基于NR高分辨率角度的下行链路定位的RSRP报告方法

基于NR高分辨率角度的下行链路定位的RSRP报告方法无效专利发明

技术领域

[0003] 所公开的实施例总体上涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及用于NR移动通信网络中的下行链路定位的测量和报告方法。

具体实施方式

[0020] 现在将详细参考本发明的一些实施例，其示例在附图中示出。

[0021] 图1示出了基于一个新颖方面的在新NR移动通信网络100中的高分辨率下行链路偏离角(DL-AoD)定位过程。NR移动通信网络100包括UE 101，多个基站gNB 102-104和定位服务器105。在NR网络中，从偏离角(AoD)获得基于下行链路角度的定位，AoD是gNB向UE发送定位参考信号(positioning reference signal，PRS)所沿着的角度(AoD可以包括方位角和天顶角)。当GNSS信号不可用于UE时，DL-AoD定位可以帮助定位UE。DL-AoD定位不需要gNB高度同步，因为UE不需要测量到达时间差(time different of arrival，TDOA)。如图1所示，高分辨率DL-AoD定位过程包括五个步骤。步骤1：网络(例如，服务gNB 102配置UE 101为几个发送/接收点(TRP)的PRS资源集测量RSPS；步骤2：每个TRP在PRS资源集上发送PRS；步骤3：UE 101测量从TRP发送的PRS，并将RSRP测量结果报告给gNB 102；步骤4：gNB 104根据UE的RSRP报告估计AoD；以及步骤5：定位服务器105通过使用所估计的AoD估计出UE的位置。

[0022] 需要定义用于UE 101对PRS资源集执行测量的过程。另外，期望一种用于报告RSRP测量结果的方法，其具有减少的报告开销和统一的报告格式。根据一个新颖的方面，提出了一种四步的PRS测量和RSRP报告的方法。在步骤3-1中，UE通过执行用于粗略方向搜索的波束扫描来测量PRS资源集，然后确定RX波束以用于RSRP/到达时间(time of arrival,TOA)测量。在步骤3-2中，UE确定每个PRS资源集的最大或平均PRS RSRP，然后基于最大或平均PRS RSRP向下选择一部分PRS资源集。在步骤3-3中，对于选择的PRS资源集，UE从PRS资源集的所有PRS资源中向下选择一部分PRS资源。在步骤3-4中，对于选择的PRS资源集和相应的选择的PRS资源，UE向网络报告从RSRP测量结果得出的RSRP比率或RSRP差距。请注意，向下选择PRS资源集和PRS资源的步骤是可选的，可以跳过。换句话说，UE可以报告对所有PRS资源集以及对每个报告的PRS资源集的所有PRS资源的RSRP测量结果。

[0023] 图2是执行本发明的某些实施例的基站/定位服务器221和UE 231的简化框图。网络设备221包括存储器222，处理器223，定位控制器224，以及耦接到多个天线230的收发器228，其中，定位控制器224进一步包括定位模块225，AoA/AoD模块226和配置模块227。类似地，UE 231包括存储器232，处理器233，定位控制器234以及耦接到多个天线240的收发器
238，其中定位控制器234进一步包括配置模块235，测量模块236以及测量报告模块237。

[0024] 对于网络设备221，天线发送天线230接收无线电信号。与天线耦接的RF收发器模块228，从天线接收RF信号，将接收RF的信号转换为基带信号并发送至处理器223。RF收发器228还将转换从处理器接收的基带信号，将该基带信号转换为RF信号，并发送到天线230。处理器223处理接收到的基带信号，并调用不同的功能模块和电路以执行无线设备221中的功能。存储器222存储程序指令和数据229，以控制设备221的操作。类似地，对于UE 231，天线
240发送并接收射频信号。与天线耦接的RF收发器模块238，从天线接收RF信号，将接收的RF信号转换为基带信号并发送至处理器233。RF收发器238还转换从处理器接收的基带信号，将其转换为RF信号并发送给天线204。处理器233处理接收到的基带信号并调用不同的功能模块和电路以执行UE 231中的功能。存储器232存储程序指令和数据239以控制UE 231的操作。

[0025] 不同的模块是可以以软件，固件，硬件及其任意组合来实现和配置的功能电路。当由处理器223和233执行功能模块时(经由存储器222和232中包含的程序指令229和239)，功能模块彼此相互作用以允许网络设备为UE执行AoA/AoD定位。可以使用处理器和相应的程序指令来实现每个功能电路。例如，测量模块执行PRS测量，报告模块报告RSRP测量结果，AoD/AoA模块估计AoD/AoA，定位模块根据AoD/AoA估计来估计UE的位置，以及配置电路配置PRS资源集和与AoD/AoA相关的参数，并控制不同的模块以进行相应的定位过程。需要知道的是，AoD/AoA和定位估计可以由基站或定位服务器完成。

[0026] 图3示出了根据一个新颖方面的UE为DL-AoD定位过程执行测量和报告的方法。在步骤3-1中，UE通过执行用于粗略方向搜索的波束扫描来测量PRS资源集，然后确定(fix)RX波束以用于RSRP/TOA测量。在步骤3-2中，UE确定每个PRS资源集的最大或平均PRS RSRP，然后基于最大或平均PRS RSRP向下选择一部分PRS资源集。在步骤3-3中，对于选择的PRS资源集，UE从PRS资源集的所有PRS资源中向下选择一部分PRS资源。在步骤3-4中，对于选择的PRS资源集和相应的选择的PRS资源，UE向网络报告从RSRP测量结果得出的RSRP比率或RSRP差距。请注意，向下选择PRS资源集和PRS资源的步骤是可选的，可以跳过。换句话说，UE不需要进行任何“选择”，UE可以简单地报告对所有配置的PRS资源集以及每个报告的PRS资源集的所有PRS资源的RSRP测量结果。

[0027] 图4示出了PRS资源，PRS资源集和PRS资源ID的概念。经由无线电资源控制(radio resource control，RRC)信令，服务基站出于DL-AoD定位的目的向UE 401提供PRS资源集的配置信息。PRS是指定位参考信号。由TRP发送PRS，并且期望UE 401测量已发送PRS的到达时间和/或信号功率，以便估计UE 401的位置。PRS资源指定某个TRP发送PRS的时间和该TRP发送PRS所在的频率资源。PRS资源具有PRS资源ID。PRS资源ID与从单个TRP发送的单个波束相关联。PRS资源集是一组PRS资源。PRS资源集中的PRS资源与相同TRP相关联。在图4的示例中，TRP 1与PRS资源集相关联，该资源集包括3个PRS资源，每个PRS资源具有PRS资源ID，每个PRS资源ID与波束相关联。类似地，TRP 2与另一个PRS资源集相关联，该资源集包括2个PRS资源，每个PRS资源具有PRS资源ID，每个PRS资源ID与波束相关联。需要知道的是，需要配置来自不同TRP的多个PRS资源集以用于DL AoD定位，并且TRP可以由小区代替。

[0028] 图5示出了为执行PRS测量和获得RSRP测量结果定义最大PRS RSRP和平均PRS RSRP。对于PRS资源集，“最大PRS RSRP”被定义为从该PRS资源集的PRS资源测量的所有RSRP中最大的RSRP。对于PRS资源集，“平均PRS RSRP”被定义为从该PRS资源集的PRS资源测量得到的全部或部分RSRP的RSRP平均值。在图5的示例中，gNB 502与PRS资源集相关联，该PRS资源集包括分别具有资源ID 1、2、3的3个PRS资源。UE 501在3个PRS资源上执行RSRP测量，从3个PRS资源测量得到的RSRP为rsrp1＝10dB，rsrp2＝20dB和rsrp3＝6dB。因此，最大的PRS RSRP为rsrp2＝20dB。平均PRS RSRP可以是(rsrp1+rsrp2+rsrp3)/3＝12dB，或者平均PRS RSRP可以是(rsrp1+rsrp2)/2＝15dB。

[0029] 图6示出了向下选择一部分PRS资源集的示例。假设网络配置了UE测量N个PRS资源集的PRS RSRP，则UE从N个配置的PRS资源集中选择一部分PRS资源集是可行的。在一个示例中，UE基于从测量的PRS资源集获得的最大PRS RSRP来选择k个PRS资源集。如图6所示，假设网络将UE 601配置为测量N＝7个PRS资源集，并且具有ID为j的PRS资源集与TRP j关联，其中j＝1,2，…7。假设对于7个PRS资源集UE测量的最大PRS RSRP是，rsrp1＝-2dB，rsrp2＝0dB，rsrp3＝2dB，rsrp4＝4dB，rsrp5＝6dB，rsrp6＝8dB，rsrp7＝10dB。假设k＝4，则UE 601选择4个最佳PRS资源集，即ID为4、5、6、7的PRS资源集。在另一示例中，UE基于从测量的PRS资源集获得的平均PRS RSRP选择k个PRS资源集。例如，UE 601选择k个PRS资源集，使得从k个选择的PRS资源集测量的平均PRS RSRP大于从其他未选择的PRS资源集测量的平均PRS RSRP。

[0030] 图7示出了下行从PRS资源集中选择PRS资源的示例。假设网络配置UE在PRS资源集的N个PRS资源上测量PRS RSRP，则UE从N个配置的PRS资源中选择一部分PRS资源是可行的。在第一种方法中，UE选择k个PRS资源，使得从选择的k个PRS资源测量的RSRP大于从其他未选择的PRS资源测量的RSRP。另外，UE选择k个PRS资源，使得包括具有最大测量的RSRP的PRS资源，并且与k个选择的资源相对应的波束在空间域中是连续的。如图7所示，假设网络将UE
701配置为在来自gNB 702的PRS资源集的N＝8个PRS资源上测量PRS，则每个PRS资源都与波束相关联。假设UE从这8个PRS资源中测量的RSRP为：具有ID1的PRS资源→rsrp1＝-2dB，具有ID2的PRS资源→rsrp2＝0dB，具有ID3的PRS资源→rsrp3＝2dB，具有ID4的PRS资源→rsrp4＝6dB，具有ID5的PRS资源→rsrp5＝4dB，具有ID6的PRS资源→rsrp16＝1dB，具有ID7的PRS资源→rsrp7＝-3dB，具有ID8的PRS资源→rsrp8＝-5dB。假设k＝4，则UE 701选择具有较大RSRP的PRS资源ID 3、4、5、6。

[0031] 图8示出了根据一个新颖方面以减少的报告开销来报告RSRP测量结果的实施例。考虑PRS资源集包括N个PRS资源。假设PRS资源ID为1，2，...N，而不会失去一般性。假定UE已经从PRS资源集中选择了k个PRS资源，并且UE将向网络报告从k个PRS资源测量的RSRP。令pi为从PRS资源ID i测量的RSRP。在图8的示例中，假设gNB 802与包括8个PRS资源的PRS资源集相关联，并且每个PRS资源与Tx波束相关联。假设UE 801被配置为从PRS资源集的N＝8个PRS资源中测量PRS。设pi为UE 801为IDi的PRS资源测量的RSRP，其中i＝1，2，...8。假定(p1,p2,…,p8)＝(-2,0,2,6,4,1,-1,-3)。四个实施例用于UE报告一个PRS资源ID并且报告相对于所报告的PRS资源ID的剩余PRS资源的RSRP比率或RSRP差距。

[0032] 在第一实施例中，UE报告k个PRS资源ID中的一个，然后分别报告剩余的k-1个PRS资源ID和剩余的k-1个PRS资源中每一个的相应RSRP比率或RSRP差距。具体地，UE报告k个PRS资源ID中一个，即它是ID m(即，UE报告PRS资源ID m)。UE可以报告也可以不报告pm。对于具有ID j的PRS资源，其中，j≠m，UE向网络报告j和xj，其中或xj＝10logpj-10logpm。注意：1) 对应于RSRP比率，其中pj，pm为线性标度；2)10logpj-10logpm对应于dB标度的RSRP差距。如图8所示，在本实施例中，m＝4的PRS资源ID具有最高的RSRP(p4＝6)。假设UE选择了ID为3、4、5的k＝3个PRS资源，并且UE将向网络报告从k＝3个选择的PRS资源中测量的RSRP。UE 801可以向网络报告以下信息：1)报告PRS资源ID m＝4(具有或不具有p4)；
2)将j＝3，5的报告给网络，即，将和报告给网络。需要知道的是，此
报告方法适用于k

[0033] 在第二实施例中(对于这种情况，k＝N)，UE报告k个PRS资源ID中一个，即它是ID m(即，UE报告PRS资源ID m)。UE可以报告也可以不报告pm。对于具有ID j的PRS资源，其中j≠m，UE向网络报告xj，其中或xj＝10logpj-10logpm，以及UE不向网络报告PRS资源ID j。需要知道的是：1) 对应于RSRP比率，其中pj，pm为线性标度；2)10logpj-10logpm对应于dB标度的RSRP差距。RSRP比率或RSRP差距以PRS资源ID的升序(increasing)或降序(decreasing)顺序报告给网络，即，按照(x1,x2,…,xN)或(xN,xN-1,…,x1)的顺序。这可以通过使用数据包中的传输时间顺序或数据顺序来实现。如图8所示，在本实施例中，m＝4的PRS资源ID具有最高的RSRP(p4＝6)。假设UE选择了ID为1,2，…，8的k＝N＝8个PRS资源，并且UE将向网络报告从k＝N＝8个选择的PRS资源测量的RSRP。UE 801可以向网络报告以下信息：报告PRS资源ID m＝4(有或没有p4)；以及2)向网络报告
(以该顺序)，即向网络报告需要知道的是，因为k＝N＝8，所以
UE 801不再需要显式报告所选择的PRS资源ID，因为它们可以由网络基于以PRS资源ID的升序顺序或降序顺序报告的相应RSRP隐式地获得。

[0034] 在第三实施例中(对于这种情况，k个选择的PRS资源具有连续的PRS资源ID)，UE报告k个PRS资源ID中一个，例如它是ID m(即，UE报告PRS资源ID m)。UE可以报告也可以不报告pm。UE报告在k个选择的PRS资源ID中最小的PRS资源ID。如果最小的PRS资源ID等于m，则可以跳过此步骤。UE以PRS资源ID的升序顺序报告RSRP比率或RSRP差距，即以(xa,xa+1,…,xa+k-1)的顺序，其中a是k个选择的PRS资源ID中的最小PRS资源ID，以及或者xj＝10logpj-10logpm。这可以通过使用数据包中的传输时间顺序或数据顺序来实现。需要知道的是：1) 对应于RSRP比率，其中pj，pm为线性标度；2)10logpj-10logpm对应于dB标度的RSRP差距。在第三实施例下，假设UE已经选择了具有ID 3、4、5、6的k＝4个PRS资源，并且UE将向网络报告从所选择的k＝4个PRS资源测量的RSRP。UE 801可以向网络报告以下信息：1)报告PRS资源ID m＝4(有或没有p4)；和2)向网络报告a＝3和 (按该顺序)，即向网络报告a＝3和需要知道的是，由于所选择的PRS资源具有连续的PRS资源ID，因此仅需要报告所选择的PRS资源中最小的PRS资源ID。

[0035] 在第四实施例中(对于这种情况，k个选择的PRS资源具有连续的PRS资源ID)，UE报告k个PRS资源ID中一个，例如它是ID m(即，UE报告PRS资源ID m)。UE可以报告也可以不报告pm。UE报告k个选择的PRS资源ID中最大的PRS资源ID。如果最大的PRS资源ID等于m，则可以跳过此步骤。UE以波束索引的降序顺序报告RSRP比率或RSRP差距，即，以(xb,xb-1,…,xb-k+1)顺序,其中b是在所选择的k个PRS资源ID中最大的PRS资源，以及或xj＝10logpj-10logpm。这可以通过使用数据包中的传输时间顺序或数据顺序来实现。需要知道的是：1) 对应于RSRP比率，其中pj,pm为线性标度；2)10logpj-10logpm对应于dB标度的RSRP差距。在第四实施例下，假设UE已经选择了ID＝3、4、5、6的k＝4个PRS资源，并且UE将向网络报告从所选择的k＝4个PRS资源测量的RSRP。UE 801可以向网络报告以下信息：1)报告PRS资源IDm＝4(有或没有p4)；和2)向网络报告b＝6和 (按该顺序)，即向网络报告b＝6和需要知道的是，由于所选择的PRS资源具有连续的PRS资源ID，因此仅需要报告所选择的PRS资源中最大的PRS资源ID。

[0036] 图9示出了根据一个新颖方面的UE为DL-AoD定位执行测量和报告的详细过程。假设为UE配置来自不同TRP的N个PRS资源集以用于DL-AoD定位。每个TRP在配置的PRS资源集上发送PRS。在步骤3-1中，UE通过执行用于粗略方向搜索的波束扫描来测量配置的N个PRS资源集，然后确定RX波束以用于RSRP/TOA测量。在步骤3-2中，UE确定每个PRS资源集的最大或平均PRS RSRP，然后基于最大或平均PRS RSRP向下选择一部分PRS资源集。在轮流的计算平均PRS RSRP中，UE可以1)选择最佳的k个RSRP，或者2)选择在阈值T以上的最佳的k个RSRP，等等。在轮流的选择PRS资源集中，UE可以1)选择最佳的k个候选者，或者2)选择最佳的至少k个候选者，或者3)选择阈值T以上的最佳的k个候选者，等等。在步骤3-2之后，UE从N个PRS资源集中向下选择N'个PRS资源集。

[0037] 在步骤3-3中，对于选择的PRS资源集，UE从PRS资源集的所有PRS资源中下行选择一部分PRS资源。UE可以1)选择最佳的k个候选者，2)选择最佳的至少k个候选者，或者3)选择阈值T以上的最佳的k个候选者，等等。如果所选择的PRS资源集中一个具有M个PRS资源，则在步骤3-3之后，UE从M个PRS资源中向下选择M’个PRS资源。在步骤3-4中，对于选择的PRS资源集和相应的选择的PRS资源，UE向网络报告从RSRP测量结果获得的RSRP比率或RSRP差距。UE可以仅报告相对于最强RSRP的RSRP比率或RSRP差距，并且可以隐式地报告一些PRS资源ID以减少报告开销。

[0038] 图10是根据一个新颖方面的为DL-AoD定位的RSRP报告方法的流程图。在步骤1001中，UE在通信网络中接收配置信息，其中，配置信息包括用于UE测量和报告的多个PRS资源集。每个PRS资源集包括发送/接收点(TRP)的多个PRS资源，并且每个PRS资源具有PRS资源ID并且与TRP的波束相关联。在步骤1002中，UE通过对从多个TRP发送的所述多个配置的PRS资源集上的PRS执行测量，来确定配置的多个PRS资源集的RSRP测量结果。在步骤1003中，UE报告多个PRS资源集中一部分PRS资源集的RSRP测量结果。所报告的RSRP测量结果包括相对于所报告的PRS资源集中的PRS资源的最高RSRP值的RSRP比率或RSRP差距。

[0039] 尽管出于指导目的已经结合某些特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。因此，在不脱离权利要求书所阐述的本发明的范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种修改，改编和各种特征的组合。

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