专利名称：无线通信网络中用户设备的定位的制作方法
技术领域：
本公开概括而言涉及通信，具体而言，涉及用于在无线通信网络中定位用户设备 (UE)的技术。
背景技术：
广泛部署了无线通信网络，以提供各种通信内容，例如语音、视频、分组数据、消息传递、广播等等。这些无线网络可以是能够通过共享可用的网络资源来支持多个用户的多址网络。这种多址网络的实例包括码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址 (FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络和单载波FDMA(SC-FDMA)网络。无线通信网络可以包括能够支持多个UE进行通信的多个基站。UE可以通过下行链路和上行链路与基站进行通信。下行链路(或前向链路)是指从基站到UE的通信链路， 上行链路(或反向链路)是指从UE到基站的通信链路。人们可能希望或者需要知道UE的位置。术语“地点”和“位置”是同义词，并在本申请中可互换地使用。如果UE具有全球定位系统(GPS)的功能，则UE可以接收和处理来自GPS卫星的信号以获得时间测量值，该时间测量值可以转换成伪距。然后，可以基于足够数量的卫星的伪距以及它们的已知位置来精确地估计该UE的位置。然而，UE可能不具有 GPS能力，或者具有GPS能力但由于其环境的原因而在接收GPS信号方面遇到困难。人们希望在这些情形下获得UE的位置估计。
发明内容
本申请描述了利用基于网络的测量值来支持UE的定位的技术。定位是指确定目标设备的地理位置的功能。基于网络的测量值是指基于在无线网络中发送的信号而得出的测量值(而不是卫星发送的信号)。在一种设计中，网络实体(例如，位置服务器)可以获得UE的至少一个测量值。所述至少一个测量值可以包括功率净空测量值、空间方向测量值、上行链路定时测量值、上行链路导频测量值、下行链路定时测量值、下行链路导频测量值、观测的到达时间差(0TD0A) 测量值、某种其它测量值或者上述的组合。所述网络实体可以基于所述UE的至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定所述UE的位置估计。在一种设计中，所述网络实体可以执行模式匹配，并可以将所述UE的至少一个测量值与所述数据库中的多个位置的测量值进行比较。在另一种设计中，所述网络实体可以基于所述UE的至少一个测量值对所述多个位置的测量值执行插值。所述网络实体还可以以其它方式来确定所述UE的位置估计。在一种设计中，所述网络实体可以接收多个UE的测量值和位置。所述网络实体可以基于这些UE的测量值和位置来更新所述数据库。还可以基于测试UE在测试驱动期间获得的测量值来更新所述数据库。在一种设计中，UE可以获得所述UE的至少一个测量值，并且可以将所述至少一个测量值发送给网络实体。所述UE可以从所述网络实体接收所述UE的位置估计。所述位置估计可以由所述网络实体基于所述UE的所述至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定。所述UE可以针对基于位置的服务来使用其位置估计。下面进一步详细描述本公开的各个方面和特征。
图1示出了无线通信网络。
图2示出了一组小区的OTDOA测量值。
图3示出了用于支持UE的定位的过程。
图4示出了用于支持UE的定位的装置。
图5示出了用于支持针对UE的基于位置的服务的过程。
图6示出了用于支持针对UE的基于位置的服务的装置。
图7示出了用于支持通过UE进行的定位的过程。
图8示出了用于支持通过UE进行的定位的装置。
图9示出了基站、UE和位置服务器的框图。
具体实施例方式本申请描述的技术可以用于各种无线通信网络，例如⑶MA、TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA和其它网络。术语“网络”和“系统”通常可以替换使用。CDMA网络可以实现无线技术，例如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等等。UTRA包括宽带CDMA (WCDMA)， 以及CDMA的其它变型。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实现无线技术，例如全球移动通信系统(GSM)。OFDMA网络可以实现无线技术，例如演进 UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802. 11 (Wi-Fi)、IEEE 802. 16 (WiMAX)、IEEE 802. 20、Flash-OFDM 等等。UTRA和E-UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。 3GPP长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)是UMTS的新发行版本，其利用了 E-UTRA，其中 E-UTRA在下行链路上使用0FDMA，在上行链路上使用SC-FDMA。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了 UTRA、E-UTRA, UMTS、LTE、LTE-A和GSM。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了 cdma2000和UMB。本申请描述的技术可以用于前面提到的无线网络和无线技术，也可以用于其它无线网络和无线技术。 为清楚起见，下面针对LTE来描述本申请技术的一些方面。图1示出了无线通信网络100，其可以是LTE网络、CDMA网络、GSM网络或其它的无线网络。无线网络100可以包括多个基站110和其它网络实体。基站可以是与UE进行通信的实体，并且还可以称为节点B、演进节点B(eNB)，接入点等等。每个基站可以为特定的地理区域提供通信覆盖，并可以支持位于该覆盖区域内的UE进行通信。为了提高网络容量，基站的总覆盖区域可以分成多个(例如，3个)较小的区域。每个较小的区域可以由相应的基站子系统进行服务。在3GPP中，术语“小区”可以是指基站的最小覆盖区域和/或服务该覆盖区域的基站子系统。网络控制器130可以耦合到基站110，并可以为基站提供协调和控制。网络控制器 130可以执行无线资源管理、移动性管理功能和其它功能，以支持UE 110的通信。网络控制器130可以是单个网络实体或者一组网络实体。位置服务器140可以耦合到(直接或间接地)网络控制器130，并可以支持针对UE的定位和位置服务。位置服务器140可以从UE 120和/或基站110接收测量值和/或其它信息。如下面所描述的，位置服务器140可以处理测量值和/或信息以获得UE的位置估计。位置估计还可以称为地点估计、定位等等。存储单元142可以为位置服务器140存储位置信息(例如，测量值)的数据库。全球导航卫星系统(GNSS) 150可以包括支持定位的多个卫星152。GNSS 150可以是美国全球定位系统(GPS)、欧洲伽利略系统、俄罗斯GL0NASS系统或者其它GNSS。GPS是绕地球轨道运行的一群24颗间隔均勻的卫星，加上一些备用卫星。每个GPS卫星都发射编码信号，这使得地球上的GPS接收机能够基于足够数量的卫星(通常是4个)的测量值以及这些卫星的已知位置来精确地估计该GPS接收机的位置。在本申请的描述中，术语“GPS” 一般指任何GNSS。UE 120可以分布在整个无线网络中，并且每个UE可以是固定的或移动的。UE还可以称为移动台、终端、接入终端、用户单元、站点等等。UE可以是蜂窝电话、无线设备、无线调制解调器、手持设备、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(WLL) 站、智能电话、上网笔记本、智能笔记本、无线路由器、遥测设备、跟踪设备等等。UE可以与服务小区进行通信，该服务小区是指定为在下行链路和/或上行链路上服务于UE的小区。UE 还可以从非服务小区接收下行链路信号和/或将上行链路信号发送给非服务小区。UE可以具有GPS能力并可以接收和测量来自卫星152的信号。UE 120可以支持基于位置的服务(LBS)，该服务是依赖于目标UE的位置的服务。 基于位置的服务预计近来会大量增加，并且已经促进了对UE的定位的需求。然而，所有UE 中的仅一部分具有GPS和/或其它定位能力。另外，具有GPS能力的UE在一些操作情形下 (例如，在室内)也许不能够接收足够数量的卫星。人们希望支持没有GPS能力和/或没有 GPS覆盖的UE的定位，以便支持针对这些UE的基于位置的服务。在一个方面，可以利用基于网络的测量值来支持UE的定位。基于网络的测量值是指基于在无线网络中发送的信号而得到的测量值。基于网络的测量值可以包括(i)由UE 基于来自小区的下行链路信号而得到的测量值和/或(ii)由小区基于来自UE的上行链路信号而得到的测量值。基于网络的测量值还可以包括各种类型的测量值，这些测量值的获得通常是为了支持UE的通信。数据库可以存储不同位置的测量值。给定UE的测量值可以与存储在数据库中的测量值进行比较或者进行相互关联，以获得UE的位置估计。在一种设计中，可以利用表1中列出的一种或多种的测量值来支持UE的定位。在下面进一步详细描述表1中每种类型的测量值。表1-基于网络的定位的测量值
权利要求
1.一种支持定位的方法，包括获得用户设备(UE)的至少一个测量值；以及基于所述UE的所述至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定所述UE的位置估计。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述位置估计的步骤包括将所述UE的所述至少一个测量值与所述数据库中的多个位置的测量值进行比较， 识别与和所述UE的所述至少一个测量值最接近地匹配的测量值相关联的位置，以及将所识别的位置作为所述UE的所述位置估计来提供。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，比较的步骤包括基于最小均方差(MMSE)准则将所述UE的所述至少一个测量值与所述数据库中的所述多个位置的测量值进行比较。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述位置估计的步骤包括基于所述UE的所述至少一个测量值对所述数据库中的多个位置的测量值执行插值， 以获得所述UE的所述位置估计。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UE的所述至少一个测量值包括多种类型的测量值，并且其中，确定所述位置估计的步骤包括采用多个权重对所述多种类型的测量值进行缩放，以获得加权测量值，以及基于所述加权测量值来确定所述UE的所述位置估计。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UE的所述至少一个测量值包括具有不同置信水平的测量值，并且其中，确定所述位置估计的步骤包括采用不同的权重对所述具有不同置信水平的测量值进行缩放，以获得加权测量值，以及基于所述加权测量值来确定所述UE的所述位置估计。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个测量值由所述UE获得，并被报告给网络实体。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个测量值由至少一个基站基于来自所述UE的上行链路信号来获得。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个测量值包括功率净空测量值、或空间方向测量值、或下行链路定时测量值、或下行链路导频测量值、或观测的到达时间差 (OTDOA)测量值、或上行链路定时测量值、或上行链路导频测量值、或者上述的组合。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括 接收多个UE的测量值和位置；以及基于所述多个UE的所述测量值和所述位置来更新所述数据库。
11.一种用于支持定位的装置，包括用于获得用户设备(UE)的至少一个测量值的模块；以及用于基于所述UE的所述至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定所述UE 的位置估计的模块。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述用于确定所述位置估计的模块包括 用于将所述UE的所述至少一个测量值与所述数据库中的多个位置的测量值进行比较的模块，用于识别与和所述UE的所述至少一个测量值最接近地匹配的测量值相关联的位置的模块，以及用于将所识别的位置作为所述UE的所述位置估计来提供的模块。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述用于确定所述位置估计的模块包括 用于基于所述UE的所述至少一个测量值对所述数据库中的多个位置的测量值执行插值，以获得所述UE的所述位置估计的模块。
14.根据权利要求11所述的装置，还包括 用于接收多个UE的测量值和位置的模块；以及用于基于所述多个UE的所述测量值和所述位置来更新所述数据库的模块。
15.一种用于支持定位的装置，包括 至少一个处理器，其配置为获得用户设备(UE)的至少一个测量值，以及基于所述UE的所述至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定所述UE的位置估计。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述至少一个处理器配置为将所述UE的所述至少一个测量值与所述数据库中的多个位置的测量值进行比较， 识别与和所述UE的所述至少一个测量值最接近地匹配的测量值相关联的位置，以及将所识别的位置作为所述UE的所述位置估计来提供。
17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述至少一个处理器配置为基于所述UE的所述至少一个测量值对所述数据库中的多个位置的测量值执行插值， 以获得所述UE的所述位置估计。
18.根据权利要求15所述的装置，其中，所述至少一个处理器配置为 接收多个UE的测量值和位置，以及基于所述多个UE的所述测量值和所述位置来更新所述数据库。
19.一种计算机程序产品，包括 计算机可读介质，其包括用于使至少一个计算机获得用户设备(UE)的至少一个测量值的代码，以及用于使所述至少一个计算机基于所述UE的所述至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定所述UE的位置估计的代码。
20.一种支持定位的方法，包括 获得用户设备(UE)的至少一个测量值；将所述UE的所述至少一个测量值发送给网络实体；以及从所述网络实体接收所述UE的位置估计，所述位置估计是基于所述UE的所述至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定的。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述至少一个测量值包括功率净空测量值、 或空间方向测量值、或下行链路定时测量值、或下行链路导频测量值、或观测的到达时间差 (OTDOA)测量值、或者上述的组合。
22.根据权利要求20所述的方法，还包括针对基于位置的服务来使用所述UE的所述位置估计。
23.一种用于支持定位的装置，包括用于获得用户设备(UE)的至少一个测量值的模块； 用于将所述UE的所述至少一个测量值发送给网络实体的模块；以及用于从所述网络实体接收所述UE的位置估计的模块，所述位置估计是基于所述UE的所述至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定的。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述至少一个测量值包括功率净空测量值、 或空间方向测量值、或下行链路定时测量值、或下行链路导频测量值、或观测的到达时间差 (OTDOA)测量值、或者上述的组合。
25.根据权利要求23所述的装置，还包括用于针对基于位置的服务来使用所述UE的所述位置估计的模块。
26.一种用于支持定位的装置，包括 至少一个处理器，其配置为获得用户设备(UE)的至少一个测量值，将所述UE的所述至少一个测量值发送给网络实体，以及从所述网络实体接收所述UE的位置估计，所述位置估计是基于所述UE的所述至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定的。
27.根据权利要求26所述的装置，其中，所述至少一个处理器配置为 针对基于位置的服务来使用所述UE的所述位置估计。
28.一种计算机程序产品，包括 计算机可读介质，其包括用于使至少一个计算机获得用户设备(UE)的至少一个测量值的代码， 用于使所述至少一个计算机将所述UE的所述至少一个测量值发送给网络实体的代码，以及用于使所述至少一个计算机从所述网络实体接收所述UE的位置估计的代码，所述位置估计是基于所述UE的所述至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定的。
29.一种支持定位的方法，包括 确定用户设备(UE)的位置；获得所述UE的至少一个测量值；以及将所述UE的所述至少一个测量值和所述位置发送给网络实体，以用于构建不同位置的测量值的数据库。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述至少一个测量值包括功率净空测量值、 或空间方向测量值、或下行链路定时测量值、或下行链路导频测量值、或观测的到达时间差 (OTDOA)测量值、或者上述的组合。
31.根据权利要求29所述的方法，其中，确定所述UE的所述位置的步骤包括 使用基于卫星的定位来确定所述UE的所述位置。
32.一种用于支持定位的装置，包括 用于确定用户设备(UE)的位置的模块； 用于获得所述UE的至少一个测量值的模块；以及用于将所述UE的所述至少一个测量值和所述位置发送给网络实体，以用于构建不同位置的测量值的数据库的模块。
33.根据权利要求32所述的装置，其中，所述至少一个测量值包括功率净空测量值、 或空间方向测量值、或下行链路定时测量值、或下行链路导频测量值、或观测的到达时间差 (OTDOA)测量值、或者上述的组合。
34.根据权利要求32所述的装置，其中，所述用于确定所述UE的所述位置的模块包括用于使用基于卫星的定位来确定所述UE的所述位置的模块。
35.一种用于支持定位的装置，包括 至少一个处理器，其配置为 确定用户设备(UE)的位置，获得所述UE的至少一个测量值，以及将所述UE的所述至少一个测量值和所述位置发送给网络实体，以用于构建不同位置的测量值的数据库。
36.一种计算机程序产品，包括 计算机可读介质，其包括用于使至少一个计算机确定用户设备(UE)的位置的代码， 用于使所述至少一个计算机获得所述UE的至少一个测量值的代码，以及用于使所述至少一个计算机将所述UE的所述至少一个测量值和所述位置发送给网络实体，以用于构建不同位置的测量值的数据库的代码。
全文摘要
描述了利用基于网络的测量值来支持用户设备(UE)的定位的技术。在一种设计中，网络实体(例如，位置服务器)可以获得UE的至少一个测量值，例如，功率净空测量值、空间方向测量值、上行链路定时测量值、上行链路导频测量值、观测的到达时间差(OTDOA)测量值、或者以上的组合。网络实体可以基于UE的至少一个测量值和不同位置的测量值的数据库来确定UE的位置估计，例如，使用模式匹配或插值来进行该确定。在一种设计中，网络实体可以接收多个UE的测量值和位置，并可以基于这些UE的测量值和位置来更新该数据库。还可以基于测试UE在测试驱动期间获得的测量值来更新该数据库。
文档编号G01S5/12GK102449497SQ201080024219
公开日2012年5月9日 申请日期2010年6月7日 优先权日2009年6月5日
发明者N·布尚, R·保兰基 申请人:高通股份有限公司