具体实施方式

在详细地解释示例之前，参考图1至图3简要地解释无线通信系统和移动通信设备的某些一般原理，以辅助理解所描述示例底层的技术。

在诸如图1所示的无线通信系统100中，移动通信设备或用户设备(UE)102、104、105经由至少一个基站(例如下一代NB、gNB)或类似的无线发送和/或接收节点或点被提供无线接入。基站可以由至少一个适当的控制器装置来控制或辅助，以便启用其操作和与基站通信的移动通信设备的管理。控制器装置可以位于无线电接入网络(例如无线通信系统100)或核心网络(CN)(未示出)中并且可以被实现为一个中央装置或其功能可以分布在几个装置上。控制器装置可以是基站的一部分和/或由诸如无线电网络控制器的分离的实体提供。在图1中，控制装置108和109被示为控制相应的宏级基站106和107。基站的控制装置可以与其他控制实体互连。控制装置通常提供有存储器容量和至少一个数据处理器。控制装置和功能可以分布在多个控制单元之间。在一些系统中，控制装置可以附加地或备选地被提供在无线电网络控制器中。

在图1中，基站106和107被示为经由网关112连接到更广的通信网络113。可以提供进一步的网关功能以连接到另一网络。

较小的基站116、118和120也可以被连接到网络113，例如通过分离的网关功能和/或经由宏级别站的控制器。基站116、118和120可以是微微或毫微微级别基站等。在该示例中，站116和118经由网关111连接，而站120经由控制器装置108连接。在一些实施例中，较小的站可以不被提供。较小的基站116、118和120可以是第二网络(例如WLAN并且可以是WLANAP)的一部分。

通信设备102、104、105可以基于各种接入技术接入通信系统，诸如码分多址(CDMA)或宽带CDMA(WCDMA)。其他非限制性示例包括时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)及其各种方案，诸如交织频分多址(IFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)和正交频分多址(OFDMA)、空分多址(SDMA)等。

无线通信系统的示例是由第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化的架构。基于One3GPP的开发通常被称为通用移动电信系统(UMTS)无线电接入技术的长期演进(LTE)。3GPP规范的各个开发阶段称为版本。LTE的更加最近的发展通常被称为LTE Advanced(LTE-A)。LTE(LTE-A)采用称为演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)的无线电移动架构和称为演进分组核心(EPC)的核心网络。这种系统的基站被称为演进型或增强型节点B(eNB)，并且提供E-UTRAN特征，诸如用户平面分组数据汇聚/无线电链路控制/介质访问控制/物理层协议(PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制平面无线电资源控制(RRC)协议终止向通信设备。无线电接入系统的其他示例包括由基于诸如无线局域网(WLAN)和/或WiMax(微波接入全球互操作性)的技术的系统的基站提供的那些。基站可以针对整个小区或类似的无线电服务区提供覆盖。核心网元包括移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)和分组网关(P-GW)。

适当的通信系统的示例是5G或NR概念。NR中的网络架构可以类似于LTE-advanced的网络架构。NR系统的基站可以称为下一代节点B(gNB)。网络架构的改变可以取决于支持各种无线电技术和更精细的QoS支持的要求，以及一些按需的要求用于例如QoS级别以支持用户观点的QoE。5G系统架构中定义了新功能，包括接入管理功能(AMF)、会话管理功能(SMF)、用户平面功能(UPF)以及下一代核心(NGC)中的其他网络功能。5G系统支持新功能，包括网络切片，以更好地根据应用要求定制网络，并且针对租户提供虚拟网络。它还使用基于服务的架构，与依赖固定的对等参考点的EPC相比，它针对引入新服务和特征提供了更大的灵活性。NR可以使用多输入多输出(MIMO)天线、比LTE(所谓的小小区概念)多得多的基站或节点，包括与较小基站一起操作来操作的宏站点并且可能还针对更好的覆盖和提高的数据速率采用各种无线电技术。由于物理层和MAC层协议的修订，MR还可以支持针对空中接口传输的较低延迟。

未来网络可以利用网络功能虚拟化(NFV)，网络功能虚拟化是提议将网络节点功能虚拟化为“构建块”或者可以在操作上连接或链接在一起以提供服务的实体的网络架构概念。虚拟化网络功能(VNF)可以包括一个或多个使用标准或通用类型服务器而不是定制硬件来运行计算机程序代码的虚拟机。云计算或数据存储也可以被利用。在无线电通信中，这可以意味着节点操作由集中式单元(CU)至少部分地在与分布式单元(DU)操作上耦合的服务器、主机或节点中执行，分布式单元(DU)可以连接到无线电单元(RU)或远程无线电头(RRH)。节点操作将被分布在多个服务器、节点或主机之间也是可能的。还应当理解，核心网操作和基站操作之间的劳动力分布可以与LTE的操作不同，甚至不存在。

示例5G核心网络(CN)包括功能实体。CN经由无线电接入网络(RAN)连接到UE。UPF(用户平面功能)可以是针对用户IP、以太网或非结构化用户数据会话提供锚点的PSA(PDU会话锚点)。UPF可以负责在DN(数据网络)和gNB之间通过在传输网络上建立的隧道向想与DN交换流量的UE来回转发帧。

UPF由从PCF(策略控制功能)接收策略的SMF(会话管理功能)控制。CN还可以包括终止与RAN的控制平面接口并且管理UE注册和移动性的AMF(接入和移动性功能)。

现在将参考图2更详细地描述可能的移动通信设备，图2示出了通信设备200的示意性部分剖视图。这种通信设备通常被称为用户设备(UE)或终端。合适的移动通信设备可以由任何能够发送和接收无线电信号的设备提供。非限制性示例包括移动站(MS)或移动设备(诸如移动电话或所谓的“智能电话”)、被提供有无线接口卡或其他无线接口设施(例如USB加密狗)的计算机，个人数据助理(PDA)或被提供有无线通信能力的平板计算机，或这些的任何组合等。移动通信设备可以提供例如用于承载诸如语音、电子邮件(email)、文本消息、多媒体等通信的数据通信。因此用户可以经由它们通信设备被提供和提供多种服务。这些服务的非限制性示例包括双向或多向呼叫、数据通信或多媒体服务或简单地接入数据通信网络系统，诸如互联网。用户还可以被提供广播或多播数据。内容的非限制性示例包括下载、电视和无线电节目、视频、广告、各种报警和其他信息。

在工业应用中，通信设备可以是集成到工业致动器(例如机器人手臂)中的调制解调器和/或充当以太网集线器的调制解调器，以太网集线器将充当针对一个或几个已连接的以太网设备的连接点(其连接可以是有线的或非有线的)。

移动设备通常提供有至少一个数据处理实体201、至少一个存储器202和其他可能的组件203，用于软件和硬件辅助执行它被设计执行的任务，包括对访问和通信的控制接入系统和其他通信设备。数据处理、存储和其他相关控制装置可以被提供在合适的电路板上和/或芯片组中。该特征由附图标记204表示。用户可以借助于诸如键盘205、语音命令、触敏屏幕或触摸板、它们的组合等适当的用户接口来控制移动设备的操作。显示器208、扬声器和麦克风还可以被提供。此外，移动通信设备可以包括到其他设备和/或用于连接外部附件(例如免提设备)的合适连接器(有线或无线)。

移动设备200可以通过空中或无线电接口207经由用于接收的合适装置接收信号并且可以经由用于发送无线电信号的合适装置发送信号。在图2中，收发器装置由框206示意性地指定。收发器设备206可以例如借助于无线电部件和相关联的天线布置来提供。天线布置可以布置在移动设备的内部或外部。

图3示出了针对通信系统的控制装置的示例实施例，该控制装置例如耦合到和/或用于控制接入系统的站，诸如RAN节点，例如基站，eNB或gNB，中继节点或诸如MME或S-GW或P-GW的核心网节点，或诸如AMF/SMF的核心网功能，或服务器或主机。该方法可以被植入单个控制装置或跨多于一个的控制装置中。控制装置可以与核心网络或RAN的节点或模块集成或在其外部。在一些实施例中，基站包括分离的控制装置单元或模块。在其他实施例中，控制装置可以是诸如无线网络控制器或频谱控制器的另一网元。在一些实施例中，每个基站可以具有这种控制装置，诸如CU控制平面(CU-CP)以及在无线电网络控制器中提供的控制装置。控制装置300可以被布置以提供对系统服务区中的通信的控制。控制装置300包括至少一个存储器301、至少一个数据处理单元302、303和输入/输出接口304。经由该接口，控制装置可以被耦合到基站的接收器和发送器。接收器和/或发送器可以被实现为无线电前端或远程无线电头端(RRH)。

定位是无线电接入网络(RAN)的重要组成部分。准确的位置知识是各种服务的重要要求，诸如紧急服务、车辆相关用例和未来工厂。基于位置的服务(例如，广告推送、停车场和增强现实)也在使用中。

UTDOA(上行链路到达时间差)是定位方法，其中RAN在多个物理分离的位置同时地测量给定UE上行链路参考信号的到达时间。基于测量到的到达时间差和测量点的已知位置，计算UE的位置。该方法已经在LTE/EPC中定义，并且已经在3GPP中被同意作为Rel-16中基于NR的定位方法。其他基于定时的技术(以及(多个)到达路径的定时)、基于角的技术(例如，基于UL信号的上行链路的离开角或上行链路到达角)、基于载波相位的技术或基于RSRP(接收到的参考信号功率)的技术还可以被看作在Rel-16 5G中用于UL定位。

图4示出了LTE/EPC中定位(例如UTDOA定位)架构的示意图。该架构包括分离于MME和被称为位置测量单元(LMU)的eNodeB的实体。每个测量位置都要求分离的LMU以独立地且同时地测量UL信号。LMU测量上行链路SRS(并且不提供其他功能)。LMU可以是独立的或共同位于eNB中。EPC中的演进服务移动位置服务器(E-SMLC)与LMU之间的专用接口(SLm)被提供，与专用协议(SLmAP)一起用于该接口。SLmAP要求它自己的过程(例如，设置/测量等)。

由于LTE架构本质上不是分布式的，因此需要分离的实体LMU，其转而需要分离的接口和协议。这可以导致标准化和产品部署方面的附加工作和/或复杂性，以支持该定位方法。

SLmAP可以要求从E-SMLC到个体LMU的多个消息。图5示出了用于基于LTE的UTDOA定位的示例信令图。

在步骤1中，E-SMLC通过新无线电定位协议A(NRPPa)向服务eNB发送UTDOA信息请求(包括所请求的SRS配置)，并且在步骤2中通过NRPPa接收具有UL配置参数的UTDOA信息响应。

在步骤3中，服务eNB向UE发送包括SRS配置的RRC连接重配置。在步骤4中，UE向eNB提供RRC连接重配置完成消息。随后，UE按照由eNB所配置的发送周期性SRS。

在步骤5中，E-SMLC通过SLmAP向LMU发送测量请求(包括UL RTOA测量配置)。

在步骤6中，UE发送在LMU接收到的SRS。LMU在步骤7中测量T-UL-RTOA，并且在步骤8中使用SLmAP向E-SMLC提供包括UL-RTOA测量的测量响应。

在步骤9中，E-SMLC向LMU发送测量中止消息，并且在步骤10中LMU停止UL-RTOA测量。

正在讨论支持使用5G架构和NR的定位，在SA2、RAN1和RAN2中有多个工作项。一个考虑是在NG-RAN中是否需要LMU作为分离的实体(具有自己的接口和协议)。

与LTE/EPC相比，5G架构更加分散。如上所述，NG-RAN是以分布式方式定义的，其中CU与DU与它们之间的公共F1接口分离。

图6示出了根据示例实施例的方法的流程图。该方法可以在gNB-CU处执行。

在第一步骤(S1)中，方法包括从基站的集中式单元向基站的至少一个分布式单元提供指示，以使与来自用户设备的上行链路信号有关的至少一个测量被执行。

在第二步骤(S2)中，方法包括从至少一个分布式单元接收至少一个测量的结果的指示。

在第三步骤(S3)中，方法包括向位置管理功能提供至少一个测量的结果的指示。

图7示出了根据示例实施例的方法的流程图。该方法可以在gNB-DU处执行。

在第一步骤(T1)中，方法包括在基站的分布式单元处从基站的集中式单元接收指示，以使与从用户设备接收到的上行链路信号有关的至少一个测量被执行。

在第二步骤(T2)中，方法包括使与上行链路信号有关的至少一个测量被执行。

在第三步骤(T3)中，方法包括向集中式单元提供至少一个测量的结果的指示以用于提供给位置管理功能。

基站可以是gNB。基站的集中式单元可以是gNB-CU，以及基站的分布式单元可以是gNB-DU。集中式单元和分布式单元之间的接口应当使用F1应用协议。

位置管理功能(LMF)可以是中央LMF(即位于gNB外部)或本地(即共同位于基站)。共同位于gNB的LMF正在Rel-16 5G中定义。当LMF是中央LMF时，位置管理功能与集中式单元之间的接口可以使用NRPPa。

上行链路信号可以是参考信号或物理信道(例如但不限于PRACH)。参考信号可以是周期性的或非周期性的SRS。至少一个测量可以包括例如但不限于与UL相对到达时间(T-UL-RTOA)、针对上行链路信号的上行链路离开角、针对上行链路信号的上行到达角、上行链路信号接收功率(例如参考信号接收功率(RSRP))和上行链路信号的载波相位有关的测量。。

与上行链路信号有关的至少一个测量可以被使得在RU或RRH或连接到DU的独立实体处执行。RU、RRH或独立单元向分布式单元提供至少一个测量的结果的指示。DU和RU、RRH或LMU使用通用公共无线电接口或增强型通用公共无线电接口(CPRI/eCPRI)来通信。

即，位置测量单元(LMU)(即，与上行链路信号有关的测量被执行的位置)可以位于RRH/RU内或者可以是连接到DU的独立实体。在两种情况下，这将从DU后面的位置服务器中“隐藏”LMU，因此由于DU与CU之间的公共F1接口，LMU对任何实体都不可见。因此，LMU对CU或5GC是隐藏的。

由于LMU对CU和5GC是隐藏的，因此LMF不需要标准接口或协议以与LMU对话。相反，已经定义的NRPPa和F1AP协议可以分别在LMF和gNB-CU之间以及从gNB-CU到gNB-DU之间使用。

方法可以包括从gNB-CU向UE提供配置信息(例如，SRS配置)。与要求在LMF和NG-RAN之间通过NRPPa进行SRS配置请求/响应的传统系统相比，在LMF和gNB-CU之间的NRPPa上发送单个轻权重消息(如果LMF是中央LMF)。SRS配置可以仅在需要时被发送到LMF，例如，如果LMF基于SRS执行计算或配置。

gNB-CU在DU内部处理上行链路信号配置(例如，SRS配置)。测量配置中的任何改变(例如，与上行链路信号有关的测量中的增强)可以被定位到gNB，而在NRPPa中无影响(与基于LMU的UL定位相反，其中测量中的任何增强可以要求在SLmap中的配置中的改变)。NR SRS配置可以涉及更复杂的配置(诸如波束成形)，其中限制到RAN将是有利的。

下面描述了5G网络中针对UL定位的架构。该架构可以被用于要求分布式测量的UL定位方法。

图8示出了示例架构，其中LMU包括独立的LMU。LMU-1和LMU-2使用通用公共无线电接口或增强型通用公共无线电接口(CPRI/eCPRI)与gNB-DU通信，RU-1和RU-2也是如此。gNB-DU经由F1-C接口与gNB-CU-CP通信，并且经由F1-U接口与gNB-CU-UP通信。

在图8所示的架构中，LMF是中央LMF，并且使用NRPPa与gNB-CU-CP通信。

图9示出了示例架构，其中RU/RRH包括LMU。如图8中所示，RU-1和RU-2(并且因此分别是LMU-1和LMU-2)使用CPRI/eCPRI与gNB-DU通信。gNB-DU与gNB-CU通信，如参考图8所述。

相同的架构可以被用于中央和本地(基于RAN)两者的LMF选项。5G-RAN内的本地LMF正在积极讨论中。尽管LMF在图8和图9中显示为分离于gNB-CU，但是在gNB-CU和LMF之间具有NRPPa接口，gNB内的本地LMF也可以被使用。该方法与本地LMF架构选项一致。在中央LMF部署的情况下，测量报告(包括测量的结果)可以由本地LMF发送到中央LMF。该解决方案可以有利于低延迟用例。

图10示出了根据示例实施例的基于UTDOA的UL定位的信令图。在步骤1中，LMF通过NRPPa向gNB-CU发送UTDOA信息请求。UTDOA不包括SRS配置详细信息，并且因此是NRPPa上的单个轻权重消息，它代替了传统系统中在LMF和NG-RAN之间通过NRPPa发送的SRS配置请求/响应。

在步骤2中，gNB-CU向UE发送包括SRS配置的RRC连接重配置消息。在步骤3中，UE发送RRC连接重配置完成消息。随后，UE按照由gNB所配置的周期性地发送SRS。

在步骤4中，gNB-CU向gNB-DU发送测量请求(包括UL RTOA测量配置)。gNB-CU标识gNB-DU以测量SRS并且在gNB内部感知到DU的消息(LMF不知道SRS配置详细信息)。

gNB-DU在步骤5中从UE接收SRS并且在步骤6中测量来自单个或多个RU的T-UL-RTOA。在步骤7中gNB-DU向gNB-CU发送包括UL-RTOA测量的测量响应。

gNB整合来自全部gNB-DU的测量并且响应LMF。在步骤8中，gNB-CU通过NRPPa在UTDOA信息响应中将UL RTOA测量转发到LMF。随后gNB-CU在步骤8中通过F1AP向gNB-DU发送测量停止消息，并且gNB-DU在步骤10中停止UL-RTOA测量。测量停止可以从gNB-CU或LMF提供。

参考图10所描述的信令流程可以完全地应用于LMF是否是中央LMF的情况。信令流程的步骤1和步骤8不适用于LMF在gNB本地的情况。

该提案使用了5G架构固有的分布式特性。与LTE/EPC中用于UL定位的架构相比，该架构可以被简化，因为它不涉及LMU/SLm和SLmAP。

尽管图10中的示例是参考UTDOA来描述，在其他UL定位方法被使用的情况下它可以被应用。UL定位方法可以涉及分布式上行链路信号(例如参考信号)测量。分布式UL信号测量可以涉及例如但不限于其他UL信号定时、UL到达角、UL离开角、载波相位或RSRP。

在诸如工厂/室内/垂直用例等某些5G用例中，UL定位可以变得关键。该增量方式可以是更便宜的选项。

该方法可以在参考图2所描述的用户设备或参考图3所描述的控制装置中实现。

装置可以包括用于以下操作的部件：从基站的集中式单元向基站的至少一个分布式单元提供指示以使与来自用户设备的上行链路信号有关的至少一个测量被执行，从至少一个分布式单元接收至少一个测量结果的指示；并且向位置管理功能提供至少一个测量的结果的指示。

备选地或附加地，装置可以包括用于以下操作的部件：从基站的集中式单元向基站的至少一个分布式单元提供指示以使该至少一个分布式单元执行与来自用户设备的上行链路信号有关的至少一个测量，从至少一个分布式单元接收至少一个测量的结果的指示，并且向位置管理功能提供对至少一个测量的结果的指示。

应当理解，该装置可以包括或被耦合到其他单元或模块等，诸如无线电部件或无线电头，用在或用于传输和/或接收。尽管装置已经被描述为一个实体，但是不同的模块和存储器可以在一个或多个物理或逻辑实体中实现。

应当注意，虽然已经描述了关于LTE和5G NR的实施例，但是类似的原理可以被应用于关于使用UL定位的其他网络和通信系统。因此，尽管上面参考针对无线网络、技术和标准的某些示例架构以示例的方式描述了某些实施例，但是实施例可以应用于除了本文所例示和描述的那些之外的任何其他适当形式的通信系统。

本文还注意到，虽然以上描述了示例实施例，但在不背离本发明的范围的情况下，可以对所公开的解决方案作多种变化和修改。

通常，各种示例实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。本发明的一些方面可以在硬件中实现，而其他方面可以在固件或可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的软件中实现，尽管本发明不限于此。虽然本发明的各个方面可以被例示并且描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示，但很好理解的是，本文中所描述的这些框、装置、系统、技术或方法可以在如非限制性示例、硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备，或它们的某种组合中实现。

本发明的示例实施例可以通过由移动设备的数据处理器可执行的计算机软件来实现，诸如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机软件或程序，也称为程序产品，包括软件例程、小程序和/或宏，可以被存储在任何设备可读数据存储介质中，并且它们包括执行特定任务的程序指令。计算机程序产品可以包括一个或多个计算机可执行组件，当程序运行时，这些组件被配置为执行实施例。一个或多个计算机可执行组件可以是至少一个软件代码或其部分。

在这方面应当进一步注意，如图中的逻辑流程的任何框可以表示程序步骤，或互连的逻辑电路、框和功能，或程序步骤和逻辑电路、框和功能的组合。软件可以被存储在诸如存储器芯片或处理器内实现的存储器块的物理介质，诸如硬盘或软盘的磁介质以及诸如例如DVD及其数据变体(CD)的光学介质上。物理介质是非瞬态介质。

存储器可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何适当的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储设备、磁存储设备和系统、光存储设备和系统、固定存储器和可移动存储器。作为非限制性示例，数据处理器可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、FPGA、，基于多核处理器架构的门级电路和处理器中的一个或多个。

本发明的示例实施例可以在诸如集成电路模块的各种组件中实践。集成电路的设计大体上是高度自动化的过程。复杂而且强大的软件工具可用于将逻辑级设计转换为准备在半导体基片上蚀刻和形成的半导体电路设计。

前述的描述已经以非限制性示例的方式提供了本发明的示例性实施例的完整且信息量大的描述。然而，当结合附图和所附权利要求阅读时，鉴于前述描述，相关领域的技术人员可以清楚地了解各种修改和适应。然而，本发明教导的全部这种和类似修改仍将落入如所附权利要求所定义的本发明范围内。实际上，存在包括一个或多个实施例与先前讨论的任何其他实施例的组合的进一步实施例。