序产品，其中所述计算机程序包含在所述计算机可读媒体中。

24.一种经配置以用于产生待用于无线正交频分多路复用OFDM通信***中的定位参考信号PRS的实体，其特征在于：

确定构件，其经配置以用于确定待用于发射所述PRS的资源元素RE的时频图案，

其中所述时频图案包含至少两个OFDM符号，

分配构件，其经配置以用于所述至少两个OFDM符号中的每一个，分别将在所述OFDM符号内的一定数目的所述RE中的每一个RE分配一个值，其中

分配给所述一定数目个RE的所述值对应于长度为所述一定数目的调制序列中的元素，分配给所述一定数目个RE的所述值用于调制对应于所述OFDM符号内的所述RE的OFDM子载波。

25.一种经配置以用于在无线正交频分多路复用OFDM通信***中发射定位参考信号PRS的发射节点，其特征在于所述PRS已由包括以下各项的实体产生：

确定构件，其经配置以用于确定待用于发射所述PRS的资源元素(RE)的时频图案，其中所述时频图案包含至少两个OFDM符号，

分配构件，其经配置以用于所述至少两个OFDM符号中的每一个，分别将在所述OFDM符号内的某一定数目的所述RE中的每一者个RE分配一个值，其中

分配给所述数目个RE的所述值对应于具有等于RE的所述数目的长度的调制序列中的元素，且将用于调制对应于所述OFDM符号内的所述RE的OFDM子载波。

26.一种经配置以用于检测待用于确定其在无线正交频分多路复用OFDM通信***中的位置的时序值的接收节点，其特征在于：

确定构件，其经配置以用于在利用对至少三个小区中的每一者的小区ID的信息，

确定已用于发射所接收信号的资源元素RE的时频图案，

确定构件，其经配置以用于在利用所述知晓的同时，确定已用于调制对应于所述时频图案的所述RE的OFDM子载波的至少一个调制序列，其中所述至少一个调制序列的长度等于在作为所述时频图案的一部分的OFDM符号内的所述RE的数目，

确定构件，其经配置以用于在利用所述知晓的同时，基于所述所确定的时频图案和所述所确定的至少一个调制序列，确定所述所接收信号关于来自所述至少三个小区中的其它小区的信号的所述时序值。

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