Un método y aparato para adquisición de tiempo de referencia para posicionar señales de referencia en una red de comunicación inalámbrica.

Un aparato de comunicación inalámbrica (14) configurado para medir señales de referencia transmitidas periódicamente para una celda

(20) en una red de comunicación inalámbrica (10), dicho aparato de comunicación inalámbrica (14) que comprende:

un receptor (50) configurado para recibir señales desde la red de comunicación inalámbrica, incluyendo las señales de referencia transmitidas periódicamente para la celda;

un controlador (56) asociado de manera operativa con el receptor (50) y configurado para:

determinar una secuencia de silenciamiento periódica que indica un patrón de silenciamiento usado para silenciar dichas señales de referencia en la celda (20); determinar un punto de referencia con relación al patrón de silenciamiento periódico en un cierto tiempo de referencia; y

determinar cuándo se silencian las señales de referencia en la celda (20) según la secuencia de silenciamiento periódica y el punto de referencia.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2010/051349.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION;... > Establecimiento de la posición mediante la coordinación... > G01S5/02 (usando ondas de radio (G01S 19/00  tiene prioridad))

PDF original: ES-2459495_T3.pdf

 

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Un método y aparato para adquisición de tiempo de referencia para posicionar señales de referencia en una red de comunicación inalámbrica.

Fragmento de la descripción:

Un método y aparato para adquisición de tiempo de referencia para posicionar señales de referencia en una red de comunicación inalámbrica Campo de la invención La presente invención se refiere en general a gestión de interferencia en redes de comunicaciones inalámbricas y en particular a soporte de señalización asociado con el silenciamiento de señales de referencia para reducción de interferencia en redes de comunicación inalámbricas que transmiten señales de referencia, por ejemplo, para medición de posicionamiento.

Antecedentes La posibilidad de identificación de la ubicación geográfica de usuario en la red ha permitido una gran variedad de servicios comerciales y no comerciales, por ejemplo, asistencia de navegación, redes sociales, publicidad con reconocimiento de ubicación, llamadas de emergencia, etc. Diferentes servicios pueden tener diferentes requerimientos de precisión de posicionamiento impuestos por la aplicación. Además, existen en algunos países algunos requerimientos regulatorios sobre la precisión de posicionamiento para servicios de emergencia básicos. Los servicios de emergencia 911 en EE.UU. (FCC E911) se erigen como un ejemplo de requerimientos impulsados por la regulación.

En muchos entornos, la posición se puede estimar de manera precisa usando métodos de posicionamiento basados en GPS (Sistema Global de Posicionamiento) . Hoy en día las redes también tienen a menudo la posibilidad de ayudar a los elementos del equipo de usuario (UE) , a mejorar su sensibilidad de receptor y el rendimiento de arranque de GPS (conocido como posicionamiento de GPS Asistido, o A-GPS) . Los receptores GPS o A-GPS, no obstante, pueden no estar disponibles necesariamente en todos los terminales inalámbricos. Adicionalmente, el GPS se sabe que falla en entornos interiores y cañones urbanos. Un método de posicionamiento terrestre complementario, llamado Diferencia de Tiempo Observado de Llegada (OTDOA) , ha sido estandarizado por lo tanto por el 3GPP.

Con OTDOA, un terminal mide las diferencias de tiempo para señales de referencia de enlace descendente recibidas desde múltiples ubicaciones distintas. Como ejemplo, un UE particular recibe señales de referencia de enlace descendente desde una celda de referencia o soporte, y desde una serie de celdas colindantes. Para cada celda colindante (medida) , el UE mide una Diferencia de Tiempo de Señal de Referencia (RSTD) que es la diferencia de temporización relativa entre una celda colindante y la celda de referencia. La estimación de la posición del UE se encuentra entonces como la intersección de hipérbolas que corresponden a las RSTD. Se necesitan al menos tres mediciones desde las estaciones base dispersas geográficamente con una buena geometría para resolver dos coordenadas del terminal y la desviación de reloj del receptor del terminal. Los cálculos de posicionamiento se pueden dirigir, por ejemplo, por un servidor de posicionamiento (E-SMLC o SLP en LTE) o un UE. El primer planteamiento corresponde al modo de posicionamiento asistido por UE, mientras que el último corresponde al modo de posicionamiento basado en UE.

Para permitir el posicionamiento en LTE y facilitar mediciones de posicionamiento de una calidad adecuada y para un número suficiente de ubicaciones distintas, se han introducido nuevas señales físicas dedicadas para posicionamiento (señales de referencia de posicionamiento o PRS) y se han especificado subtramas de posicionamiento de baja interferencia en el 3GPP. Ver la TS 36.211 del 3GPP, Acceso Universal de Radio Terrestre Evolucionado (E-UTRA) ; Canales Físicos y Modulación, para información más detallada sobre las PRS.

En términos generales, las PRS se transmiten según un patrón predefinido y siguiendo una de las configuraciones de PRS predefinidas, cada una definida por: un ancho de banda de transmisión de PRS, el número de subtramas de posicionamiento consecutivas (NPRS) definido como una ocasión de posicionamiento de PRS, y una periodicidad de ocasión de PRS de TPRS, medidos en subtramas, es decir, el intervalo de tiempo entre dos ocasiones de posicionamiento. La Fig. 1 representa esta adaptación de definición para asignación de subtramas en una celda de red dada. (Señalar que una “celda” se refiere a un área de cobertura definida, por ejemplo, bajo el control de una estación base dada. Cada estación base dentro de la parte de acceso radio de la red puede controlar una celda, o más de una celda, pero las señales de referencia generalmente se transmiten para cada celda distinta tal) . Los valores permitidos actualmente por el estándar de TPRS son 160, 320, 640, y 1.280 subtramas, y el número NPRS de subtramas consecutivas son 1, 2, 4, y 6 (de nuevo, ver la TS 36.211 del 3GPP) .

Debido a que el posicionamiento OTDOA requiere medir señales PRS desde múltiples ubicaciones distintas, el receptor del UE debe ser capaz de manejar el caso donde algunas de las PRS se reciben en niveles de señal mucho más débiles. Por ejemplo, la PRS desde una celda colindante dada puede ser mucho más débil en el UE que aquéllas desde la celda de servicio. Como complicación adicional, un UE sin conocimiento aproximado de cuándo se espera que lleguen las PRS y según qué patrón está obligado a realizar una búsqueda de señal dentro de una ventana grande. Tal procesamiento afecta el momento y la precisión de las mediciones, y aumenta indeseablemente la complejidad del UE.

Por lo tanto, para facilitar las mediciones de PRS por los UE, la red transmite “datos de asistencia”. Entre otras cosas, los datos de asistencia incluyen información de la celda de referencia, listas de celdas colindantes que contienen los PCI (ID de Celda Física) de celdas colindantes, el número de subtramas de enlace descendente consecutivas ocupadas por las PRS, el ancho de banda, la frecuencia de transmisión de PRS, etc.

No obstante, como otra complicación relacionada con la medición de PRS, la PRS transmitida por cualquier celda dada se puede transmitir con potencia cero o muy baja, ambas de las cuales se pueden conocer como silenciamiento. El silenciamiento aplica a todos los elementos de recursos de PRS dentro de un cierto periodo de tiempo (por ejemplo, una subtrama o una ocasión de posicionamiento de PRS) sobre el ancho de banda de transmisión de PRS entero. El silenciamiento de PRS proporciona un mecanismo para reducir la interferencia en las mediciones de PRS, por ejemplo, silenciar la transmisión de PRS en una celda permite a los UE hacer mejores mediciones sobre la PRS transmitida en otra celda. Mientras que pueden existir planteamientos estandarizados para señalización de PRS, no existe tal estandarización con respecto a los patrones de silenciamiento particulares usados.

Ciertos planteamientos para silenciar se han discutido en el contexto del 3GPP. Un planteamiento se basa en silenciamiento aleatorio mediante celdas, donde cada estación base (eNodoB en LTE) decide si sus transmisiones PRS se silencian o no para una ocasión de posicionamiento dada según alguna probabilidad. En una implementación simple o aleatoria, no hay coordinación entre eNodosB y la probabilidad está configurada estáticamente por eNodoB o por celda. El silenciamiento aleatorio ofrece la ventaja de que no se necesita señalización, ya que cada eNodoB toma decisiones de silenciamiento autónomamente, según la probabilidad configurada. No obstante, el planteamiento tiene desventajas.

Por ejemplo, las redes del mundo real no son homogéneas. Tienen diferentes áreas de cobertura de celda y densidades de usuario, y posiblemente diferentes tipos de estaciones base. Estas variaciones implican que el ajuste óptimo de las probabilidades de silenciamiento es una tarea tediosa. Además, el silenciamiento aleatorio no dota a los UE con información... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato de comunicación inalámbrica (14) configurado para medir señales de referencia transmitidas periódicamente para una celda (20) en una red de comunicación inalámbrica (10) , dicho aparato de comunicación inalámbrica (14) que comprende:

un receptor (50) configurado para recibir señales desde la red de comunicación inalámbrica, incluyendo las señales de referencia transmitidas periódicamente para la celda;

un controlador (56) asociado de manera operativa con el receptor (50) y configurado para:

determinar una secuencia de silenciamiento periódica que indica un patrón de silenciamiento usado para silenciar dichas señales de referencia en la celda (20) ;

determinar un punto de referencia con relación al patrón de silenciamiento periódico en un cierto tiempo de referencia; y

determinar cuándo se silencian las señales de referencia en la celda (20) según la secuencia de silenciamiento periódica y el punto de referencia.

2. El aparato de comunicación inalámbrica (14) de la reivindicación 1, que además comprende un circuito de medición (54) configurado para medición de señales de referencia, y en donde el controlador (56) está configurado para controlar la medición de señales de referencia mediante el circuito de medición (54) para la celda (20) , según la determinación de cuándo se silencian las señales de referencia en la celda (20) .

3. El aparato de comunicación inalámbrica (14) de la reivindicación 1, en donde dichas señales de referencia se transmiten en ocasiones de señal de referencia periódicas, y en donde el controlador (56) determina la secuencia de silenciamiento periódica en base a recibir una secuencia de indicadores en datos de asistencia transmitidos al aparato de comunicación inalámbrica (14) , en donde cada indicador representa una ocasión de señal de referencia dada e indica si se aplicará silenciamiento para esa ocasión de señal de referencia dada.

4. El aparato de comunicación inalámbrica (14) de la reivindicación 3, en donde el controlador (56) está configurado para determinar el punto de referencia usando un Número de Trama de Sistema (SFN) de una celda de referencia (20) en la red de comunicación inalámbrica (10) como el punto de referencia, y para relacionar el patrón de silenciamiento periódico con el cierto tiempo de referencia asociando de manera lógica el primer indicador en la secuencia de indicadores con la primera ocasión de señal de referencia que comienza después del comienzo de SFN = 0 en la celda de referencia (20) .

5. El aparato de comunicación inalámbrica (14) de la reivindicación 1, en donde el controlador (56) está configurado para determinar el punto de referencia como un punto de referencia específico de celda específico para la celda (20) , o determinar la secuencia de silenciamiento como una secuencia de silenciamiento específica de celda específica para la celda (20) .

6. El aparato de comunicación inalámbrica (14) de la reivindicación 1, en donde la celda (20) es una de una serie de celdas (20) , y en donde dicha determinación de la secuencia de silenciamiento y dicha determinación del punto de referencia comprende recibir datos de asistencia desde la red de comunicación inalámbrica (10) que identifican directa o indirectamente un punto de referencia y una secuencia de silenciamiento para cada celda (20) en la serie de celdas (20) .

7. El aparato de comunicación inalámbrica (14) de la reivindicación 6, en donde dichos datos de asistencia incluyen un punto de referencia común a ser usado por el aparato de comunicación inalámbrica (14) para todas las celdas (20) en la serie de celdas (20) , junto con una secuencia de silenciamiento específico de celda para cada celda (20) en la serie de celdas (20) , o en donde dichos datos de asistencia incluyen un punto de referencia específico de celda para cada celda (20) en la serie de celdas (20) , junto con la secuencia de silenciamiento común a ser usada por el aparato de comunicación inalámbrica (14) para todas las celdas (20) en la serie de celdas (20) .

8. El aparato de comunicación inalámbrica (14) de la reivindicación 6, en donde dichos datos de asistencia comprenden una secuencia de silenciamiento específica de celda para cada celda (20) de la serie de celdas (20) , junto con un punto de referencia específico de celda para cada celda (20) en la serie de celdas (20) .

9. El aparato de comunicación inalámbrica (14) de la reivindicación 1, en donde el controlador (56) está configurado para determinar la secuencia de silenciamiento determinando una diferencia entre el punto de referencia y otro punto que corresponde a una próxima ocasión de señal de referencia en la celda (20) , y que cambia cíclicamente una secuencia de silenciamiento base en una cantidad correspondiente a dicha diferencia.

10. El aparato de comunicación inalámbrica (14) de la reivindicación 9, que además comprende recibir la secuencia de silenciamiento base desde la red de comunicación inalámbrica (10) .

11. Una estación base (18) configurada para uso en una red de comunicación inalámbrica, dicha estación base (18)

que comprende:

una interfaz de radiocomunicación (30) configurada para transmitir señales, incluyendo las señales de referencia; y

un controlador (34) asociado de manera operativa con la interfaz de radiocomunicación, y configurado para: determinar una configuración de silenciamiento para una celda controlada por la estación base (18) , dicha configuración de silenciamiento definida al menos en parte por al menos uno de un punto de referencia y una secuencia de silenciamiento que comprende un patrón para señales de referencia de silenciamiento transmitidas periódicamente para la celda (20) ; y silenciar las señales de referencia para la celda (20) según la configuración de silenciamiento.

12. La estación base (18) de la reivindicación 11, en donde dicha estación base (18) está configurada para decidir la configuración de silenciamiento determinando la configuración de silenciamiento autónomamente para la celda (20)

o conjuntamente para la celda (20) en conjunto con una o más celdas (20) colindantes, y que además comprende una interfaz de comunicación (36) configurada para señalar la configuración de silenciamiento para la celda (20) a otro nodo (24) en la red de comunicación inalámbrica (10) .

13. La estación base (18) de la reivindicación 12, en donde el otro nodo (24) comprende un nodo de posicionamiento, y en donde la estación base (18) está configurada para señalar la configuración de silenciamiento para la celda (20) al nodo de posicionamiento según un protocolo de señalización de posicionamiento definido.

14. La estación base (18) de la reivindicación 11, en donde la configuración de silenciamiento para la celda (20) se decide en un nodo de operación y mantenimiento o de posicionamiento (24) en la red de comunicación inalámbrica (10) , y en donde la estación base (18) está configurada para determinar la configuración de silenciamiento a partir de la señalización recibida desde el nodo de operación y mantenimiento o de posicionamiento (24) .

15. Un método (600) en un nodo de posicionamiento (24) configurado para operación en una red de comunicación inalámbrica (10) , dicho método que comprende:

determinar (602) una configuración de silenciamiento para cada una de la una o más celdas (20) de la red de comunicación inalámbrica (10) , en donde las configuraciones de silenciamiento de la una o más celdas (20) controlan los momentos cuando se aplica silenciamiento a las señales de referencia transmitidas periódicamente en cada una de la una o más celdas (20) ;

generar (604) datos de asistencia para uno o más equipos de usuario (14) , dichos datos de asistencia que indican las configuraciones de silenciamiento de la una o más celdas (20) ; y

señalizar (606) los datos de asistencia al uno o más equipos de usuario (14) .

16. El método (600) de la reivindicación 15, en donde la determinación de las configuraciones de silenciamiento comprende determinar las configuraciones de silenciamiento a partir de la señalización recibida de una o más estaciones base (18) , indicando las configuraciones de silenciamiento.

17. El método (600) de la reivindicación 16, en donde la determinación de las configuraciones de silenciamiento a partir de la señalización recibida desde la una o más estaciones base (18) comprende recibir señalización que indica una primera configuración de silenciamiento para una primera celda (20) y derivar una segunda configuración de silenciamiento para una segunda celda (20) con respecto a la segunda celda (20) , en base a una diferencia de temporización de transmisión entre la primera y segunda celda, dicha derivación de la segunda configuración de silenciamiento comprende cambiar una secuencia de silenciamiento de la primera configuración de silenciamiento en una cantidad dependiente de la diferencia de temporización de transmisión, para obtener una secuencia cambiada a ser usada como la secuencia de silenciamiento de la segunda configuración de silenciamiento, en donde la secuencia de silenciamiento de una configuración de silenciamiento dada indica un patrón de silenciamiento aplicado a una transmisión periódica de señales de referencia para la celda correspondiente (20) .

18. El método (600) de la reivindicación 15, en donde la determinación de las configuraciones de silenciamiento comprende el nodo de posicionamiento (24) que decide las configuraciones de silenciamiento a ser usadas para cada una de la una o más celdas (20) , y que además comprende enviar señalización de control a la estación (18) o estaciones base (18) asociadas con la una o más celdas (20) , para hacer a la una o más estaciones base (18) adoptar las configuraciones de silenciamiento decididas por el nodo de posicionamiento (24) .