用于估计蜂窝网络中的定时偏移差的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种在第一网络节点(105)中用于估计第一基站的第一定时偏移与第二基站的第二定时偏移之间的第一定时偏移差的方法。第一网络节点(105)接收上行链路到达时间差UTDOA测量。UTDOA测量涉及第一UTDOA时间差。第一网络节点(105)还接收观察到达时间差OTDOA测量。OTDOA测量涉及第一测量OTDOA时间差。第一网络节点基于第一UTDOA时间差和第一测量OTDOA时间差来估计第一基站的第一定时偏移与第二基站的第二定时偏移之间的第一定时偏移差。
【专利说明】用于估计蜂窝网络中的定时偏移差的方法和装置
【技术领域】
[0001]本文的实施例涉及网络节点以及网络节点中的方法。具体来说，本文的实施例涉及估计蜂窝网络中的定时偏移差。
【背景技术】
[0002]在典型蜂窝网络一又称作无线通信系统一中，用户设备(UE)经由无线电接入网(RAN)与一个或多个核心网络(CN)进行通信。
[0003]用户设备是订户能够用以访问运营商的核心网络所提供的服务的移动终端。用户设备例如可以是诸如移动电话、蜂窝电话或者具有无线能力的膝上型计算机之类的通信装置。用户设备可以是使其能够经由无线电接入网与诸如另一个移动台或服务器之类的另一个实体传递语音和/或数据的便携、袖珍、手持、计算机包含或者车载移动装置。
[0004]使用户设备能够在蜂窝网络中进行无线通信。通信可例如在两个用户设备之间、用户设备与常规电话之间和/或用户设备与服务器之间经由无线电接入网以及蜂窝网络中包含的可能的一个或多个核心网络来执行。
[0005]蜂窝网络覆盖分为小区区域的地址区域。各小区区域由例如无线电基站(RBS)等基站来提供服务，基站有时可称作例如“eNB”、“eNodeB”、“NodeB”、“B节点”或BTS (基站收发器)，这取决于所使用的技术和术语。基于传输功率并且由此还基于小区大小，基站可具有不同的类，例如宏eNodeB、家庭eNodeB或微微基站。
[0006]小区是其中由基站站点处的基站提供无线电覆盖的地理区域。位于基站站点的一个基站可服务于一个或数个小区。此外，各基站可支持一种或数种通信技术。基站通过工作在射频的空中接口与基站范围之内的用户设备进行通信。
[0007]在一些无线电接入网中，若干基站可例如通过陆线或微波连接到例如通用移动电信系统(UMTS)中的无线电网络控制器(RNC)等无线电网络控制器和/或相互连接。无线电网络控制器有时又称作基站控制器(BSC)，例如在GSM中，它可监控和协调与其连接的多个基站的各种活动。GSM是全球移动通信系统的缩写(最初为特殊移动组)。
[0008]在第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)中，可称作eNodeB或eNB的基站可直接连接到一个或多个核心网络。
[0009]UMTS是第三代3G移动通信系统，它从第二代2G移动通信系统GSM演进，并且预计基于宽带码分多址(WCDMA)接入技术来提供改进的移动通信服务。UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)本质上是将宽带码分多址用于用户设备的无线电接入网。3GPP已经着手进一步演进基于UTRAN和GSM的无线电接入网技术。
[0010]按照3GPP/GERAN，用户设备具有确定上行链路和下行链路方向的最大传输速率的多时隙类。GERAN是GSM EDGE无线电接入网的缩写。EDGE又是增强数据传输率GSM演进的缩写。
[0011]在本公开的上下文中，如上所述的基站将称作基站或无线电基站(RBS)。如上所述的用户设备在本公开中将称作用户设备或UE。[0012]表达“下行链路(DL) ”将用于从基站到用户设备的传输路径。表达“上行链路(UL) ”将用于相反方向、即从用户设备到基站的传输路径。
[0013]蜂窝网络中的基站一般不是时间同步的。这引起基站之间的定时偏移差，这又可称作基站之间的“定时关系”。
[0014]基站的准确定时关系信息对于若干目的、例如对于用户设备的定位会是必需的。
[0015]蜂窝网络中的用户设备的定位可基于飞行时间、即无线电信号在用户设备与其附近的若干相应基站之间移动所花费的时间的测量或者用户设备与相应基站间的飞行时间之间的差的测量、例如所谓的到达时间差(TDOA)的测量。
[0016]无线电信号的飞行时间可通过与光速相乘来转换成绝对距离。如果测量用户设备与具有已知位置的至少三个基站之间的飞行时间或者相应飞行时间的差，则用户设备的位置可通过所谓的三边测量或多边测量技术来估计。这将在本文档中进一步描述。
[0017]使用这种原理的定位方法包括增强观察时间差(E-OTD)、上行链路到达时间差(UTDOA)和观察到达时间差(OTDOA)。这些方法在它们对定时精度的要求方面极为相似，并且E-OTD实际上是2G版本0TD0A。所有上述定位方法对基站时钟精度具有严格要求，并且所涉及基站的定时偏移差是在位置计算期间使用的参数。
[0018]一个问题在于，这种定时关系信息可能难以得到或者因实现原因而可能没有提供有良好可靠性。
[0019]估计基站的定时偏移的一种方式是将基站时钟与来自全球导航系统卫星(GNSS)的、可由所谓的GNSS接收器来接收的同步脉冲进行比较。
[0020]一个问题在于，难以使基站实现比大约100 ns更好的定时精度。甚至对于GNSS接收器，来自GNSS的I pps (每秒脉冲)信号具有有限精度、例如100 ns，并且服从其它某些因素，例如GNSS接收器与基站之间的物理距离。
[0021]为了进行定位，同步可需要对大约数十纳米的精度等级进行，因为10纳秒不定性促成位置估计中的3米误差。
[0022]此外，甚至在基站的同步之后，同步定时中的漂移和抖动也必须良好控制，因为这些也促成位置估计中的不定性。
[0023]对于除了用于用户设备的定位之外的其它目的，也可要求与蜂窝网络中的基站之间的定时关系、即基站之间的定时偏移差有关的信息。例如在3GPP规范的LTE-TDD、多播广播单频网络(MBSFN)、协调多点(CoMP)和增强小区间干扰消除(ICIC)中。
[0024]一个问题在于，该解决方案有时是高费用的，并且以环境变化为条件。例如，可要求GNSS接收器，并且这通常在室内不可正常起作用。
【发明内容】
[0025]鉴于以上论述，本文的实施例的一个目的是提供一种估计蜂窝网络中的基站之间的定时偏移差的改进方式。
[0026]按照第一方面，此目的通过一种在第一网络节点中用于估计第一基站的第一定时偏移与第二基站的第二定时偏移之间的第一定时偏移差的方法来实现。第一网络节点、第一基站和第二基站包含在蜂窝网络中。第一网络节点从第二网络节点接收上行链路到达时间差UTDOA测量。UTDOA测量涉及在第一基站接收来自用户设备的上行链路信号时的第一测量接收时间与在第二基站接收来自用户设备的上行链路信号时的第二测量接收时间之间的第一 UTDOA时间差。第一网络节点还从第三网络节点接收观察到达时间差OTDOA测量。OTDOA测量涉及在用户设备接收来自第一基站的下行链路信号时的第三接收时间与在用户设备接收来自第二基站的下行链路信号时的第四接收时间之间的第一测量OTDOA时间差。第一网络节点基于第一 UTDOA时间差和第一测量OTDOA时间差来估计第一基站的第一定时偏移与第二基站的第二定时偏移之间的第一定时偏移差。
[0027]按照第二方面，此目的通过一种用于估计第一基站的第一定时偏移与第二基站的第二定时偏移之间的第一定时偏移差的第一网络节点来实现。第一网络节点、第一基站和第二基站包含在蜂窝网络中。第一网络节点包括配置成从第二网络节点接收上行链路到达时间差UTDOA测量的接收器。UTDOA测量涉及在第一基站接收来自用户设备的上行链路信号时的第一测量接收时间与在第二基站接收来自用户设备的上行链路信号时的第二测量接收时间之间的第一 UTDOA时间差。该接收器还配置成从第三网络节点接收观察到达时间差OTDOA测量。OTDOA测量涉及在用户设备接收来自第一基站的下行链路信号时的第三接收时间与在用户设备接收来自第二基站的下行链路信号时的第四接收时间之间的测量OTDOA时间差。第一网络节点还包括估计单元，该估计单元配置成基于第一 UTDOA时间差和第一测量OTDOA时间差来估计第一基站的第一定时偏移与第二基站的第二定时偏移之间的第一定时偏移差。
[0028]按照本文的实施例，通过基于UTDOA和OTDOA测量来估计定时偏移差，可在无需使用GNSS接收器的情况下得到极准确的相对定时信息。相对定时关系实际上可以比绝对定时信息、例如GNSS定时更为准确，因为它避免引入可能高达+/-100 ns的GNSS系统误差。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是示出蜂窝网络的一个实施例的示意框图。
[0030]图2是示出蜂窝网络的一个实施例的示意框图。
[0031]图3是示出蜂窝网络中的实施例的组合信令方案和流程图。
[0032]图4是蜂窝网络中的定时关系的图示。
[0033]图5是与本文中涉及三个基站的实施例相关的图示。
[0034]图6是与本文中涉及两个基站的实施例相关的图不。
[0035]图7是示出第一网络节点中的方法的实施例的流程图。
[0036]图8是示出第一网络节点的实施例的示意框图。
【具体实施方式】
[0037]本文的实施例可在实施例的以下非限制性描述中例示。
[0038]作为本文的实施例的发展的一部分，将首先说明OTDOA定位原理和UTDOA定位原理。
[0039]如前面所述，用于定位蜂窝网络中的用户设备的方法可基于用户设备与若干相应基站之间的无线电信号的到达时间差TDOA测量。通过测量用户设备与具有已知位置的至少三个基站之间所传送的无线电信号或无线电帧的相应TD0A，用户设备位置可通过所谓的三边测量或多边测量技术来估计，下面将进行描述。[0040]测量的有用性取决于所涉及基站经过时间同步的良好程度，或者在它们没有经过时间同步时基于可估计和补偿所产生定时偏移差的良好程度。
[0041]在用户设备所测量的、来自至少两个基站的下行链路信号的下行链路TDOA测量、即与TDOA相关的测量以下将称作观察TDOA(OTDOA)测量，因为这个时间差可由用户设备直接测量或观察。
[0042]以下又称作“DL信号”的“下行链路信号”表示来自基站的下行链路信号，其中下行链路信号可以是某个无线电帧、下行链路信号周期或者下行链路信号的一部分。
[0043]另一方面，在基站所测量的、来自用户设备的信号的上行链路信号TDOA(UTDOA)测量、即与TDOA相关的测量表示在每个所涉及基站的相应测量接收时间、即到达时间(TOA)。实际UTDOA则通过计算所测量TOA之间的差来得出。
[0044]以下又称作“UL信号”的“上行链路信号”表示来自用户设备的上行链路信号，其中上行链路信号可以是某个无线电帧、上行链路信号周期或者上行链路信号的一部分。
[0045]通过将TDOA测量与光速相乘，用户设备位置可限制到具有相对于两个基站的恒定距离的双曲线。
[0046]组合若干TDOA测量并且确定若干双曲线或者双曲线函数的相交点以估计位置的技术称作多边测量，并且以下将参照图1来描述。
[0047]图1示出蜂窝网络100。蜂窝网络100可以是LTE蜂窝网络、WCDMA蜂窝网络、GSM蜂窝网络、任何3GPP蜂窝网络或者任何其它蜂窝网络。
[0048]蜂窝网络100包括第一基站RBS1、第二基站RBS2和第三基站RBS3。基站是可作为无线电基站的网络节 点，例如eNodeB、家庭节点B、家庭eNode B、GSM/EDGE无线电基站或者任何其它基站。
[0049]蜂窝网络100还包括在这个示例中作为定位服务器的第一网络节点(NNl) 105。值得注意，这种定位服务器可以是物理或逻辑的。例如，它可位于其它物理网络节点、例如基站的内部。在2G/3G无线电接入网中，定位服务器称作服务移动位置中心(SMLC)，在LTE中，SMLC演进成演进服务移动位置中心(E-SMLC)，它是能够经由移动性管理实体(MME)来与eNodeB进行通信的网络节点。第一网络节点105可以是无线电网络节点或者核心网络节点。
[0050]无线电接入网100还包括用户设备(UE) 110。
[0051]用户设备110是网络节点，其是诸如又称作“蜂窝”电话的移动电话或者具有无线能力的膝上型计算机之类的移动台或用户设备，并且因而例如可以是与蜂窝网络100传递语音和/或数据的便携、袖珍、手持、计算机包含或者车载移动装置。用户设备110也可称作网络节点。
[0052]图1示意示出所有基站经过时间同步并且在完全相同的时间点传送相应下行链路信号的理想情况。通过在用户设备110测量来自第一基站RBSl的下行链路信号以及来自第二基站RBS2的下行链路信号的0TD0A，用户设备110的位置可估计成第一双曲线115。通过在用户设备110测量来自第一基站RBSl的下行链路信号以及来自第三基站RBS3的下行链路信号的0TD0A，用户设备110的位置可估计成第二双曲线120。最后，通过在用户设备110测量来自第二基站1?32的下行链路信号以及来自第三基站RBS3的下行链路信号的0TD0A，用户设备110的位置可估计成第三双曲线125。[0053]多边测量则产生与三个双曲线115、120、125的相交点对应的位置估计，其中相交点在这个理想示例中是用户设备110的真实位置。
[0054]但是，在现实情况下，基站RBS1、RBS2和RBS3没有完全相互时间同步。这在图2中示出。如这个图示中能够看到，基站之间的未知定时偏移差引起双曲线函数中的不定性，并且因此相交处是区域130而不是点。因此，在具有定时偏移差的现实情况下，OTDOA测量和多边测量将不会给出用户设备110的唯一位置估计。
[0055]类似地，基于UTDOA测量的定位技术随着所涉及基站之间增加的定时偏移差而降级，因为如果基站时钟没有相互时间同步，则在一个基站的上行链路信号的TOA将相对于与在另一个基站的相同上行链路信号的TOA不同的时钟偏移来测量。
[0056]图3是示出按照本文的实施例的用于估计三个基站之间的定时偏移差的方法可如何在图1和图2所示蜂窝网络100中实现的组合流程图和信令方案。
[0057]应当注意，将要参照的动作在另一个实施例中可按照另一种适当顺序来执行。在这个示例中，第一基站RBS1、第二基站RBS2和第三基站RBS3没有同步，并且具有不同的定时偏移。
[0058]动作301
在这个动作中，这个示例中作为定位服务器的第一网络节点NNl 105从第二网络节点NN2 135收集UTDOA测量。UTDOA测量涉及在第一基站RBSl接收来自用户设备110的上行链路信号时的测量接收时间与在第二基站RBS2接收来自用户设备110的上行链路信号时的测量接收时间之间的UTDOA时间差。UTDOA测量还涉及在第三基站RBS3接收来自用户设备110的上行链路信号时的测量接收时间与在第一基站RBSl接收来自用户设备110的上行链路信号时的测量接收时间之间的UTDOA时间差。
[0059]在2G/3G中，这个动作可在定位服务器、例如SMLC与位置测量单元(LMU)之间进行。在LTE中，这个动作可在定位服务器、例如E-SMLC与eNB之间或者在E-SMLC与LMU或者eNB与LMU之间进行。这种收集可以是LMU/eNB发起的或者定位服务器发起的。
[0060]如前面所述，上行链路信号可以是某个无线电帧、上行链路信号周期或者上行链路信号的一部分。
[0061]动作302
在这个动作中，定位服务器向第三网络节点NN3 140发起OTDOA定位流程。在2G/LTE中，这个动作朝向具有协议RRLP/LPP的用户设备110。在3G中，这个动作朝向RNC，因为OTDOA在无线电资源控制(RRC)中定义。这个动作可与动作301依次或者并行执行。在LTE中，定位服务器具有并行地发起UTDOA和OTDOA测量的选项，这可以是更有效的。
[0062]值得注意，动作302也可在用户平面中、即通过SUPL位置平台(SLP)向SUPL使能终端(SET)发起OTDOA流程来执行。可以有可能使ESMLC经由非标准接口从SLP接收OTDOA测量。用户平面位置架构基于服务器与终端之间的直接IP连接，这与无线电接入类型和网络信令较小相关。
[0063]动作303
在这个动作中，将OTDOA测量回送给第一网络节点105，S卩，在这个示例中回送给定位服务器。OTDOA测量涉及在用户设备110接收来自第一基站RBSl的下行链路信号时的接收时间与在用户设备110接收来自第二基站RBS2的下行链路信号时的接收时间之间的测量OTDOA时间差。OTDOA测量还涉及在用户设备110接收来自第三基站RBS3的下行链路信号时的接收时间与在用户设备110接收来自第一基站RBSl的下行链路信号时的第三接收时间之间的第二测量OTDOA时间差。
[0064]如前面所述，相应下行链路信号可以是来自相应基站RBSl和RBS2的某个无线电帧、下行链路信号周期或者下行链路信号的一部分。
[0065]动作304
在这个动作中，第一网络节点105基于UTDOA测量和OTDOA测量来估计所涉及基站RBSU RBS2和RBS3之间的定时偏移差。这如何进行在以下小节中参照图4和图5来进一步详述。
[0066]图4示出图1和图2所示蜂窝网络100中的第一基站RBSl、第二基站RBS2和第三基站RBS3的示范相应定时偏移。在这个示例中，如前面所述，假定蜂窝网络100没有经过同步。
[0067]基站RBS1、RBS2和RBS3的不同定时偏移或时钟偏移、即不同的时间参考点(TRP)在图4中采用以下相关定义示出，并且以下将相对于图5进一步论述。
[0068]基站的TRP是特定基站的定时参考点、即定时偏移。因此，基站的TRP是参考，相对于该参考，在基站测量上行链路信号的接收时间以及下行链路信号的传输时间。
[0069]tl2:RBS2与RBSl之间的定时偏移差 tl3:RBS3与RBSl之间的定时偏移差 Tal:从UE 110到RBSl的信号传播延迟 Ta2:从UE 110到RBS2的信号传播延迟 Ta3:从UE 110到RBS3的信号传播延迟
图5示出图示的左半部中的UTDOA测量的定时以及图示的右半部中的OTDOA测量的定时。下文和附图中的“UE 110”表示用户设备110。
[0070]水平轴是绝对时间。测量接收时间和测量接收时间差相对于相应定时偏移TRP。
[0071]对于UTD0A，在基站的测量在图5中实际上是Tml、Tm2、Tm3。注意，为了便于说明，用户设备110传输时间设置为TRP。
[0072]TRP可称作系统帧号O SFN0，即LTE接入情况下的参考eNB的起始时间。
[0073]下面将说明图5中的符号表示法。
[0074]下文中的“UL信号”表示如前面所述可以是来自用户设备110的上行链路信号的某个无线电帧、子帧和/或时隙的上行链路信号。
[0075]下文中的“DL信号”表示如前面所述可以是下行链路信号的某个无线电帧、子帧和/或时隙的来自相应基站的下行链路信号。
[0076]TA:当RBSl接收来自UE 110的UL信号时的绝对时间 TB:当RBS2接收来自UE 110的UL信号时的绝对时间
TC:当RBS3接收来自UE 110的UL信号时的绝对时间 TAl:当UE 110接收来自RBSl的DL信号时的绝对时间 TBl:当UE 110接收来自RBS2的DL信号时的绝对时间 TCl:当UE 110接收来自RBS3的DL信号时的绝对时间
Tl:RBS1 TRP的绝对时间。注意，还假定UE 110、即用户设备110传送UL信号供RBS1、RBS2和RBS3在这个时刻测量。
[0077]T2:RBS1 TRP的绝对时间，与Tl不同的TRP时刻。注意，还假定RBSl传送DL信号供UE 110、即用户设备110在这个时刻测量。
[0078]Tml:在RBSl相对于TRP的UL信号的测量接收时间 Tm2:在RBS2相对于TRP的UL信号的测量接收时间 Tm3:在RBS3相对于TRP的UL信号的测量接收时间
Tm4:在用户设备110所测量的、接收来自RBS2的DL信号时的时间与接收来自RBSl的D L信号时的时间之间的时间差。
[0079]Tm5:在用户设备110所测量的、接收来自RBS3的DL信号时的时间与接收来自RBSl的DL信号时的时间之间的时间差。
[0080]基于如上所述定义，能够看到，在UTDOA中:
TA-Tl =TaI=TmI(1)
TB-Tl =Ta2=Tm2 + t12(2)
TC-T1-Ta3 = Tm3 + tl3⑶
由于Tml、Tm2和Tm3分别由RBS1、RBS2和RBS3来 测量，所以由等式(2)和(I)，存在:
Tm2*Tm1 +112= Ta2- Ta1{4}
Tin3- Tml +113 = Ta3 ? Ta1{S)
按照OTDOA的原理，存在:
TAI=TaI
TB1=Ta2 + t12
TC1=Ta3 + t13
由用户设备110所报告的OTDOA测量则为:
TB1-TA1= 了 32-T31 +112 = tm4(6)
TC1 -TA1 = Ta3 -Ta1 +113 =tm5(7)
可假定如下:
(1)DL/UL信道特性互逆的，因此UTDOA和OTDOA测量按照相同方式受到多径和多普勒效应影响。这种假设在TDD模式中通常是有效的。对于FDD，在例如农村地区等的一些情况下，不均等能够是可忽略的。
[0081 ] (2)在UTDOA和OTDOA流中，假定终端是停顿的或者具有可忽略操纵。
[0082]OTDOA和UTDOA测量可以相结合以推断定时偏移信息。以下结果可从等式集合
(4)、(5)、(6)和(7)来得到:
t12 = (Tm4 - Tm2 + Tm1 )/2_
t13 = (Tm5-Tm3 + Tm1)/2_
因此，结论是，如果Tml、Tm2、Tm3、Tm4和Tm5可以合计并且由第一网络节点105、例如EPC中的E-SMLC来接收，则以上详述过程可用于得出相关基站之间的定时偏移差。
[0083]因此，按照本文的实施例，有可能基于测量OTDOA时间差Tm4与测量接收时间Tm2和Tml间的UTDOA时间差之间的差来估计第一基站RBSl与第二基站RBS2之间的定时偏移差 tl2。[0084]同样，按照本文的实施例，有可能基于测量OTDOA时间差Tm5与测量接收时间Tm3和Tml间的UTDOA时间差之间的差来估计第一基站RBSl与第三基站RBS3之间的定时偏移差 tl3。
[0085]上述示例涉及三个基站。
[0086]易于理解，两个基站之间的定时偏移差的估计仅要求与这两个基站相关的测量。
[0087]图6是在仅涉及第一基站RBSl和第二基站RBS2等两个基站时的定时的图示。
[0088]现在将参照图7所示流程图参照图5和图6的符号表示法来描述本文中与图1、图2和图4的第一网络节点105中用于估计第一基站RBSl和第二基站RBS2之间的定时偏移差的方法相关的实施例。
[0089]如前面所述，第一网络节点105、第一基站RBSl和第二基站RBS2包含在蜂窝网络100中。第一网络节点105可以是定位服务器，例如SMLC或E-SMLC。第二网络节点135可以是第一基站RBS1、第二网络节点RBS2和第三基站RBS3中的一个或多个。第三网络节点135可以是LMU。在一些实施例中，第二网络节点135可以是另一个适当网络节点。
[0090]该方法包括以下动作，其中动作可按照任何适当顺序进行:
动作701
在这个动作中，第一网络节点105从第二网络节点接收UTDOA测量。UTDOA测量涉及在第一基站RBSl接收来自用户设备110的上行链路信号时的第一测量接收时间Tml与在第二基站RBS2接收来自用户设备110的上行链路信号时的第二测量接收时间Tm2之间的第一 UTDOA时间差。
[0091]按照一些实施例，UTDOA测量还涉及在第三基站RBS3接收来自用户设备110的上行链路信号时的第五测量接收时间Tm3与在第一基站RBSl接收来自用户设备110的上行链路信号时的第一测量接收时间Tml之间的第二 UTDOA时间差。
[0092]这个动作对应于前面所述的动作301，可按照相同或相似方式来执行，并且可涉及相同的网络节点。
[0093]上行链路信号可以是来自用户设备110的某个无线电帧、子帧和/或时隙或者上行链路信号的一部分。
[0094]动作702
在这个动作中，第一网络节点105从第三网络节点140接收OTDOA测量。OTDOA测量涉及在用户设备110接收来自第一基站RBSl的下行链路信号时的第三接收时间与在用户设备110接收来自第二基站RBS2的下行链路信号时的第四接收时间之间的第一测量OTDOA时间差Tm4。
[0095]按照一些实施例，OTDOA测量还涉及在用户设备110接收来自第三基站RBS3的下行链路信号时的第六接收时间与在用户设备110接收来自第一基站RBSl的下行链路信号时的第三接收时间之间的第二测量OTDOA时间差Tm5。
[0096]第三网络节点140可以是例如用户设备110或RNC或者另一个适当网络节点。
[0097]这个动作对应于前面所述的动作303，可按照相同或相似方式来执行，并且可涉及相同的网络节点。
[0098]这个动作还可包括诸如动作302所述之类的OTDOA定位流程的发起。
[0099]下行链路信号可以是某个无线电帧、子帧和/或时隙或者下行链路信号的一部分。
[0100]动作703
在这个动作中，第一网络节点105基于第一 UTDOA时间差和第一测量OTDOA时间差Tm4来估计第一基站RBSl的第一定时偏移与第二基站RBS2的第二定时偏移之间的第一定时偏移差tl2。
[0101]按照一些实施例，将第一定时偏移差tl2作为第一测量OTDOA时间差Tm4与第一UTDOA时间差之间的差的一半来估计。
[0102]按照一些实施例,第一网络节点105还估计第一基站RBSl的第一定时偏移与第三基站RBS3的第二定时偏移之间的第二定时偏移差tl3,其中第二定时偏移差tl3的估计基于第二 UTDOA时间差和第二测量OTDOA时间差Tm5。
[0103]可将第二定时偏移差tl3作为第二测量OTDOA时间差Tm5与第二 UTDOA时间差之间的差的一半来估计。
[0104]动作704
这是可选动作，按照该动作，第一网络节点105还基于估计第一定时偏移差tl2和估计第二定时偏移差tl3中的至少一个来估计用户设备110的位置。
[0105]由于估计定时偏移差tl2、tl3，可得到改进位置估计，因为可补偿定时偏移差。
[0106]动作705
这也是可选动作，按照该动作，第一网络节点105基于估计第一定时偏移差tl2和估计第二定时偏移差tl3中的至少一个来同步第一基站RBSl、第二基站RBS2和第三基站RBS3中的至少两个。
[0107]同步可包括向另一个网络节点发送估计第一定时偏移差tl2和第二定时偏移差tl3中的至少一个，以便使那个网络节点能够执行基站相互之间的同步。
[0108]由于本文的实施例，提供极准确相对定时信息、即定时偏移差。这例如可在无需引入GNSS接收器的情况下改进OTDOA定位。
[0109]此外，相对定时关系实际上可以比绝对定时信息、例如GNSS定时更为准确，因为它如前面所述避免引入可能高达+/-100 ns的GNSS系统误差。
[0110]除了定位目的之外，本文的实施例还可用于增强操作和维护(0&M)系统以及基站同步。
[0111]由于安全性或可靠性原因，本文的实施例对于不是任何GNSS系统的拥有者的国家会是有意义的。
[0112]此外，本文的实施例可消除或者至少降低对校准由基站硬件或内部传输引起的无线电延迟偏置的需要。
[0113]为了消除或减轻相对基站定时偏移差的影响，一种解决方案可以是始终同时执行OTDOA和UTD0A，使得定位服务器能够推断这类定时偏移差，并且使得这类差则能够用于UTDOA 和 OTDOA 定位。
[0114]但是，从现实角度来看，考虑到它是网络资源消耗，这可能不一定始终是优选的。因此，在一些实施例中，第一网络节点105而是可具有存储估计定时偏移差tl2和/或tl3以供其它用户设备的UTDOA或OTDOA位置计算的后续使用的选项。
[0115]为了执行以上估计第一基站RBSl的第一定时偏移与第二基站RBS2的第二定时偏移之间的第一定时偏移差tl2的动作，第一网络节点105包括图8示意所示的装置。如上所述，第一网络节点105、第一基站RBSl和第二基站RBS2包含在蜂窝网络100中。第一网络节点105可以是定位服务器，例如SMLC、E-SMLC或者另一个适当网络节点。本文所使用的术语“配置成”也可称作“设置成”。
[0116]第一网络节点105包括配置成从第二网络节点135接收上行链路到达时间差UTDOA测量的接收器800。UTDOA测量涉及在第一基站RBSl接收来自用户设备110的上行链路信号时的第一测量接收时间Tml与在第二基站RBS2接收来自用户设备110的上行链路信号时的第二测量接收时间Tm2之间的第一 UTDOA时间差。接收器800还配置成从第三网络节点140接收观察到达时间差OTDOA测量。OTDOA测量涉及在用户设备110接收来自第一基站RBSl的下行链路信号时的第三接收时间与在用户设备110接收来自第二基站RBS2的下行链路信号时的第四接收时间之间的测量OTDOA时间差Tm4。
[0117]按照一些实施例，UTDOA测量还涉及在第三基站RBS3接收来自用户设备110的上行链路信号时的第五测量接收时间Tm3与在第一基站RBSl接收来自用户设备110的上行链路信号时的第一测量接收时间Tml之间的第二 UTDOA时间差，以及OTDOA测量还涉及在用户设备110接收来自第三基站RBS3的下行链路信号时的第六接收时间与在用户设备110接收来自第一基站RBSl的下行链路信号时的第三接收时间之间的第二测量OTDOA时间差Tm5。
[0118]第一网络节点105还包括估计单元810，估计单元810配置成基于第一 UTDOA时间差和第一测量OTDOA时间差Tm4来估计第一基站RBSl的第一定时偏移与第二基站RBS2的第二定时偏移之间的第一定时偏移差tl2。
[0119]按照一些实施例，估计单元810还配置成将第一定时偏移差tl2作为第一测量OTDOA时间差Tm4与第一 UTDOA时间差之间的差的一半来估计。
[0120]按照一些实施例，估计单元810还配置成将第二定时偏移差tl3作为第二测量OTDOA时间差Tm5与第二 UTDOA时间差之间的差的一半来估计。
[0121]按照一些实施例，第一网络节点105还包括定位单元820，定位单元820配置成基于估计第一定时偏移差tl2和估计第二定时偏移差tl3中的至少一个来估计用户设备110的位置。
[0122]按照一些实施例，第一网络节点105还包括同步单元830，同步单元830配置成基于估计第一定时偏移差tl2和估计第二定时偏移差tl3中的至少一个来同步第一基站RBSl、第二基站RBS2和第三基站RBS3中的至少两个。
[0123]用于估计第一基站RBSl的第一定时偏移与第二基站RBS2的第二定时偏移之间的第一定时偏移差tl2的第一网络节点105的实施例可通过诸如图8所示的第一网络节点105中的处理器840之类的一个或多个处理器连同用于执行本文的实施例的动作的计算机程序代码来实现。
[0124]上述程序代码还可作为计算机程序产品来提供，例如采取携带用于在被加载到第一网络节点105时执行本文的实施例的计算机程序代码的数据载体的形式。
[0125]一种这样的载体可采取CD ROM光盘的形式。但是，采用诸如存储棒之类的其它数据载体是可行的。此外，计算机程序代码可作为服务器上的纯程序代码来提供，并且例如远程下载到第一网络节点105。[0126]第一网络节点105还可包括其中包含一个或多个存储器单元的存储器850。存储器860设置成用于存储诸如UTDOA测量、OTDOA测量、第一定时偏移差tl2或者第二定时偏移差tl3之类的数据。它还可设置成存储在第一网络节点105中运行时执行本文的实施例的动作的应用。
[0127]实施例并不局限于上述实施例。可使用各种备选、修改和等效方案。
[0128]当使用词语“包括”或“包含”时，将被理解为非限制性的，即，表示“至少由…组成”。
[0129]本文的实施例并不局限于上述实施例。可使用各种备选、修改和等效方案。因此，以上实施例不应当被 理解为限制所附权利要求书所限定的本发明的范围。
【权利要求】
1.一种在第一网络节点(105)中用于估计第一基站RBSl的第一定时偏移与第二基站RBS2的第二定时偏移之间的第一定时偏移差的方法,所述第一网络节点(105)、第一基站RBSl和第二基站RBS2包含在蜂窝网络(100)中，所述方法包括: -从第二网络节点(135)接收(301，701)上行链路到达时间差UTDOA测量，所述UTDOA测量涉及在所述第一基站RBSl接收来自用户设备(110)的上行链路信号时的第一测量接收时间与在所述第二基站RBS2接收来自所述用户设备(110)的所述上行链路信号时的第二测量接收时间之间的第一 UTDOA时间差， - 从第三网络节点(140)接收(303，702)观察到达时间差OTDOA测量，所述OTDOA测量涉及在所述用户设备(110)接收来自所述第一基站RBSl的下行链路信号时的第三接收时间与在所述用户设备(110)接收来自所述第二基站RBS2的下行链路信号时的第四接收时间之间的第一测量OTDOA时间差，以及 -基于所述第一 UTDOA时间差和所述第一测量OTDOA时间差来估计(304，703)所述第一基站RBSl的第一定时偏移与所述第二基站RBS2的第二定时偏移之间的第一定时偏移差。
2.如权利要求1所述的方法，其中，将所述第一定时偏移差作为所述第一测量OTDOA时间差与所述第一 UTDOA时间差之间的差的一半来估计。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述UTDOA测量还涉及在第三基站RBS3接收来自所述用户设备(110)的所述上行链路信号时的第五测量接收时间与在所述第一基站RBSl接收来自所述用户设备(110)的所述上行链路信号时的所述第一测量接收时间之间的第二 UTDOA时间差，其中所述OTDOA测量还涉及在所述用户设备(110)接收来自所述第三基站RBS3的下行链路信号时的第六接收时间与在所述用户设备(110)接收来自所述第一基站RBSl的所述下行链路信号时的所述第三接收时间之间的第二测量OTDOA时间差，以及其中所述估计(304，703)还包括估计所述第一基站RBSl的所述第一定时偏移与所述第三基站RBS3的第三定时偏移之间的第二定时偏移差，并且其中所述第二定时偏移差的估计基于所述第二 UTDOA时间差和所述第二测量OTDOA时间差。
4.如权利要求3所述的方法，其中，将所述第二定时偏移差作为所述第二测量OTDOA时间差与所述第二 UTDOA时间差之间的差的一半来估计。
5.如以上权利要求中的任一项所述的方法，还包括基于所述估计第一定时偏移差和所述估计第二定时偏移差中的至少一个来估计(704)所述用户设备(110)的位置。
6.如以上权利要求中的任一项所述的方法，还包括基于所述估计第一定时偏移差和所述估计第二定时偏移差中的至少一个来同步(705)所述第一基站RBSl、所述第二基站RBS2和所述第三基站RBS3中的至少两个。
7.一种用于估计第一基站RBSl的第一定时偏移与第二基站RBS2的第二定时偏移之间的第一定时偏移差的第一网络节点(105)，所述第一网络节点(105)、第一基站RBSl和第二基站RBS2包含在蜂窝网络(100)中，所述网络节点(105)包括: -接收器(800)，配置成从第二网络节点(135)接收上行链路到达时间差UTDOA测量，所述UTDOA测量涉及在所述第一基站RBSl接收来自用户设备(110)的上行链路信号时的第一测量接收时间与在所述第二基站RBS2接收来自所述用户设备(110)的所述上行链路信号时的第二测量接收时间之间的第一 UTDOA时间差，其中所述接收器(800)还配置成从第三网络节点(140)接收观察到达时间差OTDOA测量，其中所述OTDOA测量涉及在所述用户设备(110)接收来自所述第一基站(RBSl)的下行链路信号的第三接收时间与在所述用户设备(110)接收来自所述第二基站RBS2的下行链路信号的第四接收时间之间的测量OTDOA时间差，其中所述第一网络节点(105)还包括 -估计单元(810)，配置成基于所述第一 UTDOA时间差和所述第一测量OTDOA时间差来估计所述第一基站RBSl的第一定时偏移与所述第二基站RSB2的第二定时偏移之间的第一定时偏移差。
8.如权利要求7所述的第一网络节点(105)，其中，所述估计单元(810)还配置成将所述第一定时偏移差作为所述第一测量OTDOA时间差与所述第一 UTDOA时间差之间的差的一半来估计。
9.如权利要求7或8所述的第一网络节点(105)，其中，所述UTDOA测量还涉及在第三基站RBS3接收来自所述用户设备(110)的所述上行链路信号的第五测量接收时间与在所述第一基站RBSl接收来自所述用户设备(110)的所述上行链路信号的所述第一测量接收时间之间的第二 UTDOA时间差，其中所述OTDOA测量还涉及在所述用户设备(110)接收来自所述第三基站RBS3的下行链路信号的第六接收时间与在所述用户设备(110)接收来自所述第一基站RBSl的所述下行链路信号的所述第三接收时间之间的第二测量OTDOA时间差，以及其中所述估计单元(810)还配置成估计所述第一基站RBSl的所述第一定时偏移与所述第三基站RBS3的第三定时偏移之间的第二定时偏移差，并且其中所述第二定时偏移差的估计基于所述第二 UTDOA时间差和所述第二测量OTDOA时间差。
10.如权利要求9所述的第一网络节点(105)，其中，所述估计单元(810)还配置成将所述第二定时偏移差作为所述 第二测量OTDOA时间差与所述第二 UTDOA时间差之间的差的一半来估计。
11.如权利要求7-10中的任一项所述的第一网络节点(105)，还包括定位单元(820)，所述定位单元(820)配置成基于所述估计第一定时偏移差和所述估计第二定时偏移差中的至少一个来估计所述用户设备(110)的位置。
12.如权利要求7-11中的任一项所述的第一网络节点(105)，还包括同步单元(830)，所述同步单元配置成基于所述估计第一定时偏移差和所述估计第二定时偏移差中的至少一个来同步所述第一基站RBSl、所述第二基站RBS2和所述第三基站RBS3中的至少两个。
【文档编号】H04W64/00GK103548400SQ201180069614
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2011年3月31日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】张扬, I.斯奥米纳, 苏又平, 张春辉 申请人:爱立信(中国)通信有限公司