用於保持定時特性的方法和裝置的製作方法

2023-05-22 02:16:46 4

專利名稱：用於保持定時特性的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線電基站定時特性，並且更具體地說，涉及協調節點和無線電基站和為連接到協調節點的無線電基站保持定時特性的方法。
背景技術：
通用移動電信系統(UMTS)是設計成繼承GSM的第3代移動通信技術之一。3GPP長期演進(LTE)是第3代合作夥伴計劃(3GPP)內改進UMTS標準以在諸如更高數據率、改進的效率及降低的成本方面應對將來要求的一個項目。通用地面無線電接入網絡(UTRAN)是UMTS的無線電接入網絡，並且演進UTRAN (E-UTRAN)是LTE系統的無線電接入網絡。在E-UTRAN中，用戶設備(UE) 150無線地連接到通稱為演進NodeB (eNodeB)的無線電基站(RBS) 110a，如圖I中所示。每個eNodeB IlOa-C服務稱為小區120a_c的一個或多個區域。此外，每個eNodeB連接到操作支持系統(OSS) 130以實現操作和維護目的。在eNodeB 與OSS之間的接口至少部分是專有的。在圖I中，諸如在此處稱為演進服務移動位置中心(E-SMLC) 100的定位節點與eNodeB 110a、b、c之間的鏈路等在兩個節點之間的鏈路可以是例如經更高層協議和/或經其它節點的邏輯鏈路或直接鏈路。在下文，在定位體系結構中的UE是覆蓋定位目標的通用術語，定位目標例如可以是移動裝置、膝上型計算機、小的無線電節點或基站、中繼器或傳感器。無線電基站是用於能夠傳送無線電信號的無線電網絡節點的通用術語。無線電基站例如可以是宏基站、微基站、家庭eNodeB、信標裝置或中繼器。UE定位是確定空間中的UE坐標的過程。一旦坐標可用，則它們可映射到某個地方或位置。映射功能和在請求時位置信息的輸送是基本緊急服務要求的位置服務的部分。進一步利用位置知識或基於位置知識為客戶提供一些附加值的服務稱為位置感知和基於位置的服務。標識UE的地理位置的可能性已使能大量的各種商業和非商業服務，如導航輔助、社交連網、位置感知廣告及緊急呼叫。不同服務可具有應用施加的不同定位準確度要求。此外，在一些國家存在管制機構定義的對基本緊急服務的定位準確度的要求。此類管制機構的一個示例是管制美國的電信領域的聯邦通信委員會(FCC)。無線通信網絡中存在多種定位技術，這些技術在其準確度、實現成本、複雜性和不同環境中的適用性方面有所不同。定位方法可從廣義上歸類為基於衛星的方法和地面方法。全球導航衛星系統(GNSS)是使得UE能夠定位其位置和獲取其它相關導航信息的衛星導航系統的標準通用術語。全球定位系統(GPS)和歐洲伽利略定位系統是GNSS的熟知示例。在許多環境中，可通過使用基於GPS的定位方法準確地估計位置。今天，無線網絡也經常可能輔助UE以便改進UE接收器靈敏度和GPS啟動性能，如在輔助GPS (A-GPS)定位方法中一樣。然而，GPS或A-GPS接收器不一定在所有無線UE中可用，並且一些無線通信系統不支持Α-GPS。此外，基於GPS的定位經常可在市區和/或室內環境中具有不令人滿意的性能。因此，可存在對補充地面定位方法的需要。存在多種不同的地面定位方法。一些示例如下一基於小區身份(CID)的定位，其中，位置是基於當前小區的身份。增強的CID(E-CID)也將例如定時提前(TA)考慮在內以改進可對大的小區中的定位重要的定位準確度。一基於UE和UE輔助的觀察到達時差(OTDOA)，其中基於來自三個或更多個站點或位置的參考信號的UE測量，確定UE位置。一基於網絡的上行鏈路到達時差(U-TDOA)定位，其中基於UE傳送的參考信號的幾個RBS測量，確定UE位置。多邊因而用於查找在基於時差測量時作為雙曲線的交點或在基於到達時間測量時作為圓的交點的UE位置。一指紋或模式匹配定位，其中，在離線階段中收集位置指紋，並且將位置指紋用於映射測量的信號強度和位置。位置指紋例如是在某個位置從不同RBS收到的參考信號的信號強度值的向量。自適應E-CID (AECID)是一種指紋定位方法，它組合對應於CID的地理 小區描述、接收的信號強度和TA。AECID也可擴展為包括到達角度(AoA)信息。無論何時執行A-GPS、A-GNSS或OTDOA高精度定位，E-SMLC都命令測量無線電屬性，其是地理小區描述、TA、信號強度和AoA的子集。無線電屬性測量被量化並產生獲得的高精度位置的指紋。基於到達時差(TDOA)測量的定位方法已被廣泛使用，例如，在GSM、UMTS和cdma2000中。對於LTE網絡，當前在標準化基於下行鏈路TDOA測量的UE輔助OTDOA定位。對應的基於UE的模式是用於以後版本的另一可能候選。UE輔助和基於UE的模式在執行實際位置計算方面有所不同。在UE輔助模式中，UE測量幾個小區的TD0A，並且將測量結果發送到網絡。網絡中的定位節點或位置伺服器基於測量結果執行位置計算。在LTE中，控制平面中的定位節點稱為E-SMLC。E-SMLC 100是如圖I中所示的單獨網絡節點，或者是在某一其它網絡節點中集成的功能性。在基於UE的模式中，UE進行測量，並且也執行位置計算。UE因此要求用於位置計算的附加信息，如所測量的RBS的位置和在RBS之間的定時關係。在用戶平面中，位置或定位節點稱為安全用戶平面定位(SUPL)定位平臺(SLP)。對於LTE定位，OTDOA定位已在運營商和供應商中贏得了良好的接受。一些運營商已經開始計劃在LTE系統中的OTDOA部署。另外，在E-UTRAN中的OTDOA有關的協議已被開放移動聯盟採納用於用戶平面定位。OTDOA已經由3GPP為GSM/EDGE RAN和UTRAN標準化，但尚未在操作網絡中部署。OTDOA定位是測量從三個或更多個站點接收的參考信號的TDOA的多邊技術。為使能定位，UE應因此能夠檢測來自帶有適合的幾何形狀的至少三個地理上分散的RBS的定位參考信號，這是因為UE的位置可通過至少兩個雙曲線的交點確定。這暗示參考信號需要足夠強，或者具有足夠高的信幹比以便UE能夠檢測它們。通過採用OTDOA技術，可基於以下測量參數計算出UE的位置
一下行鏈路參考信號的TDOA測量；
一在進行TDOA測量時在RBS傳送之間的實際相對時差(RTD)；
一其參考信號被測量的RBS的地理位置。通過對每個RBS的更多或更長的TODA測量，可獲得更佳的準確度。為來自不止三個RBS的信號測量TDOA —般情況下也改進定位準確度，但附加不準確的測量也可使得最終準確度降級。每個測量的準確度因此對位置估計的總體準確度有所貢獻。
關於如何確定RTD有幾種方案。一種方案是同步RBS的傳送，如在使用時分雙工的系統中通常進行的一樣。在此情況下，RTD是可在資料庫中輸入並在計算位置估計時使用的已知的常數值。同步必須達到大約數十納秒的準確度級別以便取得準確的位置估計。十納秒的不確定性對應於位置估計中三米的誤差。同步定時中的漂移和抖動也必須得到很好的控制，這是因為它們也對位置估計中的不確定性有所貢獻。到此準確度級別的同步當前可通過基於衛星的時間傳輸技術獲得。另一種備選是讓RBS自由運行而不同步，但對最大頻率誤差有某一約束。在此情形中，RTD將隨時間更改。更改的速率將取決於在RBS之間的頻率差別和抖動。
LTE定位協議(LPP)和LTE定位協議附件(LPPa)是用於執行LTE中的控制平面解決方案中的OTDOA所必要的協議。在接收對OTDOA方法的定位請求時，E-SMLC經LPPa請求來自eNodeB的OTDOA有關的參數。E-SMLC隨後組合輔助數據和對定位的請求並經LPP將其發送到UE。圖2a-d示出在LTE網絡中的定位系統的示例體系結構和協議解決方案。在圖2a中所示的控制平面解決方案中，UE通過LPP經eNodeB和移動性管理實體(MME)與E-SMLC透明通信，並且eNodeB通過LPPa經MME與E-SMLC透明通信。在圖2b中所示的用戶平面解決方案不依賴LPPa協議，但3GPP考慮到在控制與用戶平面定位體系結構之間互配的可能性。SLP是用於用戶平面定位的定位節點，類似於用於控制平面定位的E-SMLC，並且在兩個定位伺服器之間可存在或可不存在接口。由於需要為OTDOA定位測量來自多個不同站點的信號，因此，UE接收器可能必須處理比從服務小區接收的那些信號弱得多的信號。此外，由於沒有預期測量的信號何時到達的時間以及定位參考信號的確切模式是什麼的近似知識，UE會需要在大的搜索窗口內盲目進行信號搜索，其會影響測量的準確度、執行測量所用的時間及UE複雜性。因此，為利於UE定位測量，無線網絡傳送輔助數據到UE。輔助數據及其質量對於基於UE和UE輔助模式均很重要，但輔助數據內容可對這兩種模式不同。標準化輔助數據除其它之外，還包括帶有物理小區身份的鄰居小區列表、用於參考信號的連續下行鏈路子幀的數量、預期定時差及搜索窗口。預期定時差和搜索窗口一起稱為搜索參數，其對於有效的參考信號相關峰搜索至關重要。輔助GNSS (A-GNSS)是重要的定位技術，它是3GPP中標準化的現有A-GPS定位的擴展。用於諸如A-GNSS或OTDOA等依賴輔助數據的定位技術的輔助數據對於實現所要求的定位準確度至關重要。同時，構建輔助數據要求在網絡中的工作、信息和在網絡節點之間的信息交換。此外，用於不同技術的輔助數據一般情況下是不同的。然而，打算用於與一種技術有關的輔助數據的一些信息可對另一定位技術或諸如無線電資源管理(RRM)和自優化等其它用途的網絡功能有用。在LPP中用於A-GNSS的基本輔助數據信息元素主要從無線電資源位置協議(RRLP)的最新版本借用，該協議是用於在GSM和UMTS中的定位信令(locationsignalling)的協議。一些數據結構和格式更改已進行以使輔助數據信息元素更簡單，更適應未來。除遺留的A-GNSS輔助數據外，已添加了一些新的輔助數據欄位bsAlign指示符和GNSSsynch指示符。這兩個欄位在GNSS輔助數據組件下定義。然而，有關諸如E-SMLC等定位節點可如何獲得此信息，標準是不明確。

發明內容
因此，目的是解決上面概述的一些問題和缺點，並且允許保持RBS定時特性。保持的定時特性可在輔助數據中用於無線UE的定位和支持其它網絡操作和服務。根據一實施例，提供了一種在無線通信系統的協調節點中保持連接到協調節點的無線電基站的定時特性的方法。方法包括從多個無線電基站接收定時信息，並且基於接收的定時信息確定多個無線電基站的每個無線電基站的相應定時特性。方法還包括保持確定的相應定時特性以便支持網絡操作和服務。根據第二實施例，提供了一種在無線通信系統的無線電基站中使能在連接到無線電基站的協調節點中保持無線電基站定時特性的方法。方法包括傳送定時信息到協調節點，以便協調節點保持基於定時信息確定的定時特性。根據第三實施例，提供了一種協調節點，協調節點配置成在無線通信系統中使用 並且保持可連接到協調節點的無線電基站的定時特性。協調節點包括用於從多個無線電基站接收定時信息的接收器電路和用於基於接收的定時信息確定多個無線電基站的每個無線電基站的相應定時特性的確定電路。協調節點也包括用於保持確定的相應定時特性以便支持網絡操作和服務的保持電路。根據第四實施例，提供了一種無線電基站，無線電基站配置成在無線通信系統中使用並且使能在可連接到無線電基站的協調節點中保持無線電基站定時特性。無線電基站包括用於傳送定時信息到協調節點以便協調節點保持基於定時信息確定的定時特性的傳送器電路。特殊實施例的優點是通過在控制節點中動態保持RBS定時特性，利於和改進諸如定位、跟蹤區域更新、移動性和切換及網絡優化(例如藉助於改進的幹擾協調)等網絡操作和服務。


圖I是示出常規無線通信系統的示意框圖。圖2a_d是示出在LTE中的定位有關實體和協議的示意框圖。圖3a_d是示出用於鄰居eNodeB的同步狀態的示意框圖。圖4a是示出根據實施例的協調節點中的方法的流程圖。圖4b是示出覆蓋區域分成多個子區域的示意框圖，每個子區域一個參考/圓頂eNodeBο圖4c是示出根據實施例的協調節點中的方法的流程圖。圖5a_c是示出根據實施例的協調節點中的方法的流程圖。圖6是示出根據實施例的RBS中的方法的流程圖。圖7a_b是示意地示出根據實施例的協調節點和RBS的示意框圖。
具體實施例方式在下述內容中，將參照某些實施例和附圖更詳細描述不同方面。為便於解釋而不是限制，陳述了特定的細節，如特殊的情形和技術，以便提供不同實施例的透徹理解。然而，也可存在脫離這些特定細節的其它實施例。
另外，本領域技術人員將理解，雖然主要以方法和節點的形式描述實施例，但它們也可以在電腦程式產品中及在包括計算機處理器和耦合到處理器的存儲器的系統中實施，其中存儲器編碼有可執行本文中公開的方法步驟的一個或多個程序。本文中作為特殊的示例情形描述實施例。在與LTE系統中的定位有關的非限制性一般上下文中描述特殊方面。但應注意的是，實施例也可應用到諸如演進LTE、UMTS,cdma2000和WiFi等其它類型的無線電接入網絡及多無線電接入技術系統。另外，所呈現的實施例可應用於基於UE和UE輔助的模式二者以進行定位，以及應用到控制平面和用戶平面定位。 圖3a_d示出根據在無線網絡中的一些典型同步情況的eNodeB的同步狀態。示出了兩個鄰居eNodeB BSl和BS2的幀傳送的定時關係。BSl例如可以是參考小區，並且BS2是參考小區的鄰居。在圖3a中，兩個eNodeB完全同步。BSl和BS2同時傳送其相應幀0，並且因此不但幀對齊，而且也是系統幀號(SFN)對齊，這發生在完全同步網絡中的所有小區之間。巾貞對齊意味著從每個eNodeB同時傳送巾貞邊界。如果從每個eNodeB同時傳送帶有相同幀號的幀的幀邊界，則小區是SFN對齊的。在圖3a中，以下所述是有效的
/Si ~~*■ "****)f 11
其中，如果GPS/GNSS接收器用於eNodeB時鐘的同步，則殘餘誤差e (t)大約是幾納秒。殘餘誤差e(t) —般情況隨時間更改。要理解的是，eNodeB可具有不止一個小區，並且eNodeB時鐘雖然在圖3a中示為對eNodeB負責的所有小區是共同的，但它可以對所有小區是共同或不共同的。在圖3b中，BSl和BS2不是SFN對齊的，這是因為在BSl傳送幀I時，BS2傳送幀0，並且它們因此未同步，但它們仍是幀對齊。小區中的傳送可故意進行幀移位以便例如避免一些定期傳送的衝突，如在每個偶數幀的相同子幀中傳送的系統信息。即使網絡被稱為異步，但每個小區與參考時間的同步是必要的。雖然偏移在此不例中是每eNodeB定義的，但要理解的是，偏移也可以是每小區定義的。在圖3c中，eNodeB是同步的，但存在已知的非零均值定時偏移。BSl和BS2因此不是幀對齊的，但在eNodeB之間仍存在已知的非零偏移。例如，在小區進行子幀移位以避免在每巾貞中的子巾貞O和5中傳送的同步信號的衝突時,偏移在LTE中可以是一個子巾貞。為保持打算的偏移，小區仍必須與某個參考時間同步，例如，時間漂移對於這些小區受到控制，並且一般情況下不允許超過某個一般很小的級別，該級別可以是大約同步誤差，例如，幾納秒。對於在圖3b和3c中的示例，以下等式適用
ΔΓ = Jas2 — Jtflsl = + e{t)J2]
其中，偏移對應於在BSl與BS2之間的恆定定時偏移。在圖3d中，eNodeB不同步，並且時間漂移存在並且不受控制，使得在eNodeB之間的偏移隨時間改變。以下等式在此情況下適用
AT^Tm2-Tim= trnmt3]這在圖中通過示出在兩個不同時間點的BS2的幀定時來說明，其示出BS2的定時在時間上如何漂移。這例如可以是在兩個eNodeB或小區兩者或任意之一在使用自由運行時鐘作為時間源而例如不與參考時間同步的情況。如果BSl的時鐘穩定性是O. 01 ppm，並且BS2的時鐘穩定性是-O. 02 ppm,則由以下式子給出相對定時關係
權利要求
1.一種在無線通信系統的協調節點中保持連接到所述協調節點的無線電基站的定時特性的方法，所述方法包括 一從多個無線電基站接收(510)定時信息， 一基於所接收的定時信息，確定(520)所述多個無線電基站的每個無線電基站的相應定時特性， 一保持(530)所確定的相應定時特性以便支持網絡操作和服務。
2.根據權利要求I所述的方法，其中保持(530)包括在資料庫中存儲或更新所確定的相應定時特性。
3.根據前面權利要求任一項所述的方法，其中所確定的相應定時特性包括偏移、漂移率和誤差方差至少之一。
4.根據前面權利要求任一項所述的方法，還包括 一基於第一和第二無線電基站的所確定的相應定時特性，確定(521)所述第一和第二無線電基站的相對定時特性，其中也保持所確定的相對定時特性。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述相對定時特性是相對偏移，所述方法還包括 一比較(522)所確定的相對偏移和閾值，以及 一基於所述比較來確定(523)所述第一和第二無線電基站的基站對齊指示符，其中也保持所述基站對齊指示符。
6.根據前面權利要求任一項所述的方法，其中所確定的相應定時特性是相應絕對漂移率，所述方法還包括 一基於所確定的相應絕對漂移率，確定(524)所述多個無線電基站的每個無線電基站的相應全球導航衛星系統同步指示符。
7.根據前面權利要求任一項所述的方法，其中所述定時信息包括絕對定時信息，或相對於定時參考的定時信息。
8.根據前面權利要求任一項所述的方法，還包括在接收(510)所述定時信息前 一傳送(505)對定時信息的請求到所述多個無線電基站的每個無線電基站。
9.根據權利要求8所述的方法，還包括在傳送(505)對定時信息的所述請求前 一基於所述相應定時特性的更新間隔，標識(500)所述多個無線電基站。
10.根據權利要求9所述的方法，其中也基於以下之一來標識所述多個無線電基站地理區域；無線電基站類型；以及無線電基站供應商。
11.一種在無線通信系統的無線電基站中使能在連接到所述無線電基站的協調節點中保持無線電基站定時特性的方法，所述方法包括 一傳送(610)定時信息到所述協調節點，以便所述協調節點保持基於所述定時信息確定的定時特性。
12.根據權利要求11所述的方法，還包括在傳送(610)定時信息前 一從所述協調節點接收(605)對定時信息的請求。
13.根據權利要求11-12任一項所述的方法，其中所述定時信息包括絕對定時信息，或相對於定時參考的定時信息。
14.根據權利要求11-13任一項所述的方法，其中所述定時特性包括偏移、漂移率和誤差方差至少之一。
15.一種協調節點(700)，配置成在無線通信系統中使用，並且保持可連接到所述協調節點(700)的無線電基站的定時特性，所述協調節點包括 一接收器電路(701)，用於從多個無線電基站接收定時信息， 一確定電路(702)，用於基於所接收的定時信息，確定所述多個無線電基站的每個無線電基站的相應定時特性， 一保持電路(703)，用於保持所確定的相應定時特性以便支持網絡操作和服務。
16.根據權利要求15所述的協調節點，其中所述保持電路(703)還適用於在資料庫中存儲或更新所確定的相應定時特性。
17.根據權利要求15-16任一項所述的協調節點，其中所確定的相應定時特性包括偏移、漂移率和誤差方差至少之一。
18.根據權利要求15-17任一項所述的協調節點，其中所述確定電路(702)還適用於基於第一和第二無線電基站的所確定的相應定時特性，確定所述第一和第二無線電基站的相對定時特性，並且所述保持電路(703)還適用於也保持所述相對定時特性。
19.根據權利要求18所述的協調節點，其中所述相對定時特性是相對偏移，所述協調節點還包括 一比較電路(704)，用於比較所確定的相對偏移和閾值， 以及其中所述確定電路(702)還適用於基於所述比較來確定所述第一和第二無線電基站的基站對齊指示符，並且所述保持電路(703)還適用於也保持所述基站對齊指示符。
20.根據權利要求15-19任一項所述的協調節點，其中所確定的相應定時特性是相應絕對漂移率，其中所述確定電路(702)還適用於基於所確定的相應絕對漂移率，確定所述多個無線電基站的每個無線電基站的相應全球導航衛星系統同步指示符。
21.根據權利要求15-20任一項所述的協調節點，其中所述定時信息包括絕對定時信息，或相對於定時參考的定時信息。
22.根據權利要求15-21任一項所述的協調節點，還包括 一傳送器電路(705)，用於將對定時信息的請求傳送到所述多個無線電基站的每個無線電基站。
23.根據權利要求22所述的協調節點，還包括 一標識電路(706)，用於在傳送對定時信息的所述請求前，基於所述相應定時特性的更新間隔來標識所述多個無線電基站。
24.根據權利要求23所述的協調節點，其中所述標識電路(706)適用於也基於以下之一來標識所述多個無線電基站地理區域；無線電基站類型；以及無線電基站供應商。
25.根據權利要求15-24任一項所述的協調節點，其中所述協調節點與控制平面體系結構或用戶平面體系結構中的定位節點或者與操作支持系統在共同位置。
26.一種無線電基站(750)，配置成在無線通信系統中使用，並且使能在可連接到所述無線電基站的協調節點(700)中保持無線電基站定時特性，所述無線電基站包括 一傳送器電路(751)，用於傳送定時信息到所述協調節點(700)，以便所述協調節點保持基於所述定時信息確定的定時特性。
27.根據權利要求26所述的無線電基站，還包括一接收器電路(752)，用於在傳送定時信息前從所述協調節點接收對定時信息的請求。
28.根據權利要求26-27任一項所述的無線電基站，其中所述定時信息包括絕對定時信息，或相對於定時參考的定時信息。
29.根據權利要求26-28任一項所述的無線電基站，其中所述定時特性包括偏移、漂移率和誤差方差至少之一。
全文摘要
本發明涉及諸如定位節點等協調節點和RBS，以及涉及保持連接到協調節點的RBS的定時特性的有關方法。方法包括從多個RBS接收(510)定時信息，基於接收的定時信息來確定(520)多個RBS的每個RBS的相應定時特性，以及保持(530)所確定的相應定時特性以便支持諸如定位等網絡操作和服務。
文檔編號H04W24/00GK102812742SQ201080064256
公開日2012年12月5日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年2月19日
發明者I.西奧米納, 張揚 申請人:愛立信(中國)通信有限公司