专利名称：一种观察到达时间差测量定位方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信测量技术，特别涉及一种观察到达时间差测量定位方法及设备。
背景技术：
在LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中存在多种定位技术，如基于 Cell ID(小区标识)的定位技术、基于OTDOA(Observed Time DifferenceOf Arrival，观察 到达时间差测量)的多基站定位技术、基于A-GPS(AssistedGlobal Positioning Systems, 辅助全球定位系统)的定位技术、基于BBU(BaSeBand Unit，基带处理单元)+RRU(Radio Remote Unit，射频拉远单元)的室内定位技术和基于TA(Timing Advance，定时提 前)+A0A(angle-0f-Arrival-LCR，用户来波方向测量)的单基站定位技术等。
图1为0TD0A定位示意图，0TD0A定位方法是一种可以普遍应用，并且定位效果 相对较好的方法，又称为双曲线定位，UE位于以两个基站为焦点的双曲线上。由于确定 UE(User Equipment，用户设备)位置需要建立两个以上的双曲线方程，两条双曲线的交点 为UE的二维位置坐标，因此，0TD0A方法要求同时有三个以上的基站参与定位参数的测量， 如图1所示。0TD0A的基本算法原理如下假设不定位终端的高度，假设终端的坐标为(X，y)，则最少需要3个基站信号被接 收，第i个基站发射机的位置坐标为(xi，yi)，i = 1,2,3.终端观测的时间差TOA (Time Of Arrival，到达时间)分别为τ 1,2, τ 2,3, τ1，3。则解方程组
权利要求
1.一种观察到达时间差测量OTDOA定位方法，其特征在于，包括如下步骤确定到达用户设备UE的多径散射中能量最强的最强到达径与第一时间到达UE的第一 到达径；UE根据所述最强到达径进行下行定时测量； 确定所述第一到达径与所述最强到达径的时间差； 将所述时间差补偿进各基站到UE的散射径的到达时间； 根据补偿后的各基站到达UE的到达时间得到各到达时间差； 根据各到达时间差进行OTDOA测量定位。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述第一到达径与所述最强到达径 的时间差时，基于系统配置的定位参考信号PRS确定所述第一到达径与所述最强到达径的 时间差。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，基于系统配置的PRS确定所述第一到达径与 所述最强到达径的时间差，包括估计各PRS处的信道响应；对各信道响应进行离散逆傅立叶变换IDFT或离散傅立叶变换DFT变换后获得的信号 序列；对信号序列进行循环搬移操作后获得信道各散射径的时延序列； 根据各散射径的时延序列确定所述第一到达径与所述最强到达径的时间差。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，估计各PRS处的信道响应包括 对于不同的基站，确定用来配置PRS的连续下行子帧；在确定的子帧P内，频域上各PRS相邻6RE间隔，选择连续N个物理资源块PRB，估计该 子帧P上各PRS上的信道Hp, q，其中ρ为子帧号；q为PRS序数，q = 1，. . .，2*N。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在选择连续N个PRB时，选择最大带宽对应 的I3RB数。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对信号序列进行循环搬移操作后获得信道 各散射径的时延序列为τη= fftshift (IDFTq (Hpjq)) 或，τη = fftshift (DFTq(Hpjq))； 其中，各PRS处的信道响应为2*NHp,q = X hp, . exp(-y-In-Jq-Tn)n=\τ n为各散射径冲激响应随时延分布的曲线，无散射径处存在τ η = 0 ;η为离散时延值；fftshif( ·)表示对信号序列的循环搬移操作，将序列的中心搬移至边缘JDFTJ ·) 表示基于q的离散逆傅立叶变换，DFTq( ·)表示基于q的离散傅立叶变换。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据各散射径的时延序列确定所述第一到 达径与所述最强到达径的时，包括在τη中寻找时延曲线最大值，对应时刻点为最强到达径时延τ_ ；按照设定的比例系数n %确定门限=最大值Χ n %；按时间坐标检测曲线峰值，当该峰值幅度大于设定门限ι时，该时刻点对应于第一到 达径时延τ工；确定时间差Δ τ m为τ i与τ max之差。
8.一种观察到达时间差测量定位设备，其特征在于，包括径确定模块，用于确定到达UE的多径散射中能量最强的最强到达径与第一时间到达 UE的第一到达径；定时测量模块，用于根据所述最强到达径进行下行定时测量； 时间差模块，用于确定所述第一到达径与所述最强到达径的时间差； 补偿模块，用于将所述时间差补偿进各基站到UE的散射径的到达时间； 定位模块，用于根据补偿后的各基站到达UE的到达时间得到各到达时间差，并根据各 到达时间差进行OTDOA测量定位。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述径确定模块进一步用于基于系统配置 的PRS确定所述第一到达径与所述最强到达径。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述径确定模块包括 响应估计单元，用于估计各PRS处的信道响应；变换单元，用于对各信道响应进行IDFT或DFT变换后获得的信号序列；时延序列单元，用于对信号序列进行循环搬移操作后获得信道各散射径的时延序列；径确定单元，用于根据各散射径的时延序列确定所述第一到达径与所述最强到达径。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述响应估计单元包括 配置子单元，用于对于不同的基站，确定用来配置PRS的连续下行子帧；估计子单元，用于在确定的子帧P内，频域上各PRS相邻6RE间隔，选择连续N个PRB， 估计该子帧P上各PRS上的信道Hp,,，其中ρ为子帧号；q为PRS序数，q = 1，. . .，2*N。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述估计子单元进一步用于在选择连续N 个PRB时，选择最大带宽对应的PRB数。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述时延序列单元进一步用于对信号序 列进行循环搬移操作后获得信道各散射径的时延序列为τη= fftshift (IDFTq (Hpjq)), 或，τη = fftshift (DFTq(Hpjq))； 其中，各PRS处的信道响应为2* NHp,q = ΣhP,η . eXP(-/ '2π 'Τη)n=lτ 为各散射径冲激响应随时延分布的曲线，无散射径处存在τ n = 0 ;n为离散时延fftshif( ·)表示对信号序列的循环搬移操作，将序列的中心搬移至边缘；IDFTJ ·) 表示基于q的离散逆傅立叶变换，DFTq( ·)表示基于q的离散傅立叶变换。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，径确定单元包括 最强到达径子单元，用于在τ n中寻找时延曲线最大值，对应时刻点为最强到达径时延第一到达径子单元，用于按照设定的比例系数η %确定门限=最大值X n % ；按时 间坐标检测曲线峰值，当该峰值幅度大于设定门限1时，该时刻点对应于第一到达径时延 τ 1 ；所述时间差模块进一步用于确定时间差Δ、为T1与τ_之差。
全文摘要
本发明公开了一种观察到达时间差测量定位方法及设备，包括确定到达用户设备的多径散射中能量最强的最强到达径与第一时间到达用户设备的第一到达径；用户设备根据所述最强到达径进行下行定时测量；确定所述第一到达径与所述最强到达径的时间差；将所述时间差补偿进各基站到用户设备的散射径的到达时间；根据补偿后的各基站到用户设备的到达时间得到各到达时间差，进行测量定位。本发明基于最强到达径进行下行到达时间测量，能够提高定时精度，并补偿了基于最强到达径定时带来的最强到达径和第一到达径的时间差，从而降低了信道中多径散射带来影响。
文档编号H04W64/00GK102045838SQ200910235448
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月14日 优先权日2009年10月14日
发明者全海洋, 张利杰, 拉盖施, 杨鼎成, 秦飞 申请人:大唐移动通信设备有限公司