[发明专利]利用波束成形通信的无线网络的定位方法

说明书

公开了适用于利用波束成形通信的无线网络的定位方法。在一个方面，用于报告参考信号定时差(RSTD)的范围和/或粒度可以根据一个或多个波束参数(例如，重复因子、波束形状、频带、子载波间隔参数集、循环前缀等)来配置。在另一个方面，发送节点可以发送与用于发送定位参考信号的波束相关联的一个或多个参数(例如，出射角、出射顶点、波束宽度等)。根据另一个方面，发送节点经由一个或多个波束发送的定位参考信号的循环前缀长度可以被配置为增加接收节点可见的邻近小区的数量。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2018年5月31日提交的题为“利用波束成形通信的无线网络的增强定位方法”的美国临时专利申请第62/679,006号和2019年5月30日提交的题为“利用波束成形通信的无线网络的定位方法”的美国非临时专利申请第16/426,952号的权益，这两个申请已转让给本受让人，并且通过引用整体明确地并入本文。

技术领域

本文描述的各个方面总体涉及无线通信系统，并且更特别地，涉及适用于利用波束成形通信的无线网络的增强定位方法。

背景技术

无线通信系统已经发展了几代，包括第一代模拟无线电话服务(1G)、第二代(2G)数字无线电话服务(包括临时2.5G和2.75G网络)、第三代(3G)高速数据、支持互联网的无线服务和第四代(4G)服务(例如长期演进(LTE)或WiMax)。目前有许多不同类型的无线通信系统在使用，包括蜂窝和个人通信服务(PCS)系统。已知蜂窝系统的示例包括蜂窝模拟高级移动电话系统(AMPS)和基于码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动接入系统(GSM)TDMA变体等的数字蜂窝系统。

第五代(5G)移动标准要求更高的数据传送速度、更多的连接数量和更好的覆盖，以及其他改善。根据下一代移动网络联盟，5G标准旨在为数以万计的用户中的每一个用户提供每秒几十兆比特的数据速率，为办公室楼层的数十名员工提供每秒1千兆比特的数据速率。为了支持大型传感器部署，应该支持几十万个同时的连接。因此，与当前的4G标准相比，应该显著增强5G移动通信的频谱效率。此外，与当前标准相比，应该增强信令效率，并且应该大幅降低延迟。

一些无线通信网络(诸如5G)支持在特高频甚至极高频(EHF)频带下进行操作，诸如毫米波(mmW)频带(通常，波长为1毫米至10毫米，或30至300千兆赫)。这些极高频可以支持非常高的吞吐量，诸如高达每秒6千兆比特(Gbps)。然而，在特高频或极高频下进行无线通信的挑战之一是，由于高频率，可能发生显著的传播损耗。随着频率的增加，波长可能减小，并且传播损耗也可能增加。在mmW频带，传播损耗可能是严重的。例如，相对于在2.4GHz或5Ghz频带中观察到的，传播损耗可能在22至27dB的数量级。

在任何频带中的多输入多输出(MIMO)和大规模MIMO系统中，传播损耗也是一个问题。本文使用的术语MIMO通常指MIMO和大规模MIMO两者。MIMO是一种通过使用多个发送和接收天线来利用多径传播以增加无线电链路容量的方法，这是因为无线电频率(RF)信号不仅通过发送器与接收器之间的最短路径(可能是视线(LOS)路径)传播，也可以在多个其他路径上传播，因为它们从发送器扩展并在到达接收器的途中被其他对象反射，诸如小山、建筑物、水等。MIMO系统中的发送器包括多个天线，并通过引导这些天线在相同的无线电信道上各自向接收器发送相同的RF信号来利用多径传播。接收器也配备有多个调谐到无线电信道的天线，可以检测由发送器发送的RF信号。当RF信号到达接收器时(由于多径传播，一些RF信号可能延迟)，接收器可以将它们组合成单个RF信号。因为发送器发送每个RF信号的功率电平低于发送单个RF信号的功率电平，所以在MIMO系统中，传播损耗也是一个问题。