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CN111279208A - 能够用于使用相位估计进行用户设备定位的通信装置、方法和蜂窝网络 - Google Patents

能够用于使用相位估计进行用户设备定位的通信装置、方法和蜂窝网络 Download PDF

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CN111279208A CN201880069700.2A CN201880069700A CN111279208A CN 111279208 A CN111279208 A CN 111279208A CN 201880069700 A CN201880069700 A CN 201880069700A CN 111279208 A CN111279208 A CN 111279208A
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诺伯特·弗兰克
穆罕默德·阿拉维
本杰明·萨肯雷特
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Abstract

一种蜂窝通信网络(100)的通信装置，其中该装置被配置为：接收参考信号(101)；并且基于接收到的参考信号来估计相位估计(102)；并且向定位模块(120)提供该相位估计。

Description

能够用于使用相位估计进行用户设备定位的通信装置、方法 和蜂窝网络
技术领域
本发明的实施例描述了能够用于使用相位估计来进行用户设备定位的装置、方法和蜂窝网络。
背景技术
在LTE网络中，定位基于在PDSCH中发送的定位参考序列(PRS)的序列，参见[1][4]。
可以使用其他数据，例如DoA(到达方向)测量。缺点是：
○需要多个天线。
○经校准的阵列(包括HF硬件)。
基于定时提前、观测到的到达时间差(ODToA)、上行链路到达时间差UDToA的定位目前受到以下因素限制：
○ TOA(到达时间)分辨率取决于相关联的信号带宽。在OTDOA模式下，PRS目前可以利用高达10MHz的带宽。如果定位仅基于TOA测量，则无法实现高准确度(<1m)[5]。
○ LTE报告RSTD(参考信号时间差)测量，该测量基于参考BS(基站)与其他BS的TOA之间的差异。将最高的RSTD分辨率报告设置为0.5*Ts，其相当于大约16.32ns[1]。
○基站(TDoA系统)或BS与UE(用户设备)之间的同步。
因此，无法实现1m范围内的准确度。
鉴于以上，存在对用于定位用户移动设备的改进的概念的需求，例如以更高的精度进行定位。
发明内容
实施例提供了一种蜂窝通信网络的通信装置。通信装置被配置为接收参考信号，基于接收到的参考信号来估计相位估计，并向(基于到达时间差(TDOA)、到达时间(TOA)或到达角(AOA))的定位模块提供该相位估计。
所描述的实施例基于如下构思：使用相位估计的定位(例如，载波相位测量或相位差测量)可以为定位提供更高的精度。换句话说，与仅使用时间测量进行定位相比，使用基于相位的定位可以实现更好的定位结果。此外，在移动通信装置中使用基于相位的估计特别有用，例如，用于紧急情况下人员的精确定位。例如，在自然灾害区域中，最重要的是能够快速定位并救援人员。
在实施例中，通信装置可以是蜂窝通信网络的用户设备的一部分。具有通信装置可以使得定位能够由用户设备自身进行，而用户设备又可以将其位置传送给基站。
在实施例中，通信装置可以包括定位模块，并且其中定位模块被配置为确定用户设备的位置。所描述的实施例允许用户设备的独立定位，而不需要基站或蜂窝网络的计算资源(除了接收参考信号之外)。
在实施例中，通信装置可以被配置为向基站发送相位估计能力标志，其中相位估计能力标志指示通信装置能够执行相位估计。所描述的实施例可以与能够执行相位测量的基站或蜂窝网络进行通信，使得可以执行基于相位估计的高精度定位。
在实施例中，通信装置可以被配置为经由蜂窝通信网络的基站向定位模块传送相位估计，以用于确定用户设备的位置。尽管在用户设备中执行相位估计，但是所描述的实施例允许在用户设备外部执行定位。由此，所描述的实施例允许灵活的任务分配。
在实施例中，通信装置可以被配置为向基站发送通信装置的天线端口信息，其中天线端口信息指示使用哪个天线来接收参考信号。关于哪个天线的知识可能是有用的，例如在MIMO设置中，多个天线彼此靠近地进行定位。然而，由于可比较的波长较小，因此天线之间的较小距离会导致较大的相位差。
在实施例中，通信装置可以被配置为从多个发射机接收多个参考信号，从多个参考信号估计多个相位估计，并从多个发射机接收指示多个发射机之间的同步性的度量的同步性信息。此外，通信装置可以被配置为，如果同步性度量满足预定标准，则执行估计并将多个相位估计提供给定位模块，或者如果同步性度量不满足预定标准，则至少禁止将多个相位估计提供给定位模块。所描述的实施例可以基于相位估计来灵活地决定接收到的参考信号在定位中是否有用，例如，发射机是否正在针对基于相位的定位进行充分同步地发送。此外，发射机可以具有公共时钟源以实现同步。
在实施例中，通信装置可以被配置为从参考信号或来自多个发射机的其他参考信号导出多个时间测量，并且如果同步性度量满足预定标准，则向定位模块提供除多个相位估计之外的多个时间测量。备选地，通信装置可以被配置为如果同步性度量不满足预定标准，则向定位模块提供多个时间测量。所描述的实施例可以有益地结合时间测量(例如，使用互相关)和相位估计，以获得用户设备的精确位置估计，例如，比单独使用相位估计或时间测量进行定位更精确。此外，发射机可以具有公共时钟源以实现同步。
在实施例中，通信装置可以被配置为根据第一模式确定质量度量，并且如果同步性度量满足预定标准，则使质量度量伴随多个相位估计和时间测量。备选地，通信装置可以被配置为根据与第一模式不同的第二模式确定质量度量，并且如果同步性度量不满足预定标准，则使质量度量伴随多个时间测量。所描述的实施例可以指示所接收的参考信号的质量，其中低质量可能不能用于使用相位估计的定位。换句话说，如果相位估计的质量较差(例如由于多径传播而导致)，则可以仅使用时间测量来更精确地执行定位。
在实施例中，定位模块可以被配置为，如果从多个同步发送点(例如，eNB(eNodeB)或RRH(远程无线电头端))接收了两个或更多个参考信号，则选择性地启用基于相位估计的定位。如果发送被充分良好地同步，则从其接收到的参考信号可以容易地用于UE的精确定位。此外，发射机可以具有公共时钟源以实现同步。
在实施例中，通信装置可以是蜂窝通信网络的基站的一部分，并且通信装置可以被配置为从蜂窝通信网络的用户设备接收参考信号。所描述的实施例允许在基站中或在连接到蜂窝网络的服务器上执行整个定位。换句话说，移动设备或用户设备可以发送参考信号，该参考信号可以在多个基站处被接收，该参考信号可以协同地定位移动设备或用户设备。
在实施例中，通信装置可以包括定位模块，并且定位模块可以被配置为使用相位估计来确定用户设备的位置。备选地，定位模块可以位于通信装置的外部，并且通信装置可以被配置为将相位估计传送给定位模块，以用于确定用户设备的位置。所描述的实施例允许根据定位模块所在的位置灵活地分配计算任务。
在实施例中，用户设备可以包括定位模块，并且通信装置可以被配置为向用户设备的定位模块提供相位估计，以用于确定用户设备的位置。由此，在执行定位时，所描述的实施例允许高度的灵活性。
在实施例中，通信装置可以被配置为接收天线端口信息，其中天线端口信息指示从发射机的哪个天线发送参考信号。具有关于所使用的天线的信息可以用于精确定位，因为发射机可能具有多个天线，这些天线可能略有间距，从而导致较大的相位差。
在实施例中，通信装置可以被配置为接收第二参考信号，基于第二参考信号来估计第二相位估计，并向定位模块提供第二相位估计。具有更高数量的相位估计可能对获得更精确的定位是有用的。
在实施例中，第二参考信号可以从与参考信号不同的发射机发送；由此，可以获得对三角测量有用的第二伪距或相对距离。
在实施例中，装置可以被配置为基于接收到的参考信号来估计时间测量(例如，对TDOA或TOA有用)，并向定位模块提供该时间测量。此外，定位模块可以被配置为使用相位估计和时间测量来确定位置。与单独使用任何一个相比，结合使用时间测量和相位估计允许实现更精确的定位。
在实施例中，定位模块可以被配置为通过将到达时间差(TDOA)测量、到达时间(TOA)测量和到达角(AoA)测量中的至少一个与相位估计相结合来确定位置。所描述的实施例允许将各种基于时间或角度的方法与相位估计相结合以实现定位。
在实施例中，通信装置可以被配置为从多个发射机接收多个参考信号，从多个参考信号估计多个相位估计，并从参考信号或来自多个发射机的其他参考信号导出多个时间测量。此外，通信装置可以被配置为：向定位模块提供除多个相位估计之外的多个时间测量，确定指示多个相位估计的质量的第一质量度量和指示多个时间测量的质量的第二质量度量，并将第一质量度量和第二质量度量与多个相位估计和时间测量一起使用。所描述的实施例允许定位依赖于时间测量或相位估计，这取决于它们的可靠性，例如，相比于质量较差的测量或估计，具有高质量的测量或估计执行更精确的定位。
在实施例中，通信装置可以被配置为从多个发射机接收多个参考信号，从多个参考信号估计多个相位估计，从参考信号或来自多个发射机的其他参考信号导出多个时间测量，并向定位模块提供除多个相位估计之外的多个时间测量。此外，定位模块可以被配置为通过应用多个相位估计作为多个发射机对之间的相位差来确定位置。使用相位差允许得到平滑的结果，从而可以避免可能是由于估计误差或模糊度问题而导致的较大的离群值。
在实施例中，通信装置可以被配置为接收观测到的与参考信号配置相关联的到达时间差辅助数据。由此，例如可以通知通信装置关于使用了哪个种类的参考信号，使用了哪个天线端口来发送参考信号，或者使用了哪个时频布置，即在哪个时隙和/或在哪个频隙发送了参考信号。此外，可以简化现有系统中的集成，该集成可能已经使用了观测到的基于到达时间差的方法。
在实施例中，通信装置可以被配置为确定指示接收到的参考信号受多径传播影响的强度的度量，其中通信装置被配置为使多径度量伴随相位估计。具有关于接收到的信号的多径传播的知识可以强有力地指示用于定位的相位估计的可靠性。此外，在相位估计的背景下，多径传播可以具有比例如在时间测量中更强烈的有害影响。
在实施例中，装置可以被配置为使用相位估计的预测来估计相位估计，其中该预测基于先前估计的相位估计。使用相位估计的预测，例如基于先前估计的相位估计，允许对可能由于测量误差而导致的较大离群值进行补偿。
在实施例中，通信装置可以被配置为向基站发送质量指示符，其中质量指示符描述相位估计的质量。具有估计的质量指示符允许装置去决定是使用相位估计来进行定位还是为定位提供其他数据，例如提供时间测量来用于定位。
在实施例中，通信装置可以被配置为基于先前的相位估计和接收到的参考信号来提供相位差估计。使用相位差可以减少由于相位模糊度而导致的误差。
在实施例中，通信装置可以被配置为提供观测到的到达时间差(OTDOA)位置信息元素，其中OTDOA位置信息元素包括相位估计、和/或天线端口信息、和/或质量指示符、和/或时间测量。所描述的实施例允许将所描述的元素组合为OTDOA位置信息元素。
在实施例中，如果尚未检测到多径传播，则通信装置可以被配置为基于接收到的参考信号的复值相关来估计相位估计。换句话说，可以将复值相关值的角度转换为相位估计。
实施例提供了一种蜂窝网络，该蜂窝网络包括根据本文描述的实施例之一的通信装置以及定位模块。
实施例提供了一种例如一种用于蜂窝网络的定位方法，包括接收参考信号，基于接收到的参考信号估计相位估计，以及向定位模块提供该相位估计。
可以通过本文针对装置所描述的任何特征或功能来单独地或组合地对所描述的方法进行补充。
实施例提供了一种具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机或微控制器上执行方法。
附图说明
在下文中，将参考附图解释本发明的实施例，在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的通信装置的示意性框图；
图2示出了根据本发明实施例的通信装置的示意性框图；
图3示出了根据本发明实施例的蜂窝网络的示意性框图；
图4示出了同步发射机的示图；
图5示出了根据本发明实施例的用于用信号发送通信装置的能力的数据结构；
图6示出了根据本发明实施例的OTDOA位置信息结构；以及
图7示出了根据本发明实施例的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明实施例的通信装置100的示意性框图。装置100包括相位估计器110，并且可选地包括定位模块120，定位模块120可以位于通信装置100内，但是也可以位于通信装置100的外部。
通信装置100可以是蜂窝通信网络的一部分，并且可以被配置为接收参考信号101。基于参考信号101，该装置可以被配置为估计相位估计102。此外，该装置可以被配置为向(例如，基于TDOA、TOA或AOA的)定位模块120提供相位估计102。
将利用以下实施例更详细地描述通信装置100的其他特征和功能。此外，相同的附图标记标识相同或相似的功能。可以通过本文针对以下实施例描述的任何特征或功能来单独地或组合地对所描述的实施例进行补充。
图2示出了根据本发明实施例的通信装置200的示意性框图。装置200包括相位估计器110、可选的质量确定器230、可选的相位预测器232、可选的时间估计器234和定位模块120。定位模块也可以位于装置200的外部，例如，在蜂窝网络的服务器上或在基站中。
向通信装置200提供接收到的参考信号201，相位估计器110从该参考信号201导出相位估计202。可以将相位估计202直接提供给定位模块120，或者可以将其提供给可以执行相位预测的相位预测器232。也可以向定位模块120提供预测的相位估计203。此外，还可以将参考信号201提供给时间估计器234，时间估计器234可以例如使用相关性(TOA，TDOA)来获得时间测量。时间估计器234可以向定位模块120提供能够用于定位的时间测量204。此外，还可以将参考信号201提供给质量确定器230，质量确定器230可以评估接收到的参考信号210的质量，例如参考信号210是否受到多径传播或信噪比的影响。
图3示出了根据本发明实施例的蜂窝网络300的示意性框图。蜂窝网络300包括通信装置310和定位模块320。通信装置310可以是根据图1或图2的通信装置之一。
图4示出了同步发射机400的示图。换句话说，图1示出了具有多个远程无线电头端/发送点的小区[1]。同步发射机400包括基站410(扩展的NodeB、eNB)，基站410通过有线或无线链路连接到充当基站410的扩展的远程无线电头端420(RRH)。通过该链路，可以实现高度同步，这对于基于相位的定位特别有用，即，当从多个远程无线电头端420接收参考信号并将其用于基于相位的定位时。
图5示出了根据本发明实施例的用于通信装置的用信号发送的能力的数据结构500。数据结构500包括标记为相位测量的字段，该字段可以被设置为活动的，以向另一通信装置(例如，基站)指示该设备能够执行相位测量，并由此确定相位估计或多个相位估计。
图6示出了根据本发明实施例的OTDOA位置信息结构600。换句话说，图6将相位测量示出为[7]中OTDOA位置信息元素的附加部分。结构600可以由根据实施例的通信装置(例如，装置100、200或310)提供给定位模块(例如，定位模块120或320)。数据结构600包括用于相位测量的数据结构610。其可以包括原始相位测量数据620和/或相位差测量数据630。原始相位测量数据620可以包括载波相位测量、天线端口信息和/或质量参数。相位差测量数据620可以包括相位差测量(相对于参考小区和周期)、天线端口信息和/或质量参数。可以例如通过定位模块基于数据结构600来执行定位。
图7示出了根据本发明实施例的方法700的流程图。该方法包括接收700参考信号，基于接收到的参考信号来估计720相位估计，以及向定位模块提供730该相位估计。可以通过本文针对装置描述的任何特征和功能单独地或组合地补充所描述的方法。
尽管已经在装置的上下文中描述了一些方面，但清楚的是，这些方面还表示对对应方法的描述，其中，块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对对应块或项或对应装置的特征的描述。可以由(或使用)硬件装置(例如，微处理器、可编程计算机或电子电路)来执行一些或全部方法步骤。在一些实施例中，可以由这种装置来执行最重要的方法步骤中的一个或多个方法步骤。
取决于某些实现要求，可以在硬件中或在软件中实现本发明的实施例。可以使用其上存储有电子可读控制信号的数字存储介质(例如，软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存)来执行实现，该电子可读控制信号与可编程计算机系统协作(或者能够与之协作)从而执行相应方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，其能够与可编程计算机系统协作以便执行本文所述的方法之一。
通常，本发明的实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，程序代码可操作以在计算机程序产品在计算机上运行时执行方法之一。程序代码可以例如存储在机器可读载体上。
其他实施例包括存储在机器可读载体上的计算机程序，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。
换句话说，本发明方法的实施例因此是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机程序在计算机上运行时执行本文所述的方法之一。
因此，本发明方法的另一实施例是其上记录有计算机程序的数据载体(或者数字存储介质或计算机可读介质)，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非瞬时性的。
因此，本发明方法的另一实施例是表示计算机程序的数据流或信号序列，所述计算机程序用于执行本文所述的方法之一。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接(例如，经由互联网)传送。
另一实施例包括处理装置，例如，计算机或可编程逻辑器件，所述处理装置被配置为或适于执行本文所述的方法之一。
另一实施例包括其上安装有计算机程序的计算机，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。
根据本发明的另一实施例包括被配置为向接收机(例如，以电子方式或以光学方式)传送计算机程序的装置或系统，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。接收机可以是例如计算机、移动设备、存储器设备等。装置或系统可以例如包括用于向接收机传送计算机程序的文件服务器。
在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)可以用于执行本文所述的方法的功能中的一些或全部。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所述方法之一。通常，方法优选地由任何硬件装置来执行。
本文描述的装置可以使用硬件装置，或者使用计算机，或者使用硬件装置和计算机的组合来实现。
本文描述的装置或本文描述的装置的任何组件可以至少部分地在硬件和/或软件中实现。
本文描述的方法可以使用硬件装置，或者使用计算机，或者使用硬件装置和计算机的组合来执行。
本文描述的方法或本文描述的装置的任何组件可以至少部分地由硬件和/或由软件执行。
上述实施例对于本发明的原理仅是说明性的。应当理解的是，本文所述的布置和细节的修改和变形对于本领域其他技术人员将是显而易见的。因此，旨在仅由所附专利权利要求的范围来限制而不是由借助对本文的实施例的描述和解释所给出的具体细节来限制。
其他方面
在下文中，将描述可以可选地包括在任何上述实施例中的附加特征。
在常规概念中，GNSS(全球导航卫星系统)不仅通过进行伪距测量(等效于TOA)，而且还通过进行载波相位测量来增强其位置准确度。如果对重复每个波长的相位进行测量，则(在卫星和终端之间)自然会出现相位模糊度，这可以通过如实时动态(Real TimeKinematic，RTK)或精确点定位(Precise Point Positioning，PPP)等算术方法解决。
如在参考文献[6]中解释的，载波相位测量也被用于地面定位系统。在[6]的情况下，载波相位模糊度没有得到解决。这里，载波相位用于描述相对运动并有效地平滑仅基于TOA会产生噪声的轨迹。
在以下方面，列出了基本的实施例。
●使用可以在GNSS系统中实现cm范围内准确度的载波相位测量[2]。
●与GNSS系统相比，BS和移动接收机之间的距离更小很有帮助。
●可以通过对载波周期数进行计数并将其与载波波长相乘来测量接收机与BS之间的距离。
●载波相位测量也可以用于平滑轨迹并改进对相对运动的确定。
●载波相位测量可以比代码测量(时间测量)更精确。载波相位表示在测量时内部生成的载波信号与接收到的信号之间的相位差。该测量更加精确但却是不确定的，这意味着其不能作为代码测量直接用于TOA估计。载波相位测量
Figure BDA0002465960240000111
可以表示为：
Figure BDA0002465960240000112
其中，d是发射机和接收机之间的范围，λ是波长，Δt是发射机和接收机时钟偏置的差，N是整周模糊度，ε表示测量误差。
在下文中，讨论了根据实施例的使用相位测量来对TOA进行平滑。
●一种方法是利用相位测量的优势，而无需通过将一段时间间隔内相位测量的改变与代码测量相关联来求解模糊度。这种方法称为载波平滑，通常用在一些GPS接收机中或用在如[6]的地面专用定位系统中。其允许准确地跟踪相对运动。如果在两个时刻之间跟踪到载波，则可以丢弃N。
Figure BDA0002465960240000113
对于TDOA系统：
Figure BDA0002465960240000121
在下文中，讨论了如何求解相位测量中的模糊度以平滑TOA。
●为了使用载波相位测量来进行准确的绝对定位，需要求解上述模糊度。这可以通过例如使用LAMBDA方法[3]来实现，但是因此来自多个站点的参考信号的相位相干传输它是有帮助的。备选地，可以通过在已知位置处使用参考接收机来准确地获知或确定相位偏置。
○这可以例如通过使用位置已知的小型小区或其他固定发送/接收点(TRP)来实现。
在下文中，将讨论利用远程无线电头端和分布式天线系统进行载波相位测量的特殊场景，参见图4。
在将eNB安装在不同站点的设置中(图4)，很难假设相位相干传输。然而，在具有多个远程无线电头端(RRH)、发送点(TP)或具有分布式天线系统的设置中，可以实现完全相干的传输。
为了利用完全相干的传输进行定位，发信号给执行载波相位测量的UE可能会有所帮助：
如果UE接收到了一组OTDOA辅助数据：
如果与单个PCI相关联的#TP>1:
如果coherent-tp:
针对与单个PCI相关联的所有TP实现基于载波相位的定位的支持
否则:
对与PCI相关联的TP不支持基于载波相位的定位
换句话说：
-首先，UE接收针对每个PRS配置的OTDOA辅助数据。
-可以为单个PCI配置PRS。然而，如果多个TP与单个PCI相关联，则可以将多个PRS配置用信号发送给UE。
-一个或多个TP与单个PCI相关联。
-如果关联多个TP，则可以实现来自所有TP的相干传输。
-如果实际执行了相干传输，则可以执行载波相位测量，并将结果用信号发送给网络。
在下文中，讨论了LPP(LTE定位协议)信令和实现方式的相关方面。
●新的值从UE发送到BS，从BS发送到UE，从BS到位置服务器(周期数)。
●可以使用时频网格中预定义位置处的相位测量信号，例如：
○可能最合适的是在时间和频率上扩展的位置参考信号(PRS)
○主同步信号或辅助同步信号([4][5]中的PSS、SSS)
○小区专用参考信号(CRS)，例如[4]中定义的R0或R1
○ CSI参考信号
通过与已知序列相关联来处理同步/参考信号。通常，从该处理步骤获得时间值(出于时间同步或RSTD测量的初始目的)，然而任何复杂的序列也会传递复杂的相关曲线。复相关峰的相位相当于载波相位。
●校正值可能很重要(对于从大气条件中导出误差)。
○在BS(和距离)已知的情况下，可以通过从BS发送到BS(靠近UE)的信号导出校正值。
○必须将校正值发送给正在对载波相位计数进行测量的节点。
在下文中，讨论了用于相位平滑的LPP信令。
-有助于下行链路中载波平滑的消息：
○ UE到服务器提供的能力：添加的相位测量标志，参见图5
○服务器到UE(辅助数据)
无需额外的信令(假设eNB报告了用于PRS的天线端口)
○ UE到服务器(位置服务器)
除了载波相位测量之外，UE还可以报告哪个天线端口被用于测量。相位测量的质量参数是可选的，但其对于位置服务器辨识在多大程度上取决于相位测量可以很有用：
■载波相位原始值(参见等式1)
■或载波相位差双差(参见等式2和3)
在下文中，讨论了用于RRH场景的LPP信令。
●用于PRS配置的从BS到UE的ODOA辅助数据
○天线端口到PRS序列映射
○将PRS序列映射到时频资源网格中
●从UE到BS的测量(类似于用于相位模糊度求解的LPP信令)
在下文中，讨论了用于相位模糊度求解的LPP信令。
在图6的示例中，相位测量被示出为[7]中OTDOA位置信息元素的附加部分，其中包括如上所述的两个选项：
1.原始相位测量
2.相位差测量(PDM)
与选项1或2无关，报告可以包括天线端口和质量参数(待定义)，不同的部分是：
1.针对原始测量的直接载波相位测量
2.针对参考信号和周期的PDM
在下文中，以列表的形式给出本发明的各方面。
1.在蜂窝通信网络(例如LTE、5G(新无线电)、WiFi或类似网络)中使用载波相位测量进行定位。
2.在蜂窝通信网络中从设备到网络(BS)用信号发送载波相位测量能力(例如，OTDoA提供能力元素中的附加标志)。
3.报告载波相位测量，例如，作为LTE中位置信息元素的一部分。
1.报告原始相位测量和天线端口(如果不是由帧结构固定)和可选的质量参数。
2.还用信号发送相位差测量报告(PDM)(如果不是由帧结构或协议固定)、对小区的引用、周期和天线端口以及可选的质量参数。
4.使用靠近UE的位置已知的小型小区(或类似小区)进行参考测量以求解模糊度。
1.也用作相位或相位差测量的大气校正值(类似于GNSS中的参考地面站)。
实施例增加了准确度，最佳情况下从10m到cm范围。此外，实施例用信号从UE向网络发送载波相位测量。实施例是需要(准确)位置信息的服务。此外，实施例描述了一种改进移动通信网络中的定位的方法。实施例描述了载波相位在移动通信网络中的定位的使用。
缩略语和符号列表
Figure BDA0002465960240000151
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Claims (29)

1.一种蜂窝通信网络的通信装置(100；200；300)，
其中，所述装置被配置为接收参考信号；
其中，所述装置被配置为基于接收到的参考信号来估计相位估计；以及
其中，所述装置被配置为向定位模块(120；320)提供所述相位估计。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信装置是所述蜂窝通信网络的用户设备的一部分。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其中，所述通信装置包括所述定位模块，并且其中，所述定位模块被配置为确定所述用户设备的位置。
4.根据权利要求2所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为向基站发送相位估计能力标志，其中所述相位估计能力标志指示所述通信装置能够执行相位估计。
5.根据权利要求2至4中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为将所述相位估计经由所述蜂窝通信网络的基站传送给所述定位模块，以用于确定所述用户设备的位置。
6.根据权利要求5所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为向基站发送所述通信装置的天线端口信息，其中所述天线端口信息指示使用哪个天线来接收所述参考信号。
7.根据权利要求2至6中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为：
从多个发射机接收多个参考信号，并且
从所述多个参考信号估计多个相位估计，并且
从所述多个发射机接收指示所述多个发射机之间的同步性的度量的同步性信息，并且
如果同步性度量满足预定标准，则
执行估计并将所述多个相位估计提供给所述定位模块，
如果所述同步性度量不满足所述预定标准，则
至少禁止将所述多个相位估计提供给所述定位模块。
8.根据权利要求7所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为：
从所述参考信号或来自所述多个发射机的其他参考信号导出多个时间测量，并且
如果所述同步性度量满足所述预定标准，则
除所述多个相位估计之外还向所述定位模块提供所述多个时间测量，
如果所述同步性度量不满足所述预定标准，则
向所述定位模块提供所述多个时间测量。
9.根据权利要求8所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为：
如果所述同步性度量满足所述预定标准，则
根据第一模式确定质量度量，并
使所述质量度量伴随所述多个相位估计和所述时间测量，
如果所述同步性度量不满足所述预定标准，则
根据与所述第一模式不同的第二模式确定所述质量度量，并
使所述质量度量伴随所述多个时间测量。
10.根据权利要求2至6中的一项所述的通信装置，其中，所述定位模块被配置为：如果从多个同步的发送点接收了两个或更多个参考信号，则选择性地启用基于相位估计的定位。
11.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信装置是蜂所述窝通信网络的基站的一部分，并且其中，所述通信装置被配置为从所述蜂窝通信网络的用户设备接收所述参考信号。
12.根据权利要求11所述的通信装置，其中，所述通信装置包括所述定位模块，并且其中，所述定位模块被配置为使用所述相位估计来确定所述用户设备的位置，或者其中，所述定位模块位于所述通信装置的外部，并且所述通信装置被配置为将所述相位估计传送给所述定位模块，以用于确定所述用户设备的位置。
13.根据权利要求11所述的通信装置，其中，所述用户设备包括所述定位模块，并且其中，所述通信装置被配置为向所述用户设备的所述定位模块提供所述相位估计，以用于确定所述用户设备的位置。
14.根据权利要求7至13中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为接收天线端口信息，其中所述天线端口信息指示从发射机的哪个天线发送所述参考信号。
15.根据权利要求1至14中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为接收第二参考信号；
其中，所述通信装置被配置为基于所述第二参考信号来估计第二相位估计，并且
其中，所述通信装置被配置为向所述定位模块提供所述第二相位估计。
16.根据权利要求15所述的通信装置，其中，所述第二参考信号从与所述参考信号不同的发射机发送。
17.根据权利要求1至16中的一项所述的通信装置，其中，所述装置被配置为基于接收到的参考信号来估计时间测量，
其中，所述装置被配置为向所述定位模块提供所述时间测量，并且
其中，所述定位模块被配置为使用所述相位估计和所述时间测量来确定位置。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的通信装置，其中，所述定位模块被配置为通过将到达时间差TDOA测量、到达时间TOA测量和到达角AOA测量中的至少一个与所述相位估计相结合来确定所述位置。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为从多个发射机接收多个参考信号，从所述多个参考信号估计多个相位估计，并且其中，所述通信装置被配置为从所述参考信号或来自所述多个发射机的其他参考信号导出多个时间测量，并且其中，所述通信装置被配置为：
除所述多个相位估计之外还向所述定位模块提供所述多个时间测量，
确定指示所述多个相位估计的质量的第一质量度量和指示所述多个时间测量的质量的第二质量度量，并且
使所述第一质量度量和所述第二质量度量伴随所述多个相位估计和时间测量。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为：
从多个发射机接收多个参考信号，并且
从所述多个参考信号估计多个相位估计，
从所述参考信号或来自所述多个发射机的其他参考信号导出多个时间测量，并且
除所述多个相位估计之外还向所述定位模块提供所述多个时间测量，
其中，所述定位模块被配置为通过应用所述多个相位估计作为所述多个发射机中的发射机对之间的相位差来确定位置。
21.根据权利要求1至20中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为接收与参考信号配置相关联的观测到的到达时间差辅助数据。
22.根据权利要求1至21中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为确定指示关于接收到的参考信号受多径传播影响的强度的度量，其中，所述通信装置被配置为使多径度量伴随所述相位估计。
23.根据权利要求1至22中的一项所述的通信装置，其中，所述装置被配置为使用所述相位估计的预测来估计所述相位估计，其中所述预测基于先前估计的相位估计。
24.根据权利要求1至23中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为向基站发送质量指示符，其中所述质量指示符描述所述相位估计的质量。
25.根据权利要求1至24中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为基于先前的相位估计和接收到的参考信号来提供相位差估计。
26.根据权利要求1至25中的一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被配置为提供观测到的到达时间差OTDOA位置信息元素，其中所述OTDOA位置信息元素包括所述相位估计、和/或天线端口信息、和/或质量指示符、和/或时间测量。
27.一种蜂窝网络，包括：
根据权利要求1至26中的一项所述的通信装置，以及
定位模块。
28.一种定位方法(700)，包括：
接收(710)参考信号；
基于接收到的参考信号来估计(720)相位估计；以及
向定位模块提供(730)所述相位估计。
29.一种具有程序代码的计算机程序，当所述计算机程序在计算机或微处理器上运行时，所述程序代码用于执行根据权利要求28所述的方法。
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