专利名称：在探测参考信号中消除干扰以估计utdoa的方法
在探测参考信号中消除干扰以估计UTDOA的方法相关申请的交叉引用本申请要求在2010年6月22日提交的第61/357，222号美国临时专利申请的优先权。
背景技术：
本发明通常涉及通信系统，并且更具体地，本发明涉及无线通信系统。无线通信系统实现基站或其它接入节点的网络，从而为不同的地理区域或小区提供无线连通性。通过建立与一个或多个接入节点的空中通信会话，位于小区内的用户设备或其它接入终端能够接入无线通信系统。用户设备还能够在不同小区间移动或漫游，并且从而无线通信系统典型地实现允许系统在不同接入节点之间切换用户设备并记住用于用户设备的服务接入节点的移动性功能。然而，在一些环境下，网络会需要或希望确定用户设备更精确的地理位置。例如，网络可提供使用用户设备的地理位置(例如，诸如经纬度的坐标)的位置相关的服务，从而配置被提供给用户设备的服务。作为另一实施例，网络可允许在用户设备位于紧急状态时提供紧急服务，例如响应于来自用户设备的911呼叫。无线通信设备，特别是移动用户设备，通常实现全球定位系统(GPS)功能以确定使用多个GPS卫星信号的设备的地理位置。然而，GPS功能消耗大量的电池能量，并且因此当用户不使用要求地理信息的专用位置相关的服务时，用户通常禁用或关闭GPS功能。禁用的GPS功能在紧急情况下可能无法提供所请求的位置信息，并且激活禁用的GPS功能并且然后获取所需要的卫星信号可引入显著的时间延迟。此外，当用户设备被遮蔽或屏蔽并且不能获得所需数量的卫星信号时，GPS功能会无法工作。用户设备的地理位置还可使用用户设备和多个基站之间的距离由三角测量或三边测量来确定。例如，用户设备可使用由一组相邻基站传送的信号的下行链路观察到达时间差(0TD0A,Observed Time Difference of Arrival)测量确定其地理位置。来自两个不同基站的信号的到达时间之间的差别可用于确定可能的用户设备位置的地点。该地点典型地包括多于一个候选位置，并且通过使用利用从另一对基站接收的信号的OTDOA确定的一个或多个附加地点，可打破冗余/退化。然而，传送定位参考信号(PRS)的基站可能需要在传送OTDOA信号的同时限制或减弱传输以降低干扰，使得用户设备能够检测具有显著高信噪比(SNR)或信号与干扰加噪声比(SINR)的下行链路信号。这会显著影响整体的系统能力。此外，OTDOA技术在用户设备处要求额外的功能和计算能力。
发明内容
所公开的主题涉及解决上面说明的一个或多个问题的影响。下面给出了所公开主题的简单概要，以便提供对所公开主题的一些方面的基本理解。该概要不是对所公开主题的穷尽的概括。不意在标识出所公开主题的关键或重要元素，或者不意在描述出所公开主题的范围。其唯一目的是以简单的形式呈现一些概念，以作为稍后讨论的更详细描述内容的前序。
在一个实施方式中，提供一种用于干扰消除的方法。该方法的实施方式可包括从由第一基站接收的信号移除一个或多个第一参考信号，以形成修改的信号。该信号包括由第一基站提供服务的第一用户设备所传送的重叠的第一参考信号和由第二基站提供服务的第二用户设备所传送的一个或多个第二参考信号。该方法还包括从修改的信号提取第二参考信号，并且使用提取的第二参考信号确定第二用户设备和第一基站之间的定时延迟。在另一实施方式中，提供一种用于干扰消除的方法。该方法的实施方式可包括使用由第一基站接收的一个或多个第一信道的一个或多个估计值，修改由第一基站接收的信号。该信号包括由第一基站提供服务的第一用户设备传送的第一信道和由第二基站提供服务的第二用户设备传送的一个或多个第二信道的重叠。该方法的实施方式还可包括从修改的信号提取第二信道，并且使用提取的第二信道确定第二用户设备和第一基站之间的定时延迟。
通过参照下面的描述并结合附图，可理解所公开的主题，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中:图1概念性地描述了无线通信系统的第一示例性实施方式；图2概念性地描述了无线通信系统的第二示例性实施方式；图3概念性地描述了用于探测干扰信号传输和接收的等效频域信道(H(t))的一个示例性实施方式；图4概念性地描述了位置管理单元的一个示例性实施方式；图5概念性地描述了时序图的一个不例性实施方式；图6概念性地描述了用于使用探测干扰信号估计用户设备位置的方法的一个示例性实施方式；图7和图8示出了使用具有和不具有使用这里描述的探测干扰信号干扰消除的实施方式的UTDOA的执行位置估计的结果；所公开的主题易于采样各种修改和可替换的形式，其专用实施方式通过在附图中的实施例进行描述和在这里详细描述。然而，可以理解的是，这里专用实施方式的描述不意在将所公开的主题限制到所公开的特定形式，相反，意在涵盖落入所附权利要求范围内的全部修改、等效物和替换物。
具体实施例方式下面描述解释性的实施方式。为了简明起见，在该说明书中没有描述实际实现的全部特征。当然可以了解的是，在任何这样的实际实施方式的推导中，应当进行各种实现专用的决定以得到开发者的专用目的，例如与系统相关和商业相关的限制，其中限制从一个实现到另一实现会发生变化。此外，可以理解的是，这样的开发努力会是复杂和耗时的，然而对于从该公开获益的本领域技术人员来说是不过是例行工作。现在将参照附图描述所公开的主题。在附图中示意性描述的各种结构、系统和设备仅用于解释，以至于不会模糊该描述，其细节对本领域技术人员来说是公知的。然而，所包括的附图描述和解释所公开主题的说明性的实施例。这里使用的单词和短语应当被理解和解释为具有与相关领域技术人员对这些单词和短语的理解一致的意义。没有对术语或短语进行特别限定，也就是，不同于本领域技术人员理解的普通和常规意义的限定，意在由这里术语或短语一致的使用所暗示。对于术语或短语意在具有专用含义的情况，也就是与本领域技术人员理解不同的含义，这样的专用定义会在说明书中以直接和明确提供术语或短语的专用限定的定义方式清楚地提出。通常，本申请描述可用于支持使用上行链路到达时间延迟(UTDOA)测量的位置确定的技术的实施方式。可使用从用户设备传送到其服务节点和两个或多个相邻基站的信号(例如探测参考信号)的上行链路到达时间延迟测量来确定用户设备的位置。由于相邻基站没有被选作服务基站，因此很可能的是，用户设备位于相邻基站的小区边界的边缘或甚至是外部。相对于在相邻基站从在相邻小区内操作的用户设备和/或由相邻小区提供服务的用户设备接收的信号强度，在相邻基站从用户设备接收的信号强度相对较弱。因此，在相邻小区内操作的用户设备能够产生从与服务小区相关联的用户设备接收的信号的强干扰。例如，使用不同根序列产生的探测干扰信号之间的交叉相关能够创建同步通信系统中用户设备之间的噪声或干扰。序列跳频(sequence hopping)能够用于使干扰随机化，但是这已经证明不能提供足够的上行链路到达时间延迟性能。本申请从而描述干扰消除和/或噪声移除技术的实施方式。在一个实施方式中，每个相邻小区从接收信号提取出由相邻小区提供服务的用户设备传送的参考信号。例如，相邻小区能够对来自相邻小区中的用户设备的探测参考信号传输进行解码。所接收的信号可以是来自由相邻小区提供服务的用户设备的参考信号和来自由服务小区提供服务的用户设备的参考信号的重叠。可对所提取的探测参考信号进行反馈，从而可将它们从接收信号的延迟版本中减去。例如，在对来自目的用户设备的用于UTDOA测量的探测参考信号符号执行解码前，可从接收的探测参考信号符号减去来自用户设备和相邻小区的解码的探测参考信号。在除去反馈信号之后，可提取从由服务小区提供服务的用户设备接收的参考信号。在一些实施方式中，例如，在多个子帧上累积参考信号，以便增强信噪比或信号与干扰加噪声比。累积的信号从而可用于估计用户设备和接收基站之间的时间延迟。图1概念性地描述了无线通信系统100的第一示例性实施方式。在所描述的实施方式中，无线通信系统100包括诸如基站105的用于提供相应地理区域或小区中无线连通性的接入节点的网络。可替换地，接入节点包括接入点、基站路由器、演进节点Bs等。根据各种标准和/或协议，可将基站105配置为提供无线连通性。为了简明起见，这里仅将详细讨论与所要求主题相关的标准和/或协议的这些方面。用户设备110、115、120可通过建立与一个或多个基站105的关联和连接来接入无线通信系统100。示例性用户设备110、115、120可包括能够自由移动的设备(通常涉及移动设备)，和/或静止或更难以移动的设备(通常被称为固定设备)。基站105为在一些区域重叠或不重叠的不同小区中的接入终端提供服务。在所描述的实施方式中，基站105(1)是用于用户设备110的服务接入节点，由箭头125指示。用户设备115由基站105(2)提供服务，并且用户设备120由基站105(3)提供服务。为了简明起见，用户设备115、120和基站105(2-3)之间的专用连接或关联没有用箭头指示。基站105(2-3)可能够从用户设备110接收信号，即使用户设备110不由基站105(2-3)中的任何一个提供服务。在描述的实施方式中，由用户设备110传送的探测参考信号可在基站105(2-3)处接收，由虚线箭头130、135所指示。然而，如在这里所讨论的，相比于在基站105(2-3)从用户设备115、120接收的信号，在基站105(2-3)从用户设备110接收的信号会相对较弱。此外，从用户设备110接收的信号会被由相邻基站105(2-3)提供服务的用户设备115、120产生的干扰或噪声所遮蔽。如这里所讨论的，在尝试对从用户设备110接收的相对较弱的信号进行解码前，通过从接收的信号提取由用户设备115、120所传送的信号，可移除或消除所述干扰。使用在基站105接收的上行链路信号可对用户设备110进行定位。在描述的实施方式中，用户设备110通过上行链路信道传送可由基站105接收的探测参考信号，例如，由箭头125、130、135指示的。如果精确地(例如，在特定公差内)知道用户设备110的定时误差和/或时间偏差，可将接收的上行链路信号的定时与用于同步基站105的定时参考进行比较，以确定指示用户设备110和基站105之间距离的定时延迟。例如，每个基站105可确定指示基站105和用户设备110之间距离140的相应定时延迟。从而每个基站105可确定用户设备110位于由相应距离或半径140所定义的圆145上。可通过结合指示多个圆145的信息来确定用户设备110的位置。可替换地，如果不知道用户设备110的定时误差和/或时间偏差，基于在不同基站105接收的信号的相对到达时间延迟的三边测量(triIateration)可用于确定用户设备110的位置。例如，可使用三边测量算法，从而通过获取用户设备110的两个定时测量的差别，至少部分地消除与用户设备110相关联的未知定时误差和/或时间偏差。图2概念性地描述了无线通信系统200的第二示例性实施方式。在所描述的实施方式中，无线通信系统200包括诸如基站205的用于为一个或多个用户设备210提供无线连通性的接入节点。例如，基站205(1)是用于用户设备210的服务基站，由箭头215指示。用户设备210从而可通过空中接口信道与服务基站205(1)建立无线通信链路。由用户设备210传送的信号还可在其它相邻基站处接收，例如基站205(2-3)，即使这些基站不是用户设备210的服务基站，如虚线箭头220、225指示。相邻基站205 (2-3)会尝试对从用户设备210接收的信号进行解码，并使用解码的信号以用于各种目的，例如位置确定。在所描述的实施方式中，用户设备210通过空中接口传送诸如导频信号或探测参考信号的参考信号。参考信号具有预定格式，从而基站205能够对信号进行解码，并使用解码信息以确定相对于用于同步基站205的操作的参考信号的时间延迟。在一个实施方式中，用户设备210可通过空中接口在分配给参考信号传输的信道上传送恒包络零自相关(CAZAC)序列。例如，用户设备210可使用根序列的循环移位来产生探测参考信号序列Ssks:
权利要求
1.种方法，包括: 从由第一基站接收的信号移除至少一个第一参考信号以形成修改的信号，其中信号包括由第一基站提供服务的第一用户设备所传送的所述至少一个第一参考信号和由第二基站提供服务的第二用户设备所传送的至少一个第二参考信号的重叠； 从修改的信号提取出所述至少一个第二参考信号；以及 使用所述至少一个提取的第二参考信号，确定所述第二用户设备和第一基站之间的定时延迟。
2.据权利要求1所述的方法，其中从信号移除所述至少一个第一参考信号包括:使用时域滤波器对来自信号的所述至少一个第一参考信号进行滤波，以及从由第一基站接收的信号减去所述至少一个经滤波的第一参考信号，并且其中从信号移除所述至少一个第一参考信号包括:从由第一基站接收的信号的延迟版本减去所述至少一个第一参考信号，并且其中从修改的信号减去所述至少一个第二参考信号包括:使用时域滤波器对来自修改的信号的所述至少一个第二参考信号进行滤波。
3.据权利要求1所述的方法，其中确定定时延迟包括:将所述至少一个参考信号的到达时间与由第一和第二基站使用的参考时间进行比较，并且其中确定定时延迟包括:累积通过多个子帧接收的多个提取的第二参考信号，并使用累积的多个提取的第二参考信号来执行定时偏移估计。
4.据权利要求1所述的方法，包括将指示定时延迟的信息提供给移动位置中心，从而移动位置中心能够确定用户设备、第一基站、第二基站和至少一个第三基站之间的多个相对定时延迟，并且其中移动位置中心能够使用多个相对定时延迟对用户设备的位置进行三角测量。
5.据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第一参考信号和所述至少一个第二参考信号是由循环移位根序列形成的探测参考信号。
6.种方法，包括: 使用由第一基站接收的至少一个第一信道的至少一个估计值来修改由第一基站接收的信号，其中所述信号包括由第一基站提供服务的第一用户设备所传送的所述至少一个第一信道和由第二基站提供服务的第二用户设备所传送的至少一个第二信道的重叠； 从修改的信号提取出所述至少一个第二信道；以及 使用所述至少一个提取的第二信道，确定所述第二用户设备和第一基站之间的定时延迟。
7.据权利要求6所述的方法，包括通过使用时域滤波器对所述至少一个第一信道进行滤波，确定所述至少一个第一信道的所述至少一个估计值，并且其中提取所述至少一个第二信道包括:使用时域滤波器对修改的信号进行滤波，并且其中对修改的信号进行滤波包括:对修改的信号进行滤波以移除由第二基站提供服务的其它用户设备所传送的信道。
8.据权利要求6所述的方法，其中确定定时延迟包括:将与所述至少一个第一信道相关联的到达时间与由第一 和第二基站使用的参考时间进行比较，并且其中确定定时延迟包括:累积与通过多个子帧接收的多个第二信道相关联的能量，并使用累积的能量执行定时偏移估计。
9.据权利要求6所述的方法，包括将指示定时延迟的信息提供给移动位置中心，从而移动位置中心能够确定用户设备、第一基站、第二基站和至少一个第三基站之间的多个相对定时延迟，并且其中移动位置中心能够使用多个相对定时延迟对用户设备的位置进行三角测量。
10.据权利要求6所述的方法，其中所述至少一个第一信道和所述至少一个第二信道输送由循环移位根序列形 成的探测参考信号。
全文摘要
本发明提供一种干扰消除的方法。该方法的实施方式可包括从由第一基站接收的信号移除一个或多个第一参考信号以形成修改的信号。该信号包括由第一基站提供服务的第一用户设备所传送的第一参考信号和由第二基站提供服务的第二用户设备所传送的一个或多个第二参考信号的重叠。该方法还包括从修改的信号提取出第二参考信号，以及使用提取的第二参考信号确定第二用户设备和第一基站之间的定时延迟。
文档编号H04J11/00GK103098379SQ201180040541
公开日2013年5月8日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年6月22日
发明者F-C·程, R·达 申请人:阿尔卡特朗讯公司