用于其它蜂窝系统的LTE指纹识别定位参考技术方案

技术编号:7572871 阅读:224 留言:0更新日期:2012-07-15 06:59
通过LTE网络(30)中的OTDOA定位得出的高精度UE(12)位置估计与其它网络(32,34)上执行的RAT间测量一起提供到其它网络(例如,WCDMA(32)和/或GSM(34)),以支持其它网络(32,34)中的带指纹的定位数据库(28,26)。提供了信令,以使得LTE?UE(12)位置估计能够在GSM(34)控制平面AECID定位、GSM(34)用户平面AECID定位、WCDMA(32)控制平面AECID定位及WCDMA(32)用户平面AECID定位的每个定位中用作指纹识别数据库中的参考点。在其支持中,公开了使用LTE(30)中的指纹和参考测量、支持WCDMA(32)和GSM(34)中数据库(28,26)的填充的RAT间测量;使用OTDOA定位以生成LTE?UE(12)位置估计和要求的信令。由于RAT间测量在LTE(30)中执行,因此,WCDMA和GSM网络(32,34)中的AECID数据库在顶部分层级别没有自己网络的服务小区。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及无线通信网络,并且具体地说,涉及使用LTE OTDOA定位和RAT间测量来支持WCDMA和/或GSM系统中的指纹识别位置数据库。
技术介绍
无线通信系统在许多区域中是现代生活的无所不在的一部分。多个不同的无线通信协议已被开发。例如,长期演进(LTE)是通用移动电信系统(UMTS)的增强功能集合,支持高数据率、低等待时间、低实现和运营成本以及到遗留无线通信网络的无缝连接。作为另一示例,宽带码分多址(WCDMA)是利用直序扩频技术和独特码以在单个宽频信道上复用多个用户的宽带扩频信道接入协议。高速分组接入(HSPA)是WCDMA协议的延伸。HSPA在寻址到特定用户的分组中在共享信道上传送通信数据。HSPA具有短传送时间间隔(TTI)、链路自适应、快速调度、快速重新传送和软合并及高级调制的特征,产生了增大的数据率、低等待时间和增大的系统容量。仍有的广泛部署的无线通信协议的另一示例是全球移动通信系统(GSM)。通用分组无线电服务(GPRS)是对于GSM的分组数据延伸。GSM演进增强型数据率(EDGE)是对GSM 的3G延伸,它提高了 GSM和GPRS网络的容量和性能。准确确定无线通信网络内移动用户的地理位置是无线电信开发的一个在进行的挑战。诸如在北美的E-911定位要求等政府规定和商业的基于地点的服务(LBS)需求快速和准确的位置确定。变化准确度和复杂性的几种位置确定方法在本领域是已知的。这些方法包括小区ID定位、往返程时序(RTT)定位、到达时差(TDOA)定位、辅助全球定位系统 (A-GPS)定位及指纹识别定位。小区ID定位本文中小区ID定位的描述针对WCDMA蜂窝系统。然而,预期多边形格式在即将到来的LTE蜂窝标准中也可用。在GSM中,使用更简单的小区描述。在任何情况下,有关特定小区描述和数据结构的描述只是示范,不是限制。所有蜂窝无线通信系统被分割成小区,每个小区由在LTE中称为NodeB或增强 NodeB (eNodeB)并且在其它网络协议中称为基站(BS)、无线电基站(RBQ或基站收发信台 (BTS)的一个特定基站来服务。每个eNodeB可服务于多于一个小区。从定位和导航角度而言,重要的点在于特定移动终端或用户设备(UE)所处的小区在蜂窝系统中已知。因此,在确定特定小区覆盖的地理区域后,只要UE连接到系统便能够指出它位于该地理区域内何处,并且服务小区的报告的小区身份相当于特定地理区域的小区身份。在包括WCDMA系统等几个系统中,小区的地理延伸的优选表示通过小区多边形格式来给出。此格式在3GPP技术规范23. 032 “Universal Geographical Area Description(GAD) ”中描述,该规范通过引用以其整体结合于本文中。小区的延伸通过本身不相交的闭合多边形的3到15个角来描述。格式是二维的,并且按照WGS84地理参考系统中的经度和纬度的对来确定角。下面描述WCDMA中的小区身份定位方法。此描述假设定位在如3GPP技术规范 25. 413 “UTRAN Iu interface RANAP signalling,,中所述的无线电接入网络应用部分 (RANAP)接口上操作,该规范的公开通过引用以其整体结合于本文中。对于GSM和控制平面 LTE,过程是类似的。1.在服务无线电网络控制器(SRNC)中通过RANAP接口接收消息地点报告控制 (LOCATION REPORTING CONTROL)。2.地点报告控制消息的服务质量(QoS)参数(最重要的是准确度和响应时间)使得RNC选择小区身份定位方法。3. SRNC确定定位的UE的服务小区身份(在UE与多个基站进行(更)软切换的情况下,可应用特殊过程),并且检索表示服务小区的延伸的预存储多边形。4. SRNC在地点报告(LOCATION REPORT)消息中使用小区多边形格式,通过RANAP 接口将结果小区多边形发送回核心网络。图1示出如由小区多边形格式描述的一代表性小区。小区的地理延伸由本身不相交的闭合多边形的3到15个角描述,这些角在图1中标示为A-E。格式是二维的,并且按照 WGS84地理参考系统中的经度和纬度的对来确定角。eNodeB通常位置靠近eNodeB服务的小区多边形的角之一。图2示出3GPP多边形消息信息元素(IE)。此IE存在于成功的小区身份定位操作后通过RANAP接口返回核心网络的地点报告消息中。应注意,由于无线电传播的复杂性,小区多边形格式只是真正小区的延伸的近似。 将例如计算复杂性和报告带宽考虑在内,多边形格式的选择由具有相当灵活的地理表示格式的需要来指示。由于多边形格式近似小区延伸,因此,多边形通常在小区规划工具中被预定以用一定置信度来表示小区延伸。置信度是终端实际位于报告区域内的概率,在此情况下,报告区域以小区多边形为界。小区身份定位方法的准确度受小区的大小限制,这阻碍了它在更复杂的导航应用中使用。其主要优点包括极慢的响应时间以及它分布广泛并且在有蜂窝覆盖之处始终可用的事实。小区身份方法还易于直接实现,并且对UE没有影响。这些优点引发了对开发E小区ID(增强小区身份)定位方法的兴趣,这些方法旨在增强基本小区身份方法的准确度,同时保留该方法的优点。往返程时间和时序提前定位最重要的E-小区ID定位方法为小区ID增大了往返程时间(RTT,在WCDMA中)或时序提前(TA,在GSM和LTE中)测量。实现增强小区身份定位的此原理旨在组合小区延伸模型(多边形)和距离度量。 往返程时间测量原理在图3中示出。简单地说,无线电波从RBS 10到小区14中UE 12并DTT返回的传播时间被测量,并减去终端的等待时间。随后从公式r = c〒得出从RBS 10到 UE 12的距离16,其中,RTT是往返程时间,并且c是光速。往返程时间测量本身定义围绕RBS 10的圆或者在计及不准确度时的圆带18。通过组合此信息和小区多边形,能够计算圆带18的左右角。UE 12位置被确定为小区14与圆带18的交集。到汰时差定位观测到达时差(OTDOA)方法依赖来自多个eNodeB的一般在某一导频无线电信号上的测量。测量借助于与在测量的eNodeB的已知信号的相关来执行。图4中示出一代表性OTDOA设置。构成了表示在eNodeB之间获得的时差的双曲线18A-C。所述双曲线的交集确定UE的位置。UE 12中测量的Τ0Α、来自eNodeB 10A-C的传送时间及UE 12与eNodeB 10A-C之间的距离16A-C之间的以下关系遵循tTOAX + bclock ^T1+ ||r, -xTemlnal\/ctTOA, + bclock = 7; + ||r - xTermlnal I/ C.其中,i = 1,. . .,η表示终端中测量的到达时间(TOA),Ti, i = 1,...,η表示来自eNodeB 10A-C的传送时间,以及c是光速。粗体的量是eNodeB 10A-C和UE 12的 (向量)地点。bbl。。k表示相对于蜂窝系统时间UE 12的未知时钟偏置。现在,在TDOA定位中,根据以下等式形成相对于自己小区的到达时差tmOA>2 = tTOA>2 -tTOAti =T2-T1 + ||本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·维格伦Y·贾丁C·蒂德斯塔夫
申请(专利权)人:瑞典爱立信有限公司
类型:发明
国别省市:

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