[发明专利]用于位置确定的方法和装置

说明书

技术领域

本申请涉及无线通信。具体地，本申请涉及用于确定用户设备(UE)的位置的方法和装置。

背景技术

除非这里另有说明，本节中描述的方案不是本申请权利要求的现有技术，并且不因为包括在本节中就承认是现有技术。

位置定位的确定可能对于许多不同类型的设备而言是重要的，尤其对于蜂窝无线系统中的用户设备。在典型的蜂窝无线系统中，用户设备经由无线接入网(RAN)与一个或多个核心网通信。无线接入网覆盖被划分为小区区域的地理区域，其中每个小区区域由基站(例如无线基站(RBS))服务。每个小区可以进一步被划分为扇区。在一些网络中，基站也可以称为“NodeB”(UMTS)或“eNodeB”(LTE)。小区是由RBS提供无线覆盖的地理区域。每个小区由本地无线区域内的标识来标识，所述标识在小区中广播。基站通过空中接口与基站范围内的UE通信。在一些无线接入网中，多个基站典型地连接至控制器节点(如无线网络控制器(RNC))，控制器节点监管和协调与其连接的多个基站的各种活动。无线网络控制器典型地连接至一个或多个核心网。

已经提出了多种算法用于蜂窝无线系统中的用户设备定位，包括小区标识(小区ID)、往返时间(RTT)定位和基于UE的辅助GPS(A-GPS)等等。小区ID方法简单地通过标识与接收的小区ID相关联的小区来确定用户设备所在的小区。相应地，小区ID方法的精度受限于小区的大小，这使其不能用于更精密的应用。RTT定位方法通过测量小区的天线与UE之间的距离来操作。该距离将UE位置限于基站天线周围的圆形带。多边形至椭圆变换算法可以与小区的小区多边形一起用于计算UE的位置。

A-GPS定位方法是这里提到的三种方法中最精确的方法。A-GPS定位方法需要要定位的UE装备有GPS接收机。与一般的GPS定位方法相比，A-GPS定位方法利用使得UE提高其性能的辅助数据。辅助数据由以下组成：GPS时间、星历、电离层校正、坏卫星列表、GPS时间(精确到+/-2秒)和利用小区ID定位方法确定的UE参考位置。

下表示出了这三种方法的正常响应时间和精度。

表1：三种方法的响应时间和精度

对于小区ID方法，RNC可以在1.5s内获得响应，但是精度较差并且取决于小区的覆盖大小。精度在约500米或更大的范围内。在一些情况下，这种精度是无用的。

对于RTT定位方法，RNC可以在3s内获得响应，精度远好于小区ID方法。然而精度不够好，不能用于一些更精密的情况。

对于A-GPS定位方法，RNC可以在24s内获得响应，并且精度在三种方法中最佳。然而，该方法的响应在三种方法中最慢。并且该方法还需要UE支持GPS。

发明内容

本发明的目的是提供用于在通信网络中定位用户设备的方法和装置，可以与任何其他定位方法(例如RTT定位方法)一起使用以提高位置精度。

根据第一方面，提供了一种用于在由基站(BS)服务的小区中定位用户设备(UE)的方法，所述BS包括阵列天线，能够在小区中形成两个或更多个波束，所述方法包括：接收波束信息，所述波束信息指示从所述两个或更多个波束中选择了哪个波束来服务UE；以及通过基于波束信息来确定UE在小区中所在的区域，定位UE。

优选地，所述波束信息可以在NodeB应用部分(NBAP)消息中从BS接收。

优选地，所述波束信息可以在无线网络子系统应用部分(RNSAP)消息中从漂移无线网络控制器(DRNC)接收。在这种情况下，DRNC在NBAP消息中从BS接收所述波束信息。

优选地，在所述两个或更多个波束中，所选择的波束具有针对UE的最佳波束增益。

优选地，定位UE还包括：执行往返时间(RTT)测量以获得BS与UE之间的RTT，并基于所获得的RTT和所确定的区域，在小区中定位UE。在这种情况下，可以使用多边形至椭圆变换算法来定位UE。

优选地，所述方法用于宽带码分多址(WCDMA)系统中。

根据第二方面，提供了一种用于在由基站(BS)服务的小区中定位用户设备(UE)的网络设备，所述BS包括阵列天线，能够在小区中形成两个或更多个波束，所述网络设备包括：波束信息接收单元，被配置为接收波束信息，所述波束信息指示从所述两个或更多个波束中选择了哪个波束来服务UE；以及定位单元，被配置为通过基于波束信息来确定UE在小区中所在的区域，定位UE。

优选地，波束信息接收单元被配置为在NBAP消息中从BS接收所述波束信息。