专利名称：一种传输和接收定位参考信号的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种传输和接收定位参考信号的方法。
背景技术：
无线定位技术的研究从最初的自动车辆定位系统到随后的公共交通、出租车调度以及公安追踪等领域得到广泛应用。随着人们对基于位置的信息服务的需求增多，无线定位技术逐渐成为研究重点。现有常用的蜂窝移动通信网中，最常用的无线定位方法是到达时间差(TDOA)法，即移动台(MS)通过检测两个小区信号到达MS的时间差来确定该MS的位置，该TDOA法需要MS至少利用三个以上小区的信号来进行定位，无需知道信号传输的具体时间，还可以消除或减少由于信道产生的共同误差。但是，由于服务小区的信号很大程度上强于邻小区的信号，使得邻小区的信号会受到服务小区的强信号干扰，造成比较大的测量误差，这就是著名的听力问题。在E911中，要求一个小区内的定位误差在50米以内的要达到67%，定位误差在150以内的要达到95%，图1为传统TDOA法的定位误差曲线，显然传统的TDOA法不能满足E911的定位要求。为了解决上述听力问题，提出了建立定位服务(LBS, Location Based Services)域的方式，将一帧的第一个子帧作为LBS域传输邻小区的参考信号，即将该子帧的所有时频资源全部用于传输邻小区的参考信号，MS利用LBS域中各邻小区的参考信号进行定位测量。这种方式虽然可以有效地抑制服务小区信号对邻小区信号的干扰，提高定位精度，但是，在该子帧中则无法进行下行的数据接收响应(ACK或NAK)传输，这便会严重影响混合自动重传请求(HARQ)的定时同步。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种传输和接收定位参考信号的方法，以便于保证定位测量精度的同时，满足HARQ的定时同步要求。一种传输定位参考信号的方法，该方法包括服务基站将包含定位服务LBS域所在超帧信息的指示信息发送给移动台MS ；各邻小区基站在LBS域上发送用于MS定位测量的参考信号给所述MS ;所述LBS域占用子帧中部分OFDM符号所占用的时频资源。由以上技术方案可以看出，在本发明中，服务基站将包含定位服务LBS域所在超帧信息的指示信息发送给移动台MS ;各邻小区基站在LBS域上发送用于MS定位测量的参考信号给所述MS ;所述LBS域占用子帧中部分OFDM符号所占用的时频资源。通过这种方式，在LBS域中进行各邻小区参考信号传输保证定位测量精度的同时，保证了子帧中ACK或NACK等数据信号的传输，满足了 HARQ的定时同步要求。
图1为传统TDOA法的定位误差曲线；图2为本发明提供的集中式LBS域的示意图；图3为集中式方式中LBS域的一个PRU的示意图；图4为集中式方式中LBS的一个PRU的另一种示意图；图5为本发明提供的分布式LBS域的示意图； 图6为分布式方式中采用FDM方式分配各邻小区参考信号资源的示意图；图7为图6所示资源分配方式对应的参考信号序列示意图；图8为分布式方式中米用FDM和TDM方式分配各邻小区参考信号资源的不意图；图9为分布式方式中米用FDM和TDM方式分配各邻小区参考信号资源的另一不意图；图10为图8所示资源分配方式对应的参考信号序列示意图；图11为本发明提供的分布式LBS域的另一种示意图；图12为图11所示情况下分配给各邻小区参考信号资源的示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。本发明所提供方法的核心思想为将超帧中的一个下行子帧的所有正交频分复用(OFDM)符号所占用的预设频段所对应的时频资源作为LBS域；或者，将超帧中的至少两个下行子帧的部分OFDM符号所占用的时频资源作为LBS域；服务基站将包含LBS域所在超帧信息的指示信息发送给MS ;各邻小区基站在LBS域上发送参考信号给所述MS。其中，在LBS域中对各邻小区的参考信号可以采用时分复用(TDM)或频分复用(FDM)中的一种或其组合的方式。相应地，在MS端，MS从服务小区接收包含LBS域所在超帧信息的指示信息，按照该指示信息在LBS域上接收各邻小区的参考信号用于该MS的定位测量；其中，LBS域是超帧中的一个下行子帧的所有正交频分复用OFDM符号所占用的预设频段对应的时频资源；或者，是超帧中的至少两个下行子帧的部分OFDM符号所占用的时频资源。MS在LBS域上按照TDM或FDM中的一种或其组合的方式，接收各邻小区的参考信号。本发明所提供的方法对于LBS域的配置实际上可以分为集中式和分布式两种，其中，集中式对应在超帧的一个子帧中配置LBS域的情况，分布式对应在超帧的至少两个子帧中配置LBS域的情况。下面列举具体实施例对本发明所提供的方法进行详细描述。一、集中式方式在该方式中，一个超帧集中在一个子帧中配置LBS域，在该子帧中LBS域存在于所有OFDM符号的部分频段，该子帧的其它频段仍可以作为控制信息域和数据域分别用于传输A-MAP控制信号和诸如ACK或NACK等数据信号。也就是说，用于定位的参考信号和控制信号、数据信号采用FDM的方式复用该下行子帧。 图2为本发明提供的集中式LBS域的示意图，如图2所示，在一个超帧(SuperFrame )中包含四个巾贞(Frame ),可以在其中一个巾贞的其中一个下行子巾贞中配置LBS域，图2中以最后一帧的第4个子帧为例，第I至5个子帧为下行子帧，第6至8个子帧为上行子帧。该第4个子帧中所有6个OFDM符号中的预设频段所对应的时频资源作为LBS域(灰色区域所示)，其它频段仍作为控制信息域和数据域。其中，LBS域所占用的时频资源除了考虑控制信息域和数据域所占用的必要时频资源之外，只要满足定位性能要求即可，例如在满足E911定位性能要求时，需要6个OFDM符号占用144个子载波的时频资源。 图3为集中式方式中LBS域的一个物理层资源单元(PRU)的示意图，PRU为物理层的最小资源单元。由于对控制信号和数据信号进行信道估计时需要用到导频信号(Pilot)，因此，在LBS域中仍需要为导频信号保留时频资源，如图3中所示，灰色部分为导频信号所占用的时频资源，除了导频信号所占用的时频资源之外的时频资源均可以用于参考信号的传输。另外，由于一个子帧存在6个OFDM符号，正好可以分配给6个邻小区使用，即采用TDM方式，一个OFDM符号对应一个邻小区。如图3所示，在LBS域中第一个OFDM符号用于传输第一个邻小区的参考信号，第二个OFDM符号用于传输第二个邻小区的参考信号，依次类推。更具体地，在每个OFDM符号中可以采用FDM的方式对每一个邻小区中的不同扇区的参考信号进行资源分配，仍以图3中所示为例，每个邻小区中存在3个扇区(图中采用O、
1、2进行标识)。当然，也可以对每个邻小区中的各扇区不进行区分，统一进行分配。图3中所示的是采用TDM方式对各邻小区的参考信号资源进行分配，也可以如图4中所示，针对各邻小区采用FDM的方式进行分配。如图4中所示，LSB域中每个OFDM符号同时分配给各邻小区，在每个OFDM符号上采用FDM方式对各邻小区的参考信号资源进行区分，图4中0、1、2、3、4和5分别标识6个邻小区的参考信号资源，灰色部分为导频信号所占用的时频资源。在采用FDM方式时，同一频率上至少两个相邻OFDM符号的时频资源配置给不同的邻小区，从而增强随机化，提高抗干扰能力。例如图4中所示，第一个OFDM符号第2个资源块给第I个邻小区(标识为0)，第二个OFDM符号第2个资源块则分配给第5个邻小区(标识为4)，第三个OFDM符号第2个资源块则分配给第3个邻小区(标识为2)。在给各小区分配标识号时，可以采用公式IDcellRSi=256 · n+IdxESi上面公式中，RSi表示第i个参考信号，i=0, I, . . N_l,其中，N为要支持的参考信号数，η是小区扇区数；IDcelllisi为第i个参考信号对应的小区标识号，Idxlisi表示在[iN:255]区间内的RSi的索弓丨，为了确定小区IDIdxlisi从i开始按照N的倍数增加直到255。对于集中式的方式，相应地，MS可以在LBS域中每一个OFDM符号占用的时频资源上接收其中一个邻小区的参考信号，且每一个OFDM符号对应不同的邻小区；或者，在LBS域中每一个OFDM符号所占用的时频资源上接收所有邻小区的参考信号，且同一频率上至少两个相邻OFDM符号的时频资源上存在不同的邻小区的参考信号。
二、分布式方式在该方式中，在一个超帧的至少两个下行子帧中配置LBS域，LBS域只占用该至少两个下行子帧的部分OFDM符号，其它OFDM符号仍可以作为控制信息域和数据域。也就是说，LBS域和控制信息域、数据域采用TDM的方式复用该至少两个下行子帧。图5为本发明提供的分布式LBS域的示意图，图5中一个超帧的最后一帧的第2个和第3个子帧中的2个OFDM符号配置为LBS域，当然也可以采用其它方式，例如在2个帧中部分子帧的部分OFDM符号配置为LBS域，或者一个帧中部分子帧的N个OFDM符号配置为LBS域，其中I <N〈6，等等，在此仅以图5为例。如图5所不，最后一巾贞中，第2个子巾贞的最后一个OFDM符号和第3个子巾贞的最后一个OFDM符号所占用的所有时频资源共同构成LBS域(灰色区域所示)，其它OFDM符号的时频资源仍作为控制信息域和数据域，从而保证该第2个子帧和第3个子帧中诸如ACK或 NACK的传输。在LBS域中对各邻小区的参考信号资源的分配可以采用FDM的方式，也可以采用TDM和FDM混合的方式，下面分别对这两种方式进行介绍。图6为采用FDM方式分配各邻小区参考信号资源的示意图，如图6所示，在第2个子帧的最后一个OFDM符号和第3个子帧的最后一个OFDM符号构成的LBS域中，6个邻小区采用FDM的方式在每个OFDM符号上进行资源复用，即每个OFDM符号都承载6个邻小区的
参考信号。同样，同一频率上LBS域上至少两个相邻OFDM符号的时频资源配置给不同的邻小区，从而增强随机化，提高抗干扰能力。例如图6中，第2个子帧最后一个OFDM符号的第一个资源块分配给第I个邻小区(标识为0)，第3个子帧最后一个OFDM符号的第一个资源块分配给第6个邻小区(标识为5)。图6是以两个OFDM符号构成LBS域为例，如果存在更多的OFDM符号构成LBS域，例如4个子帧分别取一个OFDM符号构成LBS域，则也可以在每一个OFDM符号上采用FDM的方式为6个邻小区分配参考信号资源，且相邻的至少两个OFDM符号的时频资源配置给不同的邻小区。在图6所示的资源分配方式下，各邻小区基站在发送各自小区的参考信号时，可以根据具体的带宽发送对应序列长度的参考信号。如图7所示，当分配给某个邻小区的带宽进行傅立叶变换(FFT)的长度为1024时，对应的序列长度可以为72比特。以该1024长度为单位，当分配给某个邻小区的带宽进行FFT的长度为2048时，对应的序列长度为144比特，此时，参考信号序列的构成可以是将1024长度的参考信号的序列分成上部分(36比特)和下部分(36比特)，重复两个1024长度的参考信号序列，在排列时保证正交方式，即上部分与下部分相邻，避免上部分与上部分相邻以及下半部分与下半部分相邻。当分配给某个邻小区的带宽进行FFT的长度为512时，对应的序列长度为36比特，此时，可以仅取1024长度的参考信号的序列的上部分或下部分其中一个。图8为采用FDM和TDM混合的方式分配各邻小区参考信号资源的示意图，如图7所示，在第2个子帧的最后一个OFDM符号采用FDM的方式为第I至3个邻小区(图中分别米用0、1和2标识)分配参考信号资源，在第3个子巾贞的最后一个OFDM符号加上米用FDM的方式为第4至6个邻小区(图中分别采用3、4和5标识)分配参考信号资源。图8是以两个OFDM符号构成LBS域为例，如果存在更多的OFDM符号构成LBS域，例如4个子帧分别取一个OFDM符号构成LBS域，则也可以采用FDM和TDM混合的方式，如图9所示，为了增强随机化，提高抗干扰能力，在同一频率上至少两个相邻OFDM符号的时频资源配置给不同的邻小区。在给各小区分配标识号CellID时，可以采用公式IDcellRSi=256 · n+IdxESi上面公式中，RSi表示第i个参考信号，i=0, I, . . N_l,其中，N为要支持的参考信号数，η是小区扇区数；IDcellKSi为第i个参考信号对应的小区标识号，Idxlisi表示在[iN:255]区间内的RSi的索弓丨，为了确定小区IDIdxlisi从i开始按照N的倍数增加直到255。对于分布式的方式,相应地,MS可以在LBS域中每一个OFDM符号所占用的时频资源上接收所有邻小区的参考信号，且同一频率上至少两个相邻OFDM符号的时频资源上存 在不同的邻小区的参考信号；或者，在LBS域中其中一部分OFDM符号所占用的时频资源上接收其中一部分邻小区的参考信号，在LBS域中另一部分OFDM符号所占用的时频资源上接收另一部分邻小区的参考信号，且同一频率上至少两个相邻OFDM符号的时频资源上存在不同的邻小区的参考信号。在图8所示的资源分配方式下，各邻小区基站在发送各自小区的参考信号时，可以根据具体的带宽发送对应序列长度的参考信号，如图10所示。由于图8所示分配方式中，分配给各邻小区的带宽相对于图6来说增大一倍，当分配给某个邻小区的带宽进行FFT的长度为512时，对应的序列长度可以为72比特。当分配给某个邻小区的带宽进行FFT的长度为1024时，对应的序列长度为144比特，此时，参考信号序列的构成可以是将512长度的参考信号的序列分成上部分(36比特)和下部分(36比特)，重复两个512长度的参考信号序列，在排列时保证正交方式，即上部分与下部分相邻，避免上部分与上部分相邻以及下部分与下部分相邻。当分配给某个邻小区的带宽进行FFT的长度为2048时，同样以512长度的参考信号序列为单位，并保证排列方式正交。其它长度依次类推。在分布式方式中再举一个例子，如图11所示，假设在超帧的最后一个帧的第2个、第3个和第4个子帧中分别有3个OFDM符号所占用的时频资源作为LBS域，即一共存在9个OFDM符号作为LBS域(如图中灰色部分所示)。在每个OFDM符号中均采用FDM的方式为6个邻小区分配参考信号资源，且保证同一频率上至少两个相邻OFDM符号的时频资源配置给不同的邻小区，从而增强随机化，提高抗干扰能力，如图12所示。图12中以存在LBS域的其中一个子帧为例，将第I至3个OFDM符号所占用的时频资源配置为LBS域，第4至6个OFDM符号所占用的时频资源仍作为控制信息域和数据域，图中资源块中的数字分别标识分配给不同的邻小区。在分布式方式中，由于LBS域占用子帧中部分OFDM符号的整个带宽的资源，其它OFDM符号占用的资源用来传输控制信号和数据信号，用来对控制信号和数据信号进行信道估计的导频信号可以不出现在LBS域中，当然，如果为了达到更好的信号估计效果，也不排除导频信号出现在LBS域中，此时，LBS域中除了导频信号之外的时频资源用来传输参考信号。相应地，MS可以在LBS域中所有的时频资源上，或者LBS域中除了导频信号所占用时频资源之外的时频资源上接收各邻小区的参考信号。无论采用上述集中式或分布式方式中的哪一种，各邻小区基站在LBS域中除了导频信号所占用时频之外的时频资源上传输各自小区的参考信号；并且服务基站将包含LBS域的超帧的指示信息发送给MS，以便MS能够在LBS域上接收各邻小区基站发送的参考信号用于定位测量。其中，该指示信息可以携带在系统配置描述(SCD)信令、超帧头的子包单元或者定位请求信令中发送给MS，下面对这几种携带方式进行详细描述。I)当采用SCD信令方式时，携带的指示信息可以如表I所示，包含超帧中是否包含 LBS 域的信息(LBS-Zone indicator)、LBS 域的配置模式(LBS-Zonemode)、LSB 域的起始超巾贞信息(Start Super frame number)、LBS域的配置模式的持续时间(LBS-Zoneduration)以及 LBS 域的周期信息(LBS-Zone period)。其中，LBS-Zone indicator指示超帧中是否包含LBS域，如果置为O则说明不包含LBS域，则所有超帧中都不存在LBS域；如果置为I则说 明某些超帧中包含LBS域。LBS-Zone mode指示LBS域的配置模式,分为一次、连续或周期三种模式。当配置模式为一次时，则说明LBS域仅出现在一个超帧中；当配置模式为连续时，则说明LBS域从Start Super frame number所指示的超巾贞开始连续在每一个超巾贞中出现；当配置模式为周期性时，贝1J说明LBS域从Start Super frame number所指示的超巾贞开始,按照LBS-Zoneperiod所指示的频率周期性出现。Start Super frame number指不LBS域从哪一个超巾贞开始出现。LBS-Zone duration指示上述LBS域的配置模式的持续时长，例如LBS-Zoneduration指示上述LBS域的配置模式的持续时长为N个超巾贞，LBS-Zone mode指示为一次，则在该N个超帧中，LBS域仅出现一次；如果LBS-Zone mode指示为连续，则在该N个超巾贞中LBS域在每个超巾贞中出现；如果LBS-Zone mode指不为周期，则在该N个超巾贞中LBS域周期性出现，出现周期按照LBS-Zone period的指示。LBS-Zone period指不LBS域的配置模式为周期时，LBS域的出现周期，即以几个超帧为周期出现。需要说明的是，表I中所示的指示信息仅是一种较优的实施方式，也不排除仅包含其中的一部分内容，或者还包含其它额外的内容。例如，如果LBS-Zonemode仅具有一次或连续模式，贝1J可以不包含LBS-Zone period ;其中，LBS-Zoneduration也不是必须的,例如可以采用从收到指示信息开始按照LBS-Zone mode的指示执行，直至再次收到包含不同LBS-Zone mode的指不信息。表I
指示信息长度描述
SCD格式{在该超帧中存在包含LBS域的超帧的指
示信息
LBS-Zone indicatorIO:不色含 LBS 域
权利要求
1.一种传输定位参考信号的方法，其特征在于，该方法包括 服务基站将包含定位服务LBS域所在超帧信息的指示信息发送给移动台MS ； 各邻小区基站在LBS域上发送用于MS定位测量的参考信号给所述MS ;所述LBS域占用子帧中部分OFDM符号所占用的时频资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各邻小区基站在LBS域上发送用于MS定位测量的参考信号采用时分复用TDM或频分复用FDM中的一种或其组合的方式传输。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各邻小区基站在LBS域上发送用于MS定位测量的参考信号在LBS域中所有的时频资源上传输。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各邻小区基站在LBS域上发送用于MS定位测量的参考信号是根据各邻小区基站的带宽来发送对应序列长度的。
5.根据权利要求1 4任一项所述的方法，其特征在于，所述LBS域中其中一部分OFDM符号所占用的时频资源分配给一部分邻小区的参考信号，所述LBS域中另一部分OFDM符号所占用的时频资源分配给另一部分邻小区的参考信号。
6.根据权利要求1 4任一项所述的方法，其特征在于，所述将包含LBS域所在超帧信息的指示信息发送给MS包括将包含LBS域所在超帧信息的指示信息携带在超帧头的子包单元发送给所述MS。
7.根据权利要求1 4任一项所述的方法，其特征在于，所述指示信息包括LBS域出现的周期。
8.根据权利要求1 4任一项所述的方法，其特征在于， 在给各小区分配标识号CellID时，该方法进一步包括 采用以下公式给各小区分配标识号 IDcellESi=256 n+IdxESi 其中，RSi表示第i个参考信号，i=0, I,.. N-1，N为要支持的参考信号数，n是小区扇区数；IDcelllisi为第i个参考信号对应的小区标识号，Idxlisi表示在[1:N:255]区间内的RSi的索引，从i开始按照N的倍数增加直到255。
全文摘要
本发明提供了一种传输定位参考信号的方法，服务基站将包含定位服务(LBS)域所在超帧信息的指示信息发送给移动台(MS)；各邻小区基站在LBS域上发送用于MS定位测量的参考信号给所述MS；所述LBS域占用子帧中部分OFDM符号所占用的时频资源。本发明能够在保证定位测量精度的同时，满足混合自动重传请求(HARQ)的定时同步要求。
文档编号H04L27/26GK103002577SQ201210514748
公开日2013年3月27日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者周雷, 许方敏, 金相宪, 姜熙圆 申请人:北京三星通信技术研究有限公司, 三星电子株式会社