通信網(wǎng)的帶內(nèi)定位信號(hào)發(fā)射方法及帶內(nèi)定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種通信網(wǎng)的帶內(nèi)定位信號(hào)發(fā)射方法及帶 內(nèi)定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，定位技術(shù)受到越來(lái)越多的重視，高精度定位需求，尤其是米 級(jí)定位精度，是室內(nèi)等場(chǎng)景對(duì)無(wú)線定位提出了更高的技術(shù)要求。
[0003] GI^定位技術(shù)由于信號(hào)損耗等原因，在室內(nèi)信號(hào)變?nèi)酰沟枚ㄎ唤K端無(wú)法收索到足 夠的星；蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)由于定位誤差很大，無(wú)論在室外還是在室內(nèi)都無(wú)法達(dá)到足夠的精度，無(wú) 法滿足無(wú)線定位需求。
[0004] 為了解決室內(nèi)高精度定位問(wèn)題，需要在地面建立無(wú)線定位系統(tǒng)。地面無(wú)線定位系 統(tǒng)的各個(gè)定位信號(hào)站在近地布設(shè)。建立地面無(wú)線定位網(wǎng)絡(luò)有多種方式，包括采用衛(wèi)星制式 的地面?zhèn)涡l(wèi)星系統(tǒng)、無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)等等。地面?zhèn)涡l(wèi)星系統(tǒng)需要手機(jī)能夠處理地面衛(wèi)星和 太空衛(wèi)星信號(hào)的共存，對(duì)其動(dòng)態(tài)范圍提出很大的要求；無(wú)線局域網(wǎng)主要采用基于信號(hào)強(qiáng)度 的測(cè)距方法，定位精度嚴(yán)重依賴布設(shè)的網(wǎng)路密度，對(duì)定位網(wǎng)成本提出很大要求。
[0005] 通信網(wǎng)具有良好的覆蓋，但由于現(xiàn)有通信網(wǎng)主要面對(duì)通信需求，對(duì)定位需求研究 較少，因此通信網(wǎng)的定位誤差在百米到數(shù)千米范圍內(nèi)，無(wú)法滿足室內(nèi)外定位需求，因此通信 網(wǎng)在定位領(lǐng)域處于邊緣地位。如果通過(guò)增加通信網(wǎng)密度來(lái)提高定位精度，則會(huì)形成較大的 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，同時(shí)增加了網(wǎng)絡(luò)干擾。
[0006] 目前長(zhǎng)期演進(jìn)化ong-Term Evolution,簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)T巧系統(tǒng)中支持定位的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 如圖1所示，從圖1中可W看出，圖中只能夠在布設(shè)基站（又稱(chēng)為演進(jìn)的節(jié)點(diǎn)B，eNodeB)的 場(chǎng)景下進(jìn)行，如果要提高無(wú)線定位系統(tǒng)的定位性能，則必須加大基站的布設(shè)密度，尤其在郝 些已經(jīng)滿足通信要求的地方，無(wú)疑增加了建設(shè)成本和布設(shè)成本，比如增加了電消耗量等，同 時(shí)目前標(biāo)準(zhǔn)eNodeB之間接口無(wú)法支持高精度同步。
[0007] 本方案探討基于通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線定位的設(shè)備結(jié)構(gòu)和信號(hào)發(fā)送方法。本專(zhuān)利主要 提出一種新型帶內(nèi)定位網(wǎng)元裝置和定位信號(hào)發(fā)送方法，顯著增強(qiáng)現(xiàn)有通信網(wǎng)的無(wú)線定位精 度，實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)和定位網(wǎng)無(wú)縫融合。
[000引針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述問(wèn)題，目前尚無(wú)有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供了一種通信網(wǎng)的帶內(nèi)定位信號(hào)發(fā)射方法及帶內(nèi)定位系統(tǒng)，W至少解決 上述之一的問(wèn)題。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種通信網(wǎng)的帶內(nèi)定位系統(tǒng)，包括：定位管理網(wǎng) 元，位于通信網(wǎng)內(nèi)，用于管理一個(gè)或多個(gè)定位網(wǎng)元，為所述定位網(wǎng)元提供同步參考時(shí)鐘；定 位中必網(wǎng)元，位于所述通信網(wǎng)內(nèi)，用于基于定位網(wǎng)元的位置信息向終端提供位置估計(jì)信息， W及將所述位置估計(jì)信息發(fā)送給所述終端；所述定位網(wǎng)元，和所述通信網(wǎng)使用同一頻帶，用 于根據(jù)定位信號(hào)輔助信息生成用于測(cè)距的帶內(nèi)定位信號(hào)，W及根據(jù)本地發(fā)射時(shí)鐘與所述定 位管理網(wǎng)元提供的同步參考時(shí)鐘的差值調(diào)整所述帶內(nèi)定位信號(hào)的發(fā)送時(shí)鐘，并根據(jù)調(diào)整后 的發(fā)送時(shí)鐘向所述終端發(fā)送所述帶內(nèi)定位信號(hào)。
[0011] 進(jìn)一步地，在所述通信網(wǎng)中，所述定位管理網(wǎng)元與所述定位網(wǎng)元的存在形式包括 W下之一：第（1)種形式，所述定位管理網(wǎng)元與所述定位網(wǎng)元位于同一設(shè)備中；第（2)種形 式，所述定位管理網(wǎng)元與所述定位網(wǎng)元是兩個(gè)分離并獨(dú)立的設(shè)備；第（3)種形式，第（1)種 形式和第（2)種形式同時(shí)存在。
[0012] 進(jìn)一步地，所述定位網(wǎng)元通過(guò)W下之一方式發(fā)送所述帶內(nèi)定位信號(hào)：在所述定位 網(wǎng)元與所述定位管理網(wǎng)元位于同一設(shè)備時(shí)，所述定位網(wǎng)元通過(guò)所述定位管理網(wǎng)元的通信信 號(hào)所使用的資源將所述通信信號(hào)和所述帶內(nèi)定位信號(hào)一起發(fā)送；在所述定位網(wǎng)元與所述定 位管理網(wǎng)元是兩個(gè)分離并獨(dú)立的設(shè)備時(shí)，所述定位網(wǎng)元將所述帶內(nèi)定位信號(hào)和指定無(wú)線信 號(hào)一起發(fā)送；所述定位網(wǎng)元僅發(fā)送所述帶內(nèi)定位信號(hào)。
[0013] 進(jìn)一步地，所述定位管理網(wǎng)元位于基站中，或者，所述定位管理網(wǎng)元與所述基站分 離設(shè)置。
[0014] 進(jìn)一步地，在LTE系統(tǒng)中，所述定位中必網(wǎng)元為演進(jìn)的業(yè)務(wù)移動(dòng)定位中必 巧volved Mobile Location Center,簡(jiǎn)稱(chēng)為 E-SMLC)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述定位網(wǎng)元包括：通信模塊，用于與實(shí)現(xiàn)定位網(wǎng)元與外界的通信；管 理模塊，用于從所述定位管理網(wǎng)元中獲取小區(qū)標(biāo)識(shí)（CE化ID)或用于唯一標(biāo)識(shí)所述定位網(wǎng) 元的定位網(wǎng)元ID ; W及獲取定位信號(hào)輔助信息和同步模塊所需要的同步輔助信息；存儲(chǔ)模 塊，用于存儲(chǔ)所述定位網(wǎng)元的設(shè)備號(hào)，其中，每個(gè)定位網(wǎng)元的設(shè)備號(hào)是唯一的；所述同步模 塊，用于測(cè)量本地時(shí)鐘和所述參考節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘差；定位信號(hào)發(fā)送模塊，用于根據(jù)定位管理網(wǎng) 元的小區(qū)ID或者定位網(wǎng)元ID、W及所述同步模塊獲得的時(shí)鐘差，調(diào)整本地發(fā)送時(shí)鐘，生成 帶內(nèi)定位信號(hào)，并發(fā)送給所述終端。
[0016] 進(jìn)一步地，所述管理模塊，用于通過(guò)W下之一方式獲取所述小區(qū)ID或定位網(wǎng)元 ID;所述管理模塊，用于在一個(gè)所述定位管理網(wǎng)元管理多個(gè)所述定位網(wǎng)元為時(shí)，且所述定位 網(wǎng)元ID非全局統(tǒng)一分配的ID時(shí)，通過(guò)所述通信模塊向定位管理網(wǎng)元上報(bào)所述定位網(wǎng)元的 設(shè)備號(hào)；所述定位管理網(wǎng)元按照所述設(shè)備號(hào)從本地獲取定位網(wǎng)元ID和所述定位管理網(wǎng)元 的小區(qū)ID ;所述管理模塊，用于在所述定位網(wǎng)元和小區(qū)一一對(duì)應(yīng)，或者所述定位網(wǎng)元和所 述定位管理網(wǎng)元位于同一設(shè)備時(shí)，通過(guò)所述通信模塊上報(bào)所述定位網(wǎng)元的設(shè)備號(hào)；所述定 位管理網(wǎng)元根據(jù)所述設(shè)備號(hào)獲取所述定位管理網(wǎng)元所在小區(qū)的小區(qū)ID。
[0017] 進(jìn)一步地，當(dāng)所述定位管理網(wǎng)元位于基站時(shí)，所述定位管理網(wǎng)元的小區(qū)ID為基 站的小區(qū)ID ;當(dāng)所述定位管理網(wǎng)元與基站分離設(shè)置時(shí)，為所述定位管理網(wǎng)元分配一個(gè)小區(qū) ID。
[0018] 進(jìn)一步地，所述定位信號(hào)輔助信息包括W下至少之一；定位信號(hào)的頻域資源位置、 時(shí)域資源位置、長(zhǎng)度。
[0019] 進(jìn)一步地，所述管理模塊，用于通過(guò)W下之一方式獲取所述定位信號(hào)輔助信息；從 所述定位管理網(wǎng)元中獲??；從預(yù)先設(shè)定的配置信息中獲取。
[0020] 進(jìn)一步地，所述同步輔助信息包括W下之一：所述時(shí)鐘差測(cè)量信息發(fā)送時(shí)刻、輔助 站點(diǎn)的地址信息，其中，該輔助站點(diǎn)為所述定位網(wǎng)元與所述定位管理網(wǎng)元之間的可視路徑 樹(shù)上的節(jié)點(diǎn)。
[0021] 進(jìn)一步地，所述定位網(wǎng)元ID通過(guò)W下之一方式獲??；為所述定位網(wǎng)元分配設(shè)備 號(hào)，其中，為各個(gè)所述定位網(wǎng)元分配的設(shè)備號(hào)是不同的，將所述分配的設(shè)備號(hào)作為所述定位 網(wǎng)元ID ;采用預(yù)設(shè)格式定義用于唯一識(shí)別所述定位網(wǎng)元的識(shí)別號(hào)，將所述識(shí)別號(hào)作為所述 定位網(wǎng)元ID。
[0022] 進(jìn)一步地，所述同步模塊通過(guò)W下方式獲取所述時(shí)鐘差：所述同步模塊根據(jù)所述 管理模塊獲取的同步輔助信息與輔助站點(diǎn)進(jìn)行同步消息的交互，獲取所述時(shí)鐘差。
[0023] 進(jìn)一步地，所述定位網(wǎng)元通過(guò)第一通信接口向所述終端發(fā)送所述帶內(nèi)定位信號(hào)， 其中，所述第一通信接口為專(zhuān)用于發(fā)送所述帶內(nèi)定位信號(hào)的接口；和/或，所述定位管理網(wǎng) 元通過(guò)第二通信接口與所述定位網(wǎng)元進(jìn)行通信，其中，所述第二通信接口為專(zhuān)用于所述定 位管理網(wǎng)元管理所述定位網(wǎng)元，W及為所述定位網(wǎng)元提供同步信息和定位信號(hào)輔助信息的 接口；和/或，所述定位管理網(wǎng)元與所述定位中必網(wǎng)元通過(guò)第H通信接口進(jìn)行通信，其中， 所述第H通信接口為專(zhuān)用于傳輸位置估計(jì)信息或進(jìn)行位置估計(jì)所需要的輔助信息的接口。
[0024] 進(jìn)一步地，所述定位管理網(wǎng)元與所述定位網(wǎng)元之間通過(guò)有線連接或無(wú)線連接。
[00巧]進(jìn)一步地，所述定位管理網(wǎng)元與所述定位網(wǎng)元之間通過(guò)無(wú)線連接時(shí)，所述定位網(wǎng) 元與所述定位管理網(wǎng)元管理的至少一個(gè)定位網(wǎng)元具有可視路徑。
[0026] 進(jìn)一步地，所述帶內(nèi)定位信號(hào)包括；定位導(dǎo)頻信號(hào)。
[0027] 進(jìn)一步地，所述定位導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)W下之一方式確定=(I)LTE中定位網(wǎng)元的定位 導(dǎo)頻信號(hào)序列為
[0028] C她=2'。. (7.(巧+ 4 + / +1). (2. W,;" +1 + *.戶戰(zhàn)TD) + 2. W,;":+ 左.巧'罰0 + V。
[002引其中，AC為定位管理網(wǎng)元小區(qū)ID，PSSID為定位網(wǎng)元ID，k由系統(tǒng)配置的自然數(shù)， n,是時(shí)隙號(hào)，1是正交頻分復(fù)用OFDM在時(shí)隙內(nèi)的符號(hào)編號(hào)，等于分配資源長(zhǎng)度，m為變 量，C W是偽隨機(jī)序列，Cmit為函數(shù)C(X)的初始值，Nep為：
[0030] W =Jl正常CP 巧=擴(kuò)展CP.
[0031] (2)在小區(qū)與定位網(wǎng)元--對(duì)應(yīng)，將小區(qū)中的指定設(shè)備作為定位網(wǎng)元時(shí)的定位導(dǎo) 頻信號(hào)序列為：
[0033] Cmit = 2" ? (7 .知+1