[发明专利]利用移动通信系统的定位

说明书

技术领域

本发明涉及用于向移动或固定的通信装置提供通信服务的通信系统及其组件。本发明特别地但非排他地涉及通过如当前在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)相关标准文档中所定义的长期演进(Long Term Evolution，LTE)高级系统中的移动中继器执行的小区内位置服务提供。

背景技术

针对高级LTE(LTE-Advanced)，考虑通过中继来改善例如用户设备(User Equipment,UE)的高数据率覆盖、临时网络部署及小区边缘吞吐量以及/或者提供新的小区区域内的覆盖。高级LTE通过使中继节点(Relay Node，RN)无线地连接至基站(eNB)(称为施主eNB(DeNB))来支持中继。施主eNB除服务其自己的“施主”小区以外，还经由演进型通用陆地无线接入(Evolved Universal Terrestrial Radio Access，E-UTRA)无线接口的修改版来服务RN。该修改接口被称为“Un”接口。

各RN配备有基站的一些功能，因此能够用作服务其自己的“中继”小区的基站。因此，从中继小区内的(诸如移动电话等的)用户设备的角度而言，RN本质上可看成传统的LTE基站。然而，除基站功能以外，RN还支持一些UE功能，包括例如物理层、介质访问控制(MAC)、无线资源控制(RRC)和非接入层(NAS)功能等，以使得该RN能够无线地连接至施主eNB。因此，从施主eNB的角度而言，RN本质上可看成诸如移动(蜂窝)电话等的用户设备。

在通信系统中，可以提供位置服务(Location Service,LCS)，以使得能够例如基于无线电信号测量来确定移动电话(或其它用户设备)的(诸如地理位置和/或速度等的)位置相关信息。具体地，LCS客户端实体向LCS服务器请求一个或多个目标移动电话的位置相关信息。(可以是软件应用程序的)LCS客户端设置在通信系统内(例如，移动电话内)，或者设置在通信系统的外部。LCS服务器实体采用适当的定位方法，从而获得如LCS客户端所请求的(一个或多个)目标移动电话的位置信息。

在LTE中，支持控制层面定位过程和用户层面定位过程这两者。在请求了位置相关信息的移动电话与负责在用户层面上定位协调及计算的所谓的“SUPL定位平台”(SUPL Location Platform，SLP)之间使用“安全用户层面定位”(Secure User Plane Location，SUPL)协议来支持用户层面定位。SLP经由用户层面数据连接而连接至移动电话。使用作为定位服务器节点的所谓的“增强型服务移动定位中心”(Enhanced Serving Mobile Location Centre，E-SMLC)来支持控制层面定位，其中该定位服务器节点用于对获得目标移动电话的位置相关信息(例如，移动电话的位置和/或速度)所需的整体协调和计算进行管理。E-SMLC使用控制层面信令来与要定位的移动电话以及服务该移动电话的基站交换数据。

E-UTRAN支持三种定位方法。第一种定位方法被称为基于“增强型小区ID”(E-CID)的定位方法，该方法使用与服务移动电话的基站的地理坐标(和/或移动电话所驻留的小区的彼此不同的坐标)有关的知识来估计目标移动电话的位置。第二种方法被称为使用观测到达时间差(Observed Time Difference Of Arrival，OTDOA)的下行链路定位方法，该方法使用由目标移动电话进行的关于UTRAN帧定时的测量以及与服务该移动电话的基站和/或小区的地理坐标有关的知识来估计该移动电话的位置。第三种定位方法被称为基于辅助全球导航卫星系统(Assisted Global Navigation Satellite System，A-GNSS)的定位方法，该方法可以适用于装配有GNSS性能的用户设备。GNSS的示例包括全球定位系统(GPS)和Galileo(伽利略)。在GNSS之上提供网络辅助(例如，辅助GPS(A-GPS))可以使位置计算时间从若干分钟缩短为若干秒。

LTE还支持组合使用上述定位方法的混合定位技术。

LTE在定位服务器(E-SMLC/SLP)和目标移动电话之间使用LPP(“LTE定位协议”)定位协议。这以NAS信令的形式或作为用户数据来携带。在任何情况下，LPP对于服务目标移动电话的基站来说是透明的。