專(zhuān)利名稱(chēng)：一種觀察到達(dá)時(shí)間差測(cè)量定位方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信測(cè)量技術(shù)，特別涉及一種觀察到達(dá)時(shí)間差測(cè)量定位方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
在LTE(Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn))系統(tǒng)中存在多種定位技術(shù)，如基于 Cell ID(小區(qū)標(biāo)識(shí))的定位技術(shù)、基于OTDOA(Observed Time DifferenceOf Arrival，觀察 到達(dá)時(shí)間差測(cè)量)的多基站定位技術(shù)、基于A-GPS(AssistedGlobal Positioning Systems, 輔助全球定位系統(tǒng))的定位技術(shù)、基于BBU(BaSeBand Unit，基帶處理單元)+RRU(Radio Remote Unit，射頻拉遠(yuǎn)單元)的室內(nèi)定位技術(shù)和基于TA(Timing Advance，定時(shí)提 前)+A0A(angle-0f-Arrival-LCR，用戶(hù)來(lái)波方向測(cè)量)的單基站定位技術(shù)等。

圖1為0TD0A定位示意圖，0TD0A定位方法是一種可以普遍應(yīng)用，并且定位效果 相對(duì)較好的方法，又稱(chēng)為雙曲線(xiàn)定位，UE位于以?xún)蓚€(gè)基站為焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)上。由于確定 UE(User Equipment，用戶(hù)設(shè)備)位置需要建立兩個(gè)以上的雙曲線(xiàn)方程，兩條雙曲線(xiàn)的交點(diǎn) 為UE的二維位置坐標(biāo)，因此，0TD0A方法要求同時(shí)有三個(gè)以上的基站參與定位參數(shù)的測(cè)量， 如圖1所示。0TD0A的基本算法原理如下假設(shè)不定位終端的高度，假設(shè)終端的坐標(biāo)為(X，y)，則最少需要3個(gè)基站信號(hào)被接 收，第i個(gè)基站發(fā)射機(jī)的位置坐標(biāo)為(xi，yi)，i = 1,2,3.終端觀測(cè)的時(shí)間差TOA (Time Of Arrival，到達(dá)時(shí)間)分別為τ 1,2, τ 2,3, τ1，3。則解方程組
權(quán)利要求
1.一種觀察到達(dá)時(shí)間差測(cè)量OTDOA定位方法，其特征在于，包括如下步驟確定到達(dá)用戶(hù)設(shè)備UE的多徑散射中能量最強(qiáng)的最強(qiáng)到達(dá)徑與第一時(shí)間到達(dá)UE的第一 到達(dá)徑；UE根據(jù)所述最強(qiáng)到達(dá)徑進(jìn)行下行定時(shí)測(cè)量； 確定所述第一到達(dá)徑與所述最強(qiáng)到達(dá)徑的時(shí)間差； 將所述時(shí)間差補(bǔ)償進(jìn)各基站到UE的散射徑的到達(dá)時(shí)間； 根據(jù)補(bǔ)償后的各基站到達(dá)UE的到達(dá)時(shí)間得到各到達(dá)時(shí)間差； 根據(jù)各到達(dá)時(shí)間差進(jìn)行OTDOA測(cè)量定位。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在確定所述第一到達(dá)徑與所述最強(qiáng)到達(dá)徑 的時(shí)間差時(shí)，基于系統(tǒng)配置的定位參考信號(hào)PRS確定所述第一到達(dá)徑與所述最強(qiáng)到達(dá)徑的 時(shí)間差。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基于系統(tǒng)配置的PRS確定所述第一到達(dá)徑與 所述最強(qiáng)到達(dá)徑的時(shí)間差，包括估計(jì)各PRS處的信道響應(yīng)；對(duì)各信道響應(yīng)進(jìn)行離散逆傅立葉變換IDFT或離散傅立葉變換DFT變換后獲得的信號(hào) 序列；對(duì)信號(hào)序列進(jìn)行循環(huán)搬移操作后獲得信道各散射徑的時(shí)延序列； 根據(jù)各散射徑的時(shí)延序列確定所述第一到達(dá)徑與所述最強(qiáng)到達(dá)徑的時(shí)間差。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，估計(jì)各PRS處的信道響應(yīng)包括 對(duì)于不同的基站，確定用來(lái)配置PRS的連續(xù)下行子幀；在確定的子幀P內(nèi)，頻域上各PRS相鄰6RE間隔，選擇連續(xù)N個(gè)物理資源塊PRB，估計(jì)該 子幀P上各PRS上的信道Hp, q，其中ρ為子幀號(hào)；q為PRS序數(shù)，q = 1，. . .，2*N。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在選擇連續(xù)N個(gè)PRB時(shí)，選擇最大帶寬對(duì)應(yīng) 的I3RB數(shù)。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對(duì)信號(hào)序列進(jìn)行循環(huán)搬移操作后獲得信道 各散射徑的時(shí)延序列為τη= fftshift (IDFTq (Hpjq)) 或，τη = fftshift (DFTq(Hpjq))； 其中，各PRS處的信道響應(yīng)為2*NHp,q = X hp, . exp(-y-In-Jq-Tn)n=\τ n為各散射徑?jīng)_激響應(yīng)隨時(shí)延分布的曲線(xiàn)，無(wú)散射徑處存在τ η = 0 ;η為離散時(shí)延值；fftshif( ·)表示對(duì)信號(hào)序列的循環(huán)搬移操作，將序列的中心搬移至邊緣JDFTJ ·) 表示基于q的離散逆傅立葉變換，DFTq( ·)表示基于q的離散傅立葉變換。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)各散射徑的時(shí)延序列確定所述第一到 達(dá)徑與所述最強(qiáng)到達(dá)徑的時(shí)，包括在τη中尋找時(shí)延曲線(xiàn)最大值，對(duì)應(yīng)時(shí)刻點(diǎn)為最強(qiáng)到達(dá)徑時(shí)延τ_ ；按照設(shè)定的比例系數(shù)n %確定門(mén)限=最大值Χ n %；按時(shí)間坐標(biāo)檢測(cè)曲線(xiàn)峰值，當(dāng)該峰值幅度大于設(shè)定門(mén)限ι時(shí)，該時(shí)刻點(diǎn)對(duì)應(yīng)于第一到 達(dá)徑時(shí)延τ工；確定時(shí)間差Δ τ m為τ i與τ max之差。
8.一種觀察到達(dá)時(shí)間差測(cè)量定位設(shè)備，其特征在于，包括徑確定模塊，用于確定到達(dá)UE的多徑散射中能量最強(qiáng)的最強(qiáng)到達(dá)徑與第一時(shí)間到達(dá) UE的第一到達(dá)徑；定時(shí)測(cè)量模塊，用于根據(jù)所述最強(qiáng)到達(dá)徑進(jìn)行下行定時(shí)測(cè)量； 時(shí)間差模塊，用于確定所述第一到達(dá)徑與所述最強(qiáng)到達(dá)徑的時(shí)間差； 補(bǔ)償模塊，用于將所述時(shí)間差補(bǔ)償進(jìn)各基站到UE的散射徑的到達(dá)時(shí)間； 定位模塊，用于根據(jù)補(bǔ)償后的各基站到達(dá)UE的到達(dá)時(shí)間得到各到達(dá)時(shí)間差，并根據(jù)各 到達(dá)時(shí)間差進(jìn)行OTDOA測(cè)量定位。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述徑確定模塊進(jìn)一步用于基于系統(tǒng)配置 的PRS確定所述第一到達(dá)徑與所述最強(qiáng)到達(dá)徑。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述徑確定模塊包括 響應(yīng)估計(jì)單元，用于估計(jì)各PRS處的信道響應(yīng)；變換單元，用于對(duì)各信道響應(yīng)進(jìn)行IDFT或DFT變換后獲得的信號(hào)序列；時(shí)延序列單元，用于對(duì)信號(hào)序列進(jìn)行循環(huán)搬移操作后獲得信道各散射徑的時(shí)延序列；徑確定單元，用于根據(jù)各散射徑的時(shí)延序列確定所述第一到達(dá)徑與所述最強(qiáng)到達(dá)徑。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述響應(yīng)估計(jì)單元包括 配置子單元，用于對(duì)于不同的基站，確定用來(lái)配置PRS的連續(xù)下行子幀；估計(jì)子單元，用于在確定的子幀P內(nèi)，頻域上各PRS相鄰6RE間隔，選擇連續(xù)N個(gè)PRB， 估計(jì)該子幀P上各PRS上的信道Hp,,，其中ρ為子幀號(hào)；q為PRS序數(shù)，q = 1，. . .，2*N。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述估計(jì)子單元進(jìn)一步用于在選擇連續(xù)N 個(gè)PRB時(shí)，選擇最大帶寬對(duì)應(yīng)的PRB數(shù)。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述時(shí)延序列單元進(jìn)一步用于對(duì)信號(hào)序 列進(jìn)行循環(huán)搬移操作后獲得信道各散射徑的時(shí)延序列為τη= fftshift (IDFTq (Hpjq)), 或，τη = fftshift (DFTq(Hpjq))； 其中，各PRS處的信道響應(yīng)為2* NHp,q = ΣhP,η . eXP(-/ '2π 'Τη)n=lτ 為各散射徑?jīng)_激響應(yīng)隨時(shí)延分布的曲線(xiàn)，無(wú)散射徑處存在τ n = 0 ;n為離散時(shí)延fftshif( ·)表示對(duì)信號(hào)序列的循環(huán)搬移操作，將序列的中心搬移至邊緣；IDFTJ ·) 表示基于q的離散逆傅立葉變換，DFTq( ·)表示基于q的離散傅立葉變換。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，徑確定單元包括 最強(qiáng)到達(dá)徑子單元，用于在τ n中尋找時(shí)延曲線(xiàn)最大值，對(duì)應(yīng)時(shí)刻點(diǎn)為最強(qiáng)到達(dá)徑時(shí)延第一到達(dá)徑子單元，用于按照設(shè)定的比例系數(shù)η %確定門(mén)限=最大值X n % ；按時(shí) 間坐標(biāo)檢測(cè)曲線(xiàn)峰值，當(dāng)該峰值幅度大于設(shè)定門(mén)限1時(shí)，該時(shí)刻點(diǎn)對(duì)應(yīng)于第一到達(dá)徑時(shí)延 τ 1 ；所述時(shí)間差模塊進(jìn)一步用于確定時(shí)間差Δ、為T(mén)1與τ_之差。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種觀察到達(dá)時(shí)間差測(cè)量定位方法及設(shè)備，包括確定到達(dá)用戶(hù)設(shè)備的多徑散射中能量最強(qiáng)的最強(qiáng)到達(dá)徑與第一時(shí)間到達(dá)用戶(hù)設(shè)備的第一到達(dá)徑；用戶(hù)設(shè)備根據(jù)所述最強(qiáng)到達(dá)徑進(jìn)行下行定時(shí)測(cè)量；確定所述第一到達(dá)徑與所述最強(qiáng)到達(dá)徑的時(shí)間差；將所述時(shí)間差補(bǔ)償進(jìn)各基站到用戶(hù)設(shè)備的散射徑的到達(dá)時(shí)間；根據(jù)補(bǔ)償后的各基站到用戶(hù)設(shè)備的到達(dá)時(shí)間得到各到達(dá)時(shí)間差，進(jìn)行測(cè)量定位。本發(fā)明基于最強(qiáng)到達(dá)徑進(jìn)行下行到達(dá)時(shí)間測(cè)量，能夠提高定時(shí)精度，并補(bǔ)償了基于最強(qiáng)到達(dá)徑定時(shí)帶來(lái)的最強(qiáng)到達(dá)徑和第一到達(dá)徑的時(shí)間差，從而降低了信道中多徑散射帶來(lái)影響。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102045838SQ200910235448
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者全海洋, 張利杰, 拉蓋施, 楊鼎成, 秦飛 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司