CN102573059B - 一种实现用户设备ue精确定位的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种实现用户设备UE精确定位的方法和***，该方法适用于共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景下，该方法包括：各基站在根据所述场景中微基站的总个数确定的发送周期内按照对应的预设时间偏移值轮流发送定位参考信号PRS；将所述发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值都配置给UE，并且所述预设时间偏移值与各基站的位置相绑定；该UE根据在所述发送周期内接收到的PRS进行定位。本发明的技术方案，复杂度较低，对UE的要求较低，可降低终端的成本；同时因为UE收到的PRS不再是多个来自不同位置的信号的空域上的叠加，降低了干扰，避免了UE定位不准的问题。

Description

一种实现用户设备UE精确定位的方法和***

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种实现用户设备UE精确定位的方法和***。

背景技术

在未来的异构无线网络中，一般存在一个覆盖范围较大的宏基站，同时存在多个覆盖范围较小的微基站，位于宏基站的覆盖范围内，为宏基站补盲或者进一步提高传输质量，改善用户体验。在这种网络部署中，有两种选择：一种是宏基站和微基站各自有自己的与众不同的小区ID，这样，每个微基站都构建了自己的小区；另外一种是宏基站和微基站共享同样的小区ID，在这种部署下，可以有效的避免不同小区之间的干扰问题以及频繁切换的问题。

图1是现有技术中的宏基站-微基站网络部署场景示意图，如图1所示：宏基站的发射功率较大，因此覆盖范围较大；微基站_1，微基站_2，微基站_3位于宏基站的覆盖范围内，发射功率较小。对于UE而言，有些位于宏基站的中心区域或者某个微基站的中心区域；也有一些UE位于微基站和宏基站的边缘。对于位于中心区域的UE而言，由单个基站提供通信功能可以达到容量与复杂度的很好的折中；对于边缘区域的UE而言，则最好由多个基站协同来提供通信功能。

现有的UE定位方式可以分为两种：方式1：通过卫星***，如GPS等定位；方式2：通过UE在基站处的注册以及信号的强度来估计UE的位置。

方式1主要通过估计UE距离三颗或者更多的相对固定的卫星的位置来获得UE在空间上的三维坐标来完成UE的定位，一般情况下定位精度较高，但是对UE的要求较高，成本较大；

方式2主要是通过UE在基站的覆盖范围内进行小区搜索以及注册，从而可以确定一个相对较大的UE的范围，而后通过服务小区以及相邻小区对UE信号强度的监测来估计UE距离各个小区的距离，从而对UE定位。一般情况下，小区的覆盖范围越小，UE的定位精度越高。对于小型终端而言，普遍应用的是方式2。

通过多个基站的协助来进行UE的定位在常规的网络部署下是可以完成相应的功能的。但是对于共享小区ID的宏基站-微基站网络部署场景，考虑到定位信号之间的干扰问题，一般情况下，只有宏基站发送定位参考信号PRS，而其他的与宏基站共享小区ID的微基站不发送，这样的话，会导致UE的定位范围只能限制在宏基站范围内，最好的情况下，是宏基站的某个区域，但是没有充分的利用微基站资源，无法达到相对精确的定位。如果为了提高UE接收PRS的功率的话，允许宏基站和微基站同时发送时间频率同步的同样的PRS的话，一方面会导致复杂度较高，另外一方面，UE接收到的是宏基站和微基站的PRS空间叠加的效果，无法代表某个特定的基站，从而会导致UE的定位存在较大的误差。

发明内容

本发明提供了一种实现用户设备UE精确定位的方法和***，本发明的技术方案能够充分利用微基站资源，从而达到相对精确的定位。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种实现用户设备UE精确定位的方法，该方法适用于共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景下，该方法包括：

各基站在根据所述场景中微基站的总个数确定的发送周期内按照对应的预设时间偏移值轮流发送定位参考信号PRS；

将所述发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值都配置给UE，并且所述预设时间偏移值与各基站的位置相绑定；

所述UE根据在所述发送周期内接收到的PRS进行定位。

在上述方法中，所述各基站根据所述场景中微基站的总个数确定的发送周期内按照对应的预设时间偏移值轮流发送定位参考信号PRS包括：

根据所述场景下微基站的总个数N设置定位参考信号PRS的发送周期为N+1的整数倍；

在所述发送周期内依次设置各基站对应的预设时间偏移值，所述预设时间偏移值各不相等；

将所述发送周期和各基站对应的预设时间偏移值配置给各基站和UE；

各基站根据所述发送周期和对应的时间偏移值得出在所述周期内的发送PRS的时间点；

各基站在所述发送周期内对应的时间点上发送PRS。

在上述方法中，所述UE根据在所述发送周期内接收到的PRS进行定位包括：

根据在所述发送周期内接收到PRS的时刻确定发送所述PRS的基站位置；

根据所述接收到的PRS的强度，确定与发送所述PRS的基站的距离。

本发明还公开了一种实现用户设备UE精确定位的***，该***适用于共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景下，该***包括：基站、中心控制单元和UE；

所述基站，用于在所述中心控制单元根据所述场景中微基站的总个数确定的发送周期内按照对应的预设时间偏移值轮流发送定位参考信号PRS；

所述中心控制单元，用于根据所述场景中微基站的总个数确定发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值，将所述发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值都配置给UE，并且所述预设时间偏移值与各基站的位置相绑定；

所述UE，用于根据在所述发送周期内不同时间点上接收到的PRS的强度确定自身的位置。

在上述***中，

所述中心控制单元，用于根据所述场景下微基站的个数N设置发送定位参考信号PRS的发送周期为(N+1)的整数倍；在所述周期内依次设置各基站对应的时间偏移值，所述时间偏移值各不相等；将所述发送周期和预设的各基站对应的时间偏移值配置给基站和UE；

所述基站，用于根据所述发送周期和对应的时间偏移值得出在所述周期内的发送PRS的时间点；在对应的时间点上发送PRS。

在上述***中，

所述UE，用于根据在所述发送周期内接收到PRS的时刻确定发送所述PRS的基站位置；根据所述接收到的PRS的强度，确定与该PRS的距离。

综上可见，在共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景下，本发明通过宏基站和微基站相互错开的发送PRS，以使UE能够识别出宏基站和微基站的PRS，同时将发送PRS的周期和各基站在所述周期内发送PRS对应的预设时间偏移值与基站的位置相绑定，进而UE可以根据在发送周期内不同时间点上收到的PRS的强度获得多维的坐标来精确的确定自己的位置。

附图说明

图1是现有技术中的宏基站-微基站网络部署场景示意图；

图2是本发明实施例中实现用户设备UE精确定位的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明中所提及的共享小区ID的宏基站-微基站网络部署场景下UE的精确定位方案主要是充分利用了微基站发送的PRS信号来协助UE进行定位，同时，合理的设计微基站发送时PRS所占用的时频资源，以避免与宏基站的干扰。

图2是本发明实施例中实现用户设备UE精确定位的方法流程图，如图2所示，该方法具体步骤包括：

201，各基站在根据所述场景中微基站的总个数确定的发送周期内按照对应的预设时间偏移值轮流发送定位参考信号PRS；

202，将所述发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值都配置给UE，并且所述预设时间偏移值与各基站的位置相绑定；

203，所述UE根据在所述发送周期内接收到PRS进行定位。

综上可见，在共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景下，本发明通过宏基站和微基站相互错开的发送PRS，以使UE能够识别出宏基站和微基站的PRS，同时将发送PRS的周期和各基站在所述周期内发送PRS对应的预设时间偏移值与基站的位置相绑定，进而UE可以根据在发送周期内不同时间点上收到的PRS的强度获得多维的坐标来精确的确定自己的位置。

在一较佳的实施方式中，根据该场景下微基站的总个数N设置发送定位参考信号PRS的发送周期为(N+1)的整数倍；在该发送周期内依次设置各基站对应的预设时间偏移值，预设时间偏移值各不相等；将发送周期和各基站对应的预设时间偏移值配置给各基站和UE；各基站根据发送周期和对应的时间偏移值得出在所述周期内的发送PRS的时间点；各基站在所述发送周期内对应的时间点上发送PRS。

具体来说：假设该场景下的微基站个数为N，那么设置宏基站发送PRS的周期为(N+1)的整数倍，这样的话，每一次宏基站发送，后续仍然有足够的时间使得微基站可以依次发送PRS信号。一种简单的示意方案如下：

宏基站的PRS发送周期为(N+1)ms，假设宏基站发送自己的PRS信号的时刻分别为1，N+2，2N+3...，凭借宏基站的周期性的PRS信号，UE可以通过信号强度大概估计自己在宏基站覆盖下的位置，如果需要的话，可以进一步通过上行资源上报给宏基站。而后在这(N+1)ms的一个周期里，其他的N个微基站分别在时刻2，3，4，...N+1发送自己的PRS信号，来协助UE进行更加精确的定位。

在一较佳的实施方式中，该场景下的UE根据在所述发送周期内接收到PRS进行定位包括：根据在所述发送周期内接收到PRS的时刻确定发送所述PRS的基站位置；根据所述接收到的PRS的强度，确定与发送所述PRS的基站的距离，从而实现根据在所述发送周期内接收到的PRS进行定位。

因为已将每个基站对应的预设时间偏移值都配置给UE，并且预设时间偏移值与各基站位置相绑定，即，其中微基站发送PRS的时刻(相对于宏基站的发送时刻而言)是与自己的位置相关的，也就是说，UE通过某个特定时刻收到的PRS信号可以确定发送该PRS的基站的位置，通过该PRS的信号强度，可以确定自己与该PRS的距离。当宏基站覆盖范围内的多个微基站都完成PRS信号的发送后，UE可以通过多维坐标精确的确定自己的位置。一般情况下，仅仅发送一次PRS信号的可靠性可能受到一定的限制，因此不论是传统的宏基站的PRS，还是新设计的微基站的PRS都需要周期性的发送，以源源不断的为各个UE提供精确的定位。

可见，通过合理设计宏基站和微基站的PRS的发送周期和对应的时间偏移值offset，并且将这些偏移值与具体的基站绑定，通过周期性的连续不断的发送，可以完成精确的UE的定位。

现有的LTE的r10***中已经有一系列的PRS的参数配置，本发明无需修改所有的可选的参数集，只是在这种共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景中合理的选择符合要求的参数来分别配置给宏基站和微基站，其中的关键点一是配置信息与相关基站的位置绑定，另外则是发送周期要大到一个周期内可以容纳多个微基站的PRS信号的发送，这样的话，单个宏基站的发送和多个微基站的发送是作为一个整体的，作为完整的一套来提供给UE的。

本发明还公开了一种实现用户设备UE精确定位的***，该***适用于共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景下，该***包括：基站、中心控制单元和UE；

所述基站，用于在所述中心控制单元根据所述场景中微基站的总个数确定的发送周期内按照对应的预设时间偏移值轮流发送定位参考信号PRS；

所述中心控制单元，用于根据所述场景中微基站的总个数确定发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值，将所述发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值都配置给UE，并且所述预设时间偏移值与各基站的位置相绑定；

所述UE，用于根据在所述发送周期内不同时间点上接收到的PRS的强度确定自身的位置。

在上述***中，所述中心控制单元，用于根据所述场景下微基站的个数N设置发送定位参考信号PRS的发送周期为(N+1)的整数倍；在所述周期内依次设置各基站对应的时间偏移值，所述时间偏移值各不相等；将所述发送周期和预设的各基站对应的时间偏移值配置给基站；

所述基站，用于根据所述发送周期和对应的时间偏移值得出在所述周期内的发送PRS的时间点；在对应的时间点上发送PRS。

在上述***中，所述UE，用于根据在所述发送周期内接收到PRS的时刻确定发送所述PRS的基站位置；根据所述接收到的PRS的强度，确定与该PRS的距离。

综上所述本发明的技术方案有如下的特性和有益效果：

在共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景中，宏基站和微基站相互错开的发送PRS，以使UE能够识别出宏基站和微基站的PRS，同时将发送PRS的周期和时间偏移值offset与具体的宏基站或者微基站的位置相绑定，进而UE可以根据不同的资源上收到的PRS信号的强度获得多维的坐标来精确的确定自己的位置。

相比较于通过GPS等卫星***进行UE定位而言，复杂度较低，对UE终端的要求较低，因此可以降低终端的成本。

相比较于共享小区ID的宏基站-微基站网络部署场景下只通过宏基站发送PRS信号而言，可以通过微基站的PRS信号的发送协助更进一步的进行宏基站覆盖范围内的精确的UE定位。

相比较于共享小区ID的宏基站-微基站网络部署场景下宏基站和微基站占用同样的资源发送PRS信号的情况，降低了干扰，避免了UE定位不准的问题，因为UE收到的PRS信号不再是多个来自不同位置的信号的空域上的叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种实现用户设备UE精确定位的方法，其特征在于，该方法适用于共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景下，该方法包括：

各基站在根据所述场景中微基站的总个数确定的发送周期内按照对应的预设时间偏移值轮流发送定位参考信号PRS；

将所述发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值都配置给UE，并且所述预设时间偏移值与各基站的位置相绑定；

所述UE根据在所述发送周期内接收到的PRS进行定位；

其中，所述各基站根据所述场景中微基站的总个数确定的发送周期内按照对应的预设时间偏移值轮流发送PRS包括：

根据所述场景下微基站的总个数N设置发送定位参考信号PRS的发送周期为N+1的整数倍；

在所述发送周期内依次设置各基站对应的预设时间偏移值，所述预设时间偏移值各不相等；

将所述发送周期和各基站对应的预设时间偏移值配置给各基站；

各基站根据所述发送周期和对应的时间偏移值得出在所述周期内的发送PRS的时间点；

各基站在所述发送周期内对应的时间点上发送PRS。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE根据在所述发送周期内接收到PRS进行定位包括：

根据在所述发送周期内接收到PRS的时刻确定发送所述PRS的基站位置；

根据所述接收到的PRS的强度，确定与发送所述PRS的基站的距离。

3.一种实现用户设备UE精确定位的***，其特征在于，该***适用于共享小区ID的宏基站-微基站的网络部署场景下，该***包括：基站、中心控制单元和UE；

所述基站，用于在所述中心控制单元根据所述场景中微基站的总个数确定的发送周期内按照对应的预设时间偏移值轮流发送定位参考信号PRS；

所述中心控制单元，用于根据所述场景中微基站的总个数确定发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值，将所述发送周期和每个基站对应的预设时间偏移值都配置给UE，并且所述预设时间偏移值与各基站的位置相绑定；

所述UE，用于根据在所述发送周期内不同时间点上接收到的PRS的强度确定自身的位置；

所述中心控制单元，用于根据所述场景下微基站的个数N设置发送定位参考信号PRS的发送周期为N+1的整数倍；在所述周期内依次设置各基站对应的时间偏移值，所述时间偏移值各不相等；将所述发送周期和预设的基站对应的时间偏移值配置给相关基站和UE；

所述基站，用于根据所述发送周期和对应的时间偏移值得出在所述周期内的发送PRS的时间点；在对应的时间点上发送PRS。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，

所述UE，用于根据在所述发送周期内接收到PRS的时刻确定发送所述PRS的基站位置；根据所述接收到的PRS的强度，确定与该PRS的距离。