CN107925980B - 基于信号相关函数特性反馈进行定位的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了基于信号相关函数特性反馈来促进定位的方法、装置和***。在一个实施例中，该方法可以包括由与无线通信设备(WCD)和多个基站进行通信的网络节点执行的步骤。网络节点从WCD接收位置信息，该位置信息包括针对所述多个基站中的每一个基站的、接收的下行链路信号与发送的位置参考信号(PRS)之间的互相关性的PRS相关函数特性。网络节点使用PRS相关函数特性来确定WCD的位置。WCD可以自发地或者响应于来自网络节点的发起请求来发起对PRS相关函数特性的发送。

Description

基于信号相关函数特性反馈进行定位的方法和装置
技术领域
本公开涉及基于信号相关函数特性反馈进行定位的装置和方法。
背景技术
在诸如LTE***的电信***中，用户的无线通信设备(WCD)(例如，UE)的位置可以由***的核心网进行跟踪，以用于例如服务授权、计费、客户关怀的目的或者遵守某些法律要求。基站(例如，eNB)可以向WCD附接到的移动性管理装置(例如，移动性管理实体(MME))报告近似WCD的位置的位置信息。该位置信息允许核心网跟踪WCD的位置。
LTE使得可以利用以下定位策略(即，位置确定技术)：i)增强小区ID(e-CID)；ii)辅助全球导航卫星***(GNSS)；iii)观测到达时间差(OTDOA)；以及iv)上行链路到达时间差(UTDOA)。
在e-CID方法中，小区ID信息将UE与服务小区的服务区域相关联。附加信息可以提高位置确定的粒度。
在辅助GNSS方法中，UE可以获取GNSS信息，并且可以由从增强或演进服务移动位置中心(E-SMLC)提供给UE的辅助信息来支持。
在OTDOA方案中，UE可以估计来自不同基站的参考信号的时间差，并向E-SMLC发送该时间差测量以用于多点定位。
在UTDOA方案中，请求UE发送由已知位置处的多个位置测量单元(例如，eNB)进行检测的特定波形。这些测量被转发给E-SMLC以用于多点定位。
OTDOA方案是WCD辅助的(例如，UE辅助的)方法，在该方法中，WCD测量来自多个eNB的特定定位参考信号(PRS)的到达时间(TOA)，并且计算相对差异。对这些参考信号时间差(RSTD)进行量化并通过例如到E-SMLC的LPP链路与准确性评估一起来报告。基于eNB的已知位置及其相互时间同步，E-SMLC可以通过使用多点定位根据RSTD和协方差报告来估计WCD的位置。准确性可以取决于接收到的信号的无线电条件、接收到的信号的数量以及部署，这意味着它可能随着空间而变化。
如果阈值如图4中那样过高或者如图5中那样过低，则基于阈值定限(thresholding)的TOA估计可能导致显著的TOA估计误差。本领域普通技术人员很难指定可以处理所有可能的情况而不会不时引入显著的偏差(这非常不利)的用于TOA估计的基于阈值的算法。
在现有的解决方案中，UE报告的RSTD测量及其相应的准确性评估未能准确地反映由多径引起的误差。基于PRS互相关性，UE将RSTD测量与以米为单位的不确定性相关联，因此该格式未反映来自多径的误差特性，并且有用信息丢失。如图3所示，由于互相关性通常给出了候选时间估计(例如，不同峰值)集合，因此需要反映互相关结果的报告格式。
发明内容
根据一些实施例，提出了一种在与无线通信设备(WCD)和多个基站进行通信的网络节点中执行的方法。该方法包括：网络节点从WCD接收位置信息，该位置信息包括针对多个基站中的每一个基站的、接收的下行链路信号与发送的位置参考信号(PRS)之间的互相关性的PRS相关函数特性。该方法还包括：网络节点使用PRS相关函数特性来确定WCD的位置。
根据一些实施例，提出了一种在与具有网络节点和多个基站在内的网络进行通信的无线通信设备(WCD)中执行的方法。该方法包括：WCD针对多个基站中的每一个基站，确定接收的下行链路信号与发送的位置参考信号(PRS)之间的互相关性。该方法包括：WCD基于所确定的互相关性来确定PRS相关函数特性。该方法还包括：WCD向网络节点发送PRS相关函数特性。
在一些实施例中，一种网络节点被配置为与无线通信设备(WCD)和多个基站进行通信。网络节点包括处理电路和耦合到处理电路的计算机可读介质，其中计算机可读介质包含可由处理电路执行的指令。网络节点可操作以从WCD接收位置信息，该位置信息包括针对多个基站中的每一个基站的、接收的下行链路信号与发送的PRS之间的互相关性的位置参考信号(PRS)相关函数特性。网络节点还可操作以使用PRS相关函数特性来确定WCD的位置。
在一些实施例中，一种无线通信设备(WCD)被配置为与具有网络节点和多个基站在内的网络进行通信。WCD包括处理电路和耦合到处理电路的计算机可读介质。计算机可读介质包含可由处理电路执行的指令。WCD可操作以针对多个基站中的每一个基站，确定接收的下行链路信号与发送的位置参考信号(PRS)之间的互相关性。WCD还可操作以基于所确定的互相关性来确定PRS相关函数特性。WCD还可操作以向网络节点发送PRS相关函数特性。
附图说明
并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了本公开的各种实施例，并且与说明书一起进一步用于解释本公开的原理并且使相关领域的技术人员能够实施和使用本文公开的实施例。在附图中，相似的附图标记指示相同或功能上相似的元件。
图1示出了示例性的观测到达时间差(OTDOA)图示。
图2示出了示例性无线通信网络。
图3示出了示例性互相关图。
图4示出了示例性互相关图。
图5示出了示例性互相关图。
图6是示出了根据一些实施例的方法的示例性流程图。
图7是示出了根据一些实施例的方法的示例性流程图。
图8示出了示例性信号流图。
图9示出了示例性报告消息。
图10示出了示例性互相关图。
图11示出了示例性互相关图。
图12示出了示例性互相关曲线图。
图13示出了示例性消息信息元素。
图14示出了示例性曲线图。
图15示出了示例性曲线图。
图16示出了示例性无线通信设备。
图17示出了示例性网络节点。
具体实施方式
图1示出了用于实现OTDOA位置确定方案的示例性***100。在该示例中，诸如UE106等的WCD可以检测由多个基站(例如，eNB102、eNB 104和eNB 108)发送的多个下行链路(DL)信号(例如，定位参考信号(PRS))。它可以进行诸如到达时间(TOA)测量等的信号测量。例如，TOA测量可以是指WCD对DL信号之一到达UE106所用时间的计算、或者WCD对两个DL信号的到达时间差的计算。后一种计算可以是参考信号时间差(RSTD)测量，在3GPP TS36.305中对此进行了更详细的讨论。
可以在多个RSTD测量或其他测量中使用TOA测量。一个示例是WCD在所有RSTD测量中使用的对参考小区的TOA测量。
图2示出了用于执行位置确定的***200。在该***中，WCD是UE 106，基站是eNodeB 102，网络是EPC/SAE网络，并且网络节点是诸如E-SMLC212等的位置服务器。EPC/SAE网络还可以包括其他核心网节点，例如移动性管理实体(MME)254和网关移动位置中心(GMLC)216。***200支持UE与位置服务器(E-SMLC)之间经由LTE定位协议(LPP)的直接交互。还可以存在位置服务器与eNodeB102之间经由LPPa协议的交互，这可以通过eNodeB 102与UE 106之间经由无线电资源控制(RRC)协议的交互来支持。
存在用于确定TOA测量的多种技术和/或多个参数值。一组技术涉及1)计算信道脉冲响应(CIR)和2)找到CIR的第一“抽头”，其可以是高于阈值的第一个峰值。CIR可以反映WCD从基站接收DL信号所经由的信道中的多径衰落效应、该信道中的噪声和/或该信道的其他特性。如下面更详细讨论的，可以将CIR作为互相关函数进行计算。图3示出了表示WCD与基站之间的信号信道的CIR的示例性互相关函数312。虽然图3以距离单位示出了X轴，但是也可以以时间单位示出X轴，因为这两个单位通过DL信号每单位时间传播的距离而相关(例如，X轴上的值可以通过将它们除以无线电信号在空气中的速度而转换成时间)。第一“抽头”可以被确定为CIR中的高于阈值318的第一个峰值。因此，第一“抽头”可以是估计的时间或距离316。图3将估计的时间或距离316与实际的时间或距离314(例如，无线电信号到达WCD所花费的实际时间或WCD与发射基站之间的实际距离)进行比较。
根据确定的一些实施例，可以按如下方式确定CIR：WCD可以接收下行链路定位参考信号(PRS)y，并将接收到的PRS y与发送的PRS x进行比较。PRS x由eNB发送并由WCD接收。例如，可以通过从E-SMLC到WCD的LPP向WCD指示发送的PRS x。或者，更一般地，可以从任何网络节点指示PRSx。可以定期地从eNB发送PRS y，或者，可以例如当E-SMLC请求WCD的位置时，触发发送PRS y。WCD可以定期地接收PRS，或者，可以根据来自诸如E-SMLC等的网络节点的请求，接收PRS。发送的PRS x可以具有预定的波形或者值集合，并且该信息可能已经被存储在WCD上。WCD可以将CIR计算为y和x的互相关性R(τ)：
Figure BDA0001580047360000051
其中K是接收到的信号y的长度，并且()*表示复共轭。K是针对每个子帧的样本的数量乘以连续的PRS子帧的数量。在一些实施例中，针对每个定位时机来计算互相关性。也就是说，PRS y可以由基站在多个时机定期地发送。WCD接收PRS的每个时机可以是单独的定位时机。在一些实施例中，可以通过对测量进行组合计算，来整合定位时机：
Figure BDA0001580047360000061
其中S是CIR估计的集合。S可能受到接收机天线的数量和定位时机的数量的约束。CIR的绝对值可以对应于信道的功率延迟分布(PDP)。因此，(2)中的操作可以是对定位时机和接收机天线的PDP求平均值。
在该示例中，根据一些实施例，一旦计算出平均互相关函数，就可以按如下方式计算时间或距离(例如，对应于到达时间)：
Figure BDA0001580047360000062
该步骤可以概括为通过在一阶导数(其中斜率是平坦的)中向下寻找过零点来获得不同的峰值，并且基于预定策略来挑选一个峰值，例如，挑选高于阈值的第一个峰值，如图3所示。如本领域普通技术人员所理解的，预定策略不限于选择第一个峰值，并且可以考虑任何期望数量的峰值。
实施例涉及从UE到网络节点的更丰富的PRS反馈。根据一些实施例，替代对相关函数进行阈值定限以估计一个TOA，UE识别PRS相关函数特性(CFC)，例如不同的峰值以及峰值的相关联的时间滞后、峰值宽度和互相关值中的一个或多个。PRS相关函数特性可以对应于PRS相关函数的统计属性。这些实施例避免阈值定限来估计一个TOA，这排除了很多重要信息，并且取而代之地向网络节点提供PRS相关函数特性反馈。
根据一些实施例，UE可以考虑随着时间推移来自相同小区的多个PRS传输。在一些实施例中，UE对来自所有接收到的PRS时机的数据进行组合以估计聚合PRS相关信息，根据该聚合PRS相关信息来确定PRS相关函数特性。根据一些实施例，来自不同的PRS时机的数据被分组成两个或更多个组，并估计针对每个组的PRS相关信息。然后，PRS相关函数特性包括来自多个时刻的信息，其中针对每个组一个时刻。
图6示出了由网络节点执行的过程600的实施例。网络节点可以与无线通信设备(WCD)和多个基站进行通信。该过程可以在步骤602开始，在步骤602中，网络节点响应于确定满足预定条件，向WCD发送对位置信息的请求。在步骤604中，网络节点从WCD接收位置信息，该位置信息包括针对多个基站中的每一个基站的、接收的下行链路信号与发送的PRS之间的互相关性的位置参考信号(PRS)相关函数特性。在步骤606中，网络节点使用PRS相关函数特性来确定WCD的位置。
在一些实施例中，PRS相关函数特性包括参考小区的参考小区峰值和与参考小区峰值相关联的参考时间。在一些实施例中，参考小区峰值是高于预定义阈值的第一个峰值、高于所述阈值的最大峰值和高于所述阈值的最后一个峰值之一。在一些实施例中，PRS相关函数特性还包括每个相邻小区相对于参考小区的参考信号时间差(RSTD)。
在一些实施例中，RSTD指示高于预定义阈值的第一个峰值相对于参考峰值的时间滞后、高于预定义阈值的最大峰值相对于参考峰值的时间滞后和高于所述阈值的最后一个峰值相对于参考峰值的时间滞后之一。在一些实施例中，PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的宽度。
在一些实施例中，确定满足预定条件包括：向WCD发送能力请求，并且从WCD接收响应于能力请求、指示WCD被配置为支持PRS相关函数特性反馈的响应。在一些实施例中，确定满足预定条件包括：确定是否接收到紧急呼叫。
在一些实施例中，该过程还包括：向WCD发送支持PRS相关函数特性数据的准备的辅助数据。在一些实施例中，PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的互相关值。在一些实施例中，接收的下行链路信号是从多个基站中的基站之一接收到的PRS信号，并且发送的PRS是从每一个基站发送到WCD并且存储在WCD上的预定波形或者值集合。
图7示出了由WCD执行的过程700的实施例。WCD可以与网络节点和多个基站进行通信。该过程可以在步骤702开始，在步骤702中，如果满足预定条件，WCD从网络节点接收对位置信息的请求。在步骤704中，WCD响应于接收到对位置信息的请求，针对多个基站中的每一个基站，确定接收的下行链路信号与发送的位置参考信号(PRS)之间的互相关性。在步骤706中，WCD基于所确定的互相关性来确定PRS相关函数特性。在步骤708中，WCD向网络节点发送PRS相关函数特性。
在一些实施例中，PRS相关函数特性包括参考小区的参考小区峰值和与参考小区峰值相关联的参考时间。在一些实施例中，参考小区峰值是高于预定义阈值的第一个峰值、高于所述阈值的最大峰值和高于所述阈值的最后一个峰值之一。在一些实施例中，PRS相关函数特性还包括每个相邻小区相对于参考小区的参考信号时间差(RSTD)。
在一些实施例中，RSTD指示高于预定义阈值的第一个峰值相对于参考峰值的时间滞后、高于预定义阈值的最大峰值相对于参考峰值的时间滞后和高于所述阈值的最后一个峰值相对于参考峰值的时间滞后之一。在一些实施例中，PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的宽度。
在一些实施例中，PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的互相关值。在一些实施例中，预定条件指定WCD被配置为支持PRS相关函数特性反馈。在一些实施例中，预定条件指定接收到紧急呼叫。在一些实施例中，该过程还包括：从网络节点接收支持PRS相关函数特性数据的准备的辅助数据。
在一些实施例中，该过程还包括：如果满足预定条件，从网络节点接收对位置信息的请求，WCD响应于该请求发送PRS相关函数特性。在一些实施例中，接收的下行链路信号是从多个基站中的基站之一接收到的PRS信号，并且发送的PRS是从每一个基站发送到WCD并且存储在WCD上的预定波形或者值集合。
图8示出了诸如UE等的WCD与网络节点之间的信号流的实施例。网络节点可以是位置服务器/E-SMLC或无线电基站或无线电网络控制器节点。当网络节点是位置服务器/E-SMLC时，信令协议可以是LPP/LPPe。当网络节点是基站/无线电网络控制器时，信令协议可以是RRC。网络节点也可以向另一节点转发位置信息以进行定位计算。
步骤800。网络节点向UE发送能力请求。该步骤可以是可选的。
步骤802。如果支持，则UE使用关于支持PRS相关函数特性反馈的信息进行响应。
步骤804。网络节点发送对位置信息的请求，例如，由紧急呼叫触发。
步骤806。网络节点还向UE提供用于支持PRS相关函数特性数据的准备的辅助数据。该步骤可以是可选的。
步骤808。UE观测PRS时机，并确定PRS相关函数特性数据。
步骤810。UE向网络节点发送具有所确定的PRS相关函数特性的位置信息。
步骤812。UE在两个或更多个时刻发送位置信息。该步骤可以是可选的。
步骤814。网络节点使用PRS相关函数特性来进行UE定位。可选地，在不同的节点中执行这些计算。
图9示出了具有新属性CFC信息(相关函数信息)的位置信息报告消息的至少一部分的实施例。
根据一些实施例，PRS相关函数特性(CFC)以精简的方式描述估计的PRS相关性。例如，PRS CFC对参考小区和相邻小区的TOA相关信息进行编码，这可能受到最小SINR阈值、峰值的最大数量等的限制。
在一些实施例中，PRS CFC包括CF峰值列表。CF峰值列表包括例如参考小区峰值时间滞后参考，该参考小区峰值时间滞后参考是高于阈值的第一个峰值的时间滞后Tr0。备选地，时间滞后参考是最强峰值、高于阈值的最后一个峰值或某个其他峰值的时间滞后。图10示出了具有参考小区时间滞后Tr0和峰值时间滞后Tr1的参考小区CF。图10示出了选择高于阈值的峰值中的第一个峰值来定义参考小区峰值时间滞后的实施例。
根据一些实施例，CF峰值列表还可以包括针对每个相邻小区的RSTD，该RSTD反映第一个峰值相对于参考小区时间滞后参考Tr0的时间滞后Tn0(即，ΔTn0＝Tn0-Tr0)。在一些实施例中，RSTD可以反映最强峰值、最后一个峰值或某个其他峰值相对于参考小区时间滞后参考的时间滞后。图11示出了具有第一个峰值时间滞后Tn0和其他峰值时间滞后Tri的相邻小区CF。图11示出了选择高于阈值的峰值中的第一个峰值来定义相邻小区峰值时间滞后的实施例。
根据一些实施例，参考小区的CF信息包括(i)相对于时间滞后参考Tr0的时间滞后Tri(即，ΔTri＝Tri-Tr0)、(ii)互相关水平、以及(iii)高于阈值的其他峰值的宽度，其可能受到最大数量的限制。
根据一些实施例，相邻小区的CF信息包括(i)相对于时间滞后参考Tr0的时间滞后Tni(即，ΔTni＝Tni-Tr0)、(ii)水平、(iii)高于阈值的其他峰值的宽度，其可能受到最大数量的限制。
在一些实施例中，CF信息分量包括(i)相对于RSTD ΔTn0减去时间滞后参考Tr0的时间滞后Tni(即，Δ～Tni＝Tni-(ΔTn0-Tr0))。这意味着相对于曾用于RSTD计算的相邻小区峰值的时间滞后的时间滞后。
在一些实施例中，可以相对于Tr0的峰值水平对CF信息分量(ii)进行报告。
在一些实施例中，PRS CFC包括与CF峰值列表相同的CF列表，但是以更精细的时间粒度不仅包括峰值而且还包括采样的CF。因此，采样的CF是在不同的时间滞后采样的发送信号与接收信号之间的相关性的表示。也就是说，公式(1)或(2)中的某些τ值。
在一些实施例中，PRS CFC包括与CF峰值列表相似的CF模型列表，但是取而代之地，对模型进行估计以表示CF，并且在CF模型列表中提供模型参数。CF的示例性模型是高斯混合：
ACF(x)＝∑iθig(x，μi，σi)
其中g(x，μ_i，σ_i)是均值为μ_i且标准差为σ_i的高斯分布，θ_i表示权重。例如，可以使用期望最大化(EM)算法来估计模型参数。图12提供了具有图4中的针对CF的四项的CF高斯混合模型的示例。
在一些实施例中，在变换域中使用更少的参数来表示相关函数。例如，使用更少的基函数或使模型适配到变换后的相关函数。在这种情况下，在CF模型列表中可以包括与基函数和/或适配的模型相关联的参数。
用于估计TOA的一种方法是使用假定模型(例如，由特定数量的时间延迟的Sinc(基本正弦)函数的总和组成的模型)估计信道脉冲响应。Sinc函数可以具有不同的幅值。在这种情况下，CF模型列表可以包括与模型相关联的参数，例如相对时间延迟和/或相对幅度。
PRS CFC可以包括逐个组的PRS相关函数特性信息，其中针对每个组来准备上述数据，该数据被单独地报告。图13示出了消息信息元素中的CF列表参数的表示的实施例。
了解PRS相关特性有几种用途，其可以提高整***置估计的准确性。
一种用途是对RSTD测量误差的改进的估计。网络节点可以利用PRS相关函数特性信息得到关于RSTD测量误差的更精确的假设。例如，在图2中的具有三个小区并且小区3作为参考小区的情况下，可以在UE侧对以下两个等式进行编译：
ΔTn0_13＝Tn0_13-Tr0_13+e_13，
ΔTn0_23＝Tn0_23-Tr0_23+e_23。
在与传统技术中一样针对每个RSTD只有一个误差估计值的情况下，对上面的每个误差项进行粗略的建模。取而代之地，可以利用PRS相关特性更精确地对RSTD误差分布进行建模。在一些实施例中，根据小区1的TOA的误差表示结合小区3的TOA的误差表示来获得e_13的误差表示。e_13的误差分布是小区1的TOA的编译的误差分布与小区3的TOA的编译的误差分布的卷积。
给定ΔTn0_13的测量和关于误差分布的信息，可以用公式表示不同的UE位置候选Pi的似然性P。
关于已知的基站位置PBS1和PBS3。在位置服务器处，可以用公式ΔTn0_13＝|Pi-PBS1|-|Pi-PBS3|+e_13表示。
表示假设的RSTD误差分布pe13(x)，针对所有不同的位置候选Pi，得到针对一个RSTD测量的似然性：
Pe13(ΔTn0_13-|Pi-PBS1|+|Pi-PBS3|)。
为了说明详细的误差分布的好处，考虑图2中的情况并使用小区3作为参考小区，其中假定根据图4估计小区3的TOA，并且根据图3估计小区1的TOA。如果误差分布是基于阈值定限的TOA来编译的，则RSTD将受到100m偏差的影响，如图4所指示的。所得到的小区1与小区3之间的RSTD的空间似然性如图14所示，其中大的似然性对应于深色，反之亦然。真实的UE位置由“o”标记。因此，由于UE中的不正确的峰值选择而引起的测量的偏差导致不能对真实误差进行建模的误差表示。
如果取而代之地考虑PRS相关函数特性反馈，则表示图4中的所有明显的峰值，同样地，真实的位置对应于无偏差。如图15所示，UE的真实位置现在由误差表示覆盖。
现在，考虑所有的测量，并且例如通过以下方式来形成总似然性：假设针对每个测量的似然性是独立的，使得总似然性可以作为以下乘积获得：
Figure BDA0001580047360000121
然后，定位估计可以按照最大取值自变量(maximizing argument)而获得
Figure BDA0001580047360000122
在更精确的误差表示的情况下，力图使似然性最大化的定位算法将比使用粗略的误差表示的算法更能够找到准确的位置估计。最有可能的位置估计是与有偏差的峰值相对应的位置，但是真实的位置与不可忽略的似然性相对应。
另一个用途是室内/室外用户/UE分类。网络可以基于所报告的相关特性来确定UE是在室内还是在室外。例如，可以基于延迟扩展来进行这样的分类，延迟扩展可以根据所报告的相关特性进行估计。
另一个用途是参考小区选择。网络可以根据报告的相关特性来确定哪个小区是最适合用作特定UE的参考的候选。然后将信息传达给UE。
另一个用途是动态PRS配置。网络节点可以利用从每个UE报告的RSTD测量误差的改进的估计来建立针对RSTD误差的统计。基于此，网络节点可以动态地调整PRS配置参数以实现目标性能。例如，如果期望的或平均的RSTD误差正在增加，则可以将PRS传输配置为具有更多的资源。
根据一些实施例，PRS配置参数可以包括以下各项中的至少一项或其组合：
(i)PRS带宽。
(ii)DL帧的数量(一个时机中的连续下行链路子帧的数量)。
(iii)PRS配置索引(与PRS周期有关)。
图16示出了WCD 106的示例的框图。如图16所示，WCD106可以包括：数据处理***(DPS)1602(其包括例如数字信号处理电路(DSP))，其可以包括一个或多个处理电路(P)1655(例如，微处理器)和/或一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等)；收发机1605，每一个收发机均连接到天线1622以分别无线发送和接收信息；数据存储***1606，其可以包括一个或多个计算机可读数据存储介质，例如非暂时性存储单元(如，硬盘驱动器、闪存、光盘等)、和/或易失性存储装置(例如，动态随机存取存储器(DRAM))。
在数据处理***1602包括处理电路1655(例如，微处理器)的实施例中，可以提供计算机程序产品1633，所述计算机程序产品包括：计算机可读程序代码1643(例如，指令)，其存储在数据存储***1606的计算机可读介质1642上，并且实现计算机程序，所述计算机可读介质例如是、但不限于，磁介质(例如，硬盘)、光学介质(例如，DVD)、存储器设备(如，随机存取存储器)等。在一些实施例中，计算机可读程序代码1643被配置为使得当由数据处理***1602执行时，代码1643使数据处理***1602执行本文所述的步骤(例如，图5至图8中所示的步骤)。
在一些实施例中，WCD 106被配置为执行上述步骤而无需代码1643。例如，数据处理***1602可以仅由专用硬件(例如，一个或多个专用集成电路(ASIC))构成。因此，可以以硬件和/或软件来实现本发明的上述特征。例如，在一些实施例中，上述WCD 106的功能组件可以由执行程序代码1643的数据处理***1602、由独立于任何计算机程序代码1643操作的数据处理***1601或者由硬件和/或软件的任何适当组合来实现。在第二实施例中，WCD106还包括：1)耦合到数据处理***1602的显示屏，其使数据处理***1602能够向WCD 106的用户显示信息；2)耦合到数据处理***1602的扬声器，其使数据处理***1602能够向UE1602的用户输出音频；以及3)耦合到数据处理***1602的麦克风，其使数据处理***1602能够从用户接收音频。
示例性的网络节点
图17示出了网络节点212的示例的框图。如图17所示，网络节点可以包括：数据处理***1702，其可以包括一个或多个处理电路1755(例如，微处理器)和/或一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等)；基站接口1705，用于从RAN接收消息并向RAN发送消息；网络接口1703，用于与其他核心网组件接口连接，数据存储***1706，其可以包括一个或多个计算机可读数据存储介质，例如非暂时性数据存储装置(例如，硬盘驱动器、闪存、光盘等)、和/或易失性存储装置(例如，动态随机存取存储器(DRAM))。
在数据处理***1702包括处理电路(例如，微处理器)的实施例中，可以提供计算机程序产品1733，所述计算机程序产品包括：计算机可读程序代码1743(例如，指令)，其存储在数据存储***1706的计算机可读介质1742上，并且实现计算机程序，所述计算机可读介质例如是、但不限于，磁介质(例如，硬盘)、光学介质(例如，DVD)、存储器设备(例如，随机存取存储器)等。在一些实施例中，计算机可读程序代码1743被配置为使得当由数据处理***1702执行时，代码1743使数据处理***1702执行本文所述的步骤。在一些实施例中，网络节点212可以被配置为执行上述步骤而无需代码1743。例如，数据处理***1702可以仅由专用硬件(例如，一个或多个专用集成电路(ASIC))构成。因此，可以以硬件和/或软件来实现本发明的上述特征。
优点
这些实施例的优点包括但不限于：
PRS相关函数特性包含与基于阈值定限的TOA估计RSTD的接收到的PRS路径相关的更多信息。
PRS相关函数特性使网络节点能够使用关于PRS路径的多个假设来估计UE位置，从而导致包括真实(直线对传(Line of Site))PRS路径的更大概率。
具有多个时刻的数据的PRS相关函数特性使网络节点还能够考虑定位的时间相关性和移动性方面。
通过包括在PRS相关特性中的更精确的误差表示，力图使似然性最大化的定位算法将比使用粗略的误差表示的算法更能够找到准确的位置估计。
PRS相关函数特性还可以帮助网络根据相关传播特性来确定UE在室内还是在室外。
PRS相关函数特性可以使网络能够在参考小区选择方面提供进一步有用的帮助。
尽管已经在本公开中使用了来自3GPP的术语以对示例性实施例进行举例，但是本领域普通技术人员将理解的是，这不是将本实施例的范围限制为仅上文提到的***。其他无线***(包括LTE、LTE-A、WiMax、UMB和GSM)也可以通过利用本公开所涵盖的思想而受益。
此外，诸如NodeB和UE等的术语是非限制性的，并且不特别暗示两者之间的某种层次关系；一般来说，“NodeB”可以被认为是设备1且“UE”被认为是设备2，并且这两个设备通过某个无线电信道彼此通信。
在对本发明构思的各种实施例的以上描述中，要理解的是，本文使用的术语仅用于描述具体的实施例的目的，而不意图限制本发明构思。除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常所理解的意义相同的意义。将理解，诸如在通用词典中定义的术语等的术语应被解释为具有与它们在本说明书的上下文和相关技术中的意义相一致的意义，而不被解释为理想或过于正式的意义，除非本文有这样的明确定义。
当元件被称作“连接到”、“耦合到”、“响应于”另一元件或其变型时，它可以直接连接到、耦合到或者响应于另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接连接到”、“直接耦合到”、“直接响应于”另一元件或其变型时，不存在中间元件。贯穿全文，相似的附图标记是指相似的元素。
此外，本文使用的“耦合”、“连接”、“响应”或其变型可以包括无线耦合、连接或响应。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”意图还包括复数形式，除非上下文明确地给出相反的指示。为了简洁和/或清楚，可以不对公知的功能或结构进行详细描述。术语“和/或”包括相关联的列出项中的一个或多个中的任意一个和所有组合。
将理解的是，虽然本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各个元件/操作，但是这些元件/操作不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元素/操作与另一个元素/操作相区分。因此，在一些实施例中的第一元素/操作可以在其他实施例中称作第二元素/操作，而不会脱离本发明构思的教导。贯穿说明书，相同的附图标记或相同的参考符号表示相同或类似的元素。
本文使用的术语“包括”、“包含”、“含有”、“涵盖”、“由......构成”、“计入”、“有”、“拥有”、“具有”或其变型是开放式的，并且包括一个或多个所记载的特征、整数、元素、步骤、组件、或功能，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、元素、步骤、组件、功能或其组合。此外，如本文所使用的，从于拉丁短语“exempli gratia”得到的常用缩写“e.g.(例如)”可以用于介绍或指定先前提到的项的一般示例，而不意图作为该项的限制。从拉丁短语“id est”得到的常用缩写“i.e.(即)”可以用于指定更一般引述的具体项。
本文参考计算机实现的方法、装置(***和/或设备)和/或非瞬时性计算机程序产品的框图和/或流程图说明描述了示例性实施例。应当理解的是，可以通过由一个或多个计算机电路执行的计算机程序指令来实现框图和/或流程图图示的框以及框图和/或流程图图示中的框的组合。
可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机电路、专用计算机电路和/或其他可编程数据处理电路的处理电路以产生机器，使得经由计算机和/或其他可编程数据处理设备的处理电路执行的指令转换和控制晶体管、存储器位置中存储的值、以及这种电路内的其他硬件组件，以实现框图和/或流程图框中指定的功能/动作，并由此创建用于实现框图和/或流程图的框中指定的功能/动作的装置(功能)和/或结构。
这些计算机程序指令也可以存储在有形计算机可读介质中，所述有形计算机可读介质可以指导计算机或其他可编程数据处理装置按照具体的方式作用，使得在计算机可读介质中存储的指令产生制品，所述制品包括实现在所述框图和/或流程图的框中指定的功能/动作的指令。因此，本发明构思的实施例可以在硬件和/或在诸如数字信号处理电路等的处理电路上运行的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)上实现，所述处理电路可以统称为“电路”、“模块”或其变型。
还应当注意的是，在一些备选实施例中，在框中标记的功能/动作可以不以流程图中标记的顺序发生。例如依赖于所涉及的功能/动作，连续示出的两个框实际上可以实质上同时执行，或者，有时，框可以按照相反的顺序执行。此外，可以将流程图和/或框图中的给定框的功能分离成多个框和/或流程图和/或框图的两个或更多框的功能可以至少部分地集成在一起。最后，在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以在所示出的框之间添加/***其他框，和/或可以省略框/操作。此外，尽管一些图包括关于通信路径的箭头来指示通信的主要方向，但是应当理解的是，通信可以以与所描绘的箭头相反的方向发生。
在实质上不脱离本发明构思的原理的前提下，可以对实施例做出许多改变和修改。所有这些改变和修改旨在在本文中被包括在本发明构思的范围内。因此，上述主题应理解为示例性的而非限制性的，并且所附实施例的示例旨在覆盖落入本发明构思的精神和范围之内的所有这些修改、改进和其他实施例。
因此，在法律允许的最大范围内，本发明构思的范围应由所附实施例的示例及其等同物的最宽允许解释来确定，并且不应受限于或限制于之前的具体实施方式。
缩写
CF 相关函数
CFC 相关函数特性
CIR 信道脉冲响应
e-CID 增强小区ID
eNB 演进节点B
E-SMLC 演进服务移动位置中心
GNSS 全球导航卫星***
LOS 直线对传
LPP LTE定位协议
OTDOA 观测到达时间差
PDP 分布延迟分布
PRS 定位参考信号
RAP 接收机协助策略
RRC 无线电资源控制
RSTD 参考信号时间差
SNR 信噪比
UTDOA 上行链路到达时间差
TDOA 到达时间差
TOA 到达时间
WCD 无线通信设备

Claims (50)

1.一种在与无线通信设备WCD和多个基站进行通信的网络节点中执行的方法，所述方法包括：
所述网络节点从所述WCD接收位置信息，所述位置信息包括针对所述多个基站中的每一个基站的、接收的下行链路信号与发送的位置参考信号PRS之间的互相关性的PRS相关函数特性，其中，所述PRS相关函数特性包括时间滞后，所述时间滞后是基于第一个峰值和第二个峰值之间的时间差来确定的，且所述第一个峰值和第二个峰值是所述互相关性的峰值；以及
所述网络节点使用所述PRS相关函数特性来确定所述WCD的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PRS相关函数特性包括参考小区的参考小区峰值和与所述参考小区峰值相关联的参考时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述参考小区峰值是高于预定义阈值的第一个峰值、高于所述阈值的最大峰值和高于所述阈值的最后一个峰值之一。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述PRS相关函数特性还包括每个相邻小区相对于所述参考小区的参考信号时间差RSTD。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述RSTD指示高于预定义阈值的第一个峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后、高于所述预定义阈值的最大峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后和高于所述阈值的最后一个峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后之一。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的宽度。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述接收位置信息响应于以下操作：所述网络节点响应于确定满足预定条件而发送对位置信息的请求。
8.根据权利要求2或3所述的方法，其中，确定满足预定条件包括：
向所述WCD发送能力请求，以及
从所述WCD接收响应于所述能力请求、指示所述WCD被配置为支持PRS相关函数特性反馈的响应。
9.根据权利要求2或3所述的方法，其中，确定满足预定条件包括：确定是否接收到紧急呼叫。
10.根据权利要求2或3所述的方法，所述方法还包括：
向所述WCD发送支持PRS相关函数特性数据的准备的辅助数据。
11.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的互相关值。
12.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述接收的下行链路信号是从所述多个基站中的基站之一接收到的PRS信号，并且所述发送的PRS是从每一个基站发送到所述WCD并且存储在所述WCD上的预定波形或者值集合。
13.一种在与具有网络节点和多个基站在内的网络进行通信的无线通信设备WCD中执行的方法，所述方法包括：
所述WCD针对所述多个基站中的每一个基站，确定接收的下行链路信号与发送的位置参考信号PRS之间的互相关性；
所述WCD基于所确定的互相关性来确定PRS相关函数特性，其中，所述PRS相关函数特性包括时间滞后，所述时间滞后是基于第一个峰值和第二个峰值之间的时间差来确定的，且所述第一个峰值和第二个峰值是所述互相关性的峰值；以及
所述WCD向所述网络节点发送所述PRS相关函数特性。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述PRS相关函数特性包括参考小区的参考小区峰值和与所述参考小区峰值相关联的参考时间。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述参考小区峰值是高于预定义阈值的第一个峰值、高于所述阈值的最大峰值和高于所述阈值的最后一个峰值之一。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述PRS相关函数特性还包括每个相邻小区相对于所述参考小区的参考信号时间差RSTD。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述RSTD指示高于预定义阈值的第一个峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后、高于所述预定义阈值的最大峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后和高于所述阈值的最后一个峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后之一。
18.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的宽度。
19.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的互相关值。
20.根据权利要求14或15所述的方法，还包括：响应于确定满足预定条件，所述WCD接收对位置信息的请求，其中所述确定是响应于接收到所述请求而执行的。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述预定条件指定所述WCD被配置为支持PRS相关函数特性反馈。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述预定条件指定接收到紧急呼叫。
23.根据权利要求14或15所述的方法，所述方法还包括：
所述WCD从所述网络节点接收支持PRS相关函数特性数据的准备的辅助数据。
24.根据权利要求14或15所述的方法，还包括：如果满足预定条件，所述WCD从所述网络节点接收对位置信息的请求，所述WCD响应于所述请求发送所述PRS相关函数特性。
25.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述接收的下行链路信号是从所述多个基站中的基站之一接收到的PRS信号，并且所述发送的PRS是从每一个基站发送到所述WCD并且存储在所述WCD上的预定波形或者值集合。
26.一种被配置为与无线通信设备WCD和多个基站进行通信的网络节点，所述网络节点包括：
处理电路，
耦合到所述处理电路的计算机可读介质，所述计算机可读介质包含能够由所述处理电路执行的指令，由此所述网络节点能够操作以：
从所述WCD接收位置信息，所述位置信息包括针对所述多个基站中的每一个基站的、接收的下行链路信号与发送的PRS之间的互相关性的位置参考信号PRS相关函数特性，其中，所述PRS相关函数特性包括时间滞后，所述时间滞后是基于第一个峰值和第二个峰值之间的时间差来确定的，且所述第一个峰值和第二个峰值是所述互相关性的峰值，以及
使用所述PRS相关函数特性来确定所述WCD的位置。
27.根据权利要求26所述的网络节点，其中，所述PRS相关函数特性包括参考小区的参考小区峰值和与所述参考小区峰值相关联的参考时间。
28.根据权利要求27所述的网络节点，其中，所述参考小区峰值是高于预定义阈值的第一个峰值、高于所述阈值的最大峰值和高于所述阈值的最后一个峰值之一。
29.根据权利要求27或28所述的网络节点，其中，所述PRS相关函数特性还包括每个相邻小区相对于所述参考小区的参考信号时间差RSTD。
30.根据权利要求29所述的网络节点，其中，所述RSTD指示高于预定义阈值的第一个峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后、高于所述预定义阈值的最大峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后和高于所述阈值的最后一个峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后之一。
31.根据权利要求27或28所述的网络节点，其中，所述PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的宽度。
32.根据权利要求27或28所述的网络节点，其中，所述接收位置信息响应于以下操作：所述网络节点响应于确定满足预定条件而发送对位置信息的请求。
33.根据权利要求32所述的网络节点，其中，确定满足预定条件还包括：所述网络节点能够操作以：
向所述WCD发送能力请求，以及
响应于所述能力请求，从所述WCD接收指示所述WCD被配置为支持PRS相关函数特性反馈的响应。
34.根据权利要求32所述的网络节点，其中，确定满足预定条件包括：所述网络节点能够操作以确定是否接收到紧急呼叫。
35.根据权利要求27或28所述的网络节点，所述网络节点还能够操作以：
向所述WCD发送支持PRS相关函数特性数据的准备的辅助数据。
36.根据权利要求27或28所述的网络节点，其中，所述PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的互相关值。
37.根据权利要求27或28所述的网络节点，其中，所述接收的下行链路信号是从所述多个基站中的基站之一接收到的PRS信号，并且所述发送的PRS是从每一个基站发送到所述WCD并且存储在所述WCD上的预定波形或者值集合。
38.一种被配置为与具有网络节点和多个基站在内的网络进行通信的无线通信设备WCD，所述WCD包括：
处理电路，
耦合到所述处理电路的计算机可读介质，所述计算机可读介质包含能够由所述处理电路执行的指令，由此所述WCD能够操作以：
针对所述多个基站中的每一个基站确定接收的下行链路信号与发送的位置参考信号PRS之间的互相关性；
基于所确定的互相关性来确定PRS相关函数特性，其中，所述PRS相关函数特性包括时间滞后，所述时间滞后是基于第一个峰值和第二个峰值之间的时间差来确定的，且所述第一个峰值和第二个峰值是所述互相关性的峰值；以及
向所述网络节点发送所述PRS相关函数特性。
39.根据权利要求38所述的WCD，其中，所述PRS相关函数特性包括参考小区的参考小区峰值和与所述参考小区峰值相关联的参考时间。
40.根据权利要求39所述的WCD，其中，所述参考小区峰值是高于预定义阈值的第一个峰值、高于所述阈值的最大峰值和高于所述阈值的最后一个峰值之一。
41.根据权利要求39或40所述的WCD，其中，所述PRS相关函数特性还包括每个相邻小区相对于所述参考小区的参考信号时间差RSTD。
42.根据权利要求41所述的WCD，其中，所述RSTD指示高于预定义阈值的第一个峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后、高于所述预定义阈值的最大峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后和高于所述阈值的最后一个峰值相对于所述参考小区峰值的时间滞后之一。
43.根据权利要求39或40所述的WCD，其中，所述PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的宽度。
44.根据权利要求39或40所述的WCD，其中，所述PRS相关函数特性还包括高于预定义阈值的每一个峰值的互相关值。
45.根据权利要求39或40所述的WCD，其中，所述WCD还能够操作以响应于确定满足预定条件，接收对位置信息的请求，其中所述确定是响应于接收到所述请求而执行的。
46.根据权利要求45所述的WCD，其中，所述预定条件指定所述WCD被配置为支持PRS相关函数特性反馈。
47.根据权利要求45所述的WCD，其中，所述预定条件指定接收到紧急呼叫。
48.根据权利要求39或40所述的WCD，所述WCD还包括：
所述WCD从所述网络节点接收支持PRS相关函数特性数据的准备的辅助数据。
49.根据权利要求39或40所述的WCD，其中，所述WCD还能够操作以：如果满足预定条件，从所述网络节点接收对位置信息的请求，所述WCD响应于所述请求发送所述PRS相关函数特性。
50.根据权利要求39或40所述的WCD，其中，所述接收的下行链路信号是从所述多个基站中的基站之一接收到的PRS信号，并且所述发送的PRS是从每一个基站发送到所述WCD并且存储在所述WCD上的预定波形或者值集合。
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