专利名称：定位节点中用于提供地理区域数据的无线电指纹方法
技术领域：
本发明涉及定位节点中的方法和布置以及用户设备中的方法和布置。更具体来 说，本发明涉及用于地理位置确定的改进机制。
背景技术：
当前，标准化且商业部署的无线电接入技术激增。这类无线电接入技术包括全球 移动通信系统(GSM)、GSM演进增强数据传输率(EDGE)、通用分组无线系统(GPRS)、宽带码 分多址(WCDMA)、长期演进(LTE)系统、无线局域网(WLAN)、⑶MA 2000等等。可按照许多不同方式来执行包括这些或其它技术的无线通信系统中的定位。一种 典型方式是提供定位请求。如果定位信息尚未可用，则可执行某种测量，并且可向负责实际 定位的节点报告定位数据。指纹定位算法通过创建覆盖无线电接入网的精细坐标网格的每个点的无线电指 纹进行工作。指纹例如可包括每个网格点中由终端检测到的小区ID或者在每个网格点中 由终端所执行的相对多个无线电基站的量化路径损耗或信号强度测量。每当对于定位方法的定位请求到达时，可基于需要测量的各种参数来计算无线电 指纹。此后，查找和报告对应网格点。这要求该点是唯一的。这种方式的主要问题在于，当创 建指纹数据库时，需要执行广泛勘测。然而，一种用于生成指纹识别的位置(fingerprinted positions)的可能方式可以是执行广泛的勘测操作，所述操作对无线电接入网的所有坐标 网格点反复执行指纹无线电测量。但是，这种方式包括对于小蜂窝网络也变得相当大的缺 点。此外，无线电指纹在例如信号强度和路径损耗等的某些实例中对终端的取向敏感，即对 于手持终端特别麻烦的一个事实。因此对于精细网格指纹识别的位置的准确性变得极为不 确定。此外，用于生成指纹识别的位置的某些方式可产生不符合当今可用标准的定位数 据。不同标准的更新是一项费时且复杂的任务，并且尽可能快地使用新定位方法的要求急 需实现改进。因此，一般问题在于，为了允许实现不同的改进定位方法，定位数据的报告必 须按照新制造商特定非标准协议来执行，这又将使用限制到其中所有部件由同一个制造商 提供的系统。此外，在LTE中没有定义专门针对定位的测量。由于LTE中使用的调制方案和序 列与WCDMA不同，所以WCDMA中使用的测量和定位过程在LTE中不能使用。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种在无线通信系统中用于地理位置确定的改进 机制。根据第一方面，此目的通过一种在定位节点中用于提供地理区域数据的方法来实 现。地理区域数据包括地理位置数据。定位节点包含在无线通信系统中。定位节点接收与 无线通信系统中包含的第一用户设备的定位点关联的地理位置数据。定位节点还接收第一演进通用陆地无线电接入网E-UTRAN无线电指纹。该E-UTRAN无线电指纹基于相对于第一 用户设备的定位点测量的第一信号传播时间测量值。所接收的第一 E-UTRAN无线电指纹然 后与所接收的地理位置数据关联。所有这些步骤可重复进行多次。将与揭示某些相似性的 E-UTRAN无线电指纹关联的所接收地理位置数据聚集在一起，以便创建定义地理区域数据 的群集边界(cluster boundaries)。然后，接收第二 E-UTRAN无线电指纹。第二 E-UTRAN 无线电指纹基于相对于第二用户设备的定位点所测量的第二信号传播时间测量值。第二用 户设备也包含在无线通信系统中。然后将从第二用户设备的接收的第二 E-UTRAN无线电指 纹与关联地理区域数据的先前所接收E-UTRAN无线电指纹进行比较。如果第二 E-UTRAN无 线电指纹对应于先前所接收E-UTRAN无线电指纹，则先前所接收E-UTRAN无线电指纹的地 理区域数据与第二用户设备的定位点关联。最后，提供与第二用户设备的定位点关联的地 理区域数据。根据第二方面，此目的还通过一种在定位节点中的布置来实现。该布置配置成提 供地理区域数据。地理区域数据包括地理位置数据。定位节点包含在无线通信系统中。该 布置包括第一接收单元。第一接收单元适合接收与第一用户设备的定位点关联的地理位置 数据。第一用户设备包含在无线通信系统中。该布置还包括第二接收单元。第二接收单元 适合接收第一 E-UTRAN无线电指纹。第一 E-UTRAN无线电指纹基于相对于第一用户设备的 定位点测量的第一信号传播时间测量值。此外，该布置包括第一关联单元。第一关联单元 适合将所接收的第一 E-UTRAN无线电指纹与所接收的地理位置数据关联。此外，该布置包 括聚集单元。聚集单元适合基于所接收E-UTRAN无线电指纹之间的相似性来聚集所接收的 地理位置数据，以便创建定义地理区域数据的群集边界。另外，该布置包括第三接收单元。 第三接收单元适合接收第二 E-UTRAN无线电指纹。第二 E-UTRAN无线电指纹基于第二信号 传播时间测量值。相对于第二用户设备的定位点来测量第二信号传播时间测量值。第二用 户设备包含在无线通信系统中。该布置还包括比较单元。比较单元适合将从第二用户设备 的接收的第二 E-UTRAN无线电指纹与先前从第一用户设备接收的第一 E-UTRAN无线电指纹 进行比较。第一 E-UTRAN无线电指纹与地理区域数据关联。此外，该布置还包括第二关联 单元。第二关联单元适合将先前所接收的E-UTRAN无线电指纹的地理区域数据与第二用户 设备的定位点关联。此外，该布置还包括提供单元。提供单元适合提供与第二用户设备的 定位点关联的地理区域数据。根据第三方面，此目的通过一种在用户设备中用于检索地理区域数据的方法来实 现。地理区域数据与用户设备的定位点关联。用户设备包含在无线通信系统中。无线通信 系统还包括定位节点。获取信号传播时间测量值。基于所获取信号传播时间测量值，生成 E-UTRAN无线电指纹。然后将所生成的E-UTRAN无线电指纹传送给定位节点。此后，接收与 用户设备的定位点关联的地理区域数据。根据第四方面，此目的还通过一种在用户设备中的布置来实现。该布置配置成检 索与用户设备的定位点关联的地理区域数据。用户设备包含在无线通信系统中。无线通信 系统包括定位节点。该布置包括获取单元。获取单元适合获取信号传播时间测量值。该布置 还包括指纹生成单元。指纹生成单元适合基于所获取信号传播时间测量值来生成E-UTRAN 无线电指纹。另外，该布置还包括传送单元。传送单元适合将所生成的E-UTRAN无线电指 纹传送给定位节点。另外，该布置又包括接收单元。接收单元适合接收与用户设备的定位点关联的地理区域数据。由于相对于用户设备的定位点所测量的信号传播时间的测量，可在涉及最小开销 信令的情况下生成适当且唯一的演进通用陆地无线电接入网E-UTRAN无线电指纹。由此提 供 一种用于无线通信系统中的地理位置确定的改进机制。
现在结合附图更详细地描述本发明，附图包括图1是示出根据一些实施例的无线通信系统的示意框图。图2是示出根据一些实施例的无线通信系统的示意框图。图3是示出根据一些实施例的基站的示范组件的示意框图。图4A是示出根据一些实施例的用户设备的示范组件的示意框图。图4B是示出根据一些实施例的用户设备的示意框图，其中用户设备实施为蜂窝 电话。图5A是示出无线通信网络中的小区中从用户设备到基站的演进通用陆地无线电 接入网(E-UTRAN)无线电指纹的上行链路传输的示意框图。图5B是示出在定位节点执行无线电指纹查找之后、无线通信网络中的小区中来 自基站的用户设备的地理位置的下行链路传输的示意框图。图6是示出本解决方案的一个实施例的组合流程图和框图。图7是示出根据一些实施例、在定位节点中的本发明方法的一个实施例的示意流 程图。图8是示出根据一些实施例、在定位节点中的布置的示意框图。图9是示出根据一些实施例、在用户设备中的本发明方法的一个实施例的示意流 程图。图10是示出根据一些实施例、在用户设备中的布置的示意框图。
具体实施例方式本发明定义为可在以下描述的实施例中付诸实施的定位节点中的方法和布置以 及用户设备中的方法和布置。但是，本发明可通过许多不同形式来实施，而不应当理解为局 限于本文所提出的实施例；相反，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻且完整，并且全 面地向本领域的技术人员传达本发明的范围。应当理解，并不是要将定位节点中的本发明 方法和布置以及用户设备中的方法和布置限制到所公开的具体形式的任一种，相反，定位 节点中的本发明方法和布置以及用户设备中的本发明方法和布置涵盖落入权利要求书所 定义的本发明的范围之内的所有修改、等效方案和备选方案。通过以下结合附图来考虑的具体实施方式
，本发明的其它目的和特征将变得清 楚。但是要理解，附图仅设计用于说明而不是对本发明的界限的定义，该定义应当参照所附 权利要求书。还应当理解，附图不一定按比例绘制，除非另加说明，否则它们仅用于从概念 上示出本文所述的结构和过程。图1是示出根据一些实施例的示范无线通信系统100的示意框图。无线通信系统 100包括第一节点110、第二节点120、130、连接到网络135的定位节点140以及地理信息系统(GIS)服务器150。第一节点110又可称作例如基站、接入点、节点B、演进节点B(eN0de B)和/或基 站收发站、接入点基站、基站路由器等等，这取决于例如所使用的无线电接入技术和术语。 在描述的其余部分，术语“基站”将用于第一节点110，以便于理解本发明方法和布置。第二节点120、130可由例如用户设备、无线通信终端、移动蜂窝电话、个人通信系 统终端、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、计算机或者能够管理无线电资源、可与网络 135中的基站110以无线方式通信的任何其它种类的装置表示。个人通信系统终端可将蜂 窝无线电话与数据处理、传真和数据通信能力进行组合。PDA可包括无线电话、寻呼机、因 特网/内联网接入装置、web浏览器、记事本(organizer)、日历和/或全球定位系统(GPS) 接收器。第二节点120、130的一个或多个可称作“普适计算”装置。在一些实现中，第二节 点120、130可由连接到公共交换电话网的电话来表示。但是，在描述的其余部分，术语“用 户设备”将始终用于第二节点120、130，以便于理解本发明方法和布置。用户设备120可经由无线通信系统100中的网络135与另一个用户设备130或者 与未示出的其它装置进行通信。在一个实现中，用户设备120可经由充当用户设备120与用户设备130之间的中 间装置的一个或多个其它节点与用户设备130进行通信。例如，如图1所示，可包括无线基 站功能性的基站110-1可作为可用于便于用户设备120与130之间或者用户设备120、130 与定位节点140或GIS服务器150之间的端对端通信的网络135的中间组件而存在。附加 基站110-2至110-N可包含在网络135中。基站110-1至110-N可经由相应无线链路与相应用户设备120、130接口(例如 基站110-1可与用户设备120接口)，并且可执行媒体接入控制(MAC)和无线电链路控制 (RLC)以及其它功能。定位节点140可确定系统100中的用户设备120、130的位置。定位节点140可 与无线电指纹数据库160关联，无线电指纹数据库160存储从演进通用陆地无线电接入网 (E-UTRAN)和/或无线电接入技术间(IRAT)测量数据所得出的无线电指纹。数据库160可 驻留在定位节点140的内部或外部，并且根据一些实施例，可远程连接到定位节点140。可 将E-UTRAN和/或IRAT测量数据结合在执行E-UTRAN和/或IRAT测量的相同地理位置所 获取的准确地理位置数据、例如GPS地理位置数据提供给定位节点140。另外，定位节点140 可将准确地理位置数据组织成具有相同或相似无线电指纹的群集。定位节点140还可确定 各群集的群集边界，并且将群集边界信息、关联无线电指纹和准确地理位置数据存储在无 线电指纹数据库160中。定位节点140随后可接收来自用户设备120和/或用户设备130 的E-UTRAN和/或IRAT无线电指纹测量数据，并且可执行无线电指纹数据库160中的查找， 以便识别数据库160中存储的与所接收E-UTRAN和/或IRAT无线电指纹测量数据匹配的 无线电指纹，以及检索数据库160中存储的与匹配无线电指纹对应的准确地理位置。更优 选地，根据一些实施例，可检索与无线电指纹关联的群集边界信息。定位节点140可将这个 地理位置数据/群集边界信息提供给发送了无线电指纹测量数据的用户设备120、130或者 提供给例如紧急或警察呼叫中心等的其它目的地。 GIS服务器150可包括提供地理映射服务或相关映射服务的一个或多个服务器实 体。GIS服务器150可接收来自定位节点140或者来自用户设备120、130的、与用户设备120、130有关的地理位置数据，并且可将所接收地理位置数据映射到物理坐标或物理地址， 或者对地理位置数据执行其它映射相关服务。 网络135可包括任何类型的一个或多个网络，其中包括局域网(LAN)、广域网 (WAN)、城域网(MAN)、例如公共交换电话网(PSTN)或公共陆地移动网络(PLMN)等电话网、 卫星网络、内联网、因特网或者这些或其它网络的组合。PLMN还可包括分组交换子网络，例 如通用分组无线业务(GPRS)、蜂窝数字分组数据(⑶PD)或移动IP网络。用于无线通信系统100中的无线通信的无线电接入技术还可包括例如码分多址 (CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、CDMA 2000、高速下行链路分组数据接入(HSDPA)、高数据 速率(HDR)等等技术，只列举几个示例。本文所使用的无线通信系统100可表示各种无线电接入技术，而没有背离本发明 的示教。这些无线电接入技术可包括例如诸如长期演进(LTE)、GSM演进增强数据传输率 (EDGE)、通用分组无线业务(GPRS)、全球移动通信系统(GSM)、高速分组数据接入(HSPA)、 通用移动电信系统(UMTS)和/或无线局域网(WLAN)(无线保真(WiFi)和全球微波接入互 通(WiMAX)、蓝牙或者按照任何其它无线通信标准)等无线电接入技术。大家会理解，图1所示组件的数量纯粹是示范性的。可实现具有组件的更多、更少 或不同布置的其它配置。此外，在一些实施例中，图1中的一个或多个组件可执行描述为由 图1中一个或多个其它组件所执行的任务的一个或多个。图2示出图1的系统100的一个示例，其中无线通信系统100包括PLMN。PLMN可 实现长期演进(LTE)系统架构。如图2所示，用户设备120、130可包括经由PLMN相互进行 通信的蜂窝无线电话。PLMN可包括多个基站110-1至110-N连同其关联天线阵列以及一个 或多个网关(GW)210。网关210还可连接到无线通信系统100的分组数据网络(PDN) 220， PDN 220还可连接到定位节点140和GIS服务器150。PDN 220可包括任何类型的分组交换 网络，例如因特网。基站110-1至110-N可经由相应无线链路与相应用户设备120、130接口(例如 基站110-1可与用户设备120接口)，并且可执行媒体接入控制(MAC)和无线电链路控制 (RLC)以及其它功能。例如，基站110-1可接收来自用户设备120的数据传输，并且可将那 些数据传输转发到网关210。网关210可将从相应基站110接收的数据传输路由到另一个 基站110，或者经由PDN 220路由到定位节点140或GIS服务器150。网关210还可将经 由PDN 220从定位节点140或GIS服务器150接收的数据传输路由到关联目的地用户设备 120、130的相应基站110-1至110-N。虽然定位节点140在图2中示为通过PDN 220连接 到PLMN，但在其它实现中，定位节点140可作为PLMN的组件而存在，例如内部连接到PLMN， 而无需穿过PDN 220的消息传递。图3示出基站110-1的一个示范实现。可类似地配置基站110-2至110-N。也可 类似地配置定位节点140和GIS服务器150 ；但是，根据一些实施例，定位节点140和GIS服 务器150可以不包括收发器305。基站110-1可包括例如收发器305、处理单元310、存储器 315、接口 320和总线325。收发器305可包括用于使用射频信号、经由一个或多个天线来传送和/或接收符 号序列的收发器电路。一个或多个天线可包括单个天线或者天线阵列，并且可包括定向和/ 或全向天线。收发器305还可包括测量电路，所述测量电路可执行各种不同演进通用陆地无线电接入网(E-UTRAN)无线电指纹测量的一个或多个，例如在基站110-1测量演进通用 陆地无线电接入(E-UTRA)下行链路参考信号(DL RS)发射功率。处 理单元310可包括可解释和运行指令的处理器、微处理器或处理逻辑。此外， 处理单元310可执行基站110-1的所有数据处理功能。存储器315可提供数据和指令的 永久、半永久或临时工作存储，供处理单元310在执行装置处理功能中使用。另外，存储 器315可以是主存储存储器单元，例如处理器寄存器、高速缓冲存储器、随机存取存储器 (RAM)等等。但是，在一些实施例中，存储器单元315可以是辅助存储器单元，例如只读存储 器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)或可擦可编程只 读存储器(EPROM)或者硬盘驱动器。但是，在一些实施例中，存储器单元315可以是离线存 储存储器单元、闪速存储器、USB存储器或存储卡。在一些实施例中，存储器单元315还可 以是网络附连存储(NAS)或者实际上是任何其它适当介质，例如和/或光记录介质及其对 应驱动器，或者可保存机器可读数据的任何其它盘、磁带或介质。接口 320可包括用于与连接到网关210的链路进行接口的电路。总线325可互连 基站110-1的各种组件，以便准许组件相互通信。图3所示基站110-1的组件的配置只是为了说明。可实现具有组件的更多、更少 或不同布置的其它配置。图4A示出符合一个示范实施例的用户设备120。可类似地配置用户设备130。用 户设备120可包括收发器405、处理单元410、存储器415、输入装置420、输出装置425和总 线 430。收发器405可包括用于使用射频信号、经由一个或多个天线来传送和/或接收符 号序列的收发器电路。收发器405可包括例如RAKE或GRAKE接收器。收发器405还可包 括测量电路，所述测量电路可基于下列项的一个或多个来执行包括现有E-UTRAN测量的各 种不同E-UTRAN无线电指纹测量的一个或多个信号传播时间测量值、信号传播延迟值、往 返时间测量、E-UTRA参考信号接收功率(RSRP)、E-UTRA载波接收信号强度指示符(E-UTRA 载波RSSI)、E-UTRA参考信号接收质量(RSRQ)。处理单元410可包括可解释和运行指令的中央处理器(CPU)、处理器、微处理器或 处理逻辑。处理单元410可执行用于数据的输入、输出和/或处理的、包括数据缓冲在内的 所有数据处理功能以及例如呼叫处理控制、用户接口控制等装置控制功能。存储器415可提供数据和指令的永久、半永久或临时工作存储，供处理单元410在 执行装置处理功能中使用。存储器415可包括R0M、RAM、大容量存储装置，例如磁和/或光 记录介质及其对应驱动器和/或其它类型的存储器单元。输入装置420可包括用于将数据 输入用户设备120、130中的机构。小键盘可准许数据到用户设备120、130中的人工用户 输入。话筒可包括用于将听觉输入转换成电信号的机构。显示单元可包括屏幕显示器，所 述屏幕显示器可提供用户界面，例如可由用户用于选择装置功能的图形用户界面。显示单 元的屏幕显示器可包括任何类型的视觉显示器，例如液晶显示器(LCD)、等离子体屏幕显示 器、发光二极管(LED)显示器、阴极射线管(CRT)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器等寸。输出装置425可包括用于输出音频、视频和/或硬拷贝格式的数据的机构。例如， 输出装置425可包括扬声器(未示出)，扬声器包括用于将电信号转换成听觉输出的机构。输出装置425还可包括显示单元，显示单元向用户显示输出数据。例如，显示单元可提供向 用户显示输出数据的图形用户界面。总线430可互连用户设备120的各种组件，以便准许 组件相互通信。图4A所 示用户设备120的组件的配置只是为了说明。可实现具有组件的更多、更 少或不同布置的其它配置。例如，在一些实现中，用户设备120、130可包括GPS位置测量装置。图4B示出用户设备120的一个示范实现，其中用户设备120包括蜂窝无线电话。 如图4B所示，用户设备120可包括用于将音频信息输入到用户设备120中的话筒435 (例 如输入装置420的话筒435)；用于提供来自无线电话的音频输出的扬声器440(例如输出 装置425的扬声器440)；用于人工输入数据或者选择电话功能的小键盘445 (例如输入装 置420的小键盘445)；以及显示器450 (例如输入装置420或输出装置425的显示器450)， 显示器450可在视觉上向用户显示数据，和/或显示器450可提供用户可结合小键盘445 用于输入数据或者选择电话功能的用户界面。图5A是示出无线网络135的小区510中从用户设备120到基站110_1的E-UTRAN 无线电指纹测量数据的上行链路传输的图形。用户设备120在小区510中的某个定位点可 执行一个或多个E-UTRA和/或RAT间(IRAT)测量，并且可将那些测量的结果作为E-UTRAN 无线电指纹测量数据520发送给基站110-1。E-UTRAN无线电指纹测量数据520可基于包括 现有E-UTRAN测量的下列测量的一个或多个信号传播时间测量值、信号传播延迟值、往返 时间测量、Rx-Tx时间差测量、在用户设备120处测量的E-UTRA参考信号接收功率(RSRP)、 在用户设备120处测量的E-UTRA载波RSSI、在用户设备120处测量的E-UTRA RSRQ。在其它实施例中，E-UTRAN无线电指纹测量数据520可包括附加或备选测量。在 由基站110-1接收到E-UTRAN无线电指纹测量数据520时，基站110-1可经由例如网关210 和PDN 220将数据520继续转发到定位节点140，用于基于无线电指纹测量数据520的地理 位置确定。图5B是示出在定位节点140处执行无线电指纹查找之后、小区510中从基站 110-1到用户设备120的用户设备120的地理位置530的下行链路传输的图形。基站110-1 可经由PDN 220和网关210从定位节点140接收地理位置数据530，并且然后可在下行链路 上将它传送给用户设备120。地理位置数据530可包括由定位节点140基于图5A的测量 数据520所获取的用户设备120的准确位置。地理位置数据530可包括例如纬度/经度坐 标、GPS坐标、物理地址等等。图6是示出从第一用户设备120到基站110以及从基站110到定位节点140的 E-UTRAN无线电指纹测量数据的至少部分传输的消息传递图。另外，通过计算E-UTRAN无线 电指纹测量数据并且将其从第二用户设备130传送给基站110以及从基站110传送给定位 节点140，来执行第二用户设备130的地理位置的确定。但是要注意，所示信令只是根据本 发明解决方案的无线通信系统100中的信令的一个示例。信令还可包括其它信令以及图6 未示出的与其它节点的信令。定位节点140执行与先前所接收的E-UTRAN无线电指纹测量数据的匹配，以及如 果找到匹配，则将与其关联的地理位置数据传送给基站110，并且进一步传送给用户设备 130。用户设备120执行一个或多个无线电指纹测量，例如上述测量类型的一个或多个，并且将所计算E-UTRAN无线电指纹测量数据610发送给基站110。基站110可执行一个或多 个附加无线电指纹测量，例如E-UTRA DL RS功率，并且可将那些附加测量添加到从用户设 备120接收的无线电指纹610，然后可将E-UTRAN无线电指纹测量数据620发送给定位节点 140，所述指纹620可基于在用户设备130处和/或基站110处执行的无线电指纹测量。另外，与第一用户设备120的定位点关联的地理位置数据可传送给基站110，并且 转发给定位节点140。所获取无线电指纹测量620可与所接收地理位置数据关联，并且例如存储在无线 电指纹数据库160中。此外，无线电指纹测量620及关联的所接收地理位置数据可与地理 区域数据关联。当第二用户设备130想要确定地理位置或者也许更想确定第二用户设备130当前 位于哪一个地理区域时，可执行无线电指纹测量并且将其发送630给基站110。基站110可 将附加测量添加到无线电指纹，并且将无线电指纹发送640给定位节点140。 定位节点140 可执行无线电指纹查找，以便获取用户设备130的地理区域数据，并且然后可向基站110发 送包含所确定地理区域数据的消息650。基站110可接收消息650，并且将它转发660到用 户设备130上。其它实体可向定位节点140发送位置请求，以便请求与一个或多个特定用 户设备130关联的地理区域，并且定位节点140可返回与一个或多个特定用户设备130的 最后报告位置对应的地理区域数据。在无线电指纹数据库160中的查找可包括将所获取无线电指纹测量与数据库160 中存储的先前存储无线电指纹测量进行匹配。数据库160中存储的、对应于匹配无线电指 纹测量的地理区域数据可作为用户设备130的地理位置被检索。定位节点140可将这个检 索地理区域数据发送给从其中接收到E-UTRAN无线电指纹数据的用户设备130，或者发送 给PLMN外部的其它节点，例如发送给GIS服务器150、紧急或警察呼叫中心等等。根据一些实施例，定位节点140可执行无线电指纹查找，以便获取用户设备130的 地理区域数据，并且然后可向GIS服务器150发送包含所确定地理区域数据的消息。GIS服 务器150可将地理区域数据映射到物理坐标或物理地址，或者执行对地理位置的其它映射 相关服务。在E-UTRAN无线电指纹消息传递的附加示例中，E-UTRAN无线电指纹测量数据可 从用户设备120、130发送给正服务于用户设备120、130的基站110，并且然后继续发送到 正服务于PLMN中的另一个小区的另一个基站。基站110可经由例如X2接口向另一个基站 发信号通知关于无线电指纹测量数据。因此，E-UTRAN无线电指纹测量可在用户设备120、 130处执行，并且测量数据可结合到E-UTRAN无线电指纹测量数据消息中。消息可从用户 设备120、130发送给当前正服务于用户设备120、130的基站110。基站110可执行一个或 多个附加无线电指纹测量、例如E-UTRA DL RS功率，可将那些测量添加到从用户设备120、 130接收的测量数据，然后可将E-UTRAN无线电指纹测量数据消息继续发送给基站110。根据其它实施例，E-UTRAN无线电指纹测量数据可从用户设备120、130发送给GIS 服务器150。用户设备120、130可经由安全用户平面定位(SUPL)类型接口向GIS服务器 150发信号通知关于无线电指纹测量数据。可在用户设备120、130处执行E-UTRAN无线电指 纹测量，并且测量数据可结合到E-UTRAN无线电指纹测量数据消息中。消息可从用户设备 120、130发送给当前正服务于用户设备120、130的基站110。基站110可执行一个或多个附加无线电指纹测量、例如E-UTRA DLRS功率，并且可将那些测量添加到从用户设备120、130 接收的测量数据，然后可将E-UTRAN无线电指纹测量数据消息继续转发给GIS服务器150。
GIS服务器150可使用无线电指纹测量数据来构建标记有准确地理位置的小区ID/网络ID 的映射。根据一些实施例，可使用例如安全用户平面定位(SUPL)类型接口将测量格式嵌 入用户平面的数据流中。因此，可能访问小区数据、相邻小区列表以及无论如何在用户设备 120,130中都可用的基本测量信息的结果。另外，根据一些实施例，定位可基于充分数量用 户设备120、130中的GPS或辅助GPS(A-GPS)可用性。基本上，当执行GPS(A-GPS)定位时， 可利用所述接口，以便向定位节点140报告可用位置相关信息。这样获取的GPS位置连同关联指纹信息一起使得能够构建标记有全球有效且高 度准确的位置的小区ID/网络ID的全球有效映射。此外，可构成对应相邻小区关系。根据一些实施例，下列测量也可嵌入SUPL接口中LTE上的信号传播时间测量值、 信号传播延迟值、往返时间测量、RX-TX时间差测量、参考信号接收功率(RSRP)、LTE上的 E-UTRA载波RSSI、LTE上的参考信号接收质量(RSRQ)。还存在可由基站110执行的、可能 是相关的测量，即DL RS功率。根据一些实施例，从用户设备120、130提取下列测量LTE上的参考信号接收功率 (RSRP)、LTE上的E-UTRA载波RSSI、LTE上的参考信号接收质量(RSRQ)。此外，与测量所涉及的基站110关联的ID可被检索并且用于指纹识别 (fingerprinting) 0根据一些实施例，可在用户设备120、130中执行定时测量。LTE的下行链路中的调 制方案为0FDMA。假定足够准确的同步，DFT接收器窗口中的接收信号是所传送序列和无线 信道的脉冲响应的圆周卷积。频域相关器的输出信号成为符号 表示圆周卷积，以及Rxx (η)是所传送信号χ (η)的周期ACF。无线信道的脉 冲响应表示为h (η)。如果用户设备120、130已经充分同步到下行链路定时，则上述公式可以是有效 的。如果情况不是这样，则可设想两步过程，其中在第一步骤实现充分良好的同步，以及在 第二步骤应用上述频域滤波。充分良好在这里表示在循环前缀之内，使得DFT窗口内的信 号是循环的。其中序列χ (η)拥有理想周期ACF性质，S卩，Rxx (η) = δ (η)。因此，上述等式简化 为ζ (n) = h (η)循环相关器的输出信号现在是无线信道的估计，并且可检测第一路径的定时。为 了提高估计的质量，能够对于采用相同类型的x(n)所获取或者通过采用理想周期ACF的不 同类型的Χ (η)所获取的h (η)的多个估计求平均。定时估计则基于估计脉冲响应的第一路径。如果Xk，其中在所有副载波上调制χ (η)的DFT，则上述公式是有效的。一般来说， 如果情况不是这样，例如同步信道仅跨越系统带宽的一小部分，则仅在每第K个副载波上 调制参考信号，等等。
更一般地假定Xk的长度是N，并且调制到每第K个副载波。ODFM解调器的输出信
号则成为
权利要求
1.一种在定位节点(140)中用于提供地理区域数据的方法，所述地理区域数据包括地 理位置数据，所述定位节点(140)包含在无线通信系统(100)中，所述方法的特征在于下列 步骤接收(701)与所述无线通信系统(100)中包含的第一用户设备(120)的所述定位点关 联的地理位置数据，所述接收(701)重复进行多次，接收(70 基于相对于所述第一用户设备(120)的所述定位点所测量的第一信号传播 时间测量值的第一演进通用陆地无线电接入网E-UTRAN无线电指纹，所述接收(702)重复 进行多次，将所接收第一 E-UTRAN无线电指纹与所接收地理位置数据关联(703)，所述关联(703) 重复进行多次，基于所述所接收E-UTRAN无线电指纹之间的相似性来聚集(704)所述所接收地理位置 数据，以便创建定义地理区域数据的群集边界，接收(705)基于相对于所述无线通信系统(100)中包含的第二用户设备(130)的所述 定位点所测量的第二信号传播时间测量值的第二 E-UTRAN无线电指纹，将从所述第二用户设备(130)接收的所述第二E-UTRAN无线电指纹与关联地理区域数 据的先前所接收E-UTRAN无线电指纹进行比较(706)，以及如果所述第二 E-UTRAN无线电指纹对应于先前所接收E-UTRAN无线电指纹，则将所述 先前所接收E-UTRAN无线电指纹的所述地理区域数据与所述第二用户设备(130)的所述定 位点关联(707)，以及提供(708)与所述第二用户设备(130)的所述定位点关联的所述地理区域数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述信号传播时间测量值是从所述用户设备(120， 130)发送给所述无线通信系统(100)中包含的基站(110)的信号的信号传播延迟值。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述信号传播时间测量值是所述无线通信系统 (100)中包含的所述基站(110)与所述用户设备(120，130)之间发送的信号的信号传播延 迟值。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述信号传播时间测量值是在所述用户设备(120， 130)与所述基站(110)之间来回发送的信号的往返时间。
5.如权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中，所述信号传播时间测量值基于循环 相关器。
6.如权利要求1-5中的任一项所述的方法，其中，提供(708)所述地理区域数据的步骤 包括将所述地理区域数据发送给下列接收方中的任一接收方的子步骤所述第二用户设备 (130)、任何用户设备(120，130)、紧急或警察呼叫中心、地理信息系统服务器(150)或者所 述无线系统(100)外部的节点，经由X2或安全用户平面定位类型接口来执行所述发送。
7.如权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中，所述E-UTRAN无线电指纹还基于下列 测量的一个或多个在所述相应用户设备(120，130)处测量的演进通用陆地无线电接入E-UTRA参考信号 接收功率RSRP，在所述相应用户设备(120，130)处测量的E-UTRA载波接收信号强度指示符E-UTRA载 波 RSSI，在所述相应用户设备(120，130)处测量的E-UTRA参考信号接收质量RSRQ，或者 在与所述相应用户设备(120，130)关联的所述相应基站(110)处测量的E-UTRA下行 链路参考信号DL RS发射功率。
8.—种在定位节点(140)中用于提供地理区域数据的布置(800)，所述地理区域数据 包括地理位置数据，所述定位节点(140)包含在无线通信系统(100)中，所述布置(800)的 特征在于第一接收单元(801)，适合接收与所述无线通信系统(100)中包含的第一用户设备 (120)的所述定位点关联的地理位置数据，第二接收单元(802)，适合接收基于相对于所述第一用户设备(120)的所述定位点测 量的第一信号传播时间测量值的第一演进通用陆地无线电接入网E-UTRAN无线电指纹，第一关联单元(80 ，适合将所述所接收第一 E-UTRAN无线电指纹与所述所接收地理 位置数据关联，聚集单元(804)，适合基于所述所接收E-UTRAN无线电指纹之间的相似性来聚集所述 所接收地理位置数据，以便创建定义地理区域数据的群集边界，第三接收单元(805)，适合接收基于相对于所述无线通信系统(100)中包含的第二用 户设备(130)的所述定位点测量的第二信号传播时间测量值的第二 E-UTRAN无线电指纹， 比较单元(806)，适合将从所述第二用户设备(130)接收的所述第二E-UTRAN无线电指 纹与先前从所述第一用户设备(120)接收的、与地理区域数据关联的所述第一 E-UTRAN无 线电指纹进行比较，第二关联单元(807)，适合将所述先前所接收的E-UTRAN无线电指纹的所述地理区域 数据与所述第二用户设备(130)的所述定位点关联，以及提供单元(808)，适合提供与所述第二用户设备(130)的所述定位点关联的所述地理 区域数据。
9.一种在用户设备(130)中用于检索与所述用户设备(130)的所述定位点关联的地 理区域数据的方法，所述用户设备(130)包含在无线通信系统(100)中，所述无线通信系统 (100)还包括定位节点(140)，所述方法的特征在于下列步骤获取(901)信号传播时间测量值，基于所获取信号传播时间测量值来生成(904)演进通用陆地无线电接入网E-UTRAN无 线电指纹，将所述所生成E-UTRAN无线电指纹传送(90 给所述定位节点(140)， 接收(906)与所述用户设备(130)的所述定位点关联的地理区域数据。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述信号传播时间测量值是从所述无线通信系统 (100)中包含的所述用户设备(130)发送给基站(110)的信号的信号传播延迟值。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述信号传播时间测量值是从所述无线通信系统 (100)中包含的所述基站(110)发送给所述用户设备(130)的信号的信号传播延迟值。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述信号传播时间测量值是在所述用户设备 (130)与所述基站(110)之间来回发送的信号的往返时间。
13.如权利要求9-12中的任一项所述的方法，其中，所述信号传播时间测量值基于循 环相关器。
14.如权利要求9-13中的任一项所述的方法，还包括下列步骤 测量(90 下列测量的一个或多个演进通用陆地无线电接入E-UTRA参考信号接收功率RSRP， E-UTRA载波接收信号强度指示符E-UTRA载波RSSI， E-UTRA参考信号接收质量RSRQ，以及其中，生成(904) E-UTRAN无线电指纹的步骤还基于所进行的一个或多个测量。
15.如权利要求9-14中的任一项所述的方法，还包括下列步骤从所述基站(110)接收(90 在所述基站(110)处测量的所述参数E-UTRA下行链路 参考信号DL RS发射功率，以及其中，生成(904) E-UTRAN无线电指纹的步骤还基于所接收参数。
16.一种在用户设备(130)中用于检索与所述用户设备(130)的所述定位点关联的地 理区域数据的布置(1000)，所述用户设备(130)包含在无线通信系统(100)中，所述无线通 信系统(100)还包括定位节点(140)，所述布置(1000)的特征在于获取单元(1001)，适合获取信号传播时间测量值，指纹生成单元(1004)，适合基于所获取信号传播时间测量值来生成E-UTRAN无线电指纹，传送单元(1005)，适合将所生成E-UTRAN无线电指纹传送给所述定位节点(140)， 接收单元(1006)，适合接收与所述用户设备(130)的所述定位点关联的地理区域数
全文摘要
在定位节点和用户设备中分别用于提供和检索地理区域数据的方法和布置。地理区域数据包括地理位置数据。定位节点包含在无线通信系统中。定位节点接收与第一用户设备的定位点关联的地理位置数据。定位节点还接收第一无线电指纹。无线电指纹基于相对于第一用户设备的定位点所测量的第一信号传播时间测量值。所接收的第一无线电指纹则与所接收的地理位置数据关联，并且聚集在一起以创建定义地理区域数据的群集边界。当接收到第二无线电指纹时，将它与先前所接收的无线电指纹进行比较。如果检测到对应性，则将先前所接收的无线电指纹的地理区域数据发送给第二用户设备。
文档编号H04W4/02GK102077613SQ200880130120
公开日2011年5月25日 申请日期2008年6月24日 优先权日2008年4月25日
发明者D·格斯坦伯格, M·伊斯雷尔森, M·卡兹米, R·巴尔德迈尔, T·维格伦 申请人:爱立信电话股份有限公司