UE定位方法及系统与流程

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种UE定位方法及系统。

背景技术：

随着物联网技术的兴起，机器类型(Machine to Machine，M2M)通信受到越来越多的关注，已经广泛应用于智能水电表、智能物流跟踪、可穿戴设备、车联网、智能工业控制等相关产业。未来，物联网终端的数量将会远远超出人与人(Human to Human，H2H)通信终端的数量，达到百亿级甚至千亿级。

在部分物联网应用场景下，例如安装在角落的智能水电表、安装在地下室的智能无线传感器等，受安装位置或楼层遮挡等影响，发送信号和接收信号都大幅度衰减。目前，通常采用覆盖增强技术提升网络覆盖，满足上述场景的通信需求。为此，第三代合作伙伴项目(The 3^rd Generation Partnership Project，3GPP)在R13中，标准化了窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)技术，以支持低成本、低功耗且支持覆盖增强的NB-IoT技术。

进一步，为了使NB-IoT技术满足更多的市场需求，3GPP在R14中进一步立项增强的NB-IoT技术，明确提出支持NB-IoT的定位功能，其中的一种定位方法为上行链路到达时间差(Uplink Time Difference Of Arrival，UTDOA)方法。UTDOA方法主要是通过多个基站接收用户终端(User Equipment，UE)发送的上行链路(Uplink，UL)定位信号，多个基站对UL定位信号传输时延进行估计，得到多个时延结果，从而完成对UE的定位。

然而，UE发送的UL定位信号到达自身所处小区的基站时，信号强度已经很弱，在到达邻小区的基站时，信号会更加微弱，邻小区的基站估计得到的UL传输时延精度较差，定位精度较低。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是如何提高UE的定位精度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种UE定位方法，包括：第一定位设备获取目标UE的上行链路定位信号的参数；所述第一定位设备将所述目标UE的上行链路定位信号的参数发送至其他定位设备；所述其他定位设备从所述目标UE的上行链路定位信号的参数中，获取所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源；在接收到目标UE发送的上行链路定位信号时，配置在所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源上，不调度自身服务小区内的用户终端的上行信号传输，并计算所述目标UE发送的上行链路定位信号的时延；所述第一定位设备接收并根据所述其他定位设备发送的所述目标UE的上行链路定位信号的时延，对所述目标UE进行定位。

可选的，所述目标UE的上行链路定位信号的参数包括：所述目标UE的上行链路定位信号的时频资源信息。

可选的，所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源包括：所述目标UE的上行链路定位信号的时频资源。

可选的，所述上行链路定位信号所占用的资源还包括以下至少一种：所述目标UE的上行链路定位信号的正交码索引、所述目标UE的上行链路定位信号的起始传输时间以及所述目标UE的上行链路定位信号的传输时长。

可选的，所述目标UE的上行链路定位信号的参数包括所述目标UE的上行链路定位信号的正交码索引，对应地，所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源包括：所述目标UE的上行链路定位信号的正交码码字。

可选的，在所述目标UE发送上行链路定位信号之前，还包括：所述第一定位设备向所述目标UE发送触发上行链路定位信号传输的指令。

可选的，通过窄带物理下行控制信道或媒体接入控制层单元传输所述触发上行链路定位信号传输的指令。

可选的，所述触发上行链路定位信号传输的指令包括：所述目标UE的上行链路定位信号的时频资源信息。

可选的，所述触发上行链路定位信号传输的指令包括以下至少一种信息：所述目标UE的上行链路定位信号的正交码索引、所述目标UE的上行链路定位信号的起始传输时间以及所述目标UE的上行链路定位信号的传输时长。

可选的，当所述上行链路定位信号为NPRACH信号或eNPRACH信号时，所述UE定位方法还包括：所述第一定位设备与所述其他定位设备均设定NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值，且所述第一定位设备对应的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值，与所述其他定位设备对应的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值相等。

本发明实施例还提供了一种UE定位系统，包括：基站、第一定位设备以及其他定位设备，其中：所述基站，适于发送上行链路定位信号；所述第一定位设备，适于获取目标UE的上行链路定位信号的参数，将所述目标UE的上行链路定位信号的参数发送至所述其他定位设备；接收并根据所述其他定位设备发送的所述目标UE的上行链路定位信号的时延，对所述目标UE进行定位；所述其他定位设备，适于从所述目标UE的上行链路定位信号的参数中，获取所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源；在接收到目标UE发送的上行链路定位信号时，配置在所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源上，不调度自身服务小区内的用户终端的上行信号传输，并计算所述目标UE发送的上行链路定位信号的时延。

可选的，所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源包括：所述目标UE的上行链路定位信号的时频资源。

可选的，所述上行链路定位信号的参数包括所述目标UE的上行链路定位信号的正交码索引，对应地，所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源包括：所述目标UE的上行链路定位信号的正交码码字。

可选的，所述第一定位设备，还适于向所述目标UE发送触发上行链路定位信号传输的指令。

可选的，所述第一定位设备向所述目标UE发送的触发上行链路定位信号传输的指令包括：所述目标UE的上行链路定位信号的时频资源信息。

可选的，所述第一定位设备，适于设定NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值；所述其他定位设备，适于设定各自对应的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值；且所述第一定位设备设定的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值，与所述其他定位设备对应的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值相等。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

第一定位设备将待定位的目标UE的上行链路定位信号的参数发送给其他定位设备。其他定位设备从目标UE的上行链路定位信号的参数中，获知目标UE的上行链路定位信号所占用的资源。在目标UE的上行链路定位信号所占用的资源上，其他定位设备配置不调度自身服务小区内的用户终端的上行信号传输，从而使得其他定位设备在接收目标UE发送的上行链路定位信号时，不会因上行调度而对目标UE发送的上行链路定位信号产生干扰，因此可以提高终端的定位精度。

进一步，第一定位设备与其他定位设备设定的NPRACH或eNRACH的符号间跳频的随机初始化起始值相等，确保多个定位设备的NPRACH或eNPRACH每一次跳频的间隔一致，从而可以确保多个定位设备之间的NPRACH或eNPRACH相互不冲突。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种UE定位方法的流程图；

图2是本发明实施例中的另一种UE定位方法的流程图；

图3是本发明实施例中的一种UE定位系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使NB-IoT技术满足更多的市场需求，3GPP在R14中进一步立项增强的NB-IoT技术，明确提出支持NB-IoT的定位功能。现有的终端定位方法通常采用UTDOA方法，主要是通过多个基站接收UE发送的UL定位信号，多个基站对UL定位信号传输时延进行估计，得到多个时延结果；之后，根据多个时延结果，完成对UE的定位。

也就是说，在对目标UE进行定位时，除了目标UE所在小区的基站接收目标UE发送的UL定位信号外，相邻的多个小区基站也可以接收目标UE发送的UL定位信号。目标UE发送的UL定位信号在达到邻小区基站后，会经历较大的衰减。在目标UE发送UL定位信号时，若邻小区基站同时调度自身服务小区内的UE的上行信号传输，则这些上行信号传输会对目标UE发送的UL定位信号产生较大的干扰。

假设邻小区基站在接收目标UE发送的UL定位信号时，没有对自身服务小区内的UE进行上行调度，则目标UE发送的UL定位信号到达邻小区基站时，邻小区基站接收到的UL定位信号的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)为-10dB。若邻小区基站在接收目标UE发送的UL定位信号时，同时调度自身服务小区内的UE进行上行信号传输，上行信号传输的信号的功率比接收到的目标UE的UL定位信号大20dB，则此时邻小区基站接收到目标UE的UL定位信号的SINR为-20dB。也就是说，邻小区接收到的目标UE发送的UL定位信号严重衰减，导致邻小区基站对目标UE的定位精度严重下降。

在本发明实施例中，第一定位设备将待定位的目标UE的上行链路定位信号的参数发送给其他定位设备。其他定位设备从目标UE的上行链路定位信号的参数中，可以获知目标UE的上行链路定位信号所占用的资源。在目标UE的上行链路定位信号所占用的资源上，其他定位设备配置不调度自身服务小区内的用户终端的上行信号传输，从而使得其他定位设备在接收目标UE发送的上行链路定位信号时，不会因上行调度而对目标UE发送的上行链路定位信号产生干扰，因此可以提高终端的定位精度。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供了一种UE定位方法，参照图1，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S101，第一定位设备获取目标UE的上行链路定位信号的参数。

在具体实施中，目标UE处于第一定位设备的覆盖范围内。在本发明一实施例中，可以将基站作为定位设备，所述目标UE处于第一定位设备(第一基站)对应的服务小区内。第一定位设备也可以为专用于UE定位的定位设备，用来对UE进行定位。

第一定位设备可以预先为目标UE配置对应的UL定位信号的参数。在为目标UE配置的UL定位信号的参数中，包括目标UE的UL定位信号所占用的资源。

在本发明实施例中，目标UE的UL定位信号的参数可以包括：目标UE的UL定位信号的时频资源信息。此外，目标UE的UL定位信号的参数还可以包括目标UE的UL定位信号的正交码索引、目标UE的UL定位信号的起始传输时间以及目标UE的UL定位信号的传输时长等中的任一种或多种。可以理解的是，在实际应用中，目标UE的UL定位信号的参数还可以包括其他参数，此处不做赘述。

也就是说，目标UE的UL定位信号的参数中，已经预先设定好了目标UE在哪块时频资源上发送UL定位信号。此外，还可以在目标UE的UL定位信号中，预先设定好采用哪一个正交码码字进行UL定位信号的发送，以及在哪个时间点进行UL定位信号的发送，以及UL定位信号的发送所需的传输时长的等信息。

步骤S102，第一定位设备将所述目标UE的上行链路定位信号的参数发送至其他定位设备。

在具体实施中，其他定位设备可以为目标UE所处服务小区的邻小区对应的基站，也可以为目标UE所处服务小区的邻小区对应的定位设备。在实际应用中，将基站作为定位设备时，可以采用UTDOA方法对目标UE进行定位，由目标UE所处服务小区对应的基站以及目标UE所处服务小区的邻小区对应的基站共同对所述目标UE进行定位。

第一定位设备在获取到目标UE的UL定位信号的参数后，可以将目标UE的UL定位信号的参数发送至相邻基站。

在本发明实施例中，为确保目标UE定位的精确度，其他定位设备的数目至少为两个。在对目标UE进行定位时，第一定位设备可以将目标UE的UL定位信号的参数发送至与目标UE距离最近的几个定位设备，第一定位设备也可以将目标UE的UL定位信号的参数发送至周围相邻的多个定位设备。

当第一定位设备以及其他定位设备均为基站时，第一定位设备可以通过X2接口将UE的UL定位信号的参数发送至其他定位设备。

步骤S103，所述其他定位设备从所述目标UE的上行链路定位信号的参数中，获取所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源。

从本发明上述实施例中可知，第一定位设备发送的目标UE的UL定位信号的参数中，包括有目标UE的UL定位信号的时频资源信息。因此，其他定位设备可以从接收到的目标UE的UL定位信号的参数中，获知目标UE的UL定位信号所占用的时频资源。

第一定位设备发送的目标UE的UL定位信号的参数中，还可以包括目标UE的UL定位信号对应的正交码索引。因此，其他定位设备可以从接收到的目标UE的UL定位信号的参数中，获知目标UE的UL定位信号对应的正交码码字。目标UE的UL定位信号对应的正交码码字即为目标UE的UL定位信号所占用的资源。

相应地，第一定位设备发送的目标UE的UL定位信号的参数中，还可以包括目标UE的UL定位信号的起始传输时间，因此，其他定位设备也可以获知目标UE的UL定位信号的起始传输时间。第一定位设备发送的目标UE的UL定位信号的参数中，还可以包括目标UE的UL定位信号的传输时长，因此，其他定位设备也可以获知目标UE的UL定位信号的传输时长。

步骤S104，在接收到目标UE发送的上行链路定位信号时，配置在所述目标UE的上行链路定位信号所占用的资源上，不调度自身服务小区内的用户终端的上行信号传输。

在具体实施中，在执行步骤S104之前，第一定位设备可以先向目标UE发送触发UL定位信号传输的指令。目标UE在接收到触发UL定位信号传输的指令后，发送UL定位信号。

第一定位设备可以通过窄带物理下行控制信道(Narrow band Physical Downlink Control Channel，NPDCCH)，向目标UE发送触发UL定位信号传输的指令。第一定位设备也可以通过媒体接入控制层(Media Access Control，MAC)控制单元(Control Element，CE)，向目标UE发送触发UL定位信号传输的指令。

第一定位设备向目标UE发送的触发UL定位信号传输的指令中，可以包括目标UE的UL定位信号的时频资源信息，还可以包括目标UE的UL定位信号的正交码索引、目标UE的UL定位信号的起始传输时间以及目标UE的UL定位信号的传输时长等中的一种或多种信息。

也就是说，第一定位设备预先为目标UE配置了UL定位信号的参数，并将配置好的目标UE的UL定位信号的参数发送至其他定位设备。第一定位设备还可以向目标UE发送触发UL定位信号传输的指令，在触发UL定位信号传输的指令中，向目标UE指示了使用哪块时频资源进行UL定位信号的传输。此外，在触发UL定位信号传输的指令中，第一定位设备还可以向目标UE指示选取哪一个正交码码字进行UL定位信号的发送，以及在哪个时间点进行UL定位信号的发送，以及UL定位信号的发送所需的传输时长的等信息。

目标UE在接收到第一定位设备发送的触发UL定位信号传输的指令后，即可根据触发UL定位信号传输的指令中所包括的信息，发送UL定位信号。

例如，第一定位设备发送的触发UL定位信号传输的指令中，包括UL定位信号所占用的时频资源R1。则目标UE在接收到触发UL定位信号传输的指令后，在时频资源R1上发送UL定位信号。

又如，第一定位设备发送的触发UL定位信号传输的指令中，包括UL定位信号的正交码索引为1。则目标UE在接收到触发UL定位信号传输的指令后，选取索引为1的正交码码字发送UL定位信号。

需要说明的是，在具体实施中，第一定位设备可以在向其他定位设备发送UE的UL定位信号的参数的同时，向目标UE发送触发UL定位信号传输的指令。第一定位设备也可以先向其他定位设备发送UE的UL定位信号的参数，之后再向目标UE发送触发UL定位信号传输的指令。第一定位设备还可以先向目标UE发送触发UL定位信号传输的指令，之后再向其他定位设备发送UE的UL定位信号的参数。

在目标UE完成UL定位信号的发送之后，其他定位设备可以接收到目标UE发送的UL定位信号。由于其他定位设备已经接收到第一定位设备发送的目标UE的UL定位信号的参数，因此，其他定位设备均可以获知目标UE发送UL定位信号所占用的资源。

当任一个其他定位设备，检测到在目标UE的UL定位信号所占用的资源上进行自身的服务小区内的UE的上行信号传输时，判定接收目标UE的UL定位信号与自身调度服务小区内的UE的上行信号传输出现冲突，则该定位设备可以在目标UE的UL定位信号所占用的资源上，不去调度自身服务小区内的UE的上行信号传输。

例如，目标UE的UL定位信号所占用的资源为时频资源R1。其他定位设备中的第二定位设备，在时频资源R1上，不调度自身服务小区内的UE的上行信号传输。

步骤S105，所述其他定位设备计算所述目标UE发送的上行链路定位信号的时延。

在具体实施中，其他定位设备可以分别计算目标UE发送的UL定位信号的时延。各个其他定位设备根据目标UE发送UL定位信号的时间点，以及接收到目标UE发送的UL定位信号的时间点，计算目标UE的UL定位信号的时延。由于目标UE与其他定位设备的距离关系可能各不相同，因此，各个其他定位设备计算得到的时延可能各不相同。

其他定位设备在分别计算得到目标UE的UL定位信号的时延后，可以将计算得到的时延发送至第一定位设备。

在实际应用中，当第一定位设备与其他定位设备均为基站时，其他定位设备可以通过X2接口与第一设备进行通信，将计算得到的时延发送至第一定位设备。

步骤S106，第一定位设备接收并根据所述其他定位设备发送的所述目标UE的上行链路定位信号的时延，对所述目标UE进行定位。

在具体实施中，可以采用现有的UTDOA方法，根据各个其他定位设备发送的目标UE的UL定位信号的时延，计算得到目标UE的具体位置。具体的UTDOA的定位方法本发明实施例中不再赘述。

在现有技术中，当邻小区基站在接收目标UE发送的UL定位信号时，若同时调度自身服务小区内的UE进行上行传输，上行传输信号会对目标UE发送的UL定位信号造成较大的干扰，导致邻小区基站无法准确计算UL定位信号的时延，进而导致对目标UE的定位精度较差。

而在本发明实施例中，其他定位设备从目标UE的UL定位信号的参数中，获知目标UE的UL定位信号所占用的资源。在目标UE的UL定位信号所占用的资源上，其他定位设备不调度自身服务小区内的UE的上行信号传输，从而使得其他定位设备在接收目标UE发送的UL定位信号时，避免因上行调度而对目标UE发送的UL定位信号产生干扰，因此可以提高终端的定位精度。

在具体实施中，当目标UE为NB-IoT UE时，目标UE的UL定位信号可以为窄带物理随机接入信道(Narrow band Physical Random Access Channel，NPRACH)信号或者增强型窄带物理随机接入信道(enhanced Narrow band Physical Random Access Channel，eNPRACH)信号。此时，第一定位设备与参与目标UE定位的其他定位设备可以预先协商出一个相同的符号间跳频的随机初始化起始值。也就是说，第一定位设备与其他定位设备采用一个相同的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值。

下面通过举例进行说明。

在3GPP的36.211的R13版本中，NPRACH的跳频传输被限制在12个子载波内。第i个符号组的频率子载波位置由如下公式(1)计算得到：

其中，为的初始偏移量，n_init为MAC层从中选取出的数值，为系统配置的用于NPRACH的子载波数目，为对进行向下取整。

在式(1)中，的表达式如下式(2)：

式(2)中，且f(-1)＝0。

c(n)为伪随机序列，在36.211协议中，规定随机序列产生器的随机初始化起始值为其中为NB-IOT的小区ID。也就是说，NPRACH的跳频的图样与时隙号、小区ID相关。

因此，第一定位设备设定的NPRACH或eNRACH的符号间跳频的随机初始化起始值，与其他定位设备的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值相等，可以确保多个定位设备的NPRACH或eNPRACH每一次跳频的间隔一致，从而可以确保多个定位设备之间的NPRACH或eNPRACH相互不冲突。

下面对本发明上述实施例中提供的UE定位方法进行说明。参照图2，给出了本发明实施例中的另一种UE定位方法的流程图。

步骤S201，第一定位设备获取目标UE的UL定位信号的参数。

步骤S202，第一定位设备将目标UE的UL定位信号的参数发送至其他定位设备。

在本发明一实施例中，第一定位设备发送的目标UE的UL定位信号的参数为目标UE的UL定位信号的时频资源。

步骤S203，其他定位设备接收目标UE的UL定位信号的参数。

步骤S204，其他定位设备获取目标UE的UL定位信号所占用的时频资源。

在本发明一实施例中，其他定位设备可以从目标UE的UL定位信号的参数中，读取目标UE的UL定位信号所占用的时频资源。其他定位设备在目标UE的UL定位信号所占用的时频资源上，不调度自身服务小区的UE的上行信号传输。

步骤S205，第一定位设备向目标UE发送触发UL定位信号传输的指令。

步骤S206，目标UE接收触发UL定位信号传输的指令。

步骤S207，目标UE发送UL定位信号。

需要说明的是，步骤S202～S204与步骤S205～S207之间并没有必然的逻辑上的先后顺序。第一定位设备可以同时执行步骤S202～S204以及步骤S205～S207；也可以先执行步骤S202～S204，之后再执行步骤S205～S207；还可以先执行步骤S205～S207，之后再执行步骤S202～S204。步骤S202～步骤S204以及步骤S205～步骤S207需在执行步骤S208之前执行。

步骤S208，其他定位设备接收目标UE发送的UL定位信号。

步骤S209，计算目标UE的UL定位信号的时延。

步骤S210，其他定位设备将计算得到的目标UE的UL定位信号的时延发送至第一定位设备。

步骤S211，第一定位设备接收其他定位设备发送的目标UE的UL定位信号的时延，对目标UE进行定位。

参照图3，给出了本发明实施例中的一种UE定位系统，包括：目标UE 301、第一定位设备302以及第二定位设备303，其中：

所述目标UE 301，适于发送上行链路定位信号；

所述第一定位设备302，适于获取目标UE 301的上行链路定位信号的参数，将所述目标UE 301的上行链路定位信号的参数发送至所述其他定位设备303；接收并根据所述其他定位设备303发送的所述目标UE 301的上行链路定位信号的时延，对所述目标UE 301进行定位；

所述其他定位设备303，适于从所述目标UE 301的上行链路定位信号的参数中，获取所述目标UE 301的上行链路定位信号所占用的资源；在接收到目标UE 301发送的上行链路定位信号时，配置在所述目标UE 301的上行链路定位信号所占用的资源上，不调度自身服务小区内的用户终端的上行信号传输，并计算所述目标UE 301发送的上行链路定位信号的时延。

在具体实施中，所述目标UE 301的上行链路定位信号所占用的资源可以包括：所述目标UE 301的上行链路定位信号的时频资源。

在具体实施中，所述上行链路定位信号的参数包括所述目标UE 301的上行链路定位信号的正交码索引，对应地，所述目标UE 301的上行链路定位信号所占用的资源可以包括：所述目标UE 301的上行链路定位信号的正交码码字。

在具体实施中，所述第一定位设备302，还可以适于向所述目标UE 301发送触发上行链路定位信号传输的指令。

在具体实施中，所述第一定位设备302向所述目标UE 301发送的触发上行链路定位信号传输的指令可以包括：所述目标UE 301的上行链路定位信号的时频资源信息。

在具体实施中，所述第一定位设备302，可以适于设定NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值；所述其他定位设备303，可以适于设定各自对应的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值；且所述第一定位设备302设定的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值，与所述其他定位设备303对应的NPRACH或eNPRACH的符号间跳频的随机初始化起始值相等。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。