ES2401954T3 - Método y disposición para posicionamiento por DL-OTDOA (diferencia de tiempo de llegada observada en enlace descendente) en un sistema de comunicaciones inalámbricas de LTE (evolución de largo plazo) - Google Patents
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Abstract
Un método en un nodo (10, 13a) de red para programar subtramas de posicionamiento, en donde el nodo (10,13a) de red está incluido en una red de comunicaciones inalámbricas y conectado a estaciones de base (13),estando las estaciones de base (13) capacitadas para transmitir subtramas de posicionamiento, caracterizadoporque el método comprende las etapas de: - seleccionar (40, 50, 60, 70) un primer instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de lassubtramas de posicionamiento, e - informar (41, 51, 61, 73) a las estaciones de base (13) acerca del primer instante de tiemplo para permitir elalineamiento de subtramas de posicionamiento.
Description
Método y disposición para posicionamiento por DL-OTDOA (diferencia de tiempo de llegada observada en enlace descendente) en un sistema de comunicaciones inalámbricas de LTE (evolución de largo plazo).
CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere en general a métodos y disposiciones para programar subtramas de posicionamiento en un sistema de comunicaciones inalámbricas. En particular, la presente invención se refiere a mejorar la precisión de posicionamiento permitiendo el alineamiento de subtramas de posicionamiento.
ANTECEDENTES UTRAN (Red de Acceso de Radio Universal Terrestre) es un término que identifica la red de acceso de radio de un UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles) en donde la UTRAN consiste en Controladores de Red de Radio (RNCs) y NodeBs, es decir estaciones base de radio. Los NodeBs comunican inalámbricamente con equipos de usuario móviles y los RNCs controlan los NodeBs. Los RNCs están además conectados a la Red de Núcleo (CN). La UTRAN evolucionada (E-UTRAN) es una evolución de la UTRAN hacia una red de acceso de radio optimizada por paquetes y de baja latencia, de alta tasa de datos. Además, la E-UTRAN consiste en NodeBs, y los NodeBs están interconectados y conectados también a la red de Núcleo de Paquete Evolucionado (EPC). La E-UTRAN se menciona también como Evolución de Largo Plazo (LTE) y está estandarizada dentro del Proyecto Partnership de 3ª Generación (3GPP).
Los sistemas celulares de tercera generación, tal como el WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha) pueden estar equipados con una cantidad de métodos de posicionamiento diferentes, habilitando con ello los servicios de localización para los abonados celulares. Estos métodos son en general aplicables también en sistemas de comunicaciones inalámbricas que utilizan otras tecnologías de acceso de radio, tal como la LTE. Los métodos que están disponibles incluyen:
! Posicionamiento por identidad de célula (Cell-ID)
! Posicionamiento por identidad de célula incrementada (Ecell-ID)
! Posicionamiento asistido por GPS (A-GPS)
! Posicionamiento por diferencia de tiempo de llegada de enlace descendente – con períodos de suspensión
en el enlace descendente (OTDOA-IPDL)
! Posicionamiento por diferencia de tiempo de llegada de enlace ascendente (UTDOA)
El posicionamiento por Cell-ID determina la célula a la que está conectado el equipo de usuario (UE). La posición del usuario se determina en este caso por granularidad de célula. Típicamente, el controlador de red de radio de la red de radio (RAN) determina un polígono de 3-15 vértices que determina la extensión geográfica de la célula. Los vértices de este polígono se proporcionan como pares de longitud, latitud en el sistema de referencia geográfica WGS84. El método de Cell-ID es la columna vertebral de todo sistema de posicionamiento celular puesto que éste se encuentra siempre disponible cuando el UE puede ser conectado al sistema.
El posicionamiento por Ecell-ID incrementa el posicionamiento por Cell-ID con información auxiliar que estrecha el área que se determina mediante el polígono de célula. Un método usual en el sistema de WCDMA consiste en la medición de tiempo de ida y vuelta (RTT). Esta medición determina el tiempo del desplazamiento de ida y vuelta desde la estación de base de radio (RBS) hasta el UE. Utilizando la velocidad de la luz, se puede calcular la distancia desde la posición conocida de la RBS hasta el UE, lo que determina una franja circular alrededor de la RBS donde está localizado el UE. El espesor de la franja se determina mediante la incertidumbre de la medición. El método por Ecell-ID se obtiene advirtiendo que el UE está localizado tanto en la célula como en la franja circular. Con ello, el UE se localiza en la intersección de estas dos regiones geográficas.
Un posicionamiento por A-GPS es un incremento del sistema de posicionamiento global (GPS) militar de US. Los receptores de referencia de GPS anexados por ejemplo a un sistema de comunicación celular, recogen datos de asistencia que, cuando son transmitidos a receptores de GPS de terminales conectados al sistema de comunicación celular, incrementan el rendimiento de los receptores terminales de GPS. Típicamente, la precisión de A-GPS puede llegar a ser tan buena como de 10 metros también sin operación diferencial. La precisión se hace peor en áreas urbanas densas y en interiores, donde con frecuencia la sensibilidad no es suficientemente alta para la detección de señales muy débiles procedentes de satélites de GPS. Las ventajas del A-GPS incluyen una alta precisión, el método cumple fácilmente los requisitos E-911 de posicionamiento de emergencia norteamericanos de 50 metros para el 67% de todos los posicionamientos y de 150 metros para el 95% de todos los posicionamientos. Un inconveniente consiste en la cobertura limitada en interiores, lo cual es un resultado de las bajas intensidades de la señal de medición de distancias que se obtienen a nivel del suelo.
El posicionamiento por OTDOA-IPDL es similar a un A.-GPS ya que se basa en mediciones de diferencia de tiempo de llegada. Sin embargo, el método OTDOA-IPDL utiliza mediciones de UE de señales de radio piloto (CPICH en
WCDMA) transmitidas desde varias RBSs. Los resultados de la medición son señalizados respecto al RNC, donde se utiliza un método de trilateración hiperbólica para el cálculo de la posición del UE. Con el fin de incrementar la capacidad de oír de las RBSs en el UE, existe la posibilidad de usar períodos de suspensión en el enlace descendente (IPDL), para atenuar las transmisiones desde la RBS a la que está conectado el UE. Esto reduce la interferencia y aumenta con ello la capacidad de oír de otras RBSs. Una ventaja provisional con la OTDOA-IPDL consiste en que proporciona teóricamente una mejor cobertura en interiores que el A-GPS.
El posicionamiento por UTDOA es otro método de posicionamiento. Éste es similar a un A-GPS en que está basado en mediciones de diferencia de tiempo de llegada. Sin embargo, el método de UTDOA utiliza mediciones de RBS (o unidad de medición de localización (LMU) separada) de señales transmitidas desde el UE posicionado. La señal transmitida se detecta en un número de RBSs o LMUs, después de lo cual son señalados los resultados medidos con respecto a un nodo de posicionamiento donde se determina la posición del UE mediante un método de trilateración. Con el fin de estar en condiciones de detectar el tiempo de llegada a partir de las mediciones de oportunidad procedentes del UE, se necesita en primer lugar crear una señal de referencia en una LMU maestro o en una RBS maestro. Esto se hace mediante la descodificación de la señal, seguido de la reconstrucción de la corriente de chip que a continuación forma la señal de referencia. Una ventaja del posicionamiento por UTDOA consiste en que proporciona una mejor cobertura de interiores que el A-GPS. La precisión en exteriores es sin embargo normalmente inferior a la del A-GPS.
Una cuestión inherente a los métodos de diferencia de tiempo de llegada terrestre, es decir OTDOA-IPDL y UTDOA, consiste en la sensibilidad del receptor cuando se considera el posicionamiento. Teóricamente, los métodos pueden proporcionar una posición en 3-D a partir de 4 mediciones de tiempos de llegada (equivalentes a tres (seudo)mediciones de diferencia de tiempo de llegada). Sin embargo, las condiciones de propagación de radio son mucho menos beneficiosas que para el A-GPS, puesto que las señales de medición de distancia de OTDOA-IPDL y de UTDOA se propagan a lo largo de la superficie de la tierra, mientras que las señales de A-GPS se propagan desde arriba. Los métodos de posicionamiento terrestre adolecen más por lo tanto de propagación desde no-líneade-visión (LOS) y propagación multitrayectoria. Esto da como resultado mediciones con valores atípicos, cuya supresión requiere la disponibilidad de detecciones en exceso, es decir, detecciones significativamente mayores que el número mínimo de RBSs. En la práctica, para conseguir una precisión de posicionamiento útil, se necesita detectar al menos 6-8 RBSs en el UE en caso de que se utilice posicionamiento por OTDOA-IPDL. Para posicionamiento por UTDOA, se necesita detectar al menos 6-8 RBSs para detectar las transmisiones de UE con el fin de obtener estimaciones de posición útiles en entornos prácticos.
La consecuencia de lo anterior es que se necesita detectar (OTDOA-IPDL) de RBSs más remotas o detectar (UTDOA). Esto significa que se necesita detectar intensidades de señal más bajas con probabilidad alta. Los cálculos muestran típicamente que se necesita detectar señales por debajo de aproximadamente -40 dB C/I. Además, la etapa de predetección necesita incrementar la señal a aproximadamente 11-13 dB C/I con el fin de conseguir una tasa de falsa alarma suficientemente baja. En esencia, la ganancia de procesamiento a efectos de posicionamiento en cualquier sistema de CDMA necesita ser de 50-55 dB para que el posicionamiento terrestre sea útil. Esto es significativamente más de lo que se necesita para otros servicios, lo que significa que se necesita evaluar los requisitos de sensibilidad de posicionamiento en la fase de definición de la interfaz de aire.
Para LTE, una técnica posible de posicionamiento es OTDOA de Enlace Descendente, que utiliza mediciones de UE sobre señales de medición, por ejemplo señales de referencia y/o señales de sincronización, sobre múltiples células durante subtramas de baja interferencia designadas, siendo un ejemplo las subtramas de MBSFN (Red de Frecuencia Única Multimedia de Radioemisión Multidifusión).
Sin embargo, se mantiene el principal problema de los métodos de posicionamiento de sistemas celulares de tercera generación, y puede ser resumido como sigue:
! Un posicionamiento por A-GPS es una tecnología de alta precisión con un inconveniente principal: la disponibilidad de posicionamiento en interiores. ! El posicionamiento por OTDOA-IPDL y por UTDOA tiene potencial técnico para proporcionar mejor cobertura en interiores que el A-GPS y para suministrar una buena precisión. Sin embargo, las sensibilidades de detección actualmente disponibles no son suficientes para proporcionar una precisión suficientemente buena. En cambio, se pueden esperar valores de precisión entre A-GPS y Cell-ID.
De ese modo, un problema de las soluciones actuales de posicionamiento para sistemas de comunicaciones inalámbricas tales como la LTE consiste en que resulta difícil conseguir precisión de posicionamiento suficiente con sensibilidades de detección de receptor razonables.
La contribución de Ericsson “Sobre método de OTDOA para posicionamiento de LTE” de la Reunión 3GPP TSG RAN Wg1 #56, R1-090918, investiga el método de OTDOA para LTE. Se investiga si las señales de LTE pueden ser usadas para un posicionamiento utilizando el método de OTDOA y se ha demostrado que con las señales existentes, la cobertura de posicionamiento puede ser demasiado pobre en escenarios de alta carga debido a SINRs
bajos. Se ha demostrado también que una reutilización programada para E-IPDL puede mejorar el SINR significativamente para usos que en su mayor parte adolecen de un problema de capacidad de oír.
SUMARIO Por lo tanto, un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un mecanismo para mejorar la precisión de posicionamiento y reducir interferencias en un sistema de comunicaciones inalámbricas.
Esto se ha conseguido mediante las reivindicaciones independientes. Realizaciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.
La presente invención está enfocada hacia técnicas que pueden suavizar los duros requisitos de sensibilidad de detección. El objeto se ha conseguido conforme a la presente invención mediante la selección de un instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de subtramas de posicionamiento; e informando a las estaciones de base comprendidas en la red de comunicaciones inalámbricas acerca del primer instante de tiempo para permitir el alineamiento de subtramas de posicionamiento. Las estaciones de base programan las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo y transmiten las subtramas de posicionamiento consecuentemente.
Según un primer aspecto, se proporciona un método en un nodo de red para programar subtramas de posicionamiento. El nodo de red está comprendido en una red de comunicaciones inalámbricas y conectado a al menos una primera estación de base. La primera estación de base está capacitada para transmitir subtramas de posicionamiento. El método comprende una etapa de selección de un primer instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento. Para permitir el alineamiento de subtramas de posicionamiento, la primera estación de base es informada acerca del primer instante de tiempo.
Según un segundo aspecto, se proporciona un método en una estación de base para programar subtramas de posicionamiento. La estación de base está comprendida en una red de comunicaciones inalámbricas y conectada a al menos un nodo de red. El método comprende una etapa de recibir información acerca de un primer instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de subtramas de posicionamiento desde el al menos un nodo de red. Para permitir el alineamiento de subtramas de posicionamiento, la programación de subtramas de posicionamiento está basada en al menos el instante de tiempo. En una etapa adicional, el método transmite las subtramas de posicionamiento programadas. Según un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona una primera disposición para programar subtramas de posicionamiento. La disposición está adaptada para que esté comprendida en un nodo de red, el cual está comprendido en una red de comunicaciones inalámbricas y conectado a al menos una primera estación de base. La al menos primera estación de base está capacitada para transmitir subtramas de posicionamiento. Además, la disposición comprende una unidad de selección dispuesta para seleccionar un primer instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento. Adicionalmente, la disposición comprende una unidad de información dispuesta para informar a la al menos primera estación de base acerca del primer instante de tiempo para permitir el alineamiento de subtramas de posicionamiento.
Según un cuarto aspecto, se proporciona una segunda disposición para programar subtramas de posicionamiento. La disposición está adaptada para que esté comprendida en una estación de base, la cual está comprendida en una red de comunicaciones inalámbricas y conectada a al menos un nodo de red. La disposición comprende una unidad de recepción dispuesta para recibir información acerca de un primer instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de subtramas de posicionamiento desde el al menos un nodo de red. Además, la disposición comprende una unidad de programación dispuesta para programar las subtramas de posicionamiento en base a al menos el primer instante de tiempo para permitir el alineamiento de subtramas de posicionamiento. Adicionalmente, la disposición comprende una unidad de transmisión dispuesta para transmitir las subtramas de posicionamiento programadas.
Una ventaja de la presente invención consiste en que cuando un número de estaciones de base están todas transmitiendo sus subtramas de posicionamiento aproximadamente en el mismo instante de tiempo, las subtramas de posicionamiento resultarán alineadas a través de un número de células. Con ello, se reduce la interferencia debida a símbolos de datos de células cercanas a la célula que da servicio a un equipo de usuario que está realizando mediciones de posicionamiento tales como mediciones de DL OTDOA. Con ello, se mejora la capacidad de oír en el sistema de comunicaciones inalámbricas, lo que tiene como efecto mejorar la precisión de posicionamiento sin incrementar la sensibilidad de detección en el receptor.
Otros objetos, ventajas y características novedosas de la invención resultarán evidentes a partir de la descripción detallada que sigue de la invención cuando se considera junto con los dibujos que se acompañan.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para una mejor comprensión, se hace referencia a los dibujos y realizaciones preferidas de la invención siguientes.
La Figura 1 ilustra una parte de un sistema de comunicaciones celulares inalámbricas en donde puede ser
implementada la presente invención; La Figura 2 es un diagrama esquemático que ilustra una disposición de subtramas de acuerdo con el estado anterior de la técnica; La Figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra una disposición de subtramas de posicionamiento en una red no sincronizada, que da como resultado un alineamiento aproximado; La Figura 4 ilustra un diagrama de flujo para programar subtramas de posicionamiento en donde un nodo de posicionamiento selecciona el instante de tiempo para programar las subtramas de posicionamiento e informa a los eNodeBs contiguos acerca del instante de tiempo; La Figura 5 ilustra un diagrama de flujo para programar subtramas de posicionamiento en donde un nodo de posicionamiento selecciona el instante de tiempo para programar las subtramas de posicionamiento e informa a uno o varios eNodeBs acerca del instante de tiempo, después de lo cual el uno o varios eNodeBs informan a los eNodeBs cercanos; La Figura 6 ilustra un diagrama de flujo para programar subtramas de posicionamiento en donde un eNodeB selecciona el instante de tiempo para programar las subtramas de posicionamiento e informa a los eNodeBs cercanos acerca del instante de tiempo; La Figura 7 ilustra un diagrama de flujo para programar subtramas de posicionamiento en donde cada eNodeB selecciona el instante de tiempo para programar las subtramas de posicionamiento e informa a los eNodeBs contiguos sobre el instante de tiempo, después de lo cual cada eNodeB ajusta la programación de las subtramas de posicionamiento, si lo necesita; La Figura 8 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra una disposición en un nodo de red tal como un nodo de posicionamiento o una estación de base; La Figura 9 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra una disposición en una estación de base.
DESCRIPCIÓN DETALLADA En la descripción que sigue, a efectos de explicación y sin limitación, se exponen detalles específicos, tal como secuencias particulares de etapas, protocolos de señalización y configuraciones de dispositivos con el fin de proporcionar una comprensión completa de la presente invención. Los expertos en la materia apreciarán de forma evidente que la presente invención puede ser puesta en práctica en otras realizaciones que se aparten de esos detalles específicos.
Además, los expertos en la materia podrán apreciar que los medios y funciones que se explican en lo que sigue de la presente memoria, pueden ser implementados utilizando software que funcione junto con un microprocesador programado o un ordenador de propósito general, y/o usando un circuito integrado de aplicación específica (ASIC). Se apreciará también que aunque la invención va a ser descrita esencialmente en forma de métodos y dispositivos, la invención puede ser materializada también en un producto de programa de ordenador así como en un sistema que comprenda un procesador de ordenador y una memoria acoplada al procesador, en donde la memoria está codificada con uno o más programas que pueden llevar a cabo las funciones que se divulgan en la presente memoria.
Según se ha mencionado previamente, un método de posicionamiento posible para su uso en un sistema de comunicaciones celulares inalámbricas tal como la LTE es la diferencia de tiempo de llegada de enlace descendente (DL OTDOA), que utiliza mediciones de UE sobre señales de medición, por ejemplo señales de referencia y/o señales de sincronización, en múltiples células durante subtramas designadas de baja interferencia.
La Figura 1 ilustra un parte de un sistema celular de comunicaciones inalámbricas tal como la LTE, en donde una célula ha sido indicada con 11, y una estación de base que cubre la célula 11 ha sido indicada con 13 en la Figura. El método de posicionamiento usado en la LTE podría ser el DL OTDOA, que utiliza mediciones de UE sobre señales de medición, por ejemplo señales de referencia y/o señales de sincronización, sobre múltiples células 11b11e durante subtramas designadas de baja interferencia. El UE 12 de la célula 11a de servicio trata de medir sobre las señales de medición de células 11b-11e en las proximidades de la célula 11a de servicio durante subtramas designadas de baja interferencia transmitidas desde una estación de base 13a, es decir un eNodeB, en la célula 11a que da servicio al UE 12. Se debe apreciar sin embargo que las células 11b-11e no necesitan ser células estrictamente adyacentes. El método de posicionamiento DL OTDOA se lleva a cabo mediante un nodo 10 de posicionamiento en el sistema celular de comunicaciones inalámbricas.
En una red no sincronizada, la temporización de subtramas designadas de baja interferencia no está en general alineada. De ese modo, los símbolos de datos transmitidos en las subtramas desde los eNodeBs 13b-13e de las células 11b-11e contiguas, son solapantes con los símbolos de medición de las células 11b-11e sobre los que el UE 12 está tratando de medir. Esto significa que, aunque la subtrama designada de baja interferencia de la célula de servicio esté eliminando la interferencia más fuerte (es decir, los propios símbolos de datos), la capacidad de oír es todavía una tarea difícil. Un diagrama esquemático que ilustra una disposición de subtramas de acuerdo con la técnica anterior descrita, ha sido ilustrado en la Figura 2. La región de control de la subtrama se ha indicado en negro, los símbolos de datos mediante un rayado y los símbolos de medición se han mostrado como pequeños cuadrados blancos. El rectángulo grande superpuesto indica la parte de medición durante la que están los símbolos de datos potencialmente interfiriendo con los símbolos de medición.
La presente invención proporciona métodos y disposiciones para programar subtramas de posicionamiento de modo que permitan el alineamiento de subtramas de posicionamiento a través de un número de células 11a-11e con el fin de reducir la interferencia de los símbolos de datos de células 11b-11e en las proximidades de la célula 11a que da servicio al UE 12 que están llevando a cabo mediciones de DL OTDOA. En la Figura 3 se ha ilustrado un diagrama esquemático que ilustra una disposición de subtramas de posicionamiento en una red no sincronizada que implementa la presente invención, que da como resultado un alineamiento aproximado.
La invención proporciona métodos y disposiciones para programar subtramas de posicionamiento, en los que se selecciona un instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento en una red de comunicaciones inalámbricas. Las estaciones de base de la red de comunicaciones inalámbricas son informadas acerca del instante de tiempo, después de lo cual las estaciones de base programan y transmiten las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo seleccionado, con lo que las subtramas de posicionamiento se alinean a través de la parte de la red de comunicaciones inalámbricas en la que están comprendidas las estaciones de base.
A los efectos de la presente descripción, el término "subtrama de posicionamiento" debe ser interpretado como una subtrama que no provoca ninguna interferencia, o una cantidad limitada de interferencia, con otras subtramas transmitidas por otro eNodeB sobre el mismo recurso de frecuencia. En la práctica, una subtrama de posicionamiento podría ser, por ejemplo, una subtrama que no tenga ningún dato programado en la misma, que no tenga ningún dato programado en una o más partes de la misma, o que tenga menos de una cantidad máxima posible de datos programados en la misma, o en una o más partes de la misma. Una subtrama de posicionamiento puede ser también interpretada como una subtrama que comprende al menos un símbolo de referencia (a veces indicado como señal de referencia, símbolo piloto, o señal piloto) que esté diseñado para permitir que se realicen mediciones, por ejemplo mediante un UE. Las mediciones pueden ser utilizadas, por ejemplo, a efectos de posicionamiento. Una subtrama de posicionamiento puede ser también una subtrama MBSFN. Una subtrama MBSFN es una subtrama con sólo dos símbolos de OFDM (Multiplexado por División de Frecuencia Ortogonal) para PDCCH (Canal de Control Físico de Enlace Descendente). De manera distinta, puede estar vacía o contener alguna otra forma de modelo de símbolo de referencia o de datos.
Se debe puntualizar que en algunas realizaciones de la presente invención se utilizan diferentes tipos de subtramas de posicionamiento en los eNodeBs participantes, es decir es posible usar por ejemplo subtramas MBSFN en algunos eNodeBs y otros tipos de subtramas sin datos en otros eNodeBs.
Volviendo ahora a las Figuras 4-9, éstas muestran diagramas de flujo de los métodos y esquemáticamente diagramas de bloques de disposiciones conforme a realizaciones de la presente invención.
La Figura 4 ilustra un diagrama de flujo de un método en un nodo de red y una estación de base conforme a una realización de la presente invención. En una primera etapa, el nodo de red selecciona 40 un instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento en la red de comunicaciones inalámbricas. En la siguiente etapa, el nodo de red informa 41 a uno o varios eNodeBs 13 acerca del instante de tiempo seleccionado. El uno o varios eNodeBs 13 reciben 42 el instante de tiempo desde el nodo de red y programan 43 las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo recibido. Las subtramas de posicionamiento son transmitidas a continuación 44 por el uno o más de los eNodeBs 13 conforme a la programación realizada en la etapa anterior, con lo que se alinean las subtramas de posicionamiento.
En algunas realizaciones de la presente invención, las subtramas de posicionamiento están programadas con un tiempo de inicio que se desvía menos que, o igual a, la mitad de la longitud de una subtrama del instante de tiempo seleccionado, dando como resultado un alineamiento aproximado, según se ha ilustrado en la Figura 3.
Un sistema de comunicación inalámbrica utiliza números de trama de sistema global (SFNs) para identificación de base de tramas de información transmitidas por el sistema de comunicación. El instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento está, en una realización, asociado a un número de trama de sistema específico.
El nodo de red podría ser un nodo de posicionamiento en la LTE, el cual podría ser un nodo de red separado o estar integrado en un eNodeB o cualquier otro nodo de red. En una realización, el nodo de red es un eSMLC (Centro de Localización Móvil de Servicio evolucionado), que es un elemento de red separado o bien una funcionalidad integrada en el BSC que contiene la funcionalidad requerida para soportar servicios de localización.
Otra realización de la presente invención ha sido mostrada en la Figura 5, que ilustra un diagrama de flujo de un método en un nodo de red y estaciones de base. En una primera etapa, el nodo de red selecciona 50 un instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento en la red de comunicaciones inalámbricas. En la siguiente etapa, el nodo de red informa 51 a uno o varios eNodeBs 13a acerca del instante de tiempo seleccionado. El uno o varios eNodeBs 13a reciben 52 el instante de tiempo desde el nodo de red y
programan 53 las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo recibido. Las subtramas de posicionamiento son transmitidas a continuación 54 por el uno o más eNodeBs 13a conforme a la programación realizada en la etapa anterior. El uno o varios eNodeBs 13a informan a continuación 55 a otros eNodeBs 13b-13e contiguos acerca del instante de tiempo seleccionado en una etapa adicional del método. El uno o más eNodeBs 13b-13e contiguos reciben 56 el instante de tiempo y programan 57 las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo recibido. Además, el uno o más eNodeBs 13b-13e contiguo transmiten 58 las subtramas de posicionamiento conforme a la programación realizada en la etapa precedente, con lo que las subtramas de posicionamiento se alinean a través de la parte de la red que comprende los eNodeBs 13a-13e participantes. En una realización de la presente invención, las subtramas de posicionamiento se alinean a través de la totalidad de la red de comunicaciones inalámbricas. En una realización, la etapa de información 55 y la etapa de recepción 56 se llevan a cabo mediante el envío de un mensaje desde el eNodeB 13a hasta los eNodeBs 13b-13e contiguos sobre una interfaz X2.
Otra realización más de la presente invención ha sido mostrada en la Figura 6, que ilustra un diagrama de flujo de un método en al menos dos estaciones de base. En una primera etapa, el eNodeB 13a selecciona 60 un instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento en la red de comunicaciones inalámbricas. En la siguiente etapa, el eNodeB 13a informa 61 a uno o más eNodeBs 13b-13e acerca del instante de tiempo seleccionado. El eNodeB 13a programa 62 las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo recibido. Además, el eNodeB 13a transmite 63 las subtramas de posicionamiento conforme a la programación realizada en la etapa precedente. El uno o más eNodeBs 13b-13e reciben 64 información acerca del instante de tiempo seleccionado y programan 65 las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo recibido. Finalmente, el uno o más eNodeBs 13b-13e transmiten 66 las subtramas de posicionamiento conforme a la programación de la etapa precedente, con lo que las subtramas de posicionamiento se alinean a través de la parte de la red que comprende los eNodeBs 13a-13e participantes. En una realización, la etapa de información 61 y la etapa de recepción 64 se llevan a cabo mediante el envío de un mensaje desde el eNodeB 13a hasta los eNodeBs 13b-13e participantes sobre la interfaz X2.
Otra realización más de la presente invención ha sido mostrada en la Figura 7, que ilustra un diagrama de flujo de un método en una estación de base. En una primera etapa, el eNodeB 13a selecciona 70 un instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento en la red de comunicaciones inalámbricas. En la siguiente etapa, el eNodeB 13a recibe 71 información desde al menos un eNodeB 13b contiguo comprendido en la red de comunicaciones inalámbricas acerca de un instante de tiempo seleccionado por el eNodeB 13b contiguo. En una realización, la etapa de recepción 71 se realiza con la recepción de un mensaje procedente del eNodeB 13b contiguo por la interfaz X2. En una realización, el mensaje comprende también información acerca del número de eNodeBs de la red de comunicaciones inalámbricas que programan las subtramas de posicionamiento en el instante de tiempo recibido. El eNodeB 13a ajusta a continuación 72 el instante de tiempo seleccionado según el instante de tiempo recibido en la etapa precedente. En la siguiente etapa, el eNodeB informa 73 a los eNodeBs 13b contiguos acerca del instante de tiempo ajustado. En una realización, la etapa de información 73 se lleva a cabo enviando un mensaje al eNodeB 13b contiguo a través de la interfaz X2. En una realización, el mensaje comprende también información acerca del número de eNodeBs de la red de comunicaciones inalámbricas que programan las subtramas de posicionamiento en el instante de tiempo ajustado. El eNodeB 13a programa 74 las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo ajustado. Además, el eNodeB 13a transmite 75 las subtramas de posicionamiento conforme a la programación realizada en la etapa precedente, con lo que las subtramas de posicionamiento se alinean a través de la parte de la red que comprende los eNodeBs 13a-13b participantes. En una realización adicional, el eNodeB 13a informa 76 a un eNodeB 13c adicional acerca del instante de tiempo ajustado. Obviamente, el método podría ser implementado en la totalidad de la red de comunicaciones inalámbricas, con lo que las subtramas de posicionamiento se alinean a través de la red completa.
Un ejemplo de cómo podría ser implementada la realización de la presente invención ilustrada en la Figura 7, se detalla en lo que sigue. No obstante, otras formas de implementar la presente invención podrían ser también posibles.
Si el número de eNodeBs que siguen la temporización, es decir del instante de tiempo, para programar subtramas de posicionamiento informadas a través de X2 entre los eNodeBs, es mayor o igual que el número de eNodeBs que siguen la temporización del eNodeB, es decir el instante de tiempo seleccionado por el eNodeB, que recibe el mensaje a través de X2, el eNodeB de recepción ajusta su propia temporización conforme a la información recibida a través de X2. El eNodeB de recepción actualiza también su propia temporización para programar subtramas de posicionamiento si no ha recibido previamente ningún informe de temporización a través de X2. Después de ajustar su propia temporización, el eNodeB deberá informar de su nueva temporización a todos sus eNodeBs contiguos a través de X2. Además, puede ser también aplicable otra lista de eNodeBs distintos de los eNodeBs contiguos.
Sin embargo, si el número de eNodeBs que siguen la temporización para programar subtramas de posicionamiento informados a través de X2 es menor que el número de eNodeBs que siguen la temporización del eNodeB que recibe el informe de temporización a través de X2, el eNodeB de recepción envía un informe de temporización a través de X2 a todos los eNodeBs que tienen diferente temporización para programar subtramas de posicionamiento. En el
caso de que el eNodeB reciba un informe de temporización a través de X2 que corresponda con la misma temporización que la usada actualmente en el eNodeB de recepción para programar subtramas de posicionamiento, el eNodeB de recepción actualiza su propia lista de eNodeBs que siguen la temporización de acuerdo con el mensaje recibido. El eNodeB de recepción envía también su propia lista al eNodeB de origen si el eNodeB de recepción tiene conocimiento acerca de otros eNodeBs que tengan la misma temporización pero que no fueron incluidos en el informe recibido a través de X2.
En algunas realizaciones previamente mencionadas, se recupera un instante de tiempo de sistema con el que está relacionado el instante de tiempo seleccionado y/o ajustado. El instante de tiempo de sistema se obtiene a partir de un receptor GPS o desde un reloj del sistema global. El nodo de red informa al uno o más eNodeBs 13 acerca de la información de tiempo de sistema en algunas realizaciones. En las realizaciones en las que la información de tiempo de sistema está disponible, el instante de tiempo seleccionado y/o ajustado está relacionado con la información de tiempo de sistema, es decir la programación de las subtramas de posicionamiento se basa tanto en el primer instante de tiempo como en la información de tiempo de sistema.
Para llevar a cabo las etapas de método para programación de subtramas de posicionamiento, un nodo de red puede comprender una disposición 800 representada en la Figura 8. La disposición 800 comprende un procesador 810 y una unidad 820 de selección de instante de tiempo dispuesta para seleccionar el instante de tiempo durante el que debe producirse la transmisión de las subtramas de posicionamiento. La disposición comprende además una unidad 830 de información dispuesta para informar al uno o más eNodeBs 13a-13e acerca del instante de tiempo.
En alguna realización, el nodo de red que comprende la disposición es un nodo 10 de posicionamiento, un SMLC o un eNodeB 13a.
En alguna realización, el nodo de red es una estación de base, es decir un eNodeB 13a, en donde una unidad 840 de programación dispuesta para programar las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo, está incluida en la disposición 800. La disposición comprende además una unidad 850 de transmisión dispuesta para transmitir las subtramas de posicionamiento programadas. En una realización, la disposición comprende una unidad 860 de recepción dispuesta para recibir información desde otro eNodeB 13b acerca de un instante de tiempo usado por ese eNodeB 13b para programar subtramas de posicionamiento. Una unidad 870 de ajuste dispuesta para ajustar el instante de tiempo según el instante de tiempo recibido, está incluida en la disposición 800. En algunas realizaciones, la unidad 830 de información está dispuesta para informar a un eNodeB 13c adicional acerca del primer instante de tiempo ajustado y/o del instante de tiempo recibido desde el eNodeB 13b.
Adicionalmente, la disposición 800 comprende una unidad 880 de recuperación dispuesta para recuperar información de tiempo de sistema obtenida desde un reloj global o un receptor GPS en algunas realizaciones de la presente invención. En estas realizaciones, la unidad 830 de información está dispuesta para que informe al eNodeB acerca de la información de tiempo de sistema.
Para realizar las etapas de método para programar subtramas de posicionamiento, una estación de base, es decir un eNodeB 13a, puede comprender una disposición 900 representada en la Figura 9. La disposición 900 comprende un procesador 910 y una unidad 920 de recepción de instante de tiempo dispuesta para recibir el instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento. La disposición 900 comprende además una unidad 930 de programación dispuesta para programar las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo. Además, la disposición comprende una unidad 940 de transmisión dispuesta para transmitir las subtramas de posicionamiento programadas. En algunas realizaciones, la disposición comprende además una unidad 950 de información dispuesta para informar al uno o más eNodeBs 13b-13e acerca del instante de tiempo.
Adicionalmente, la disposición 900 comprende una unidad 960 de recepción dispuesta para recibir información de tiempo de sistema, obtenida desde un reloj global o desde un receptor GPS, desde un nodo de red en algunas realizaciones de la presente invención. En estas realizaciones, la unidad 930 de programación está dispuesta para programar las subtramas de posicionamiento en base al instante de tiempo y la información de tiempo del sistema.
Se debe mencionar que la disposición 900 comprende una interfaz X2 y, en las realizaciones en las que el nodo de red es una estación de base, la disposición 800 comprende también una interfaz X2.
Se debe apreciar que la presente invención es aplicable a ambos modos de Doble División de Frecuencia (FDD) y Doble División de Tiempo (TDD) de la LTE.
Adicionalmente, se debe apreciar que aunque se haya utilizado terminología de la LTE de 3GPP en la presente descripción para ejemplificar la invención, ésta no debe ser considerada como limitativa del alcance de la invención únicamente al sistema mencionado en lo que antecede. Otros sistemas inalámbricos, en particular sistemas basados en OFDM tal como el WiMax, pueden ser beneficiosos para aprovechar las ideas cubiertas por la presente invención.
Cuando se use la palabra “comprender” o “que comprende”, debe ser interpretada como no limitativa, es decir con el significado de “consiste al menos en”.
Las modificaciones y otras realizaciones de la invención descrita podrán ser concebidas por un experto en la
5 materia, teniendo el beneficio de las enseñanzas que se han presentado en las descripciones anteriores y en los dibujos asociados. Por lo tanto, debe entenderse que la invención no se limita a las realizaciones específicas divulgadas y que se pretende que las modificaciones y otras realizaciones estén incluidas dentro del alcance de la descripción. Aunque hayan sido empleados términos específicos en la presente memoria, éstos han sido usados en sentido genérico y descriptivo únicamente y no con fines limitativos.
Claims (22)
- REIVINDICACIONES1.- Un método en un nodo (10, 13a) de red para programar subtramas de posicionamiento, en donde el nodo (10, 13a) de red está incluido en una red de comunicaciones inalámbricas y conectado a estaciones de base (13), estando las estaciones de base (13) capacitadas para transmitir subtramas de posicionamiento, caracterizado porque el método comprende las etapas de:
- -
- seleccionar (40, 50, 60, 70) un primer instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento, e -informar (41, 51, 61, 73) a las estaciones de base (13) acerca del primer instante de tiemplo para permitir el alineamiento de subtramas de posicionamiento.
- 2.- El método según la reivindicación 1, en donde las subtramas de posicionamiento no tienen ningún dato programado en al menos una parte de las mismas.
- 3.- El método según la reivindicación 1 ó 2, en donde las subtramas de posicionamiento son subtramas de Red de Frecuencia Única Multimedia de Radioemisión Multidifusión, y/o en donde, el primer instante de tiempo está asociado a un número de trama de sistema.
- 4.- El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 precedentes, que comprende las etapas de:
- -
- recuperar información de tiempo de sistema obtenida a partir de un reloj de sistema global o de un receptor de Sistema de Posicionamiento Global, e
- -
- informar a las estaciones de base (13) acerca de la información de tiempo de sistema.
- 5.-El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el nodo (10, 13a) de red es un nodo (10) de posicionamiento.
- 6.- El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el nodo (10, 13a) de red es un Centro de Localización Móvil de Servicio (10) o una estación de base (13a).
- 7.- El método según la reivindicación 6, que comprende las etapas de:
- -
- programar (62, 74) las subtramas de posicionamiento en base a al menos el primer instante de tiempo, y
- -
- transmitir (63, 75) las subtramas de posicionamiento programadas,
en donde las subtramas de posicionamiento están programadas con un tiempo de inicio que se desvía del primer instante de tiempo menos de la mitad de la longitud de una subtrama. - 8.- El método según la reivindicación 7, que comprende la etapa de:
- -
- programar (62, 74) las subtramas de posicionamiento en base a al menos el primer instante de tiempo y a la información de tiempo de sistema.
- 9.- El método según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, que comprende las etapas de:
- -
- recibir (71) información acerca de un segundo instante de tiempo desde una primera estación de base (13b), y
- -
- ajustar (72) el primer instante de tiempo en conformidad con el segundo instante de tiempo recibido., en donde la primera estación de base (13a) está preferentemente conectada a al menos una segunda estación de base (13c), y el método comprende con preferencia la etapa de:
- -
- informar (76) a la segunda estación de base (13c) acerca de al menos uno de entre el primer instante de tiempo y el segundo instante de tiempo recibido.
- 10.- El método según la reivindicación 19, en donde dichas etapas de método de recepción (71) y de información (61, 73, 46) son realizadas a través de una interfaz X2.
- 11.- Un método en una estación de base (13) para programar subtramas de posicionamiento, en donde la estación de base (13) está incluida en una red de comunicaciones inalámbricas que tiene una pluralidad de estaciones de base, y está conectada a al menos un nodo (10, 13a) de red, caracterizado porque el método comprende las etapas de:
- -
- recibir (42, 52, 64) desde el al menos un nodo (10, 13a) de red, información acerca de un primer instante de tiempo durante el que la estación de base y otras estaciones de base de la red deben transmitir subtramas de posicionamiento;
- -
- programar (43, 53, 65) las subtramas de posicionamiento en base a al menos el instante de tiempo para permitir el alineamiento de subtramas de posicionamiento de un número de estaciones de base, y
- -
- transmitir (44, 54, 66) las subtramas de posicionamiento programadas.
- 12.- El método según la reivindicación 11, en donde la estación de base (13a) está conectada a al menos una segunda estación de base (13b), y el método comprende la etapa de:
- -
- informar (55) a la al menos una segunda estación de base (13b) sobre el primer instante de tiempo.
- 13.- El método según la reivindicación 11 ó 12, en donde el nodo (10, 13a) de red es una estación de base (13a), en donde dichas etapas de método de recepción (52, 64) y de información (61) se realizan con preferencia por medio de una interfaz X2.
- 14.- Una disposición (800) para programar subtramas de posicionamiento, estando dicha disposición (800) adaptada para estar incluida en un nodo (10, 13a) de red, estando el nodo (10, 13a) de red comprendido en una red de comunicaciones inalámbricas y conectado a estaciones de base (13), estando las estaciones de base (13) capacitadas para transmitir subtramas de posicionamiento, caracterizada porque la disposición (800) comprende: una unidad (820) de selección dispuesta para seleccionar un primer instante de tiempo durante el que debe ocurrir la transmisión de las subtramas de posicionamiento, y una unidad (830) de información dispuesta para informar a las estaciones de base (13) acerca del primer instante de tiempo para permitir el alineamiento de subtramas de posicionamiento.
- 15.- La disposición (800) según la reivindicación 14, en donde la disposición (800) comprende:una unidad (880) de recuperación dispuesta para recuperar información de tiempo de sistema obtenida desde un reloj de sistema global o un receptor de Sistema de Posicionamiento Global, y una unidad (830) de información dispuesta para informar a una primera estación de base (13) sobre la información de tiempo de sistema.
- 16.-La disposición (800) según la reivindicación 14 ó 15, en donde el nodo (10, 13a) de red es un nodo (10) de posicionamiento o un Centro de Localización Móvil de Servicio evolucionado (10).
- 17.- La disposición (800) según la reivindicación 14 ó 15, en donde el nodo (10, 13a) de red es una estación de base (13a), en donde la disposición (800) comprende con preferencia:una unidad (840) de programación dispuesta para programar las subtramas de posicionamiento en base a al menos el primer instante de tiempo; una unidad (850) de transmisión dispuesta para transmitir las subtramas de posicionamiento programadas, y con preferencia, una unidad (840) de programación dispuesta para programar las subtramas de posicionamiento en base a al menos la primera información de tiempo y la información de tiempo de sistema.
- 18.- La disposición (800) según la reivindicación 17, en donde la disposición (800) comprende:una unidad (860) de recepción dispuesta para recibir información acerca de un segundo instante de tiempo desde una primera estación de base (13b), y una unidad (870) de ajuste dispuesta para ajustar el primer instante de tiempo en conformidad con el segundo instante de tiempo recibido, en donde la primera estación de base (13a) está conectada preferentemente a al menos una segunda estación de base (13c), y la disposición (800) comprende con preferencia:una unidad (830) de información dispuesta para informar a la al menos segunda estación de base (13c) sobre al menos uno de entre el primer instante de tiempo y el segundo instante de tiempo recibido.
- 19.- La disposición (800) según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, en donde la disposición (800) comprende una interfaz X2.
- 20.- Una disposición (900) para programar subtramas de posicionamiento, estando dicha disposición (900) adaptada para estar comprendida en una estación de base (13), estando la estación de base (13) comprendida en una red de comunicaciones inalámbricas que tiene una pluralidad de estaciones de base, y conectada a al menos un nodo (10, 13a) de red, caracterizada porque la disposición (900) comprende:una unidad (920) de recepción dispuesta para recibir desde el al menos un nodo (10, 13a) de red, información acerca de un primer instante de tiempo durante el que la estación de base y otras estaciones de base de la red deben transmitir subtramas de posicionamiento; una unidad (930) de programación dispuesta para programar las subtramas de posicionamiento en base a al menos el primer instante de tiempo para permitir el alineamiento de subtramas de posicionamiento de un número de estaciones de base, y una unidad (940) de transmisión dispuesta para transmitir las subtramas de posicionamiento programadas.
- 21.- La disposición (900) según la reivindicación 20, en donde la estación de base (13a) está conectada a al menos una segunda estación de base (13b), y en donde la disposición comprende:una unidad (950) de información dispuesta para informar a la al menos segunda estación de base sobre el 10 primer instante de tiempo.
- 22.- La disposición (900) según la reivindicación 20 ó 21, en donde el nodo (13a) de red es una estación de base, y/o la disposición (900) comprende una interfaz X2.
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