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使用较强路径追踪对基于往返时间(RTT)的定位的信令

文献发布时间:2023-06-19 12:19:35


使用较强路径追踪对基于往返时间(RTT)的定位的信令

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年1月21日提交的、题为“SIGNALING FOR ROUND TRIP TIME(RTT)-BASED POSITIONING USING STRONG PATH TRACKING”的希腊专利申请号20190100039和2020年1月17日提交的、题为“SIGNALING FOR ROUND TRIP TIME(RTT)BASEDPOSITIONING USING STRONGER PATH TRACKING”的美国非临时专利申请号16/746,508的优先权,这些专利中的每一个都被转让给本受让人,并且通过引用将其全部内容明确地并入本文。

技术领域

本文所描述的各个方面大体上涉及无线通信系统,更具体地,涉及对于无线网络(例如在新无线电(NR)中)使用较强路径追踪对基于往返时间(RTT)的定位的信令。

背景技术

无线通信系统已经过多代发展,包括第一代模拟无线电话服务(1G)、第二代(2G)数字无线电话服务(包括临时2.5G和2.75G网络)、第三代(3G)高速数据、支持互联网的无线服务和第四代(4G)服务(例如,长期演进(LTE)或WiMax)。目前有许多不同类型的正在使用中的无线通信系统,包括蜂窝和个人通信服务(PCS)系统。已知的蜂窝系统的示例包括蜂窝模拟高级移动电话系统(AMPS)和基于码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动接入系统(GSM)的TDMA变体等的数字蜂窝系统。

被称为新无线电(NR)的第五代(5G)移动标准要求更高的数据传输速度、更多的连接数量和更好的覆盖范围以及其他改进。根据下一代移动网络联盟的说法,5G标准旨在为数以万计的用户中的每一个提供每秒数十兆比特的数据速率,为办公室楼层的数十名员工提供每秒1吉比特的数据速率。为了支持大型传感器部署,应该支持数十万个同时连接。因此,与当前的4G标准相比,5G移动通信的频谱效率应该得到显著提高。此外,与当前标准相比,应提高信令效率并大幅减少延迟。

一些无线通信网络(例如5G)支持在极高甚至极高频(EHF)频带(例如毫米波(mmW)频带,通常波长为1mm至10mm,或30到300GHz)处操作。这些极高的频率可以支持非常高的吞吐量,例如高达每秒6吉比特(Gbps)。

为了支持地面无线网络中的位置估计,移动设备可以被配置为测量和报告从两个或更多网络节点(例如,不同基站或属于同一基站的不同发送点(例如,天线))接收的参考RF信号之间的观察到的到达时间差(OTDOA)或参考信号定时差(RSTD)。移动设备还可以被配置为报告RF信号的到达时间(ToA)。

利用OTDOA,当移动设备报告来自两个网络节点的RF信号之间的到达时间差(TDOA)时,就知道移动设备的位置位于以两个网络节点的位置为焦点的双曲线上。测量多对网络节点之间的TDOA允许将移动设备的位置作为双曲线的交点进行求解。

往返时间(RTT)是用于确定移动设备的位置的另一种技术。RTT是双向消息传递技术(从网络节点到移动设备,以及从移动设备到网络节点),移动设备和网络节点都向定位实体(例如位置服务器或位置管理功能(LMF))报告其接收到发送(Rx-Tx)时间差,该定位实体计算移动设备的位置。这允许计算移动设备和网络节点之间的往返飞行时间。然后知道移动设备的位置位于以网络节点的位置为中心的圆上。利用多个网络节点报告RTT允许定位实体将移动设备的位置求解为圆的交点。

发明内容

本发明内容标识了一些示例方面的特征,并且并非是对所公开主题的排他性或穷尽性的描述。特征或方面是否包括在本发明内容中或从本发明内容中省略并不旨在指示这些特征的相对重要性。描述了附加特征和方面,并且在阅读以下详细描述并查看构成其一部分的附图后,这些特征和方面对本领域技术人员来说将变得显而易见。

根据本文所公开的各个方面,至少一个方面包括一种由用户设备(UE)执行的方法,该方法包括:从一个或多个发送-接收点(TRP)接收一个或多个下行链路参考信号(DLRS);向一个或多个TRP发送一个或多个上行链路参考信号(UL RS);生成用于一个或多个TRP的测量报告;以及发送该测量报告,其中该测量报告对于一个或多个TRP中的至少一个TRP包括该至少一个TRP的UE时间差和偏移,其中该UE时间差为UL RS到至少一个TRP的UE发送时间与最早接收时间的差,该最早接收时间表示来自该至少一个TRP的DL RS的最早路径的在UE处的到达时间(TOA),并且其中该偏移是表示来自该至少一个TRP的DL RS的较强路径的在UE处的TOA的较强接收时间与该最早接收时间的差。

根据本文所公开的各个方面,至少一个方面包括由发送-接收点(TRP)执行的方法,该方法包括:向用户设备(UE)发送下行链路参考信号(DL RS);接收对应于DL RS的上行链路参考信号(UL RS);接收来自UE的测量报告,该测量报告包括UE时间差和TRP的偏移,其中该UE时间差是UL RS到TRP的UE发送时间与最早接收时间的差,该最早接收时间表示来自该TRP的DL RS的最早路径的在UE处的到达时间(TOA),并且其中偏移是表示来自该TRP的DLRS的较强路径的在UE处的TOA的较强接收时间与该最早接收时间的差。

根据本文所公开的各个方面,至少一个方面包括一种用户设备(UE),包括:收发器、存储器、以及可通信地耦合到该收发器和存储器的处理器,该处理器被配置为:从一个或多个发送接收点(TRP)接收一个或多个下行链路参考信号(DL RS);向一个或多个TRP发送一个或多个上行链路参考信号(UL RS);生成用于一个或多个TRP的测量报告;以及发送该测量报告,其中该测量报告对于一个或多个TRP中的至少一个TRP包括该至少一个TRP的UE时间差和偏移,其中该UE时间差为UL RS到至少一个TRP的UE发送时间与最早接收时间的差,该最早接收时间表示来自该至少一个TRP的DL RS的最早路径的在UE处的到达时间(TOA),并且其中偏移是表示来自该至少一个TRP的DL RS的较强路径的在UE处的TOA的较强接收时间与该最早接收时间的差。

根据本文所公开的各个方面,至少一个方面包括发送-接收点(TRP),其包括:收发器;存储器;以及可通信地耦合到该收发器和存储器的处理器,该处理器被配置为:向用户设备(UE)发送下行链路参考信号(DL RS);接收对应于DL RS的上行参考信号(UL RS);接收来自UE的测量报告,该测量报告包括UE时间差和TRP的偏移,其中该UE时间差是UL RS到TRP的UE发送时间与最早接收时间的差,该最早接收时间表示来自该TRP的DL RS的最早路径的在UE处的到达时间(TOA),并且其中偏移是表示来自该TRP的DL RS的较强路径的在UE处的TOA的较强接收时间与该最早接收时间的差。

根据本文所公开的各个方面,至少一个方面包括一种用户设备(UE),其包括:用于从一个或多个发送-接收点(TRP)接收一个或多个下行链路参考信号(DL RS)的部件;用于向一个或多个TRP发送一个或多个上行链路参考信号(UL RS)的部件;用于生成用于一个或多个TRP的测量报告的部件;以及用于发送该测量报告的部件,其中该测量报告对于一个或多个TRP中的至少一个TRP包括该至少一个TRP的UE时间差和偏移,其中该UE时间差为UL RS到至少一个TRP的UE发送时间与最早接收时间的差,该最早接收时间表示来自该至少一个TRP的DL RS的最早路径的在UE处的到达时间(TOA),并且其中偏移是表示来自该至少一个TRP的DL RS的较强路径的在UE处的TOA的较强接收时间与该最早接收时间的差。

根据本文所公开的各个方面,至少一个方面包括发送-接收点(TRP),其包括:用于在T1向用户设备(UE)发送下行链路参考信号(DL RS)的部件;用于接收对应于DL RS的上行链路参考信号(UL RS)的部件;以及用于接收来自UE的测量报告的部件,该测量报告包括UE时间差和TRP的偏移,其中UE时间差是UL RS到TRP的UE发送时间与最早接收时间的差,该最早接收时间表示从来自该TRP的DL RS的最早路径的在UE处的到达时间(TOA),并且其中偏移是表示来自该TRP的DL RS的较强路径的在UE处的TOA的较强接收时间与该最早接收时间的差。

基于附图和详细描述,与本文所公开的各方面相关联的其他目的和优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

附图说明

提供附图是为了帮助描述所公开主题的一个或多个方面的示例,并且仅用于说明示例而不是对其进行限制:

图1示出了根据本公开的一个或多个方面的示例性无线通信系统;

图2A和2B示出了根据本公开的一个或多个方面的示例无线网络结构;

图3A到3C是根据本公开的一个或多个方面的可分别用于UE、TRP和网络实体中并且被配置为支持通信的组件的多个示例方面的简化框图;

图4示出了根据本公开的一个或多个方面的用于通过多RTT程序来确定UE的位置的场景;

图5示出了用于确定小区之间的往返时间(RTT)的传统技术的时序图;

图6示出了UE报告多个小区的测量报告的场景;

图7示出了根据本公开的一个方面的用于确定小区和UE之间的RTT的示例性时序图;

图8示出了根据本公开的一个方面的由UE执行的用于测量报告的示例性方法;

图9示出了根据本公开的一个方面的由UE执行以测量来自小区的下行链路参考信号的示例过程;

图10示出了根据本公开的一个方面的由UE执行以向小区发送上行链路参考信号的示例过程;

图11示出了根据本公开的一个方面的由UE执行以生成测量报告的示例过程;

图12示出了根据本公开的一个方面的由小区执行的用于确定小区与UE之间的RTT的示例性方法;

图13和14示出了根据本公开的各方面的示例性方法。

图15和16是如本文所教导的被配置为支持定位和通信的设备的几个示例方面的其他简化框图。

具体实施方式

本公开的各方面在以下描述内容和针对出于说明目的而提供的各种示例的相关附图中提供。可在不脱离本公开的范围的情况下设计替代方面。此外,本公开的公知元件将不再详细描述或将被省略以免混淆本公开的相关细节。

本文中使用的词语“示例性”和/或“示例”表示“作为示例、示例或说明”。在此描述为“示例性”和/或“示例”的任何方面不一定被解释为比其他方面更优选或更有优势。同样,术语“本公开的各方面”并不要求本公开的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。

本领域技术人员将理解,以下描述的信息和信号可以使用多种不同技术和科技中的任一种来表示。例如,在以下描述中可能被引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示,这部分取决于特定的应用,部分取决于所需的设计,部分取决于相应的技术等。

此外,可以根据要由例如计算设备的元件执行的动作序列来描述各个方面。本领域技术人员将认识到,本文所描述的各种动作可由特定电路(例如,专用集成电路(ASIC))、由一个或多个处理器执行的程序指令、或由两者的组合来执行。另外,本文所描述的这些动作序列可以被认为完全体现在任何形式的非暂态计算机可读介质中,该非暂态计算机可读介质具有存储在其上的相应的计算机指令集,这些计算机指令在执行时将导致或指示相关联的设备的处理器来执行这里描述的功能。这些计算机指令集在经执行时将使得相关联的处理器执行本文所描述的功能。因此,本文所描述的各个方面可以以若干不同的形式来体现,所有这些形式都被设想在所要求保护的主题的范围内。此外,对于本文中所描述的每个方面,任何这样的方面的相应形式在此可以被描述为例如“逻辑配置为”执行所描述的动作。

如本文中所使用,除非另外指出,否则术语“用户设备”(UE)和“基站”并不旨在是特定的或以其他方式受限于任何特定无线电接入技术(RAT)。通常,UE可以是由用户使用以经由无线通信网络进行通信的任何无线通讯设备(例如,移动电话、路由器、平板电脑、膝上型电脑、跟踪设备、可穿戴设备(例如,智能手表、眼镜、增强现实(AR)/虚拟现实(VR)耳机等)、交通工具(例如,汽车、摩托车、自行车等)、物联网(IoT)设备等)。UE可以是移动的或可以是(例如,在某些时间)是静止的,并且可与无线电接入网(RAN)通信。如本文所使用的,术语“UE”可互换地称为“接入终端”或“AT”、“客户端设备”、“无线设备”、“订户设备”、“订户终端”、“订户站”、“用户终端”或UT、“移动终端”、“移动站”或其变体。通常,UE可通过RAN与核心网络通信,并且通过核心网络,UE可与诸如互联网之类的外部网络以及与其他UE连接。当然,对于UE来说,连接至核心网络和/或互联网的其他机制也是可能的,诸如通过有线接入网、无线局域网(WLAN)(例如,基于IEEE 802.11等)等等。

基站可以根据若干RAT之一与UE通信地操作,这取决于它部署在其中的网络,并且可替代地称为接入点(AP)、网络节点、节点B、演进节点B(eNB)、新无线电(NR)节点B(也称为gNB或gNodeB)等。另外,在一些系统中基站可以仅提供边缘节点信令功能,而在其他系统中其可提供额外的控制和/或网络管理功能。UE可以通过其向基站发送信号的通信链路被称为上行链路(UL)信道(例如,反向业务信道、反向控制信道、接入信道等)。基站可以通过其向UE发送信号的通信链路被称为下行链路(DL)或前向链路信道(例如,寻呼信道、控制信道、广播信道、前向业务信道等)。如本文中所使用,术语业务信道(TCH)可以指UL/反向或DL/前向业务信道。

术语“基站”可以指单个物理发送-接收点(TRP)或可位于或不位于同一位置的多个物理TRP。例如,在术语“基站”指单个物理TRP的情况下,物理TRP可以是与基站的小区相对应的基站的天线。在术语“基站”指多个位于同一位置的物理TRP的情况下,物理TRP可以是基站的天线阵列(例如,在多输入多输出(MIMO)系统中或在基站采用波束成形的情况下)。在术语“基站”指多个不位于同一位置的物理TRP的情况下,物理TRP可以是分布式天线系统(DAS)(通过传输介质连接到公共源的空间分离天线的网络)或远程无线电头端(RRH)(连接至服务基站的远程基站)。可替代地,不位于同一位置的物理TRP可以是从UE接收测量报告的服务基站和UE正在测量其参考RF信号的相邻基站。如本文中所使用的,由于TRP是基站发送和接收无线信号的点,因此对从基站的发送或在基站处的接收应理解为指基站的特定TRP。

“RF信号”包括给定频率的电磁波,该电磁波发送信息通过发射器和接收器之间的空间。如本文中所使用的,发射器可向接收器发射单个“RF信号”或多个“RF信号”。然而,由于RF信号通过多路径信道的传播特性,接收器可接收对应于每一发射RF信号的多个“RF信号”。在发射器与接收器之间的不同路径上的同一发射RF信号可被称为“多路径”RF信号。

根据各种方面,图1示出了示例性无线通信系统100。无线通信系统100(其也可被称为无线广域网(WWAN))可包括各种基站102及各种UE 104。基站102可包括宏小区基站(高功率蜂窝基站)和/或小型小区基站(低功率蜂窝基站)。在一个方面中,宏小区基站可包括其中无线通信系统100对应于LTE网络的eNB,或其中无线通信系统100对应于NR网络gNB,或两者的组合,而小型小区基站可包括毫微微小区、微微小区、微小区等。

基站102可以共同形成RAN,并通过回程链路122与核心网络170(例如,演进分组核心(EPC)或下一代核心(NGC))接口,并通过核心网络170到达一个或多个位置服务器172。除了其他功能以外,基站102还可以执行与以下一个或多个相关的功能:发送用户数据、无线电信道加密和解密、完整性保护、报头压缩、移动性控制功能(例如,切换、双连接)、小区间干扰协调、连接建立和释放、负载平衡、非接入层(NAS)消息的分发、NAS节点选择、同步、RAN共享、多媒体广播多播服务(MBMS)、用户和设备跟踪、RAN信息管理(RIM)、寻呼、定位和警告消息的传递。基站102可通过回程链路134直接地或间接地(例如,经由EPC/NGC)彼此通信,该回程链路可以是有线或无线的。

基站102可以与UE 104无线通信。基站102中的每一个可以为相应的地理覆盖区域110提供通信覆盖。在一个方面,一个或多个小区可由每个覆盖区域110中的基站102支持。“小区”是用于与基站通信的逻辑通信实体(例如,通过一些频率资源,称为载波频率、分量载波、载波、频带等),并且可以与用于区分通过相同或不同载波频率操作的小区的标识符(例如,物理小区标识符(PCID))、虚拟小区标识符(VCID))相关联。在一些情况下,可根据可以为不同类型UE提供接入的不同协议类型(例如,机器类型通信(MTC)、窄带IoT(NB-IoT)、增强型移动宽带(eMBB)或其他)来配置不同小区。由于小区由特定基站支持,因此根据上下文,术语“小区”可以指逻辑通信实体和支持它的基站中的任一者或两者。在一些情况下,术语“小区”也可以指基站的地理覆盖区域(例如,扇区),只要可以检测到载波频率并且该载波频率可用于在地理覆盖区域110的某些部分内进行通信即可。

虽然相邻的宏小区基站102地理覆盖区域110可以部分重叠(例如,在切换区域内),但地理覆盖区域110中的一些可能被更大的地理覆盖区域110基本重叠。例如,小型小区基站102’可具有基本上与一个或多个宏小区基站102的覆盖区域110重叠的覆盖区域110’。包括小型小区和宏小区两者的网络可被称为异构网络。异构网络还可以包括家庭eNB(HeNB),其可以向被称为封闭式用户组(CSG)的限制组提供服务。

基站102与UE 104之间的通信链路120可以包括从UE 104至基站102的UL(也称为反向链路)传输和/或从基站102至UE 104的下行链路(DL)(也称为前向链路)传输。通信链路120可使用包括空间复用、波束成形和/或发送分集的MIMO天线技术。通信链路120可以通过一个或多个载波频率。载波的分配对于DL和UL可以是不对称的(例如,分配给DL的载波可以比分配给UL的更多或更少)。

无线通信系统100还可以包括无线局域网(WLAN)接入点(AP)150,其经由非许可频谱(例如,5GHz)中的通信链路154与WLAN站(STA)152通信。当在非许可频谱中通信时,WLANSTA 152和/或WLAN AP 150可在通信之前执行空闲信道评估(CCA)或先听后说(LBT)程序,以确定信道是否可用。

小型小区基站102’可在许可频谱和/或非许可频谱中操作。当在非许可频谱中操作时,小型小区基站102’可采用LTE或NR技术,并使用与由WLAN AP 150使用的相同的5GHz非许可频谱。在非许可频谱中使用LTE/5G的小型小区基站102’可以提升对接入网络的覆盖和/或增加接入网络的容量。非许可频谱中的NR可称为NR-U。非许可频谱中的LTE可称为LTE-U、许可辅助接入(LAA)或MulteFire。

无线通信系统100还可以包括毫米波(mmW)基站180,其可在mmW频率和/或近mmW频率下操作,与UE 182通信。极高频(EHF)为电磁频谱中的RF的一部分。EHF的范围为30GHz至300GHz,波长在1毫米与10毫米之间。该频带中的无线电波可称为毫米波。近mmW可向下延伸至3GHz的频率,具有100毫米。超高频(SHF)频带延伸至3GHz与30GHz之间,其也称为厘米波。使用mmW/近mmW无线电频带的通信具有高路径损耗和相对短的距离。mmW基站180和UE 182可以通过mmW通信链路184利用波束成形(发射和/或接收)来补偿极高路径损耗及短距离。此外,应当理解,在可替代配置中,一个或多个基站102也可以使用mmW或近mmW和波束成形来发射。因此,应当理解,前述说明仅为示例,并且不应被解释为限制本文所公开的各个方面。

发射波束成形是一种在特定方向上聚焦RF信号的技术。传统上,当网络节点(例如,基站)广播RF信号时,其在所有方向上(全方位)广播信号。利用发射波束成形,网络节点确定给定目标设备(例如,UE)(相对于发射网络节点)的位置,并在该特定方向上投射更强的下行链路RF信号,从而为接收设备提供更快(就数据速率而言)且更强的RF信号。为了在发射时改变RF信号的方向,网络节点可以在正在广播RF信号的一个或多个发射器中的每一个处控制RF信号的相位和相对振幅。例如,网络节点可以使用天线阵列(称为“相控阵列”或“天线阵列”),该天线阵列产生RF波束,可以被“引导”指向不同的方向,而不实际移动天线。具体而言,来自发射器的RF电流以正确的相位关系被馈送至各个天线,使得来自单独天线的无线电波能够加在一起以增加在期望方向上的辐射,同时抵消以抑制在不期望的方向上的辐射。

发射波束可以是准共置的(quasi-collocated),这意味着发射波束对接收器(例如,UE)而言看似具有相同参数,而不考虑网络节点本身的发射天线是否物理共置。在NR中,存在四种类型的准共置(QCL)关系。具体而言,给定类型的QCL关系意味着可以从关于源波束上的源参考RF信号的信息中导出关于第二波束上的第二参考RF信号的某些参数。因此,若源参考RF信号为QCL类型A,则接收器可使用源参考RF信号来估计在同一信道上发射的第二参考RF信号的多普勒(Doppler)频移、多普勒扩展、平均延迟和延迟扩展。若源参考RF信号为QCL类型B,则接收器可使用源参考RF信号来估计在同一信道上发射的第二参考RF信号的多普勒频移和多普勒扩展。因此,若源参考RF信号为QCL类型C,则接收器可使用源参考RF信号来估计在同一信道上发射的第二参考RF信号的多普勒频移和平均延迟。若源参考RF信号为QCL类型D,则接收器可使用源参考RF信号来估计在同一信道上发射的第二参考RF信号的空间接收参数。

在接收波束成形中,接收器使用接收波束来放大在给定信道上检测到的RF信号。例如,接收器可以在特定方向上增加增益设置和/或调整天线阵列的相位设置,以放大从该方向接收到的RF信号(例如,增加RF信号的增益水平)。因此,当接收器被称为在某一方向上波束成形时,其意味着在该方向上的波束增益相对于沿其他方向的波束增益更高,或与可用于接收器的所有其他接收波束在该方向上的波束增益相比,在该方向上的波束增益最高。这产生从该方向接收到的RF信号的更强的接收信号强度(例如,参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ)、信号干扰噪声比(SINR)等)。

接收波束可以是空间相关的。空间关系意味着可以从关于用于第一参考信号的接收波束的信息中得出用于第二参考信号的发射波束的参数。举例而言,UE可使用特定接收波束从基站接收参考下行链路参考信号(例如,同步信号块(SSB))。然后,UE可以基于接收波束的参数形成用于向该基站发送上行链路参考信号(例如,探测参考信号(SRS))的发射波束。

应注意,“下行链路”波束可以是发射波束或接收波束,这取决于形成其的实体。例如,如果基站正在形成下行链路波束以向UE发射参考信号,则下行链路波束为发射波束。然而,如果UE正在形成下行链路波束,则该下行链路波束是用以接收下行链路参考信号的接收波束。类似地,“上行链路”波束可以是发射波束或接收波束,这取决于形成其的实体。例如,如果基站正在形成上行链路波束,则该上行链路波束为上行链路接收波束,并且如果UE正在形成上行链路波束,则该上行链路波束为上行链路发射波束。

在5G中,无线节点(例如,基站102/180、UE 104/182)工作的频谱被划分为多个频率范围:FR1(从450至6000MHz)、FR2(从24250至52600MHz)、FR3(高于52600MHz)和FR4(在FR1与FR2之间)。在诸如5G的多载波系统中,其中一个载波频率被称为“主载波”或“锚载波”或“主服务小区”或“PCell”,并且剩余载波频率被称为“辅载波”或“辅服务小区”或“SCell”。在载波聚合中,锚载波是在由UE 104/182使用的主频率(例如,FR1)上操作的载波,并且是其中UE 104/182执行初始无线电资源控制(RRC)连接建立程序或启动RRC连接重建过程的小区。主载波承载所有常见控制信道和UE特定控制信道,并且可以是许可频率中的载波(但这种情况并非始终如此)。辅载波是在第二频率(例如,FR2)上操作的载波,一旦在UE 104与锚载波之间建立RRC连接即可配置辅载波,并且可用于提供额外的无线电资源。在一些情况下,辅载波可以是非许可频率中的载波。辅载波可仅包含必要的信令信息和信号,例如那些特定于UE的信令信息和信号可以不存在于辅载波中,因为主要上行链路载波与主要下行链路载波两者通常是特定于UE的。这意味着小区中的不同UE 104/182可具有不同下行链路主载波。相同情况也适用于上行链路主载波。网络能够随时改变任何UE104/182的主载波。例如,这样做是为了平衡不同载波上的负载。由于“服务小区”(无论是PCell还是SCell)对应于载波频率/分量载波(一些基站正在通过其通信),因此术语“小区”、“服务小区”、“分量载波”、“载波频率”等可互换地使用。

例如,仍然参考图1,宏小区基站102使用的频率之一可以是锚载波(或“PCell”),并且宏小区基站102和/或mmW基站180使用的其他频率可是以辅载波(“SCells”)。多个载波的同时发送和/或接收使得UE 104/182能够显著地提高其数据发送和/或接收速率。例如,与单个20MHz载波所获得的数据速率相比,多载波系统中的两个20MHz聚合载波在理论上将导致数据速率的两倍增加(即,40MHz)。

无线通信系统100还可以包括一个或多个UE(例如UE 190),其经由一个或多个设备到设备(D2D)对等(P2P)链路间接连接到一个或多个通信网络。在示例1中,UE 190具有:连接至基板102之一的UE 104之一的D2D P2P链路192(例如,UE 190可以通过该链路间接获得蜂窝连接);以及与连接到WLAN AP 150的WLAN STA 152的D2D P2P链路194(UE 190可以通过该链路间接获得基于WLAN的互联网连接)。在一个示例中,D2D P2P链路192和194可以由任何众所周知的D2D RAT(例如LTE Direct(LTE-D)、WiFi Direct(WiFi-D)、

无线通信系统100还可以包括UE 164,其可以通过通信链路120与宏小区基站102通信和/或通过mmW通信链路184与mmW基站180通信。例如,宏小区基站102可以支持用于UE164的PCell和一个或多个SCell,并且mmW基站180可以支持用于UE 164的一个或多个SCell。

根据各个方面,图2A示出了示例无线网络结构200。例如,NGC 210(也称为“5GC”)可以在功能上被视为控制平面功能214(例如,UE注册、认证、网络访问、网关选择等)和用户平面功能212(例如,UE网关功能、对数据网络的访问、IP路由等),其协同操作以形成核心网络。用户平面接口(NG-U)213和控制平面接口(NG-C)215将gNB 222连接到NGC 210,特别是连接到控制平面功能214和用户平面功能212。在附加配置中,也可以经由至控制平面功能214的NG-C 215以及至用户平面功能212的NG-U 213来将eNB 224连接到NGC 210。此外,eNB224可以经由回程连接223直接与gNB 222通信。在一些配置中,新RAN 220可以仅具有一个或多个gNB 222,而其他配置包括eNB 224和gNB 222两者中的一个或多个。gNB 222或eNB224可以与UE 204(例如,图1中描绘的UE中的任一个)进行通信。另一个可选方面可以包括位置服务器230,其可以与NGC 210通信以对UE 204提供位置帮助。位置服务器230可以被实现为多个独立服务器(例如,物理上独立的服务器、单个服务器上的不同软件模块、分布在多个物理服务器上的不同软件模块等),或者每个都可以对应于单个服务器。位置服务器230可以被配置为支持UE 204的一个或多个位置服务,UE 204可以经由核心网络、NGC 210和/或经由互联网(未示出)连接到位置服务器230。此外,位置服务器230可以被集成到核心网络的组件中,或者替代地可以在核心网络的外部。

根据各个方面,图2B示出了另一个示例无线网络结构250。例如,NGC260(也称为“5GC”)可以在功能上被视为由接入和移动性管理功能(AMF)/用户平面功能(UPF)264提供的控制平面功能,以及由会话管理功能(SMF)262提供的用户平面功能,它们协同操作以形成核心网络(即,NGC 260)。用户平面接口263和控制平面接口265将eNB 224连接到NGC260,并且具体地分别连接到SMF 262和AMF/UPF 264。在附加配置中,还可以经由到AMF/UPF264的控制平面接口265和到SMF 262的用户平面接口263将gNB222连接到NGC 260。此外,eNB 224可以经由回程连接223直接与gNB 222通信,无论gNB是否直接连接到NGC 260。在一些配置中,新RAN 220可以仅具有一个或多个gNB 222,而其他配置包括eNB 224和gNB 222两者中的一个或多个。gNB 222或eNB 224可以与UE 204(例如,图1所示的任何UE)通信。新RAN 220的基站通过N2接口与AMF/UPF 264的AMF侧通信,并且通过N3接口与AMF/UPF 264的UPF侧通信。

AMF的功能包括注册管理、连接管理、可达性管理、移动性管理、合法拦截、UE 204和SMF 262之间会话管理(SM)消息的传输、用于路由SM消息的透明代理服务、访问认证和访问授权、在UE 204和短消息服务功能(SMSF)(未示出)之间的短消息服务(SMS)消息的传输,以及安全锚功能(SEAF)。AMF还与认证服务器功能(AUSF)(未示出)和UE 204交互,并且接收作为UE 204认证过程的结果而建立的中间密钥。在基于UMTS(通用移动电信系统)用户身份模块(USIM)的认证的情况下,AMF从AUSF检索安全材料。AMF的功能还包括安全环境管理(SCM)。SCM接收来自SEAF的密钥,其用以导出访问网络专用密钥。AMF的功能还包括用于管理服务的位置服务管理、在UE 204和位置管理功能(LMF)270之间以及在新RAN 220和LMF270之间的位置服务消息的传输、用于与EPS交互的演进分组系统(EPS)承载标识符分配、以及UE 20移动性事件通知。此外,AMF还支持非3GPP接入网络的功能。

UPF的功能包括充当RAT内/RAT间移动性的锚点(当适用时)、充当与数据网络互连的外部协议数据单元(PDU)会话点(未示出)、提供分组路由和转发、分组检查、用户平面策略规则执行(例如,门控、重定向、流量转向)、合法拦截(用户平面收集)、流量使用报告、用户平面的服务质量(QoS)处理(例如,UL/DL速率实施、DL中的反射QoS标记)、UL流量验证(服务数据流(SDF)到QoS流映射)、UL和DL中的传输级分组标记、DL分组缓冲和DL数据通知触发、以及向源RAN节点发送和转发一个或多个“结束标记”。

SMF 262的功能包括会话管理、UE互联网协议(IP)地址分配和管理、用户平面功能的选择和控制、在UPF处的流量转向配置以将流量路由到适当的目的地、控制部分策略实施和QoS、以及下行链路数据通知。SMF 262通过其与AMF/UPF 264的AMF侧通信的接口被称为N11接口。

另一个可选方面可以包括LMF 270,其可以与NGC 260通信以对UE 204提供位置帮助。LMF 270可以被实现为多个独立服务器(例如,物理上独立的服务器、单个服务器上的不同软件模块、分布在多个物理服务器上的不同软件模块等),或者每个都对应于单个服务器。LMF 270可以被配置为支持UE 204的一种或多种位置服务,UE 204可以经由核心网络、NGC 260和/或经由互联网(未示出)连接到LMF 270。

图3A、图3B和图3C示出了若干示例组件(由相应的框表示),其可以并入UE 302(其可对应于本文中所描述的任何UE)、TRP 304(其可对应于本文所描述的任何基站、gNB、eNB、小区等)和网络实体306(其可对应于或体现本文中所描述的任何网络功能,包括位置服务器230和LMF 270)中,以支持如本文所教导的文件传输操作。应当理解,这些组件可以以不同的实现方式在不同类型的装置中实现(例如,在ASIC中、在片上系统(SoC)中等等)。所示出的组件也可并入到通信系统中的其他装置中。例如,系统中的其他装置可包括与所描述的组件类似的组件以提供类似功能。此外,给定装置可包含这些组件中的一个或多个。例如,装置可包括多个收发器组件,使得该装置能够在多个载波上操作和/或经由不同技术进行通信。

UE 302和TRP 304分别包括无线广域网(WWAN)收发器310和350,其被配置为经由一个或多个无线通信网络(例如NR网络、LTE网络、GSM网络等,未示出)进行通信。WWAN收发器310和350可分别连接至一个或多个天线316和356,用于通过感兴趣的无线通信介质(例如,特定频谱中的某组时间/频率资源)经由至少一个指定RAT(例如,NR、LTE、GSM等)与其他网络节点(例如其他UE、接入点、基站(例如,eNB、gNB)等)进行通信。WWAN收发器310和350可被不同地配置为根据指定RAT分别用于发送和编码信号318和358(例如,消息、指示、信息等),并且相反地,分别用于接收和解码信号318和358(例如,消息、指示、信息、导频等)。具体而言,收发器310和350包括分别用于发送和编码信号318和358的一个或多个发射器314和354,以及分别用于接收和解码信号318和358的一个或多个接收器312和352。

至少在一些情况下,UE 302和TRP 304还分别包括无线局域网(WLAN)收发器320和360。WLAN收发器320和360可分别连接到一个或多个天线326和366,用于通过感兴趣的无线通信介质经由至少一个指定RAT(例如,WiFi、LTE-D、

在一些实施方式中,包括发射器和接收器的收发器电路可以包括集成设备(例如,实现为单个通信设备的发射器电路和接收器电路),在一些实施方式中可以包括单独的发射器设备和单独的接收器设备,或者可以在其他实施方式中以其他方式实现。在一个方面中,如本文所述,发射器可包括或耦接至诸如天线阵列的多个天线(例如,天线316、326、356和366),其允许各个装置执行发射“波束成形”。类似地,如本文所述,接收器可包括或耦接至诸如天线阵列的多个天线(例如,天线316、326、356和366),其允许各个装置执行接收波束成形。在一个方面中,发射器和接收器可共用相同的多个天线(例如,天线316、326、356和366),使得各个装置仅可在给定时间接收或发射,而不能同时接收或发射。装置302和/或304的无线通信设备(例如,收发器310和320和/或350和360中的一个或两个)还可以包括用于执行各种测量的网络监听模块(NLM)等。

至少在一些情况下,装置302和304还包括卫星定位系统(SPS)接收器330和370。SPS接收器330和370可分别连接至一个或多个天线336和376,分别用于接收SPS信号338和378,例如全球定位系统(GPS)信号、全球导航卫星系统(GLONASS)信号、伽利略信号、北斗信号、印度区域导航卫星系统(NAVIC)、准天顶卫星系统(QZSS)等。SPS接收器330和370可包括分别用于接收和处理SPS信号338和378的任何合适的硬件和/或软件。SPS接收器330和370从其他系统请求适当的信息和操作,并使用通过任何合适的SPS算法获得的测量值来执行确定装置302和304的位置所需的计算。

TRP 304和网络实体306各自包括至少一个网络接口380和390,用于与其他网络实体通信。例如,网络接口380和390(例如,一个或多个网络接入端口)可被配置为经由基于有线或无线回程连接与一个或多个网络实体通信。在一些方面,网络接口380和390可以被实现为被配置为支持基于有线或无线信号通信的收发器。这种通信可涉及例如发送和接收信息、参数或其他类型的信息。

装置302、304和306还包括可与本文所公开的操作结合使用的其他组件。UE 302包括实现处理系统332的处理器电路,用于提供与例如本文所公开的探测参考信号(SRS)发送相关的功能,并且用于提供其他处理功能。TRP 304包括处理系统384,用于提供与例如本文所公开的SRS配置和接收相关的功能,并且用于提供其他处理功能。网络实体306包括处理系统394,用于提供与例如本文所公开的SRS配置相关的功能,并且用于提供其他处理功能。在一方面,处理系统332、384和394可包括例如一个或多个通用处理器、多核处理器、ASIC、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件或处理电路。

装置302、304和306包括分别实现存储器组件340、386和396(例如,每个均包括存储器设备)的存储器电路,用于维护信息(例如,指示预留资源、阈值、参数等的信息)。在一些情况下,装置302、304和306可分别包括RTT测量报告组件342、388和398。RTT测量报告组件342、388和398可以分别是处理系统332、384和394的一部分或耦接至处理系统332、384和394的硬件电路,当其被执行时使装置302、304和306执行本文所描述的功能。可替代地,RTT测量报告组件342、388和398可以是分别储存在存储器组件340、386和396中的存储器模块(如图3A至图3C中所示),在由处理系统332、384和394执行时,使装置302、304和306执行本文所描述的功能。

UE 302可包括耦接至处理系统332的一个或多个传感器344,以提供运动和/或方向信息,其独立于从由WWAN收发器310、WLAN收发器320和/或SPS接收器330接收的信号得出的运动数据。举例来说,传感器344可包括加速度计(例如,微机电系统(MEMS)设备)、陀螺仪、地磁传感器(例如,罗盘)、高度计(例如,气压高度计)和/或任何其他类型的运动检测传感器。此外,传感器344可包括多个不同类型的设备并且组合其输出以便提供运动信息。举例而言,传感器344可使用多轴加速度计和方位传感器的组合以提供在2D和/或3D坐标系中计算位置的能力。

此外,UE 302包括用户接口346,用于向用户提供指示(例如,听觉和/或视觉指示)和/或用于接收用户输入(例如,在用户启动诸如键盘、触摸屏、麦克风等感测设备时)。尽管未示出,但装置304和306也可以包括用户接口。

更详细参考处理系统384,在下行链路中,可将来自网络实体306的IP分组提供至处理系统384。处理系统384可以实现RRC层、分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线电链路控制(RLC)层和媒体访问控制(MAC)层的功能。处理系统384可以提供与系统信息(例如,主信息块(MIB)、系统信息块(SIB))的广播、RRC连接控制(例如,RRC连接寻呼、RRC连接建立、RRC连接修改和RRC连接释放)、RAT间移动性以及用于UE测量报告的测量配置相关联的RRC层功能;与报头压缩/解压缩、安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)和切换支持功能相关联的PDCP层功能;与上层分组数据单元(PDU)的传输、通过ARQ的纠错、RLC服务数据单元(SDU)的级联、分段和重组、RLC数据PDU的重新分段以及RLC数据PDU的重新排序相关联的RLC层功能;以及与逻辑信道和传输信道之间的映射、调度信息报告、纠错、优先级处理和逻辑信道优先级相关联的MAC层功能。

发射器354和接收器352可实现与各种信号处理功能相关联的层-1功能。包括物理(PHY)层的层-1可以包括传输信道上的错误检测、传输信道的前向纠错(FEC)编码/解码、交织、速率匹配、到物理信道的映射、物理信道的调制/解调和MIMO天线处理。发射器354基于各种调制方案(例如,二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交调幅(M-QAM))来处理到信号星座的映射。然后可以将经编码和调制后的符号分成并行流。每个流可被映射到正交频分复用(OFDM)子载波,在时域和/或频域中与参考信号(例如,导频)复用,然后使用快速傅里叶逆变换(IFFT)组合在一起,以产生携带时域OFDM符号流的物理信道。OFDM流被空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器的信道估计可以被用于确定编码和调制方案以及用于空间处理。信道估计可以从UE 302发送的参考信号和/或信道条件反馈中得出。随后,可将每一空间流提供至一个或多个不同的天线356。发射器354可利用相应的空间流来调制RF载波以进行发送。

在UE 302,接收器312通过其相应的天线316接收信号。接收器312恢复被调制至RF载波上的信息,并将该信息提供给处理系统332。发射器314和接收器312实现与各种信号处理功能相关联的层-1功能。接收器312可对信息执行空间处理,以恢复以UE 302为目的地的任何空间流。如果多个空间流以UE 302为目的地,则其可以被接收器312组合为单个OFDM符号流。然后,接收器312使用快速傅立叶变换(FFT)将OFDM符号流从时域转换至频域。频域信号包括用于OFDM信号的每个子载波的单独的OFDM符号流。通过确定由TRP 304发送的最可能的信号星座点来恢复和解调每个子载波上的符号和参考信号。这些软决策可基于由信道估计器计算出的信道估计。然后对软决策进行解码和解交织,以恢复由TRP 304在物理信道上最初发送的数据和控制信号。接着将数据和控制信号提供给实现层-3和层-2功能的处理系统332。

在UL中,处理系统332提供在传输信道与逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩和控制信号处理,以恢复来自核心网络的IP分组。处理系统332还负责错误检测。

类似于结合由TRP 304进行的DL传输所描述的功能,处理系统332提供与系统信息(例如,MIB、SIB)获取、RRC连接和测量报告相关联的RRC层功能;与报头压缩/解压缩和安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)相关联的PDCP层功能;与上层PDU的传输、通过ARQ的纠错、RLC SDU的级联、分段和重组、RLC数据PDU的重新分段以及RLC数据PDU的重新排序相关联的RLC层功能;以及与逻辑信道和传输信道之间的映射、MAC SDU至传输块(TB)上的复用、MAC SDU从TB的解复用、调度信息报告、通过HARQ进行纠错、优先级处理和逻辑信道优先级相关联的MAC层功能。

发射器314可以使用由信道估计器从由TRP 304发送的参考信号或反馈中得出的信道估计来选择适当的编码和调制方案,并促进空间处理。可将由发射器314生成的空间流提供至不同的天线316。发射器314可利用相应的空间流来调制RF载波以进行发送。

在TRP 304处,以类似于结合UE 302处的接收器功能所描述的方式处理UL传输。接收器352通过其相应的天线356接收信号。接收器352恢复被调制到RF载波上的信息,并将该信息提供至处理系统384。

在UL中,处理系统384提供在传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理,以恢复来自UE 302的IP分组。可将来自处理系统384的IP分组提供至核心网络。处理系统384还负责错误检测。

为方便起见,装置302、304和/或306在图3A至图3C中示出为包括可根据本文所描述的各种示例进行配置的各种组件。然而,应当理解,所示出的框在不同设计中可以具有不同功能。

装置302、304和306的各个组件可分别通过数据总线334、382和392彼此通信。图3A至图3C的组件可以各种方式实现。在一些实现方式中,图3A至图3C的组件可在一个或多个电路中实现,例如一个或多个处理器和/或一个或多个ASIC(其可包以括一个或多个处理器)。此处,每个电路可以使用和/或结合至少一个存储器组件,用于储存由电路使用的信息或可执行代码以提供此功能。例如,由框310至346表示的功能中的一些或全部可由UE302的处理器和存储器组件实现(例如,通过执行适当的代码和/或通过处理器组件的适当配置)。类似地,由框350至388表示的功能中的一些或全部可由TRP 304的处理器和存储器组件实现(例如,通过执行适当的代码和/或通过处理器组件的适当配置)。此外,由框390至398表示的功能中的一些或全部可由网络实体306的处理器和存储器组件实现(例如,通过执行适当的代码和/或通过处理器组件的适当配置)。为简单起见,本文中将各种操作、动作和/或功能描述为“由UE”、“由基站””、由定位实体”等执行。然而,可以理解,这样的操作、动作和/或功能实际上可由UE、基站、定位实体等的特定组件或组件的组合来执行,例如处理系统332、384、394;收发器310、320、350和360;存储器组件340、386和396;RTT测量报告组件342、388和398等。

图4示出了根据本公开各方面的示例性无线通信系统400。在图4的示例中,UE 404(其可对应于本文所描述的任何UE)正试图计算其位置的估计,或协助另一实体(例如,基站或核心网络组件、另一UE、位置服务器、第三方应用等)来计算其位置的估计。UE 404可以使用RF信号和用于调制RF信号和交换信息分组的标准化协议与多个基站402-1、402-2和402-3(统称为基站402,其可以对应于本文所描述的基站中的任一个)进行无线通信。通过从交换的RF信号中提取不同类型的信息,并利用无线通信系统400的布局(即基站的位置、几何形状等),UE 404可以确定或协助确定其在预定义参考坐标系中的位置。在一方面,UE 404可以使用二维坐标系来指定其位置;然而,本文所公开的方面不限于此,并且如果需要额外的维度,也可以适用于使用三维坐标系确定位置。此外,虽然图4示出了一个UE 404和三个基站402,但是可以理解,可以有更多的UE 404和更多的基站402。

为了支持位置估计,基站402可以被配置为向其覆盖区域中的UE 404广播参考RF信号(例如,PRS、NRS、CRS、TRS、CSI-RS、PSS或SSS等),以使得UE 404能够测量这些参考RF信号的特性。例如,UE 404可以测量由至少三个不同基站402-1、402-2和402-3发送的特定参考RF信号(例如,PRS、NRS、CRS、CSI-RS等)的到达时间(ToA),并且可以使用RTT定位方法将这些ToA(和附加信息)报告回服务基站402或另一定位实体(例如,位置服务器230、LMF270)。

在一方面,虽然被描述为UE 404测量来自基站402的参考RF信号,但是UE 404可以测量来自基站402支持的多个TRP之一的参考RF信号。在UE 404测量由基站402支持的TRP发送的参考RF信号的情况下,由UE 404测量以执行RTT程序的至少两个其他参考RF信号将来自与第一基站402不同的基站402支持的TRP,并且在UE 404处可能具有良好的或不良的信号强度。

为了确定UE 404的位置(x,y),确定UE 404的位置的实体需要知道基站402的位置,其在参考坐标系中可以表示为(x

UE 404或相应的基站402可以确定UE 404和相应的基站402之间的距离410(d

一旦确定了每个距离410,UE 404、基站402或位置服务器(例如,位置服务器230、LMF 270)可以通过使用各种已知的几何技术,例如三边测量,来求解UE 404的位置(x,y)。从图4可以看出,UE 404的位置理想地位于三个半圆的公共交点处,每个半圆由半径d

在一些情况下,可以以定义了直线方向(例如,其可以在水平面或在三维中)或可能的方向范围(例如,对于来自基站402的位置的UE 404)的到达角(AoA)或离开角(AoD)的形式获得附加信息。在点(x,y)处或附近的两个方向的交点可以为UE 404提供另一个位置估计。

位置估计(例如,对于UE 404)可以通过其他名称来指代,例如位置估计、位置、方位、方位定位、定位等。位置估计可以是大地测量的,并且包括坐标(例如,纬度、经度和可能的高度),或者可以是城市的,并且包括街道地址、邮政地址或位置的一些其他口头描述。位置估计还可以相对于一些其他已知位置来定义,或者以绝对术语来定义(例如,使用纬度、经度和可能的高度)。位置估计可以包括预期误差或不确定性(例如,通过包括面积或体积,其中预期包括具有一些指定或默认置信度的位置)。

图5是示出了根据本公开各方面的在TRP 502(例如,本文所描述的基站、gNB、小区等中的任何一个)和UE 504(例如,本文所描述的UE中的任何一个)之间交换的RTT测量信号的示例性时序的示例性图500。在图5的示例中,TRP 502在时间T

为了识别由给定网络节点发送的RF信号(例如,RTT测量信号510)的ToA(例如,T2),接收器(例如,UE 504)首先联合处理信道上的所有资源元素(RE),其中发射器(例如,TRP 502)在该信道上发射RF信号,并且执行逆傅立叶变换以将接收到的RF信号转换到时域。将所接收到的RF信号转换到时域称为信道能量响应(CER)的估计。CER显示了信道上随时间变化的峰值,因此最早的“显著”峰值应该对应于RF信号的ToA。通常,接收器将使用与噪声相关的质量阈值来滤除虚假的局部峰值,从而可能正确识别信道上的显著峰值。例如,UE 504可以选择CER的最早局部最大值作为ToA估计,其比CER的中值高至少X分贝(dB)并且比信道上的主峰值低最大Y dB。接收器为来自每个发射器的每个RF信号确定CER,以便确定来自不同发射器的每个RF信号的ToA。

RTT响应信号520可以显示地包括时间T

其中c是光速。

注意,UE 504可以执行与多个TRP 502的RTT程序。然而,RTT程序不需要这些TRP502之间的同步。在多RTT定位程序中,基本程序在UE和多个TRP(例如,基站gNB、eNB、小区等)之间重复执行。基本程序如下:

1、gNB在时间T

2、DL RS在时间T

3、UE在时间T

4、UL RS在时间T

定位参考信号(PRS)是DL RS的示例,而探测参考信号(SRS)是UL RS的示例。在得知(T

在常规无线网络(例如,LTE)中,定义了E-CID(增强型小区ID)程序以确定UE位置。在此程序中,UE测量其周围环境并向网络提供测量报告。一份测量报告可包括多达32个TRP的测量结果。对于测得的TRP,测量结果包括:

·UE

·小区ID;

·用于DL测量(RRM测量,如果可用)的RSRP/RSRQ(参考信号接收功率/参考信号接收质量);

·UE认为DL测量有效的那个小区的帧的SFN(系统帧号)。

参数UE

在5G NR中,一个测量报告,且对于给定小区k(不仅仅是主小区),UE将包括:

·UE

·小区ID(或PRS ID)和SRS ID;

·服务小区的帧的SFN,其中所报告的测量是有效的;

·用于DL测量的RSRP/RSRQ。

例如,在图6的场景中,测量报告将包括多个小区(例如,服务gNB1和相邻gNB2)的UETimeDiff测量。

通常,UETimeDiff是最早路径上的信号的测量,即视线(LOS)信号。然而,最早路径不一定是最强路径。到达时间(TOA)估计精度取决于通过最短无线电路径(即,在第一信道抽头处或附近)接收的信号能量。在常规技术中,随后的信道抽头(例如,较强路径)的能量在TOA估计中保持未使用。可以根据本文公开的各个方面以各种方式确定较强路径。例如,较强路径可以是比最早路径强X dB(例如,20dB)的第一路径。替代地,较强路径可以是比最早路径强X dB(例如20dB)并且在给定时间窗口内的第一路径。在另一方面,较强路径可以是更强的第一路径,其是距离最早路径的TOA至少X纳秒(nsec)的最强的路径。在各种示例中,时间窗口可以至少是K/BW纳秒,其中K是整数(例如,1、2、3等)并且BW是PRS带宽或某个参考带宽。替代地,长度X纳秒可以与时间测量的报告粒度(例如,等于步长等)有关。

如果最早路径至少相对于正在发送的信号是嘈杂的,则上述常规技术可能是有问题的。例如,在上行链路传输中,UE可能是功率受限的。如果从UE到小区的直接路径是嘈杂的,则在服务或相邻TRP处检测LOS信号可能很困难(如果不是不可能的话)。在这种情况下,尝试测量最早路径的TOA会带来挑战。

为了解决与常规测量技术相关的这些问题,进行以下观测。首先,如上所述,在某些情况下,非直接路径(即较强路径)可能比直接路径更强。也就是说,随后的信道抽头的能量可能比第一信道抽头的能量更强。因此,对于从UE到TRP的上行链路传输,即使最早路径(即,直接路径)过于嘈杂,较强的非直接/非最早路径UL信号的强度可以使得上行链路传输可以被TRP可靠地检测到。如上所述,应当理解,可以以多种方式确定较强路径,并且在此提供的示例仅是说明性的,并不旨在限制本文所公开的各个方面。

第二观测是TRP对于下行链路传输通常不受功率限制。因此,即使直接路径对于来自UE的UL传输来说过于嘈杂,TRP也可以以足够的功率发送DL信号,从而在UE处可检测到最早路径。此外,较强的非直接路径也应该可在UE处检测到。UE可以计算最早路径和多个较强路径(或更一般地,一个较强路径)之间的差,即偏移。然而,应当理解,较强路径不一定限于是最强路径。

图7图示了示出确定所提出的“稳健RTT”程序的RTT的示例性步骤和时序的图。在多RTT定位程序中,基本程序在UE和多个gNB(更广泛地说,TRP)之间重复执行。稳健RTT程序如下:

1、gNB在T

2、UE同时测量DL RS的T

3、UE在T

4、gNB测量/估计T

定位参考信号(PRS)是DL RS的示例,而探测参考信号(SRS)是UL RS的示例。

如所见,UE报告了两个量——如在传统基线RTT程序中的UETimeDiff UE

然而,如果TRP没有检测到最早路径,或者最早路径太弱而不能可靠地检测到它的TOA,那么TRP可以如下从较强路径的TOAT

在等式(3)中,量(T

所提出的程序比确定RTT的常规基线RTT程序更稳健,因此在本文中称为“稳健RTT”程序。在稳健RTT程序中,上行链路上的测量更加稳健,因为TRP只需检测较强路径——它不必检测最早路径。当然,一个假设是较强的和最早的集群之间的差对于DL和UL(例如,如在TDD中)是相同的(或至少在测量容差内足够相似)。

下面列出了一些可以基于所提出的稳健RTT程序实施的选项。关于信令,UE可以默认和/或请求/指示报告偏移Δ

应当理解,可以使用基线和稳健RTT程序两者。使用一个还是另一个可取决于以下因素(不一定是详尽的选项):

·在路径损耗测量或功率控制命令中:

·如果UE在UL上功率受限(例如,处于或低于UL功率阈值),则可以使用稳健RTT程序。

·服务TRP可以在基线和稳健RTT程序之间切换,例如,对于任何非服务TRP:

·标志(例如,比特)可以用来通知哪个TRP遵循哪个程序(基线(追踪最早),稳健RTT(追踪更强));

·如果UL带宽小而DL带宽大,UE在DL上估计最早路径会更容易,但TRP在UL上估计最早路径将是困难的:

·当UL RS带宽小于或等于UL带宽阈值时,可以启动稳健RTT程序;

·如果TRP将UE配置为追踪比最早路径高X dB的信号(即,TRP配置SDT),则UE可以报告该信号的偏移Δ

·如果TRP向UE发送时序提前(TA)命令,并且UE被配置为使用稳健RTT,并且UL RS仅用于定位目的,并且没有其他UL信道与该UL RS资源相邻:

·则UE调整TA命令;

·否则,UE发送反馈参数(UETimeDiff、offset)而不调整TA命令;

·UE可以报告其是否能够进行TA调整或反馈或两者的能力;

·对于每个TRP,反馈参数(UETimeDiff、offset)的报告以相同的精度报告,例如相同的步长;

·UE对反馈参数(UETimeDiff、offset)进行联合编码,并报告一个编码量:

·例如,UE可以报告该量

UE

·然后TRP可以计算

请注意,等式(5)等价于等式(3)。此外,在一方面,任何阈值——SD阈值、SW阈值、UL功率阈值、UL带宽阈值——可以被预设和/或动态设置。

图8示出了由UE执行以用于提供测量报告的示例性方法800。在框810处,UE可以例如从服务TRP接收配置消息,该服务TRP向UE通知各种操作参数(下面进一步详细描述)。在框820处,UE可以从TRP中的一个或多个(例如,多个gNB)接收一个或多个下行链路参考信号(DL RS)。PRS是DL RS的示例。

图9示出了由UE执行以实现框820的示例过程。UE可以对从每个TRP接收的DL RS重复图9所示的过程。在框910处,UE可以测量DL RS的最早路径的到达时间(TOA)T

在框920处,UE可以确定是否要追踪较强路径。当满足以下任一或多个条件时,可以确定要追踪较强路径:

·UE被预先配置和/或动态配置(例如,通过在框810处接收的配置消息)以追踪较强路径;

·配置消息指示发送DL RS的TRP被配置为追踪UL RS的较强路径;

·UE发送的UL RS的带宽小于或等于UL带宽阈值;以及

·UE在UL传输上的功率受限为处于或低于UL功率阈值。

如果确定要追踪较强路径(来自框920的“是”分支),则在框930处,UE可以确定是否找到了较强路径。在一些示例中,较强路径将是更强的路径。正如术语“较强”所暗示的那样,较强路径比最早路径更强。但是,可能没有其他路径比最早路径产生更强的路径。因此,可以确定没有找到较强路径。在一方面,可以选择强度大于最早路径的第一非直接路径信号作为较强路径。

然而,由于等待很长时间来确定是否存在任何较强路径可能是不切实际的,因此UE可以在最早路径的强度阈值时间窗口内搜索较强路径。如果找到,则可以选择该信号作为较强路径。例如,可以选择在强度阈值窗口内找到的具有较大强度的第一非直接路径信号作为较强路径。替代地,可以选择强度阈值窗口内具有更大强度的最强非路径信号。如果在强度窗口阈值内没有找到这样的信号,则可以确定没有找到较强路径。强度窗口阈值可以在UE中预先配置和/或可以动态配置(例如,通过在框810处接收的配置消息)。

在一些情况下,可能希望强度差至少是某一水平,例如高XdB,称为强度差别阈限。因此,另一方面,为了使非直接路径信号被选为较强路径,它应该满足:

strength(T

其中SDT是强度差别阈限,其可以在UE中预先配置和/或可以动态配置(例如,通过在框810处接收的配置消息)。

同样,由于等待很长时间是不切实际的,因此可以组合强度差和强度窗口阈值。例如,可以选择在强度阈值窗口内找到的满足等式(5)的第一非直接路径信号作为较强路径。替代地,可以选择强度阈值窗口内满足等式(5)的最强非路径信号。如果在强度窗口阈值内没有找到这样的信号,则可以确定没有找到较强路径。

如果确定找到较强路径(来自框930的“是”分支),则在框940处,UE还可以测量DLRS的较强路径的TOA T

如果确定不追踪较强路径(来自框920的“否”分支)或未找到较强路径(来自框930的“否”分支),则不需要测量UE较强接收时间T

回过头来参考图8,在框830处,UE可以将一个或多个上行链路参考信号(UL RS)发送至多个DL RS的一个或多个TRP。SRS是UL RS的示例。每个UL RS可以在时间T

预期UE可以从服务TRP接收一个或多个时序提前(TA)命令,例如,在接收DL RS和发送UL RS之间。如果接收到这样的TA命令,则UE在帧中发送UL RS时可以或可以不调整TA命令。图10示出了由UE执行以实现框830的示例过程。UE可以对所发送的每个UL RS重复图10所示的过程。

在框1010处,UE可以确定是否例如从服务TRP接收到时序提前(TA)命令。例如,可以在DL RS的接收和UL RS的发送之间接收TA命令。即,可以在一个TRP的T

如果没有接收到TA命令(来自框1010的“否”分支),那么在框1040处,UE可以在没有时序调整的情况下发送UL RS。另一方面,如果接收到TA命令(来自框1010的“是”分支),则在框1020处,UE可以确定是否满足以下所有TA调整条件:

·追踪较强路径正在起作用;

·UL RS仅用于定位目的;以及

·不存在与UL RS资源邻近的其他UL信道。

如果不满足任何TA调整条件(来自框1020的“否”分支),则UE可以前进至框1040以发送UL RS而不调整UL RS的TA命令。例如,如果UL RS用于通信目的(例如,TRP可能想要确定在UL和DL信道中使用什么调制和编码方案(MCS)来与UE交换数据;TRP可能想要确定/调整由UE应用的时序提前量,以使得来自UE的UL信道与来自其他UE的UL信道对齐;TRP可能想要决定在与UE通信时使用什么数字参数集),然后,无论SRS是否也用于定位目的,UE可以应用TA命令而不调整SRS以及其他UL信道。

作为另一示例,如果有其他UL信道(例如,PUCCH、PUSCH等)与UL RS资源相邻,则不对UL RS调整TA命令,即UL RS以及其他UL信道根据TA命令而提前。这是因为如果将不同的TA应用于UL RS,则可能造成干扰。

然而,如果满足所有TA调整条件(来自框1020的“是”分支),则在框1030处,UE可以调整用于UL RS的TA命令。换句话说,可以不根据TA命令使SRS的发送提前。例如,可不对ULRS应用TA命令。接着,在1040处,可以发送调整后的UL RS。请注意,TA命令可以应用于其他UL传输而无需调整。

返回参考图8,在框840处,UE可以生成一个或多个TRP的测量报告。图11示出了由UE执行以实现框840的示例过程。UE可对于从每个TRP接收的DL RS重复图11所示的过程。对于TRP,在框1110处,UE可以计算用于TRP的UETimeDIFF UE

在1120处,可以确定是否追踪了DL RS的较强路径。如果确定追踪了较强路径(来自框1020的“是”分支),则在1130处,UE可以确定DL RS的偏移Δ

另一方面,如果确定稳健RTT方法不在起作用(来自框1120的“否”分支),则在1150处,UE可以将UETimeDIFF打包到测量报告中而不打包偏移。

返回参考图8,在框850处,UT可以发送测量报告。在一方面,测量报告可以被发送到服务TRP。没有必要在单个上行链路包中一起发送用于TRP的UETimeDiff和偏移。虽然这是可能的,但也有可能将用于TRP的UETimeDiff和偏移拆分在不同的上行链路包中。

图12示出了由TRP执行的示例性方法。在图中,(例如,基站、gNB、eNB等)确定UE和TRP之间的RTT。TRP可以是服务TRP或非服务TRP。在框1210处,TRP可以在TRP发送时间T

在框1230处,TRP可以从UE接收测量报告。测量可以包括UETimeDIFF UE

在一个方面,UETimeDiff和偏移可以作为单独量被打包在测量报告中。替代地,UETimeDiff和偏移可以作为联合编码的单个量被打包在测量报告中。

在框1240处,TRP可以基于TRP最早接收时间T

图13示出了根据本公开各方面的操作UE(例如,本文所描述的任何UE)的示例性方法1300。

在1310处,UE从一个或多个TRP(例如,本文所描述的基站的任何TRP)接收一个或多个DL RS,例如,如在图8的820处。在一方面中,操作1310可以由接收器312、处理系统332、存储器组件340、RTT测量报告组件342来执行,其中的任何一个或所有可以被认为是用于执行该操作的部件。

在1320处,UE向一个或多个TRP发送一个或多个UL RS,例如,如在图8的830处。在一方面中,操作1320可由发射器314、处理系统332、存储器组件340、RTT测量报告组件342执行,其中的任何一个或所有可被认为是用于执行该操作的部件。

在1330处,UE生成用于一个或多个TRP的测量报告,例如,如在图8的840处。在一方面中,操作1330可由WWAN收发器310、处理系统332、存储器组件340、RTT测量报告组件342执行,其中的任何一个或所有可被认为是用于执行该操作的部件。

在1340处,UE发送测量报告,例如,如在图8的850处。在一方面中,操作1340可由发射器314、处理系统332、存储器组件340、RTT测量报告组件342执行,其中的任何一个或所有可被认为是用于执行该操作的部件。

在一方面中,对于一个或多个TRP中的至少一个TRP,测量报告包括至少一个TRP的UE时间差和偏移。UE时间差是UL RS到至少一个TRP的UE发送时间与最早接收时间的差,其中最早接收时间是表示来自至少一个TRP的DL RS的最早路径的在UE处的到达时间(TOA)。偏移是表示来自至少一个TRP的DL RS的较强路径的在UE处的TOA的较强接收时间与最早接收时间的差。

图14示出了根据本公开各方面的操作TR(例如,本文描述的任何基站的TRP)的示例性方法1400。

在1410处,TRP在T

在1420处,TRP接收对应于DL RS的UL RS,例如,如在图12的1220处。在一方面中,操作1420可以由接收器352、处理系统384、存储器组件386、RTT测量报告组件388来执行,其中的任何一个或所有可以被认为是用于执行该操作的部件。

在1430处,TRP从UE接收测量报告,例如,如在图12的1230处。在一方面中,操作1430可以由接收器352、处理系统384、存储器组件386、RTT测量报告组件388来执行,其中的任何一个或所有可以被认为是用于执行该操作的部件。

在一方面中,测量报告包括TRP的UE时间差和偏移。UE时间差是UL RS到TRP的UE发送时间与表示来自TRP的DL RS的最早路径的UE处的到达时间(TOA)的最早接收时间的差。偏移是表示来自TRP的DL RS的较强路径的在UE处的TOA的较强接收时间与最早接收时间的差。

图15示出了可以用作TRP的示例网络节点装置1500,其表示为由公共总线连接的一系列相关功能模块。每个模块可以用硬件或硬件和软件的组合来实现。例如,这些模块可以被实现为装置304的组件的任何组合。用于发送下行链路参考信号的模块1510可以至少在一些方面对应于例如一个或多个发射器(例如图3B中的一个或多个发射器354),和/或处理系统(例如图3B中的处理系统384),可选地结合存储器组件386和/或RTT测量报告组件388,如本文所讨论的。用于接收上行链路参考信号的模块1520可以至少在一些方面对应于例如一个或多个接收器(例如图3B中的接收器352),和/或处理系统(例如图3B中的处理系统384),可选地结合存储器组件386和/或RTT测量报告组件388,如本文所讨论的。用于接收测量报告的模块1530可以至少在一些方面对应于例如一个或多个接收器(例如图3B中的接收器352),和/或处理系统(例如图3B中的处理系统384),可选地结合存储器组件386和/或RTT测量报告组件388,如本文所讨论的。用于确定RTT的可选模块1540可以至少在一些方面对应于例如处理系统(例如图3B中的处理系统384),可选地结合存储器组件386和/或RTT测量报告组件388,如本文所讨论的。用于发送RTT的可选模块1550可以至少在一些方面对应于例如一个或多个发射器(例如图3B中的发射器354),和/或处理系统(例如图3B中的处理系统384),可选地结合存储器组件386和/或RTT测量报告组件388,如本文所讨论的。

图16示出了示例用户设备装置1600,其表示为由公共总线连接的一系列相关功能模块。每个模块可以用硬件或硬件和软件的组合来实现。例如,模块可以被实现为装置302的组件的任意组合。用于接收配置消息的可选模块1610可以至少在一些方面对应于例如一个或多个接收器(例如图3A中的接收器312),和/或处理系统(例如图3A中的处理系统332),可选地结合存储器组件340和/或RTT测量组件342,如本文所讨论的。用于接收下行链路参考信号的模块1620可以至少在一些方面对应于例如一个或多个接收器(例如图3A中的接收器312),和/或处理系统(例如图3A中的处理系统332),可选地结合存储器组件340和/或RTT测量组件342,如本文所讨论的。用于发送上行链路参考信号的模块1630可以至少在一些方面对应于例如一个或多个发射器(例如图3A中的发射器314),和/或处理系统(例如图3A中的处理系统332),可选地结合存储器组件340和/或RTT测量组件342,如本文所讨论的。用于生成测量报告的模块1640可以至少在一些方面对应于例如通信设备(例如图3A中的WWAN收发器310),和/或处理系统(例如图3A中的处理系统332),可选地结合存储器组件340和/或RTT测量组件342,如本文所讨论的。用于发送测量报告的模块1650可以至少在一些方面对应于例如一个或多个发射器(例如图3A中的发射器314),和/或处理系统(例如图3A中的处理系统332),可选地结合存储器组件340和/或RTT测量组件342,如本文所讨论的。

图15-16的模块的功能可以以符合本文中教导的多种方式实现。在一些设计中,这些模块的功能可以实现为一个或多个电子组件。在一些设计中,这些块的功能可以被实现为包括一个或多个处理器组件的处理系统。在一些设计中,这些模块的功能可以使用例如一个或多个集成电路(例如,ASIC)的至少一部分来实现。如本文所讨论的,集成电路可以包括处理器、软件、其他相关组件或其某种组合。因此,不同模块的功能可以被实现为例如集成电路的不同子集、软件模块集合的不同子集、或其组合。此外,应当理解,给定子集(例如,集成电路和/或软件模块集合的子集)可以为一个以上的模块提供至少一部分功能。

此外,由图15和图16表示的组件和功能以及这里描述的其他组件和功能可以使用任何合适的方式来实现。这样的部件也可以至少部分地使用如本文所教导的相应结构来实现。例如,以上结合图15和16的“用于……的模块”组件描述的组件也可以对应于类似指定为“用于……的部件”功能性。因此,在一些方面,可以使用处理器组件、集成电路或本文教导的其他合适结构中的一个或多个来实现这样的部件中的一个或多个。

本领域技术人员将理解,可以使用各种不同的技术和科技中的任何一种来表示本文中描述的信息和信号。例如,在整个以上描述中引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或者其任何组合来表示。

此外,本领域技术人员将理解,结合本文所公开的各方面描述的各种示意性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性,各种示意性的组件、块、模块、电路和步骤已经在上面根据它们的功能进行了一般性的描述。这种功能实现为硬件还是软件取决于特定的应用和对整个系统施加的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实现所描述的功能,但是这种实现决策不应被解释为导致脱离本公开的范围。

结合本公开各方面描述的各种示意性的逻辑块、模块和电路可以用通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或被设计用于执行本文中所描述的功能的其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但是可选地,处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核的一个或多个微处理器、或任何其它这样的配置。

结合本文所公开的各方面描述的方法、顺序和/或算法可以直接体现在硬件中、由处理器执行的软件模块中、或两者的组合中。软件模块可以驻留在随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其他形式的存储介质。示例性存储介质耦接到处理器,使得处理器可以从存储介质读取信息以及向存储介质写入信息。或者,存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端(例如,UE)中。或者,处理器和存储介质可以作为分立的组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性方面中,所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。如果以软件实现,则可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质进行发送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,该通信介质包括便于将计算机程序从一个地方转移到另一个地方的任何介质。存储介质可以是计算机可以访问的任何可用介质。举例说明而非限制,这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备,或能用于以指令或数据结构的形式携带或存储的期望程序代码并且可以由计算机访问的任何其它介质。而且,任何连接都被恰当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术(如红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源发送软件,则介质的定义包括同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(如红外线、无线电和微波)。本文中使用的磁盘和光盘包括CD、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中,磁盘通常磁性地再现数据,而光盘用激光光学地再现数据。上述的组合也包括在计算机可读介质的范围内。

尽管前述公开内容展示了本公开的说明性方面,但是应当注意,在不脱离由所附权利要求限定的本公开范围的情况下,可以在本文中进行各种改变和修改。根据本文描述的本公开的各方面的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需要以任何特定顺序执行。此外,尽管可以以单数形式描述或要求保护本公开的要素,但除非明确声明限制为单数,否则涵盖复数形式。

相关技术
  • 使用较强路径追踪对基于往返时间(RTT)的定位的信令
  • 利用基于往返时间(RTT)的定位过程进行网络校准
技术分类

06120113250005