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差分匹配求和定位实用新型专利

更新时间:2024-07-01
差分匹配求和定位实用新型专利 专利申请类型:实用新型专利;
源自:瑞典高价值专利检索信息库;

专利名称:差分匹配求和定位

专利类型:实用新型专利

专利申请号:CN201980084556.4

专利申请(专利权)人:瑞典爱立信有限公司
权利人地址:瑞典斯德哥尔摩

专利发明(设计)人:R·史密斯,M·伯格,S·德维迪,M·斯科夫

专利摘要:公开了一种用于差分匹配求和天线定位的方法和网络节点。根据一个方面,一种方法包括在网络节点的多个天线中的每个天线处对顺序上行链路数据信号求和,以产生多个天线信号和。该方法还包括选择天线信号和之一用作参考天线信号和。通过将参考天线信号和与多个天线信号和中的其它天线信号和互相关,为多个其它天线中的每个天线确定信道脉冲响应。该方法进一步包括:根据多个天线的信道脉冲响应来估计到达时间差,以及估计每个天线的估计的到达时间差的误差。使用估计的到达时间差来确定无线装置的位置。

主权利要求:
1.一种被配置成与无线装置(WD)通信的网络节点,所述网络节点包括:至少一个处理器;以及
存储器,所述存储器包括计算机可读软件指令,所述指令被配置成控制所述至少一个处理器来实现以下步骤:在所述网络节点的多个天线中的每个天线处对顺序上行链路数据信号求和,以产生多个天线信号和;
选择所述天线信号和之一用作参考天线信号和;
基于所述参考天线信号和与所述多个天线信号和中的其它天线信号和,为多个其它天线中的每个天线确定信道脉冲响应;
根据所述多个天线的信道脉冲响应来估计到达时间差;
估计每个天线的估计的到达时间差的误差;以及
使用所述估计的到达时间差来计算无线装置的位置。
2.如权利要求1所述的网络节点,其中为所述多个其它天线中的每个天线确定所述信道脉冲响应包括将所述参考天线信号和与所述多个天线信号和中的其它天线信号和互相关。
3.如权利要求1所述的网络节点,其中为所述多个其它天线中的每个天线确定所述信道脉冲响应包括在频域中将所述参考天线信号和的复共轭乘以所述多个天线中的其它天线的天线信号和中的每个天线信号和,并且其中所述到达时间差被估计为相乘的乘积的时域表示。
4.如权利要求1所述的网络节点,其中顺序上行链路数据信号的求和被计算为在天线处接收的正交频分复用OFDM符号的和。
5.如权利要求1所述的网络节点,其中从所述多个天线中选择参考天线作为具有至少
10dB的信噪比SNR的天线。
6.如权利要求1所述的网络节点,其中根据符号的子集计算多个信道脉冲响应,并且对信道脉冲响应执行求和。
7.如权利要求6所述的网络节点,其中所计算的信道脉冲响应在时域中由来自多个天线信号中的至少一个的解调参考信号DMRS符号的信道脉冲响应来限定。
8.如权利要求1所述的网络节点,其中采用基于时间的线性二次估计算法来最小化到达时间差计算上的统计噪声。
9.如权利要求6所述的网络节点,其中所述信道脉冲响应被计算为与参考符号的参考天线和互相关的参考符号的多个天线信号和。
10.如权利要求1所述的网络节点,其中到达时间差的估计基于正交频分复用OFDM符号定时无抖动的知识。
11.如权利要求1所述的网络节点,其中所述天线信号和在50ms、500ms和5000ms之一的持续时间上被积分。
12.如权利要求1所述的网络节点,其中所述网络节点被配置成使用上行链路资源分配类型0来具有16个资源块的最小上行链路准予窗口大小,并且被配置成向无线装置准予至少两个上行链路准予窗口,以确保上行链路信号带宽为至少32个资源块宽,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。
13.如权利要求1所述的网络节点,其中所述网络节点被配置成使用没有最小上行链路准予窗口大小的上行链路资源分配类型1,并且被配置成向无线装置准予至少32个资源块的虚拟资源块,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。
14.如权利要求1所述的网络节点,其中所述网络节点被配置成发出大于16个资源块的频繁周期性或非周期性上行链路准予,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。
15.一种在网络节点中实现的方法,所述方法包括:
在所述网络节点的多个天线中的每个天线处对顺序上行链路数据信号求和,以产生多个天线信号和;
选择所述天线信号和之一用作参考天线信号和;
基于所述参考天线信号和与所述多个天线信号和中的其它天线信号和,为多个其它天线中的每个天线确定信道脉冲响应;
根据所述多个天线的信道脉冲响应来估计到达时间差;
估计每个天线的估计的到达时间差的误差;以及
使用所述估计的到达时间差来计算无线装置的位置。
16.如权利要求15所述的方法,其中为所述多个其它天线中的每个天线确定所述信道脉冲响应包括将所述参考天线信号和与所述多个天线信号和中的其它天线信号和互相关。
17.如权利要求15所述的方法,其中为所述多个其它天线中的每个天线确定所述信道脉冲响应包括在频域中将所述参考天线信号和的复共轭乘以所述多个天线中的其它天线的天线信号和中的每个天线信号和,并且其中所述到达时间差被估计为相乘的乘积的时域表示。
18.如权利要求15所述的方法,其中顺序上行链路数据信号的求和被计算为在天线处接收的正交频分复用OFDM符号的和。
19.如权利要求15所述的方法,其中从所述多个天线中选择参考天线作为具有至少
10dB的信噪比SNR的天线。
20.如权利要求15所述的方法,其中根据符号的子集计算多个信道脉冲响应,并且对信道脉冲响应执行求和。
21.如权利要求20所述的方法,其中所计算的信道脉冲响应在时域中由来自多个天线信号中的至少一个的解调参考信号DMRS符号的信道脉冲响应来限定。
22.如权利要求15所述的方法,其中采用基于时间的线性二次估计算法来最小化到达时间差计算上的统计噪声。
23.如权利要求20所述的方法,其中信道脉冲响应被计算为与参考符号的参考天线和互相关的参考符号的多个天线信号和。
24.如权利要求15所述的方法,其中到达时间差的估计基于正交频分复用OFDM符号定时无抖动的知识。
25.如权利要求15所述的方法,其中所述天线信号和在50ms、500ms和5000ms之一的持续时间上被积分。
26.如权利要求15所述的方法,进一步包括:将所述网络节点配置成使用上行链路资源分配类型0来具有16个资源块的最小上行链路准予窗口大小,并且将所述网络节点配置成向无线装置准予至少两个上行链路准予窗口,以确保上行链路信号带宽为至少32个资源块宽,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。
27.如权利要求15所述的方法,进一步包括:将所述网络节点配置成使用没有最小上行链路准予窗口大小的上行链路资源分配类型1,并且将所述网络节点配置成向无线装置准予至少32个资源块的虚拟资源块,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。
28.如权利要求15所述的方法,进一步包括:将所述网络节点配置成发出大于16个资源块的频繁周期性或非周期性上行链路准予,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。 说明书 : 差分匹配求和定位技术领域[0001] 本公开涉及无线通信,并且特别涉及差分匹配求和天线定位(differentialmatchedsummedantennapositioning)。背景技术[0002] 第四代(4G)向第五代(5G)无线通信联网的演进已在无线电接入网(RAN)架构中引入了显著的复杂性,其中功能性从基带处理元件移动到高级天线系统(AAS)无线电单元(RU),其中执行诸如控制协同定位或分布式天线的波束求和或波束成形之类的操作。这样的拆分将较高层基带组件移动到“云”处理器中。[0003] 这样的架构演进还将较低的物理(PHY)层操作移动到RU中,并将较高的PHY/媒体访问控制(MAC)功能(诸如第三代合作伙伴计划(3GPP)调度和帧生成)移动到云中。本文中所使用的“在云中”意味着远程定位并经由因特网可访问。与具有16个天线的分布式波束求和解决方案或256个天线的协同定位的波束成形解决方案的本来是每秒数百千兆(Gbps)的比特率相比,RU和云之间的连接性被限制到相对低的数十Gbps的比特率。[0004] 通过简化测量来自位于基站(例如gNodeB)覆盖区域内并且对许多分布式或协同定位的天线元件可见的附接装置的相对定时和功率,这样的演进还已经引入了处理用于定位计算的数据的新方式。[0005] 当前用于4G网络的3GPP定位解决方案利用观测到的到达时间差(OTDoA)无线装置参考信号时间差(RSTD)计算,通过eNodeB资源的显著集中式协调来进行用于高精度定位的到达时间差(TDoA)测量。当前的5G“极简载波(leancarrier)”视图不包括由无线装置(WD)用于进行这些测量的定位参考信号(PRS)。[0006] 简而言之,3GPP5G尚未为gNodeB定义一种可行的基于网络的定位技术,以进行窄带物联网(NB‑IoT)、CAT‑M1、低于6(sub6)千兆赫兹(GHz)新空口(NR)或毫米波NR装置的高精度定位WD测量,所有这些装置都连接到协同定位的波束成形或分布式波束求和的gNodeB。支持5G非独立(NSA)协议的WD可退回到传统的4G技术,诸如OTDoA,但是由于NR无线电中缺乏PRS,因此高级定位技术不可能。[0007] 采用小区身份(CID)、增强型小区身份(E‑CID)或自适应增强型小区身份(AE‑CID)的定位特征是可用的,但对于这些连接装置中的许多装置,都无法满足﹤1米的5G目标。[0008] 要求一种5G特定方法来满足“极简载波”要求,同时实现集中式波束成形或分布式波束求和系统的定位准确度的显著改进。[0009] 不存在现有的用于3GPP5G/NR定位的高精度极简载波解决方案。当前的3GPP4G算法将依赖于冗长平均的重复PRS测量的非极简载波方法以用于改进灵敏度,但仍然不能实现低于1米的5G瞄准的(targeted)准确度。[0010] 对于4G网络,在ETSI技术规范“ETSITS136133V12.18.0(2018‑01)LTE;演进的通用地面无线电接入(E‑UTRA);对于支持无线电资源管理的要求(3GPPTS36.133版本12.18.0第12次发布)”中描述了精确时间测量。表9.1.10.1‑1:“RSTD测量准确度”详述了用于各种类别的长期演进(LTE)信号(从等于1.08兆赫兹(MHz)的CatM1(6个资源块(RB))信号到≥75个RB或15MHz的更宽带宽)的频率内和频率间测量的参考信号时间差(RSTD)。在这些情况下,(由WD通过比较定位参考信号计算的)RSTD,实现了对于≥6RB的信号的小于±15Ts的准确度到对于≥75RB信号的小于±4Ts的准确度。Ts是在3GPP技术标准TS36.211中定义的基本计时单位,并且等于1/(15000×2048)秒。这可近似为32.5纳秒(ns),表示30.72MHz采样率的一个循环。对于相当于3.33ns/m的300m/µs的射频速度,±1Ts的误差转化为±10m的位置误差,而±20Ts的误差转化为±200m的定位误差。[0011] 在5G网络中,在等效的ETSI技术规范“ETSITS138331V15.2.1(2018‑06)5G;NR;无线电资源控制(RRC);协议规范(3GPPTS38.331版本15.2.1第15次发布)”中未描述精确时间测量。对于这一遗漏有几个理由:[0012] PRS信号不被认为是“极简”的,因为它们会在所有gNodeB传输上添加固定开销;[0013] 基于PRS的OTDoARSTD准确度尚未达到准确度预期,并且已经发现仅对于E911的使用最少,因为其它解决方案(诸如AE‑CID)提供了可比的或更好的准确度;以及[0014] 基于PRS的OTDoARSTD不能被用于5G网络所需的基于位置的服务的广泛套件(broadsuite)。除了在法规所要求的E911呼叫条件下之外,许多智能手机制造商都不支持这些测量。[0015] 因此,当前的5G标准没有基于网络的到达时间定位解决方案,该解决方案将平等对待所有WD。基于PRSRSTD测量的基于4GPRS的解决方案尚未满足准确度预期,并且不太可能被重新引入,进一步被低WD合规性水平(compliancelevel)阻碍。[0016] 虽然自适应增强型小区身份(AE‑CID)解决方案已经取得了显著进展,但这样的技术受到环境因素影响,诸如季节性树叶变化或雨水对信号传播的影响。详细的数据集可致力于解决(address)这些因素,但必须定期更新,以计及(accountfor)来自定义的覆盖区域中新构造的变化。[0017] 当今的4G定位解决方案具有以下测量准确度:对于CatM1WD,频率内为±15Ts,而频率间为±20Ts;并且对于CatNB1WD,对于“正常覆盖”,频率内为±21Ts,而频率间为±28Ts;对于“扩展覆盖”放宽到频率内为±32Ts,而频率间为±40Ts。15RB、25RB、50RB和75RB的更高带宽4G信号具有±10Ts、±6Ts、±5Ts和±4Ts的测量准确度,分别针对±100m、±60m、±50m和±40m的准确度。[0018] 这些误差很大,并且显示RSTD测量不满足在各种出版物中详述的物联网(IoT)和5G定位的要求,这些出版物按行业类别描述了5G用例位置准确性要求,诸如例如:[0019] 汽车(Automotive)<1米[0020] 运输、物流、IoT<1米[0021] 健康和健壮(wellness)、智能城市<10米[0022] 媒体和娱乐<1米[0023] 这些出版物没有描述实现这些准确度的方法论,而是它们简单地陈述了对于不同垂直应用的要求。欧洲电信标准协会(ETSI)技术标准(TS)22261进一步详述了这些垂直应用,其中在第7.3节“更高准确度定位”中进行了描述,其特征在于“对定位准确度的很高的系统要求”,其声明:[0024] 需要“更高准确度定位”的典型领域是车辆防撞(collisionavoidanceofvehicles):每辆车都必须知道它自己的位置、附近车辆的位置以及它们的预期路径,以防撞。在工厂车间,定位诸如叉车或待组装部分的移动对象非常重要。”[0025] 虽然WD可使用各种平均和内插技术来改进测量结果,但它们的慢采样率限制了它们的总体准确度。[0026] 当今的定位信号与用户数据的递送不直接相关。当前用于5G/NR定位的3GPP标准不支持用于WD定位的到达时间测量能力。传统的3GPP4G算法采用依赖于冗长平均的重复PRS测量的非极简载波方法以用于改进灵敏度,但仍然不能实现低于1m的5G瞄准的准确度。发明内容[0027] 本公开的一方面描述了一种被配置成与无线装置(WD)通信的网络节点。网络节点包括:至少一个处理器;以及包括计算机可读软件指令的存储器,所述指令被配置成控制所述至少一个处理器实现以下步骤:在所述网络节点的多个天线中的每个天线处对顺序上行链路数据信号求和,以产生多个天线信号和;选择所述天线信号和之一用作参考天线信号和;基于所述参考天线信号和与所述多个天线信号和中的其它天线信号和,为多个其它天线中的每个天线确定信道脉冲响应;根据所述多个天线的信道脉冲响应来估计到达时间差;估计每个天线的估计的到达时间差的误差;以及使用所述估计的到达时间差来计算无线装置的位置。[0028] 在一些实施例中,为所述多个其它天线中的每个天线确定所述信道脉冲响应包括将所述参考天线信号和与所述多个天线信号和中的其它天线信号和互相关(crosscorrelation),并且其中根据所述多个天线的所述信道脉冲响应。[0029] 在一些实施例中,为所述多个其它天线中的每个天线确定所述信道脉冲响应包括在频域中将所述参考天线信号和的复共轭乘以所述多个天线中的其它天线的天线信号和中的每个天线信号和,并且其中所述到达时间差被估计为相乘的乘积(productofthemultiplying)的时域表示。[0030] 在一些实施例中,顺序上行链路数据信号的求和被计算为在天线处接收的正交频分复用OFDM符号的和。[0031] 在一些实施例中,从所述多个天线中选择参考天线作为具有至少10dB的信噪比SNR的天线。[0032] 在一些实施例中,根据符号的子集计算多个信道脉冲响应,并且对信道脉冲响应执行求和。[0033] 在一些实施例中,所计算的信道脉冲响应在时域中由来自多个天线信号中的至少一个的解调参考信号DMRS符号的信道脉冲响应来限定(bound)。[0034] 在一些实施例中,采用基于时间的线性二次估计算法来最小化到达时间差计算上的统计噪声。[0035] 在一些实施例中,所述信道脉冲响应被计算为与参考符号的参考天线和互相关的参考符号的多个天线信号和。[0036] 在一些实施例中,到达时间差的估计基于正交频分复用OFDM符号定时无抖动(jitter)的知识。[0037] 在一些实施例中,所述天线信号和在50ms、500ms和5000ms之一的持续时间上被积分。[0038] 在一些实施例中,所述网络节点被配置成使用上行链路资源分配类型0来具有16个资源块的最小上行链路准予窗口大小,并且被配置成向无线装置准予至少两个上行链路准予窗口,以确保上行链路信号带宽为至少32个资源块宽,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。[0039] 在一些实施例中,所述网络节点被配置成使用没有最小上行链路准予窗口大小的上行链路资源分配类型1,并且被配置成向无线装置准予至少32个资源块的虚拟资源块,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。[0040] 在一些实施例中,所述网络节点被配置成发出大于16个资源块的频繁周期性或非周期性上行链路准予,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。[0041] 本公开的另一方面描述了一种在网络节点中实现的方法。所述方法包括:在所述网络节点的多个天线中的每个天线处对顺序上行链路数据信号求和,以产生多个天线信号和;选择所述天线信号和之一用作参考天线信号和;基于所述参考天线信号和与所述多个天线信号和中的其它天线信号和,为多个其它天线中的每个天线确定信道脉冲响应;根据所述多个天线的信道脉冲响应来估计到达时间差;估计每个天线的估计的到达时间差的误差;以及使用所述估计的到达时间差来计算无线装置的位置。[0042] 一些实施例有利地提供了用于差分匹配求和天线定位的方法和网络节点。一些实施例引入了使用所有WD传输跨多个天线进行到达时间测量的布置。这符合5G/NR的极简载波设计原理,并且不要求附加定位特定的信号。[0043] 一些实施例优化了测量准确度,该测量准确度是信噪比(SNR)和带宽的对数线性函数。为了最大化SNR,所提出的布置逐符号地对所有接收的WD上行链路(UL)数据求和,然后将其用于到达时间计算中。为了最大化带宽,一些实施例在全WDUL传输上进行操作,同时修改网络节点(例如gNodeB)系统常数以设置大的最小WD传输带宽。[0044] 虽然WD传送的数据能被视为低自相关信号,但是一些实施例通过使用嵌入在每个WD传输中的解调参考符号(DM‑RS)来定义根据接收的数据信号计算的脉冲响应上的界限,从而消除了假相关峰值。这是一种重要的区分者(differentiator),因为它使得WD传输数据能够在计算到达时间时被网络节点(例如gNodeB)使用,同时筛选出可能产生不正确测量的假相关。[0045] 此外,一些实施例不使用已知参考信号,诸如在3GPPLTE中用于主同步信号(PSS)、随机接入前导码(PRACH)、上行链路控制信道(PUCCH)、上行链路业务信道(PUSCH)和探测参考信号(SRS)的Zadoff‑Chu序列。相反,一些实施例在执行这样的互相关时使用所有WD传送的数据。本文中描述的布置使用来自多个天线之一的信号作为参考。[0046] 还公开了基站、通信系统和通信系统中的方法的实施例。附图说明[0047] 并入本说明书中并形成其一部分的附图图示了本公开的几个方面,并且与说明书一起用于解释本公开的原理。[0048] 图1是示意性图示其中可部署本发明实施例的代表性网络的框图;[0049] 图2A和2B是示意性图示在本发明实施例中可用的计算装置的示例的框图;[0050] 图3是示意性图示在本发明实施例中可用的代表性网络元件虚拟化的架构的框图;[0051] 图4是根据本公开的一些实施例的网络节点中的示例过程的流程图;[0052] 图5是根据本公开的一些实施例的网络节点中的备选示例过程的流程图;[0053] 图6是信道脉冲响应函数的图;[0054] 图7A和7B示出的是对于N个OFDM符号和Nasc = 1的自相关和互相关的比较;[0055] 图8A和8B图示了对于SNR为15 dB并且Nasc = 1的无噪声参考信号的互相关对转换为距离的滞后(lag),其中Nasc是活动子载波的数量;[0056] 图9A和9B图示了对于SNR为15 dB并且Nasc = 12的无噪声参考信号的互相关对转换为距离的滞后;[0057] 图10A和10B图示了对于SNR为15 dB并且Nasc = 72的无噪声参考信号的互相关对转换为距离的滞后;[0058] 图11A和11B图示了对于SNR为15 dB并且Nasc = 600的无噪声参考信号的互相关对转换为距离的滞后;[0059] 图12是Zadoff‑Chu序列的自相关的图;[0060] 图13是数据符号和参考符号位置的时间‑频率图示;以及[0061] 图14是定位准确度对SNR的图。具体实施方式[0062] 下面阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实践所述实施例的信息,并说明实践所述实施例的最佳模式。在根据附图阅读以下描述时,本领域技术人员将理解本公开的概念,并将认识到本文中没有特别提出的这些概念的应用。应理解,这些概念和应用落入本公开的范围内。[0063] 在本公开中可使用以下缩写和术语中的至少一些。[0064] 2D 二维[0065] 3GPP 第三代合作伙伴计划[0066] 5G 第五代无线电[0067] AAS 天线阵列系统[0068] AoA 到达角[0069] AoD 离开角[0070] ASIC 专用集成电路[0071] BF 波束成形[0072] BLE 蓝牙低能量[0073] BLER 误块率[0074] BW 波束宽度[0075] 小区部分 被单个天线波束覆盖的小区的地理部分[0076] CPU 中央处理单元[0077] CSI 信道状态信息[0078] dB 分贝[0079] DCI 下行链路控制信息[0080] DFT 离散傅里叶变换[0081] DL 下行链路[0082] DSP 数字信号处理器[0083] DU 数字单元[0084] E911 增强型911,用于移动技术[0085] E‑CID 增强型小区ID[0086] eNB 增强的或演进的节点B[0087] FIR 有限脉冲响应[0088] FPGA 现场可编程门阵列[0089] gNB 新空口基站[0090] GPS 全球定位系统[0091] iBeacon 用于它们的802.15 BLE信标产品的苹果术语[0092] ICC 携带容量的信息[0093] IIR 无限脉冲响应[0094] KPI 关键性能指标[0095] LBS 基于位置的服务[0096] LPPa LTE定位协议A[0097] LTE 长期演进[0098] MIMO 多输入多输出[0099] MME 移动性管理实体[0100] MMSE 最小均方差[0101] MTC 机器型通信[0102] NR 新空口[0103] OTT 过顶(Over‑the‑Top)[0104] PBCH 物理广播信道[0105] PDCCH 物理下行链路控制信道[0106] P‑GW 分组数据网络网关[0107] RAM 随机存取存储器[0108] ROM 只读存储器[0109] RRC 无线电资源控制[0110] RRH 远程无线电头端[0111] RSRP 参考信号接收功率[0112] RSSI 接收信号强度指示[0113] SCEF 服务能力开放功能[0114] SINR 信号与干扰加噪声比[0115] TBS 传输块大小[0116] ToA 到达时间[0117] UE 用户设备[0118] UL 上行链路[0119] ULA 均匀线性阵列[0120] URA 均匀矩形阵列[0121] 无线电节点:如本文中所使用的,“无线电节点”是无线电接入节点或者是无线装置。[0122] 无线电接入节点:如本文中所使用的,“无线电接入节点”或“无线电网络节点”是蜂窝通信网络的无线电接入网中进行操作以无线地传送和/或接收信号的任何节点。无线电接入节点的一些示例包括但不限于:基站(例如,第三代合作伙伴计划(3GPP)第五代(5G)新空口(NR)网络中的NR基站(gNB)或3GPP长期演进(LTE)网络中的增强的或演进的节点B(eNB))、高功率或宏基站、低功率基站(例如,微基站、微微基站,归属eNB等)、和中继节点。[0123] 核心网络节点:如本文中所使用的,“核心网络节点”是核心网络中的任何类型的节点。核心网络节点的一些示例包括例如移动性管理实体(MME)、分组数据网络网关(P‑GW)、服务能力开放功能(SCEF)等。[0124] 无线装置:如本文中所使用的,“无线装置”是通过向无线电接入节点无线地传送(和/或从无线电接入节点接收)信号而有权接入到蜂窝通信网络(即,由蜂窝通信网络提供服务)的任何类型的装置。无线装置的一些示例包括但不限于3GPP网络中的用户设备装置(UE)和机器类型通信(MTC)装置。[0125] 网络节点:如本文中所使用的,“网络节点”是作为蜂窝通信网络/系统的核心网络或无线电接入网的一部分的任何节点。[0126] 小区:如本文中所使用的,“小区”是无线装置可用来与无线电接入节点交换无线电信号的无线电资源(诸如例如,天线端口分配、时间和频率)的组合,无线电接入节点可被称为小区的主机节点或服务节点。然而,重要的是要注意,可使用波束来代替小区,特别是关于5G NR。因此,应领会到,本文中描述的技术同样适用于小区和波束两者。[0127] 注意,在本公开中对各种技术标准(诸如例如,3GPP TS 38.211 V15.1.0(2018‑03)和3GPP TS 38.214V15.1.0(2018‑03))的引用应被理解为是指在本申请被提交时当前的(一个或多个)这样的标准的(一个或多个)特定版本,并且还可指这样的版本的适用对应物和后续版本。[0128] 本文中的描述集中在3GPP蜂窝通信系统,并且因此,经常使用3GPP术语或类似于3GPP术语的术语。然而,本文中所公开的概念不限于3GPP系统。[0129] 图1图示了其中可实现本公开实施例的蜂窝通信网络100的一个示例。在本文中描述的实施例中,蜂窝通信网络100是符合LTE、3G、4G和5G NR标准或它们的后续标准中的一个或多个的公共陆地移动网络(PLMN)。在图示的示例中,蜂窝通信网络100包括(无线电)接入网((R)AN)102,该接入网包括基站104‑1和104‑2,所述基站控制与对应宏小区108‑1和108‑2内的无线装置106‑1、106‑2、106‑3、106‑4、106‑5的无线电通信。每个宏小区108可由地理、频率、无线电接入技术(RAT)和调制方案的任何合适组合来定义。[0130] 基站104可以是能够与低功率节点112或基站104的相应覆盖区域内的一个或多个无线装置106建立(一个或多个)无线电连接的任何类型的网络接入装置,并且进一步被配置成在核心网络114和一个或多个无线装置106之间转发订户业务。基站104的重要特征是它被配置有无线电接口和网络接口两者,所述无线电接口被配置成向无线装置106发送无线电信号以及从其接收无线电信号;所述网络接口被配置成与核心网络114交换电子和/或光信号。基站104和低功率节点112的示例包括:(例如,在3GPP标准中已知的)演进的节点B(eNB)系统:(例如,从IEEE802.11标准中已知的)WiFi接入点等。在一些上下文中,基站104可被称为接入点(AP),而不管它支持的无线电接入技术(RAT)如何。[0131] 图示的(R)AN102还包括小型小区110‑1至110‑4,其内无线电通信可由对应的低功率节点112‑1至112‑4控制。与宏小区108一样,每个小型小区可由地理、频率、无线电接入技术(RAT)和调制方案的任何合适组合来定义。与基站104一样,低功率节点112可以是能够与低功率节点112的相应覆盖区域内的一个或多个无线装置106建立(一个或多个)无线电连接的任何类型的网络接入装置,并且进一步被配置成在核心网络114和一个或多个无线装置106之间转发订户业务。低功率节点112的一重要特征是它被配置有无线电接口和网络接口两者,所述无线电接口被配置成向无线装置106发送无线电信号和从其接收无线电信号,所述网络接口被配置成与核心网络114交换电子和/或光信号。在一些实施例中,低功率节点112可通过诸如光缆的直接连接而连接到核心网络114。在其它实施例中,低功率节点112可通过间接连接诸如经由到基站104的无线电或光纤链路而连接到核心网络114。低功率节点112的示例包括:连接到基站或网络路由器(未示出)的远程无线电头端(RRH):WiFi接入点等。在一些上下文中,低功率节点112可被称为接入点(AP),而不管它支持的特定无线电接入技术(RAT)如何。[0132] 值得注意的是,虽然未示出,但是特定的小型小区110备选地可由基站104例如使用波束成形技术来控制。在这样的情况下,特定的小型小区110本身将不与相应的低功率节点112关联。而是,特定的小型小区110将与在基站104中实现的参数的相应集合关联。在本公开中,术语“小区”用于指可由无线装置106用来接入网络100的通信服务的参数(诸如地理、频率、无线电接入技术(RAT)、调制方案、标识符等)的定义的组合。术语“小区”并不暗示使无线装置106能够接入那些通信服务所需的装置的任何特定物理配置或任何特定参数值。[0133] 无线装置106可以是能够向基站104和/或低功率节点112发送无线电信号和从其接收无线电信号的任何类型的装置。无线装置106的示例包括蜂窝电话、个人数据助理(PDA)、移动计算机、物联网(IoT)装置、自主车辆控制器等。在一些上下文中,无线装置106可被称为用户设备(UE)或移动装置。[0134] 在一些实施例中,宏小区108‑1和108‑2可彼此重叠,并且还可与一个或多个小型小区110重叠。例如,特定宏小区108‑1可以是多个宏小区中间的一个宏小区108,这些宏小区覆盖公共地理区域并且具有公共RAT和调制方案,但是使用各自不同的频率和/或AP标识符。在这样的情况下,位于由两个或更多重叠小区108、112覆盖的区域内的无线装置106可向对应的基站104和/或低功率节点112中的每一个发送无线电信号和从其接收无线电信号。[0135] 在图示的示例中,(R)AN102连接到核心网络(CN)114,该核心网络也可被称为演进的核心网络(ECN)或演进的分组核心(EPC)。CN114包括(或等效地连接到)一个或多个服务器116,所述服务器被配置成提供联网服务,诸如例如在3GPPTS23.501V15.2.0(2018‑06)“5G系统的系统架构(SystemArchitectureforthe5GSystem)”及其后续版本中描述的网络功能(NF)。CN114还包括一个或多个网关(GW)节点118,所述网关节点被配置成将CN114连接到分组数据网络(DN)120,诸如例如因特网。网关节点118可被称为分组网关(PGW)和/或服务网关(SGW)。DN120可提供通信服务以支持无线装置106与一个或多个应用服务器(AS)122之间的端到端通信,所述应用服务器被配置成经由CN114和(R)AN102与无线装置106交换数据分组流。在一些上下文中,应用服务器(AS)122也可被称为主机服务器。[0136] 在一些上下文中,AS122与一个或多个无线装置106之间的端到端信号路径可被称为过顶(OTT)连接。类似地,在AS122和一个或多个无线装置106之间采用信号传输的通信服务可被称为OTT服务。[0137] 应领会到,CN114和DN120之间的分离可纯粹是逻辑上的,以便简化对它们各自角色的理解。特别地,CN114主要集中在提供无线装置接入服务和支持无线装置移动性。另一方面,DN120主要集中在提供端到端通信,特别是跨网络域的通信。然而,将领会到,如果期望的话,CN114和DN120两者能在公共物理网络基础设施上实现。[0138] 图2A和2B是示意性图示包括在本发明实施例中可用的计算装置202的通信系统200的框图。在各种实施例中,基站104或112、无线装置106、核心网络服务器116或网关118和数据网络服务器122中的任何或所有可使用根据计算装置202的系统和原理来实现。还可领会到,网络100的元件中的任何或所有元件可使用本领域已知的或将来开发的技术来虚拟化,在这样的情况下,任何或所有基站104或112、核心网络服务器116或网关118的功能和/或核心网络114的任何网络功能都可通过在计算装置202内或在由多个计算装置202组成的数据中心(未示出)内执行的合适软件来实现。[0139] 在图2A的示例中,通信系统200通常包括连接到一个或多个网络210和一个或多个无线电单元212的计算装置202。计算装置202包括一个或多个处理器204、存储器206、一个或多个网络接口208。处理器204可被提供为中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等的任何合适的组合。类似地,存储器206可被提供为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和大容量存储技术(诸如磁盘或光盘存储装置等)的任何合适的组合。网络接口208能够实现计算装置200和网络210(诸如核心网络114、数据网络120或私有域网络(诸如数据中心)(未示出))之间的信令。[0140] 每个无线电单元212通常包括耦合到一个或多个天线218的至少一个传送器(Tx)214和至少一个接收器(Rx)216。在图2A的示例中,(一个或多个)无线电单元212被示为在计算装置202的外部,并且经由合适的物理连接(诸如铜缆或光缆)连接到计算装置202。在图2B的示例中,(一个或多个)无线电单元212被示为经由网络210和网络接口208连接到计算装置202。在又一些其它实施例中,(一个或多个)无线电单元212以及还有可选的(一个或多个)天线218可与计算装置202集成在一起。[0141] 一个或多个处理器204操作以提供计算装置202的功能。通常,(这个或这些)功能被实现为例如存储在存储器206中并由一个或多个处理器204执行的软件应用(APP)220或模块。在一些实施例中,一个或多个软件应用或模块220可在由计算装置202的操作系统(未示出)维护的安全运行时间环境(RTE)222内执行。[0142] 可领会到,特定实施例可排除在图2A和2B中图示的元件中的一个或多个元件。例如,被配置成实现无线装置106的计算装置202可并入一个或多个处理器204、存储器206和一个或多个无线电单元212,但是可排除网络接口208。相反,被配置成实现服务器116或122的计算装置202可包括一个或多个处理器204、存储器206和一个或多个网络接口208,但是可排除无线电单元212。另一方面,被配置成实现基站104或112的计算装置202正常将包括一个或多个处理器204、存储器206以及无线电单元212和网络接口208两者。[0143] 图3是示意性图示在本发明实施例中可用的网络元件虚拟化的示例架构的框图。设想,网络元件可使用互连在一起并执行合适的软件以执行其预期功能的一个或多个计算机、数据存储装置和路由器(它们中的任何或所有可根据上面参考图2描述的系统200构造)来物理实现。普通技术人员将认识到,有许多合适的硬件和软件的组合可用于此目的,这些组合或者是本领域已知的,或者可以是将来开发的。由于这个原因,本文中不包括示出物理硬件组件和连接的图。[0144] 可如图3中所见,图示的架构300通常包括托管基础设施(hostinginfrastructure)302、虚拟化层304和应用平台服务层306。托管基础设施302包括由在其上实现架构300的基础设施提供的物理硬件资源。这些物理硬件资源可包括上面参考图2描述的处理器204、存储器206、网络接口208和无线电单元212中的任何或所有,并且还可包括业务转发和路由硬件308。虚拟化层304向应用平台服务层306呈现硬件资源302的抽象(abstraction)。该抽象的具体细节将取决于由应用平台服务层306正在托管的应用220的要求。从而,例如,提供业务转发功能的APP220可被呈现有硬件资源306(例如,(一个或多个)处理器204、存储器206和业务转发硬件308)的抽象,该抽象简化了业务转发策略的实现。类似地,提供数据存储功能的应用可被呈现有硬件资源306(例如,(一个或多个)处理器204和存储器206)的抽象,其便于数据的存储和检索(例如使用轻量级目录访问协议‑LDAP)。[0145] 应用平台306提供用于托管应用的能力。在一些实施例中,应用平台306通过提供基础设施即服务(IaaS)设施来支持应用220的灵活且高效的多租户运行时间和托管环境。在操作中,应用平台306可为由平台306正在托管的每个应用220提供安全和资源“沙箱(sandbox)”。每个“沙箱”可被实现为虚拟机(VM)映像(image)310,其可包括适当的操作系统和对(虚拟化的)硬件资源302的受控访问。备选地,每个“沙箱”可被实现为容器311,该容器可包括适当的虚拟存储器和对主机操作系统和(虚拟化的)硬件资源302的受控访问。应用平台306还可向应用平台306上托管的应用220提供中间件应用服务和基础设施服务的集合,如将在下面更详细地描述的那样。[0146] 来自供应商、服务提供者和第三方的应用220可在相应的虚拟机310内部署和执行。例如,如上所述,PCF220可借助于在应用平台306上托管的一个或多个应用220来实现。应用220和应用平台306的服务之间的通信可根据本领域已知的面向服务的架构(SOA)的原理方便地设计。[0147] 通信服务312可允许应用220与应用平台306通信(例如通过预定义的应用编程接口(API))以及彼此通信(例如通过服务特定的API)。[0148] 服务注册表314可提供在服务器116或122上可用的服务的可见性。此外,服务注册表314可呈现服务可用性(例如,服务的状态)连同相关的接口和版本。这可由应用220用来发现和定位它们要求的服务的端点,并发布它们自己的服务端点供其它应用使用。[0149] 例如,网络信息服务(NIS)316可给应用220提供与网络服务实例或一个或多个PDU会话相关的低级网络信息。例如,由NIS316提供的信息可被应用220用来计算并呈现相关数据(诸如:小区ID、订户位置、小区负载和吞吐量指南)给核心网络114的网络功能,它们中的任何或所有本身可由在相应VM310或容器311中执行的应用220来实现。[0150] 业务卸载功能(TOF)服务318可对业务进行优先化,并且将所选择的、基于策略的数据流路由到应用220和从应用路由。[0151] 下面描述的一些实施例具有许多优点,包括通过使用所有接收的WD传输——在网络节点(例如gNodeB)中的时域和频域两者中、到达时间计算来最大化测量准确度。[0152] 要求WD根据定位参考信号计算定时信息的传统OTDoA算法可由WD选择性地选取响应来规避。传统的OTDoA算法利用WD可能选择不发送的可选参考信号。然而,附接到网络的所有WD将发送数据和解调参考信号(DMRS)。[0153] 一些实施例遵循5G超极简设计原理,并且仅使用与数据的递送直接相关的WD传输。一些实施例利用以DM‑RS序列的Gold‑31序列加扰的数据的低自相关特性来计算信道估计和到达时间。然而,一些实施例具体使用DM‑RS来限定到达时间计算,并且可选地贡献给在到达时间计算中使用的数据信号功率。[0154] 本文中描述的布置在计算用于估计到达时间差的信道脉冲响应函数时不要求参考信号的知识。一些实施例选择具有良好的WDRSRP信号的天线之一作为参考天线。这尤其适合于室内系统,其中WD信号电平(signallevel)通常非常好,如许多天线所见的那样。[0155] 与要求参考信号的预先知识的配置相比,一些实施例通过不要求参考信号的先验知识来减少5GMAC和PHY层之间的信令通信。[0156] 一些实施例计及了由定时误差引起的WD传输抖动,这些定时误差发生在WD在传输突发之间对时钟树循环供电(powercyclesclocktrees)时。一些实施例一次作用于单个符号,或者作用于单个资源块内的多个符号。[0157] 一些实施例可能不会被WD所规避,WD可能选择在单个资源块内的符号之间故意引入定时抖动。根据3GPP标准定义,这些WD可能引入多达±4Ts=±130ns=±40m的定时抖动;然而,一些实施例可在逐个符号的基础上计算到达时间差,使得测量独立于定时抖动。[0158] 一些实施例可用于所有类别的WD上,所述WD包括NB‑IoT到具有20MHz信道能力的标准4GWD、到具有更高带宽能力的5GWD。[0159] 一些方法可在eNodeB/gNodeB中执行,并且因此节省电池寿命,尤其是对于将另外要求执行计算的NB‑IoT装置。因此,一些实施例是高效的,从而最小化WD电池消耗。[0160] 在一些实施例中,基站(gNodeB/eNodeB)由于高采样率比基于WD的解决方案具有增加的准确度,所述高采样率以每秒30.72兆样本(Msps)(=Ts)操作,但是在许多情况下,对于5G/NR系统高达4×Ts(122.88Mbps)乃至更高。这些更高的采样率能够实现更大的信道脉冲响应分辨率,从而在到达时间计算中产生更大的准确度。更高的采样率提供更大的最快视线信号的分辨率。当与使用16Ts至32Ts采样率的NB‑IoT装置相比时,这样的更高的采样率最为明显。[0161] 在一些实施例中,计算到达时间差,而不必减去两个不同的到达时间测量。可被选择为来自具有最高信号强度的天线的信号的参考信号提供了参考信号的到达时间。这个“参考”信号与其它天线信号的相关性产生了参考相对于参考天线的到达时间差。[0162] 最后,一些实施例可采用网络级算法,并且独立于WD。网络算法在所有eNodeB/gNodeB平台上操作相同,产生一致的测量结果。[0163] 本文中公开了所提供的系统和方法。[0164] 图4是示出根据本公开一些实施例的网络节点104、112中的示例处理的流程图。本文中描述的一个或多个框可由网络节点104、112的一个或多个元件来执行,诸如由一个或多个处理器204、无线电单元212和/或网络接口208来执行。该过程包括在网络节点的多个天线218中的每个天线处对顺序上行链路数据信号求和以产生多个天线信号和(框S134)。该过程还包括选择天线信号和之一用作参考天线信号和(框S136)。该过程进一步包括通过将参考天线信号和与多个天线信号和中的其它天线信号和互相关,为多个其它天线中的每个天线确定信道脉冲响应(框S138)。可选地,该过程还包括确定WDDMRS符号的信道脉冲响应,以用于限定其它天线的信道脉冲响应(框S139)。该过程还包括根据所述多个天线的信道脉冲响应来估计到达时间差(框S140)。该过程还包括:估计每个天线的估计的到达时间差的误差(框S142),以及使用估计的到达时间差来计算无线装置的位置(框S144)。[0165] 图5是根据本公开的一些实施例的由网络节点104、112执行的备选示例过程的流程图。本文中描述的一个或多个框可由网络节点104、112的一个或多个元件来执行,诸如由一个或多个处理器204、无线电单元212和/或网络接口208来执行。该过程包括在网络节点104、112的多个天线中的每个天线处对顺序上行链路数据信号求和,以产生多个天线信号和(框S146)。该过程还包括选择天线信号和之一用作参考天线信号和(框S148)。该过程进一步包括通过在频域中将参考天线信号和的复共轭乘以多个天线中其它天线的天线信号和中的每个天线信号和来计算多个天线中每个天线的信道脉冲响应(框S149)。该过程包括将相乘的乘积转换到时域(框S150)。可选地,该过程包括确定WDDMRS的信道脉冲响应,并使用该响应来限定其它天线的信道脉冲响应(框S151)。该过程还包括根据信道脉冲响应来估计到达时间差作为相乘的乘积的时域表示(框S152)。该过程还包括估计在其它天线中每个天线的估计的到达时间差的误差(框S154)。此外,该过程包括使用多个到达时间差估计来计算无线装置的位置(框S156)。[0166] 在一些实施例中,顺序上行链路数据信号的求和被计算为在天线处接收的正交频分复用OFDM符号的和。在一些实施例中,例如,从多个天线中选择参考天线作为具有至少10dB的信噪比SNR的天线。在一些实施例中,根据符号的子集计算多个信道脉冲响应,并且对信道脉冲响应执行求和。在一些实施例中,所计算的信道脉冲响应在时域中由来自多个天线信号中的至少一个的解调参考信号DMRS符号的信道脉冲响应来限定。在一些实施例中,采用基于时间的线性二次估计算法来最小化到达时间差计算上的统计噪声。在一些实施例中,信道脉冲响应被计算为与参考符号的参考天线和互相关的参考符号的多个天线信号和。在一些实施例中,到达时间差的估计基于正交频分复用OFDM符号定时无抖动的知识。在一些实施例中,天线信号和在50ms、500ms和5000ms之一的持续时间上被积分。[0167] 在一些实施例中,例如,所述网络节点被进一步配置成使用上行链路资源分配类型0来具有16个资源块的最小上行链路准予窗口大小,并且例如被进一步配置成向无线装置准予至少两个上行链路准予窗口,以确保上行链路信号带宽为至少32个资源块宽,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。[0168] 在一些实施例中,所述网络节点被进一步配置成使用没有最小上行链路准予窗口大小的上行链路资源分配类型1,并且例如被进一步配置成向无线装置准予至少32个资源块的虚拟资源块,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。在一些实施例中,例如,所述网络节点被进一步配置成发出大于16个资源块的频繁周期性或非周期性上行链路准予,而不管无线装置缓冲器状态报告指示如何。[0169] 已经描述了本公开的布置的一般过程流程,并且已经提供了用于实现本公开的过程和功能的硬件和软件布置的示例,以下部分提供了用于差分匹配求和天线定位的布置的细节和示例。[0170] 一些实施例依赖于UE106上行链路正交频分复用(OFDM)信号代替参考信号(诸如3GPP位置参考信号)的时域正交性,以准确测量上行链路到达时间差(UTDoA)并提取多径延迟的信道特性。[0171] OFDM信号是从被映射到N个并行子载波上的数字数据中创建的,并且然后使用快速傅立叶逆变换(IFFT)转换到时域,成为OFDM符号Ok。[0172][0173] 在上式中,dn是第n个子载波上的数据符号,而Ok是信号的N点快速傅里叶逆变换(I‑FFT)。OFDM子载波频率是正交的,其中两个信号乘法的时间T上的平均值为零。[0174][0175] 该属性确保了时域符号在持续时间T上是不相关的,使得接收的OFDM信号能够被用作参考信号的替代。[0176] 定位参考信号r(n)在它们传输之前是已知的,并且因此可用于计算所有WD信号u(n)的到达时间差。可通过将已知PRS与每个接收信号相关来执行计算,其中输出产生图6中所示的用于国际电信联盟(ITU)建议(REC)M.1225Indoor‑B多径信道模型的信道脉冲响应函数h(n)。[0177][0178] 该计算可作为参考信号在频域中的复共轭R*(n)与接收的WD信号的FFT的U(n)的乘法来执行,并转换回到时域。[0179][0180][0181] 在室内情况下,WDUL传输通常被设计为在场地中的一个或多个天线处具有SNR>20dB的良好参考信号接收功率(RSRP)。模拟显示了在各种SNR级别接收的信号以及参考信号的高SNR条件下使用数据信号作为参考信号来测量信道脉冲响应函数h(n)的有效结果。[0182] 这些模拟使用具有以下性质的加性高斯白噪声(AWGN)信道:没有延迟;2048FFT大小、15kHz音调间隔、正常的LTE循环前缀(CP)和对所有分配的子载波的随机正交相移键控(QPSK)调制。NB‑IoT信号将π/4QPSK用于单个子载波,π/4QPSK是每个OFDM符号π/4的相移。[0183] 单载波NB‑IoT模拟:[0184] 单载波NB‑IoT网络的模拟显示,出于在参考是无噪声时确定信道脉冲模型的目的,从UE106接收的NB‑IoT数据信号只能被用作参考信号。对于室内部署,该参考被视为无噪声的,因为pZeroThreshold(‑80dBm/RB)被设置为远高于(>>50dB)‑132dBm/15kHz的热噪声本底(thermalnoisefloor),并且甚至对于室外网络节点104、112(例如eNodeB/gNodeB、无线电),pZeroThreshold被设置为‑103dBm/RB,从而产生无噪声参考信号。在图7的曲线图中,顶部图(图7A)示出参考和Rx1两者都是“无噪声的”,而底部图(图7B)示出Rx1具有SNR=15.0dB。[0185] 在500µs至50ms的上行链路(UL)传输持续时间上进行的(诸如来自UE106的)NB‑IoT单子载波的模拟显示了可用来估计TDoA的非常好的信道脉冲响应,其中OFDM符号的数量Nsym从50x14(50ms)到500x14(500ms)到5000x14(5s)变动。在这些比较中,来自UE106的500msNB‑IoT单载波UL传输表示1750字节的数据传输,仅略长于通常在因特网中传送的典型1500字节因特网协议(IP)分组。5s的模拟情况表示10个这样的分组传输的聚合。[0186] 在图8A和8B中将上面用于比较天线Rx2的SNR显示为15dB,其远低于由网络节点104、112接收的(诸如来自NB‑IoTUE106的)WDUL单载波NB‑IoT传输。该SNR表示比在‑132dBm的热噪声本底高15dB的信号电平。通常,网络节点104、112将使用功率控制来将单载波NB‑IoT设置为对于微小区的‑103dBm或者对于室内部署的‑80dBm。[0187] 这些模拟显示来自UE106的单载波NB‑IoT信号可与附近的天线(诸如其它附近网络节点16的天线63)相关,其中接收的信号电平比在服务于UE106的主机网络节点处接收的信号低至少14dB。[0188] 单PRBNB‑IoT模拟:[0189] 这些NB‑IoT装置(即,UE106)具有一个PRB或180kHz的带宽,并且是通常部署的NB‑IoT装置。[0190] 来自UE106的单个PRBNB‑IoT无噪声(SNR>>25dB)数据信号可被用作计算信道脉冲响应的参考信号。如图9A和9B中所示的模拟显示了无噪声信号相对于从不同天线接收的+15dBRx2信号的非常好的互相关。[0191] CatM1(6PRB)NB‑IoT模拟:[0192] 这些NB‑IoT装置的带宽为6个物理资源块(PRB)或1080kHz,并且部署相当普遍。[0193] 如图10A和10B中所示,CatM1NB‑IoT使用“无噪声”参考数据信号的模拟显示,互相关是相当可辨别的,并且可用作估计信道模型的手段。图13示出了当eNodeB/gNodeB以‑95dBm接收CATM1信号时的结果,其中对于19dBSNR(室外)和39dB(室内部署),热噪声本底为‑114dBm。室内部署可将CatM1信号视为“无噪声”,其中至少一个天线上的SNR为39dB。[0194] LTE(50PRB)模拟:[0195] 该模拟表示当相对于另一个天线(Rx1)执行互相关时,使用来自10MHzLTE信道的数据作为参考信号。[0196] 如图11A和11B中所示,用“无噪声”参考信号的模拟显示了良好的互相关性能,即使对于天线Rx1处的第二信号的非常低的0dBSNR也是如此。在这样的情况下,即使对于单个符号,互相关也很好,其中SNR高达0dB。[0197] 总之,这些模拟至少证明了以下几点:[0198] 当使用互相关来估计信道脉冲响应时,可将具有高SNR的数据信号用作参考信号。[0199] 该方法论能用于所有4G/5GOFDM信号,包括单载波NB‑IoT、单PRBNBIoT、CATM1NB‑IoT和LTE。对于更窄的带信号可能需要更长的积分窗口,并且短的单符号相关性可与更宽带CATM1和LTE信号一起使用;以及[0200] 该方法论提供了良好的裕度,允许在天线63的集合上执行定位,所述天线位于预期的UE106附近,但是可能看到比主机网络节点104、112(例如eNodeB或gNodeB)低15dB的WD信号电平。[0201] 尽管用在“脉冲”响应中包含的大部分互相关功率很好地定义了数据相关性,但仍存在一些虚假的(spurious)相关功率。在图11A和11B中,该功率比主相关峰值低10dB。一些实施例提供了使用DM‑RS信号的自相关来限制相关界限的选项,并且在这样做时,减轻了虚假相关的影响。[0202] 如图12中所示,除了在偏移量(offset)0以外,Zadoff‑Chu序列与其自身具有零自相关,并且不表现出虚假相关。出于这样的原因,在解调参考信号中使用的这些序列可用于估计和限定信道脉冲响应,而无需关心假或虚假相关。[0203] 而且,两个素数长度(primelength)Zadoff–Chu序列(即u的不同值)之间的互相关是常数 ,假设u1‑u2相对于NZC是素数。[0204] 一些实施例将虑及时间和频率积分(求和)组件的自动配置。[0205] 如果所需信号是CAT‑M1,则天线信号求和将在FFirst至FLast的频率跨度上积分,其中覆盖的带宽为6RB或1.08MHz。在时间上,该信号将在数据窗口信号上积分,该信号将从“第一个数据符号”定义到“最后一个数据符号”,如图16中所示。[0206] 图13示出了用于限制接收的WD数据信号的相关窗口的一个或多个参考符号位置的示例。下一代5G系统遍及资源块包括许多可能的参考信号,以致力于解决诸如多普勒之类的问题。信号可以是可配置的,并用于通过频率和时间的细节来近似信道脉冲相关窗口大小。[0207] 虽然参考信号可用于在相关窗口上设置界限,但它们仅表示UL接收信号功率的一小部分,并且因此它们用于高分辨率定位的能力受到限制。如前所述,作为SMR的函数的定位准确度是对数线性关系,其中通过所有WD数据的积分的更高的SNR实现了最高的定位准确度,如图14中所示。增加信号带宽也增加了定位准确度。将数据信号处理与相关窗口确定组合实现了最高的SNR,同时消除了由使用数据而产生的相关性问题。[0208] 一些实施例的特征可如下总结。在多天线系统中,在每个天线218处,可将来自一个或多个连续UE106上行链路符号的数据求和以创建数据信号。具有良好的RSRP数据信号电平的天线63之一可被选择作为参考信号。然后可计算参考天线信号与其它天线63的一个或多个信号的互相关。可选地,可计算来自天线63中的至少一个的DMRS信号的互相关,以限制每个天线的数据信号的假相关。基站(即网络节点104、112)的处理器根据每个天线的互相关数据信号计算到达时间差(TDoA)和信噪比(SNR)。可选地,处理器204计算每个天线的互相关数据信号的参考信号接收功率(RSRP)。处理器204根据TDoA、SNR和天线位置测量来执行三边计算。可选地,处理器204采用基于时间的线性二次估计算法来并入根据WD的正常数据传输计算的非周期性测量数据,同时能够使测量噪声最小化。[0209] 虽然图中的过程可示出由本公开的某些实施例执行的特定操作顺序,但是应理解,这样的顺序是代表性的,并且备选实施例可按不同的顺序执行操作,组合某些操作,重叠某些操作等。[0210] 本领域技术人员将认识到对本公开的实施例的改进和修改。所有此类改进和修改都被认为在本文中公开的概念的范围内。

专利地区:瑞典

专利申请日期:2019-12-13

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN113167855B

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