使用相位调整发射器的定位的制作方法

专利名称：使用相位调整发射器的定位的制作方法
技术领域：
本技术大体上涉及通信系统和方法，且更明确地说涉及通过在无线网络中使用定时 偏移或发射器相位调整技术而依据所述网络确定定位的系统和方法。
背景技术：
支配无线系统的一种技术为码分多址(CDMA)数字无线技术。除了CDMA外，空 中接口 (air interface)规范定义了已由无线提供者的业界领先团体开发的FLO (仅前向 链路)技术。 一般来说，FLO已利用了可用无线技术的最有优势的特征，并使用了编码 与系统设计方面的最新进展以稳定地实现最高质量性能。FLO的一个目标是成为全球采 用的标准。
在一种情况下，FLO技术经设计以用于移动多媒体环境，并展示十分适用于蜂窝式 手机的性能特征。其使用编码与交错方面的最新进展以对于实时内容流和其它数据服务 均可在任何时间实现最高质量的接收。FLO技术可在不损害功率消耗的情况下提供稳健 的移动性能与高容量。所述技术还通过极大地减少待布署的发射器的数目，而减小了传 递多媒体内容的网络成本。另外，基于FLO技术的多媒体多点播送补充了无线运营商的 蜂窝式网络数据与语音服务，从而向用于3G网络上的相同蜂窝式手机传递内容。
除了非实时服务外，所述FLO无线系统还经设计以向移动用户广播实时音频与视频 信号。各个FLO传输是使用高大且高功率的发射器实行的，以确保给定地理区域中的广 泛覆盖范围。另外，在大多数市场中，通常布署3到4个发射器以确保FLO信号到达给 定市场的人口中的大部分。由于FLO发射器的覆盖范围的缘故，举例来说，基于三角测 量技术确定定位是可能的。传统定位技术利用基于卫星的GPS信号以用于距离测量。然 而，基于卫星的信号的问题是在室内环境中(例如，在到达卫星的视线不可实现的地方) 所述信号不可用。相反，FLO网络通常经设计以实现室内覆盖，且因此各别波形可向位于室内的装置提供定位信息。

发明内容
为了提供对实施例的某些方面的基本理解，下文提出各实施例的简化概要。本概要 并非广泛的概述。其并不希望指明主要/关键元件或描绘本文所揭示的实施例的范围。其 唯一目的是以简化的形式提出某些概念作为稍后提出的更详细描述的序言。
提供用于在无线网络中确定位置或定位信息且替代(或结合)常规全球定位系统 (GPS)技术的系统和方法。在一个实施例中，使用多个发射器(其解决发射器之间的定 时差异)来确定广播网络中的定位。许多定位算法假定，传输用于距离测量的信号的发 射器(例如)使用例如GPS等共同中心时钟而在时间上对准。然而，在某些广播系统中， 相对于中心时钟而提前/延迟从某些发射器的传输以促进网络中的信号接收与质量是具 有某些优势的。在此类情况下，定位算法利用发射器的定时偏移信息来得到比常规定位 组件更为准确的距离测量。因此，在某些实施例中，可传输额外开销参数信息(例如， 定时偏移信息)，以及在接收器处使用此额外信息来得到准确的距离测量。
在另一实施例中，可在各别发射器处提前或延迟信号传输定时以缓解在接收器处解 决定时偏移的需要。通过在发射器处调整经传输信号的定时，可在各别接收器处确定准 确的位置信息，同时因为在发射器处已解决与中心时钟的定时失配而缓解了定时偏移计 算。如可了解，某些系统可包括传递到接收器的定时偏移和/或在发射器处的定时调整的 组合，以促进准确的定位确定。
为了达成前述与相关目的，本文结合以下描述和附图描述某些说明性实施例。这些 方面说明所述实施例可借以实践的各种方式，希望涵盖所有方式。


图1是说明无线网络定位系统的示意框图。
图2是使用定时偏移信息以确定定位的实例系统。
图3说明用于传输定时偏移信息的实例技术。
图4说明用于在无线定位系统中调整定时信息的实例系统。
图5是说明用于无线定位系统的实例网络层的图。
图6是说明用于无线定位系统的实例数据结构与信号的图。
图7说明用于无线定位系统的实例定时过程。
图8是说明用于无线系统的实例用户装置的图。
图9是说明用于无线系统的实例基站的图。图io是说明用于无线系统的实例收发器的图。
具体实施例方式
提供用于在无线网络中确定定位信息的系统和方法。在一个实施例中，在多个发射 器与一个或一个以上接收器之间传递定时偏移信息。此信息使得能够进行解决网络中的 定时差异的准确位置或定位确定。在另一实施例中，进行发射器相位调整，其提前或延 迟从所述发射器的传输以解决所述发射器与共同时钟之间的潜在定时差异。以此方式， 可在接收器处进行定位确定而无须进一步定时调整。在另一方面，在无线网络中可使用 定时偏移传递和/或发射器相位调整的组合以促进定位计算或确定。
应注意，定时偏移可视为发射器时钟与共同时钟源之间的定时失配，其导致发射器 处的同步符号与共同时钟同步信号相比以一偏移被传输。举例来说，在仅前向链路(FLO) 信号的情况下， 一般期望发射器处的超帧边界与来自GPS的1 PPS信号同步。然而，由 于定时失配或某些时候为了网络优化的目的有意为之的原因，实际上所述超帧边界可相 对于来自GPS的1 PPS信号而提前或延迟。这称为发射器处的定时偏移。
就发射器处的相位调整来说，发射器波形实质上经修改以调节由接收器感知的传播 延迟，而不考虑发射器处的定时偏移。在此情况下，即使所述发射器的时钟(且因此， 传输)可能与所述共同时钟源精确同步，所述发射器波形也有可能经修改而导致接收器 处的偏斜传播延迟测量结果。举例来说，在FLO使用OFDM信令的情况下，所述超帧边 界可与来自GPS的1PPS信号同步。然而，所述发射器可通过使用对OFDM符号缓冲器 的循环移位来调整传输相位。可基于循环移位的OFDM符号而形成OFDM符号的循环前 缀。通过此信号修改，由接收器感知的延迟随所选择的传输相位(或等效地，OFDM符 号上的循环移位量)的变化而变化。这称为发射器处的相位调整。
如本申请案中所使用，术语"组件"、"网络"、"系统"和类似术语希望指代计算机 相关实体，其为硬件、硬件与软件的组合、软件或执行中的软件。举例来说，组件可为 (但不限于)执行于处理器上的过程、处理器、对象、可执行码、执行线程、程序和/或 计算机。通过说明，执行于通信装置上的应用程序与所述装置可以是组件。 一个或一个 以上组件可驻存于过程和/或执行线程中，且组件可局限于一台计算机上和/或分散于两台 或两台以上计算机之间。而且，可从上面存储有各种数据结构的各种计算机可读媒体处 执行这些组件。所述组件可在本地和/或远程过程上(例如根据具有一个或一个以上数据 包的信号)通信(例如，来自一个组件的数据在本地系统、分散式系统中和/或经由例如 因特网等有线或无线网络与另一组件交互)。图1说明无线网络定位系统100。所述系统100包括一个或一个以上发射器110，所 述发射器110经由无线网络与一个或一个以上接收器120通信。所述接收器120可包括 大体任何类型的通信装置，例如蜂窝式电话、计算机、个人助理、手持式或膝上型装置 等。所述系统100使用一个或一个以上定位组件130以促进确定接收器120的位置或定 位。大体来说，在本文所描述的各种实施例中可能需要调整所述发射器110与所述接收 器120之间的定时同步信息以促进接收器处的准确定位确定。在一种情况下，可在发射 器110与接收器120之间传递定时偏移组件140以表示将在定位确定组件或算法中解决 的无线网络中的定时差异或调整。另一情况在所述发射器110处使用相位调整组件150 以提前或延迟信号，所述相位调整组件150具有补偿系统100中可能发生的定时失配或 差异的效果。在其它实施例中，可同时使用定时偏移组件140和/或相位调整组件150的 各种组合以促进无线网络定位系统IOO中的定位确定。如所说明，可提供一个或一个以 上导频符号154以进行延迟测量。
一般来说，常规定位技术利用基于卫星的GPS信号以用于距离测量。然而，基于卫 星的信号的一个问题是例如在到达卫星的视线不可实现的室内环境中信号不可用。另一 方面，仅前向链路(FLO)传输的高功率性质促进了在GPS信号不可用的室内环境中可 使用FLO波形。因此，当来自多个发射器的FLO信号可用时，存在基于根据FLO信号 进行的测量来定位的替代方法。在以下描述中，可假定FLO接收器能够存取来自可能在 或可能不在传输相同信息内容的至少三个不同FLO发射器(可能存在其它配置)的信号。
通常将FLO网络布署用于单频网(SFN)操作模式，在所述模式中使发射器与共同 时钟源同步。所述时钟源(例如)可源自来自GPS的1 PPS信号。FLO波形基于正交频 分多路复用(OFDM)信令，且可在假定(例如)信道的延迟扩展将小于约135 us的情 况下设计。当多个发射器110对于一接收器120可见时，由所述接收器感知的延迟扩展 是所述接收器距各个发射器的相对位置的函数。在某些情况下，所述接收器120可能接 近于所述发射器110的一者，而远离另一发射器，因此导致较大延迟扩展。如果所得延 迟扩展超过135 us的设计规范(或其它参考)，那么其可导致系统性能的显著损失。然而， 通过相对于来自中心时钟的同步脉冲延迟或提前超帧边界，有可能在网络中的各点处控 制由接收器120感知的延迟扩展。因此，在优化的FLO网络布署中，假定在不同发射器 110之间存在固定定时偏移也可能是现实的。
在FLO网络的SFN布署中，所述发射器110可能经调谐以相对于中心时钟(且因此 相对于彼此)以固定定时偏移操作，以优化在所述接收器120处所见的延迟扩展，并因此优化系统性能。发射器处的相对定时偏移如果未予以解决可能不利地影响用于定位的 距离测量。然而，在基于移动的定位与基于网络的定位中，可能通过修改距离计算而解 决发射器定时偏移。这可包括使FLO网络将发射器定时偏移信息提供到基于移动的定位 系统中的接收器120,调整传输定时与相位信号或定时偏移与信号调整的组合。
图2说明使用定时偏移以确定定位的实例系统200。在此实例中，210处的发射器A、 B与C可以是在给定时间点处于接收器220的接收范围内的承载FLO信号的三个不同的 FLO发射器。另外，假定《、《与《表示各别发射器相对于共同时钟源240的定时偏移 230。此处，正偏移表示相对于所述中心时钟240将传输提前，而负偏移将表示相对于所 述中心时钟将传输延迟。可假定接收器时钟在相位与频率上与共同时钟源240同步。
通常可用的FLO空中接口规范允许每一发射器210插入所述发射器特有的符号(称 作定位导频信道)。这些符号可经设计以允许接收器220估计来自发射器210的每一者的 传播延迟。所述定位导频信道实质上是特定针对每一发射器的一组导频音调，其经设计 而具有高处理增益，使得具有长延迟扩展以及弱能量的信道在接收器220处仍可被检测 到。在从发射器210到接收器220无显著散射的视线传播的情况下，经由定位导频所得 的信道估计值一般包含单个路径。基于信道估计值中的信道路径的定位而确定接收器220 距发射器210的距离。
在系统实例200中，假定r。是基于来自发射器A的定位导频信道的信道估计值中的
单个路径(或在多路径情况下，首先到达的路径)的定位。类似地，假定^与^分别是
来自发射器B与C的信道估计值中的所述首先到达的路径的延迟。如果所述三个发射器 210以及所述接收器220处的时钟在频率以及相位上同步，那么按照光速(c)乘以经由 所述信道估计值测量的传播延迟来计算接收器距发射器的距离。然而，在所述发射器210 处存在定时偏移的情况下，在所述接收器220处测量的延迟应通过发射器与接收器之间 的定时偏移230加以校正。因此，接收器距发射器A的距离由下式给出 S。=(《+r。)xc，其中c为光速。
类似地，^-(《+^)xc且S^(《+"Oxc。当接收器220距三个已知定位的相对距
离确定时(在此情况下，所述已知定位是FLO发射器)，所述接收器的定位可通过众所 周知的三角测量方法获得。所述三角测量方法实质上是确定分别以半径S。、 ^与^在三
个发射器A、 B与C周围所画的圆的单个相交点。因此，显而易见，在发射器210处有 相对定时偏移的情况下，为了准确确定位置或定位，接收器220 了解定时偏移值230是 有用的。图3说明用于传递定时信息300的实例方法。如可了解，存在若干用于将定时偏移 信息300传输到接收器的可能技术。应注意，接收器了解发射器的每一者相对于例如GPS 时钟或其它共同时钟等共同中心时钟的定时偏移已足够。
在310处， 一种可能的传输机制是，发射器使用额外开销符号来广播关于定时偏移 的信息。举例来说，在FLO系统中，来自特定局部区域中的所有发射器的定时信息可包 含于局域OIS字段(额外开销信息符号)中，所述局域OIS字段特定针对给定的局部区 域但在给定广域区域中的不同局部区域上变化。此方法的一个优势是，发射器定时信息 为局部化的。应注意，如果接收器无法从发射器接收定位导频信道，那么所述方法不会 向接收器提供接收关于所述发射器的定时偏移信息的优势。另一方面，局部OIS字段在 覆盖范围的边缘可能比定位导频信道更易受到干扰。因此，接收器可能能够成功解码定 位导频信道，却不能从局部OIS信道获得定时信息。此方法的一种变化形式将是在广域 OIS中包括定时信息，这以在更广的地理区域(且因此，有用的带宽)上广播发射器定 时信息为代价而消除覆盖范围边缘的问题。
在320处，另一传输定时信息的可能技术是在定位导频信道(PPC)中嵌入发射器 定时信息。在此情况下，接收器可首先使用来自给定发射器的PPC来估计来自所述发射 器的信道，且接着对嵌入于PPC中的定时信息进行解码。在此情况下，可能必须充分增 加PPC的处理增益以促进在存在嵌入于符号中的额外信息的情况下不影响对PPC的检测机率。
在330处，传输定时信息的第三种可能技术是将发射器的年历作为非实时MLC(媒 体FLO逻辑信道)周期地广播，并促进接收器对此特定信息MLC进行解码。在340处， 另一有吸引力的技术通过考虑定时偏移针对PPC符号修改发射器波形来缓解发射器处的 定时偏移信息，如下文参考图4所论述。
图4说明用于在无线定位系统中调整定时信息的实例系统400。此实例中，两个发 射器A与B图示于410处。在420处，可提前或延迟来自发射器410的信号，以解决系 统中可能的定时差异。因此，接收器430可能能够确定定位，而不必如上所述确定距中 心时钟的偏移。在FLO系统中引入420处的提前或延迟发射器定时的概念以便调节如由 接收器430感知的有效信道延迟扩展。在一种情况下，在OFDM系统中，如果信道的延 迟扩展小于OFDM信号所使用的循环前缀，那么对信道与所传输信号的线性巻积可被处 理为循环巻积。
在此实例中，假定410处的发射器A与B具有定时偏移《与《。假设r。是将由视线传播组件基于发射器A与接收器430之间的距离感知的实际延迟。类似地，假设^是将 由视线组件感知的从发射器B到接收器430的实际延迟。应注意，当延迟扩展、-f。超 过循环前缀时，在发射器处引入额外延迟《与^ (假定来自所述发射器的每一者有一个 视线组件)。在发射器处延迟为《与^时，在接收器处接收的信号由下式给出-. 等式1
<formula>formula see original document page 11</formula>
其中/z。(n)与x。(n)是关于发射器A的信道与信号，*代表线性巻积运算，且vKn)是在 接收器处添加的噪音。在广域网络中的业务信道的情况下，&( )与^(")大体上相同(比 如;c("))。
使用线性巻积的特性，以上等式可写成， 等式2
<formula>formula see original document page 11</formula>
因此所感知的信道延迟扩展现由(^-^)-(r。-《)给出，且可通过在发射器处引入定 时偏移而加以控制。当有效延迟扩展小于循环前缀时，等式1中的所接收信号可被写成
循环巻积而非线性巻积。因此
等式3
<formula>formula see original document page 11</formula>
或等效地， 等式4
<formula>formula see original document page 11</formula>
其中②表示环形巻积。如果循环前缀足够长，那么可通过在等式3中以《环形旋转 义。(《)来实现在等式1中使信号x。(n)延迟《以得到等式3的操作。基于以上情况，关于常规业务信道针对导频定位信道提出以下观点。在常规业务信 道期间，所使用的循环前缀通常较短(FLO的情况下为512码片)且因此在等式3中所 讨论的循环移位技术不能被用来调节信道的有效延迟扩展。因此，来自各别发射器的传 输将受到物理上的延迟(在此实例中，发射器A与B延迟rf。与^)以满足循环前缀要求。
另一方面，对于定位导频信道，可使用长循环前缀(在FLO中约为2500码片，其中码 片是指编码到数据包中的位)以便能够估计来自遥远的弱发射器的延迟。另外，由发射 器对于业务信道引入的延迟《与^会影响在定位导频信道中进行的延迟观测，因此如先
前所讨论，在接收器处需要此额外开销信息。
假定导频定位信道的长循环前缀可用，发射器可通过定位信号的循环移位而取消实 际物理延迟《与《的影响。如果;c。,/Az)是来自发射器A的具有定时延迟《的既定定位信
号，那么所述发射器可发出由;c。，p(n +《)给出的循环移位版本。类似地，循环移位来自发
射器B的信号。由于存在长循环前缀，所以等式3仍有效，且因此-等式5
= /z。 (w) x。 p O) + 0) ^ p (打)+ wO)，
因此缓解了向接收器发出发射器延迟信息的需求。可使用此技术来解决由作为网络 规划的一部分引入的延迟以及其它可能由于(例如)滤波器、电缆和其它此类组件引起 的定时延迟而导致的发射器定时偏移。
关于另一实施例，以上论述可假定距离测量是在移动接收器处计算的。然而，可能 在可离线获得定时信息的网络中执行所述计算。在此情况下，接收器可测量伪距&、 & 与S:，其中(例如)Sl-r。xc,而不考虑发射器定时偏移。接收器将把伪距S:中继到网
络，且在网络处可容易地实行通过定时偏移进行的进一步校正，因为可使整个年历在网 络处可用。
以上论述假定接收器时钟与共同时钟紧密同步，且由于发射器处的定时偏移或相位 调整的缘故，共同时钟与发射器时钟之间存在失配。然而，应注意，这可视为特殊情况， 且接收器时钟不必与共同时钟同步。当接收器时钟未与共同时钟同步时，来自各别发射 器的延迟测量也可包括共同偏差项(bias term),所述共同偏差项是共同时钟与接收器时 钟之间的失配量。共同偏差现是除了接收器的空间座标外另一需要计算的未知量。空间座标以及时钟偏差的未知量可借助来自额外发射器的测量结果而被全部求出。明确地说， 具有来自(例如)四个不同发射器的测量结果(其中相对于共同时钟源的定时偏移信息 可用，且假定接收器位于地球表面上)就足以求出接收器处的空间座标以及共同时钟偏 差。在接收器处不存在共同时钟偏差的情况下(即，接收器时钟与共同时钟同步)，具有 来自(例如)三个不同发射器的延迟测量结果就足够了。 图5说明无线定位系统的实例网络层500。
图5展示仅前向链路(FLO)空中接口协议参考模型。通常，FLO空中接口规范涵 盖了对应于具有层1 (物理层)与层2 (数据链路层)的OSI6的协议与服务。所述数据 链路层进一步再分为两个子层，即媒体存取(MAC)子层与流子层。上部层可包括多媒 体内容的压縮、对多媒体的存取控制以及控制信息的内容与格式化。
FLO空中接口规范通常不指定上部层以实现设计灵活性，从而支持各种应用与服务。 展示这些层是为了提供背景。流层包括将多达三个上部层流多路复用到一个逻辑信道中， 将上部层包系结到每一逻辑信道的流，且提供包化与残余误差处理功能。媒体存取控制 (MAC)层的功能包括控制对物理层的存取、执行逻辑信道与物理信道之间的映射、多路 复用逻辑信道以在物理信道上传输、在移动装置处多路分解逻辑信道，和/或执行服务质 量(QOS)要求。物理层的特征包括为前向链路提供信道结构和定义频率、调制及编码 要求。
通常，FLO技术利用正交频分多路复用(OFDM),所述OFDM也由数字音频广播 (DAB) 7、地面数字视频广播(DVB-T) 8和地面整合服务数字广播(ISDB-T) 9利用。 通常，OFDM技术可实现高频谱效率，同时有效满足大小区SFN中的移动性要求。而且， OFDM可处理来自多个发射器的具有适当长度的循环前缀的长延迟将保护间隔(其为 数据符号的最后部分的副本)添加到符号前部以促进正交性且缓解载波间干扰。只要此 间隔的长度大于最大信道延迟，就消除了先前符号的反射且保持了正交性。
前进到图6，其说明FLO物理层600。所述FLO物理层使用4K模式(产生4096个 子载波的变换尺寸)，从而在保持在相当大的SFN小区中有用的足够长的保护间隔的同 时提供与8K模式相比优越的移动性能。可通过优化的导频与交错器结构设计来实现快速 信道获取。并入于FLO空中接口中的交错机制促进了时间分集。导频结构与交错器设计 优化了信道利用而不会以长获取时间困扰用户。通常，FLO传输的信号被组织成如600 处所说明的超帧。每一超帧包含四个数据帧，包括TDM导频(时分多路复用)、额外开 销信息符号(OIS)与含有广域和局域数据的帧。TDM导频经提供以实现OIS的快速获取。OIS描述用于超帧中的每一媒体服务的数据的位置。
通常，每一超帧由每MHz所分配带宽的200个OFDM符号组成(6MHz共1200个 符号)，且每一符号含有有效子载波的7个交错。每一交错均匀分散于频率中，以使得在 可用带宽内实现完全的频率分集。这些交错被指派到在持续时间与所使用的实际交错数 目方面变化的逻辑信道。这提供由任何给定数据源实现的时间分集的灵活性。可向较低 数据速率信道指派较少交错以改进时间分集，而较高数据速率信道利用较多交错以使无
线电的工作时间最小化且降低功率消耗。
低数据速率信道与高数据速率信道两者的获取时间通常相同。因此，可保持频率与 时间分集而不在获取时间方面做出折衷。往往，将FLO逻辑信道用于以可变速率承载实 时(实况流)内容以通过可变速率编解码器(压缩器与解压縮器合一)获得可能的统计 多路复用增益。每一逻辑信道可具有不同的编码速率和调制以支持不同应用的各种可靠 性与服务质量要求。FLO多路复用机制使得装置接收器能够解调制其所关心的单个逻辑 信道的内容，以使功率消耗最小化。移动装置可同时解调制多个逻辑信道以使得能够在 不同信道上发送视频和相关联的音频。
还可使用误差校正与编码技术。通常，FLO并入有涡轮内码13与李德所罗门(Reed Solomon, RS) 14外码。通常，涡轮码包含有循环冗余检査(CRC)。对于正确接收的数 据，无需计算RS码，这在有利信号条件下导致额外的功率节省。另一方面是，FLO空 中接口经设计以支持5、 6、 7与8MHz的频带宽度。使用单个无线电频率信道可实现十 分理想的服务供应。
图7说明用于无线系统的位置与定位过程700。尽管为了解释的简单性，所述方法 以一系列或若干动作来展示和描述，但是应了解且理解，由于某些动作可以不同的次序 和/或与本文所展示和描述的其它动作同时发生，所以本文所描述的过程不受动作的次序 限制。举例来说，所属领域的技术人员将了解且理解， 一方法可替代地表示为一系列相 关的状态或事件，例如在状态图中。此外，并非所说明的所有动作均可能需要用以实施 依据本文所揭示的主题方法的方法。
前进到710，确定各种定时校正。这可包括执行计算以确定发射器、接收器和/或中 心时钟源之间的定时差异。此类差异可用来确定定时偏移，所述定时偏移可用于接收器 处以校正与时钟的差异，或者此类计算可用来确定提前或延迟发射器广播的程度以便解 决定时差异。测试装置可用来监视潜在系统变化，其中从此类装置接收反馈以促进确定 偏移或发射器信号调整。在720处，将一个或一个以上定时偏移作为数据包的一部分而传输以指示潜在接收器应如何调整位置或定位计算。或者，可在730处提前或延迟信号 以解决无线网络中的相对于中心时钟的定时差异。如可了解的，可同时应用720与730 处的两种方法。举例来说，在720处传输恒定时间偏移且如果环境或电气条件变化那么 在730处利用可调整的信号提前或延迟可能是有利的。可监视这些变化，且可使用闭合 回路机制来自动调整系统传输或定时。在另一方面，可将传输定时的提前或延迟应用为 在720处动态计算和传输的恒定时间偏移，以解决潜在的所检测的变化。
在740处，接收经校正或经调整的信号和/或时间偏移。如上所述，可接收时间偏移， 可接收相对于时钟经调整的信号，或可接收时间偏移与经调整的信号的组合。在750处， 时间偏移和/或相位调整信号可用于在一个或一个以上接收器处确定位置。此信息可用来 自动计算解决时钟与参考源之间可能发生的差异的定位信息。举例来说，可在室内接收
时间偏移或相位调整信号以确定接收器的位置。
图8是依据本文所阐述的一个或一个以上方面用于无线通信环境中的用户装置800 的说明。用户装置800包含接收器802，其从(例如)接收天线(未图示)接收信号， 且在其上对所接收信号执行典型动作(例如，滤波、放大、降频转换等)，且数字化经调 整的信号以获得样本。接收器802可以是非线性接收器，例如最大似然(ML) -MMSE 接收器或类似物。解调器804可解调制所接收的导频符号并将其提供到处理器806以用 于信道估计。提供FLO信道组件810以如先前所描述处理FLO信号。这(尤其)可包括 数字流处理和/或定位计算。处理器806可以是专用于分析由接收器802接收的信息和/ 或产生供发射器816传输的信息的处理器，可以是控制用户装置800的一个或一个以上 组件的处理器，且/或可以是分析由接收器802接收的信息、产生供发射器816传输的信 息且控制用户装置800的一个或一个以上组件的处理器。
用户装置800可额外包含存储器808，其可操作地耦合到处理器別6且存储与用户 装置800的所计算的等级有关的信息、等级计算协议、包含与其有关的信息的查找表， 和用于支持列表范围(list-sphere)的解码以在如本文描述的无线通信系统中的非线性接 收器中计算等级的任何其它合适的信息。存储器808可额外存储与等级计算、矩阵产生 等相关的协议，以使得用户装置800可使用所存储的协议和/或算法在如本文所描述的非 线性接收器中实现等级确定。
将理解，本文所描述的数据存储(例如，存储器)组件可以是易失性存储器或非易 失性存储器，或可包括易失性与非易失性存储器两者。通过说明而非限制，非易失性存 储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM (PROM)、电可编程ROM (EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)， 其充当外部高速缓冲存储器。通过说明而非限制，RAM可以许多形式利用，例如同步 RAM (SRAM)、动态RAM (DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、双数据速率SDRAM (DDR SDRAM)、增强型SDRAM (ESDRAM)、 Synchlink DRAM (SLDRAM)与直接 Rambus RAM (DRRAM)。主题系统与方法的存储器808希望包含(但不限于)这些和 任何其它适宜类型的存储器。用户装置800进一步包含用于处理FLO数据的后台监视器 812、符号调制器814与传输经调制信号的发射器816。
图9说明实例系统900，其包含基站902，所述基站902具有通过多个接收天线906 从一个或一个以上用户装置904接收信号的接收器910，以及通过发射天线908向一个 或一个以上用户装置904进行传输的发射器924。接收器910可从接收天线906接收信 息，且与解调制所接收的信息的解调器912可操作地相关联。经解调制的符号由与上文 参看图8所述的处理器类似且耦合到存储器916的处理器914分析，所述存储器916存 储与用户等级相关的信息、与其相关的査找表，和/或与执行本文阐述的各种动作和功能 相关的任何其它合适的信息。处理器914进一步耦合到FLO信道918组件，所述FLO 信道918组件促进处理与一个或一个以上各别用户装置904相关联的FLO信息。
调制器920可将一信号多路复用以供由发射器924通过发射天线908传输到用户装 置904。 FLO信道组件918可将信息附加到与用于与用户装置904通信的给定传输流的 经更新数据流相关的信号，所述信号可被传输到用户装置904以提供已识别且确认新的 最佳信道的指示。以此方式，基站902可与用户装置904互动，所述用户装置904提供 FLO信息且与例如ML-MIMO接收器等非线性接收器结合来使用解码协议。
图IO展示例示性无线通信系统1000。为了简便起见，所述无线通信系统IOOO描绘
了一个基站与一个终端。然而，应理解，所述系统可包括一个以上基站和/或一个以上终 端，其中额外的基站和/或终端可实质上类似于或不同于下文描述的例示性基站与终端。 现参看图10，在下行链路上，在接入点1005处，发射(TX)数据处理器1010接收、 格式化、编码、交错且调制(或符号映射)业务数据且提供调制符号("数据符号")。符 号调制器1015接收且处理数据符号与导频符号，且提供符号流。符号调制器1020多路 复用数据与导频符号，且将其提供到发射器单元(TMTR) 1020。每一传输符号可为数据 符号、导频符号或零信号值。在每一符号周期内可连续发送导频符号。导频符号可经频 分多路复用(FDM)、正交频分多路复用(OFDM)、时分多路复用(TDM)、频分多路复 用(FDM)或码分多路复用(CDM)。TMTR 1020接收符号流且将符号流转换为一个或一个以上模拟信号，且进一步调整 (例如，放大、滤波与增频转换)所述模拟信号以产生适于在无线信道上传输的下行链路 信号。然后将所述下行链路信号经由天线1025传输到终端。在终端1030处，天线1035 接收所述下行链路信号且向接收器单元(RCVR) 1040提供所接收的信号。接收器单元 1040调整(例如，滤波、放大与降频转换)所接收的信号且数字化经调整的信号以获得 样本。符号解调器1045解调制所接收的导频符号且将其提供到处理器1050以用于信道 估计。符号解调器1045进一步从处理器1050接收下行链路的频率响应估计值，对所接 收的数据符号执行数据解调制以获得数据符号估计值(其为所传输的数据符号的估计 值)，且将所述数据符号估计值提供到RX数据处理器1055，所述RX数据处理器1055 解调制(g卩，符号解映射)、解交错且解码所述数据符号估计值以恢复所传输的业务数据。 由符号解调器1045与RX数据处理器1055进行的处理分别与在接入点1005处由符号调 制器1015与TX数据处理器1010进行的处理互补。
在上行链路上，TX数据处理器1060处理业务数据且提供数据符号。符号调制器1065 接收数据符号且将数据符号与导频符号多路复用，执行调制，且提供符号流。发射器单 元1070接着接收且处理符号流以产生上行链路信号，所述上行链路信号由天线1035传 输到接入点1005。
在接入点1005处，来自终端1030的上行链路信号由天线1025接收且由接收器单元 1075处理以获得样本。符号解调器1080接着处理所述样本，且提供所接收的导频符号 和上行链路的数据符号估计值。RX数据处理器1085处理所述数据符号估计值以恢复由 终端1030传输的业务数据。处理器1090为在上行链路上传输的每一活动终端执行信道 估计。多个终端可同时在上行链路上在其各别经指派的导频子带组上传输导频，其中所 述导频子带组可交错。
处理器1090与1050分别引导(例如，控制、协调、管理等)在接入点1005与终端 1030处的操作。各别处理器1090与1050可与存储程序代码与数据的存储器单元(未图 示)相关联。处理器1090与1050还可执行计算以分别导出上行链路与下行链路的频率 与脉冲响应估计值。
对于多路接入系统(例如，FDMA、 OFDMA、 CDMA、 TDMA等)，多个终端可在 上行链路上同时传输。对于此类系统，导频子带可在不同终端间共享。所述信道估计技 术可用于每一终端的导频子带跨越整个操作频带(可能除了频带边缘外)的情况下。所
述导频子带结构将需要用于获得每一终端的频率分集。本文所描述的技术可通过各种方法实施。举例来说，这些技术可实施于硬件、软件或其组合中。对于硬件实施方案，用 于信道估计的处理单元可实施于一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理 器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、场可编程门阵列(FPGA)、 处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它经设计以执行本文所描述的功能的电子单 元，或其组合中。利用软件，可通过执行本文所描述功能的模块(例如，程序、函数等) 来实施。软件程序代码可存储于存储器单元中且由处理器IO卯与1050来执行。
对于软件实施方案，本文所描述的技术可使用执行本文所描述的功能的模块(例如， 程序、函数等)来实施。软件程序代码可存储于存储器单元中且由处理器来执行。存储 器单元可实施于处理器内或处理器外部，在后一情况下其可经由此项技术中已知的各种
方法通信地耦合到处理器。
上文已描述的内容包括例示性实施例。当然，不可能出于描述所述实施例的目的而 描述组件或方法的可构想出的每种组合，但所属领域的一般技术人员可认识到，许多另 外的组合和排列是可能的。因此，这些实施例希望包含落在所附权利要求书的精神和范 围内的所有此类改动、修改和变化。此外，就术语"包括"用于具体实施方式
或权利要 求书中来说，此类术语希望以与术语"包含"类似的方式为包括界限的(inclusive),因 为在权利要求中"包含"在使用时被解释成过渡词汇。
权利要求
1. 一种用以调整无线网络中的位置信息的方法，其包含确定共同时钟与至少一个其它时钟之间的时间差信息； 根据所述时间差信息，调整至少一个发射器时钟的相位；以及 部分基于所述发射器时钟的所述经调整的相位确定至少一个接收器的位置。
2. 根据权利要求l所述的方法，其进一步包含从至少两个发射器产生一信号，所述信 号经提前或延迟以解决无线网络中的定时差异。
3. 根据权利要求l所述的方法，其进一步包含使仅前向链路网络中的发射器定时提前 或延迟，以调节如由所述接收器感知的有效信道延迟扩展。
4. 根据权利要求3所述的方法，其进一步包含其进一步包含对信道与发射信号执行线 性巻积，如果所述信道的所述延迟扩展小于由正交频分多路复用(OFDM)信号所使用的 循环前缀，那么所述线性巻积作为循环巻积加以处理。
5. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包含产生至少两个由《与^表示的定时偏移。
6. 根据权利要求5所述的方法，其进一步包含确定第一参数^，所述7。是由视线传播 组件基于第一发射器A与所述接收器之间的距离感知的实际延迟；以及确定第二参 数^，所述《是由视线组件感知的从第二发射器B到所述接收器的实际延迟。
7. 根据权利要求6所述的方法，其进一步包含当延迟扩展^-T。超过循环前缀时， 在所述第一与第二发射器处处理额外延迟《与《。
8. 根据权利要求7所述的方法，其进一步包含处理以下等式y(") = /i。 (") * xa (" - c/。 ) + & (") ，其中/z。(打)与；c。(")是关于所述第一发射器A的信道与信号，*表示线性巻积运算，w(n)是在所述接收器处添加的噪音
9. 根据权利要求8所述的方法，其进一步包含处理以下等式y(n) = ;c( ) + ;c(n) + ,其中所感知的信道延迟扩展由(T。-《)给出，且通过在所述发射器处引入定时偏移来加以控制。
10. 根据权利要求8所述的方法，其进一步包含在有效延迟扩展小于循环前缀时，如以下等式中确定循环巻积<formula>formula see original document page 3</formula>,或<formula>formula see original document page 3</formula>其中②表示循环巻积。
11. 根据权利要求10所述的方法，其进一步包含延迟从发射器的传输以满足循环前缀 要求。
12. 根据权利要求10所述的方法，其进一步包含使用长循环前缀以使得能够估计来自 遥远的弱发射器的延迟。
13. 根据权利要求12所述的方法，其进一步包含通过定位信号的循环移位取消物理延 迟的影响，其中;c。^(n)是来自具有定时延迟《的所述发射器A的既定定位信号，且发射器发送由;c。,p(/r +《)给出的循环移位版本。
14. 根据权利要求14所述的方法，其进一步包含处理以下等式<formula>formula see original document page 3</formula>以缓解将发射器延迟信息发送到接收器。
15. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包含从离线网络源确定发射器定时调整。
16. 根据权利要求15所述的方法，其进一步包含测量所述发射器定时的伪距。
17. 根据权利要求16所述的方法，其进一步包含将所述伪距中继到网络年历。
18. —种用以在无线网络中调整位置信息的系统，其包含用于确定无线网络中至少两个发射器与至少一个接收器之间的定时差异的装置； 以及用于鉴于所述定时差异根据信号相位或信号频率调整所述发射器的装置。
19. 根据权利要求18所述的系统，其进一步包含用于鉴于所述经调整的信号相位或信 号频率在所述接收器处确定一位置的装置。
20. —种机器可读媒体，其其上存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令包含确定共同时钟相对于一发射器时钟子组之间的定时差异；以及 鉴于所述经确定的定时差异调整至少一个发射器时钟的相位或频率。
21. 根据权利要求20所述的机器可读媒体，其进一步包含基于所述发射器的所述经调 整相位或频率确定至少一个接收器的定位。
22. 根据权利要求20所述的机器可读媒体，其进一步包含使用三角测量技术与所述发 射器时钟子组来确定所述定位。
23. 根据权利要求20所述的机器可读媒体，其进一步包含确定至少一个仅前向链路参 数。
24. 根据权利要求20所述的机器可读媒体，其进一步包含层组件，所述层组件具有物 理层、流层、媒体存取层和上部层中的至少一者。
25. 根据权利要求24所述的机器可读媒体，所述物理层进一步包含帧字段、导频字段、 额外开销信息字段、广域字段和局域字段中的至少一者。
26. 根据权利要求25所述的机器可读媒体，其进一步包含误差校正字段。
27. —种无线通信设备，其包含存储器，其包括一用以确定无线网络上接收器与发射器之间的经调整时基的组 件；以及处理器，其调整信号相位或频率以便确定至少一个无线设备的定位。
28. 根据权利要求27所述的设备，其进一步包含一用以确定所述无线设备的定位的组 件。
29. 根据权利要求27所述的设备，其进一步包含一个或一个以上用以对仅前向链路数 据流进行解码的组件。
30. —种用于操作无线网络中的基站资源的设备，其包含用于确定发射器子组与至少一个接收器的时间差异的装置； 用于经由所述发射器子组处的信号调整所述时间差异的装置；以及 用于从所述信号中确定所述接收器的位置的装置。
31. 根据权利要求30所述的设备，其进一步包含从所述子组的至少两个发射器产生所 述信号的装置，所述至少两个发射器经提前或延迟以解决无线网络中的定时差异。
32. 根据权利要求31所述的设备，其进一步包含用于计算信道与经传输的信号的线性 巻积的装置。
全文摘要
本发明提供用于在无线网络中确定定位信息的系统和方法。在一个实施例中，在多个发射器与一个或一个以上接收器之间传递定时偏移信息。此信息使得能够进行解决整个所述网络中的定时差异的准确的位置或定位确定。在另一实施例中，进行发射器相位调整，所述相位调整将从所述发射器的传输提前或延迟以解决接收器处潜在的定时差异。在又一实施例中，可在所述无线网络中使用定时偏移传递和/或发射器相位调整的组合来促进定位确定。
文档编号H04Q7/38GK101313619SQ200680043221
公开日2008年11月26日 申请日期2006年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者克里斯纳·希兰·穆卡维力, 凌福云, 戈登·肯特·沃克 申请人:高通股份有限公司