NR定位需要哪些測(cè)量？如何量化測(cè)量和測(cè)量質(zhì)量？

在Rel-15中，與E-UTRA小區(qū)相關(guān)的RSTD（Reference signal time difference）定義為NR UE異系統(tǒng)間測(cè)量。既然NR小區(qū)也傳輸PRS，那么E-UTRA小區(qū)和NR小區(qū)都應(yīng)該有自己的RSTD測(cè)量是合理的。關(guān)鍵是，除了在異系統(tǒng)內(nèi)的RSTD外，是否應(yīng)該進(jìn)一步利用兩個(gè)系統(tǒng)之間的RSTD？

同時(shí)，對(duì)于EN-DC UE，已經(jīng)指定LTE PCell和NR-PSCell之間的SFTD（SFN and frame timing difference）。預(yù)計(jì)測(cè)量可以很容易地從服務(wù)小區(qū)之間擴(kuò)展到服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)之間，甚至在兩個(gè)相鄰小區(qū)之間。因此，在E-UTRA小區(qū)和NR小區(qū)之間指定RSTD是有用的，并且對(duì)規(guī)范的影響很小。

不同的波束在每個(gè)路徑上的權(quán)重不同，如圖2所示。因此，當(dāng)涉及與RSTD或UE Rx–Tx時(shí)差報(bào)告相關(guān)的PRS?resource ID報(bào)告時(shí)，應(yīng)仔細(xì)選擇報(bào)告的PRS?resource ID。

在某些情況下，可能會(huì)削弱直接路徑，從而使直接路徑的功率低于反射路徑。通過(guò)Tx和Rx波束賦形，如果波束方向與之對(duì)齊，第一路徑的功率將得到增強(qiáng)。接收器應(yīng)能夠比較穿過(guò)多個(gè)Tx-Rx波束對(duì)的第一路徑的功率，并選擇最大化第一路徑功率的波束。只有在該操作下，波束報(bào)告才會(huì)在位置服務(wù)器上有用。

從gNB側(cè)來(lái)看，一個(gè)尚未解決的問(wèn)題是，gNB側(cè)還是UE側(cè)的波束應(yīng)與UL?RTOA（Relative Time of Arrival）或gNB Rx–Tx時(shí)差報(bào)告相關(guān)聯(lián)地報(bào)告。只有下行波束是有意義的，因?yàn)閁E方向可能無(wú)法在位置服務(wù)器上解析。在SRS傳輸波束與來(lái)自TRP的一些DL?RS相關(guān)聯(lián)的情況下，源仍然是DL波束而不是SRS波束。因此，需要報(bào)告PRS?resource ID。

UE/gNB Rx-Tx?時(shí)差

第一個(gè)問(wèn)題是是否允許服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)在SFN/subframe 定時(shí)方面不同步。對(duì)于同步NR-DC，只需要時(shí)隙邊界級(jí)別的同步。對(duì)于最新的SFTD討論，當(dāng)NR相鄰小區(qū)的SFN/subframe不與服務(wù)小區(qū)同步時(shí)，有必要作為Rel-15特性來(lái)支持其SFTD。從PRS接收（DL-TDOA，DL-AoD）和SRS傳輸（UL-TDOA，UL-AoA）的角度來(lái)看，服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)應(yīng)該同步?jīng)]有限制。

圖3說(shuō)明了如何測(cè)量Rx–Tx時(shí)差。UE必須基于從其試圖測(cè)量RTT的小區(qū)接收DL RS來(lái)評(píng)估Rx時(shí)間，UE基于來(lái)自服務(wù)小區(qū)的定時(shí)來(lái)導(dǎo)出Tx時(shí)間。gNB Rx–Tx時(shí)差也存在相同的問(wèn)題。

SRS應(yīng)該總是在服務(wù)小區(qū)的UL載波的帶寬內(nèi)傳輸，因此服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)應(yīng)該共享相同的UL頻率覆蓋以進(jìn)行多RTT操作。然而，頻率間Rx–Tx時(shí)差將表明來(lái)自兩個(gè)小區(qū)的PRS上的UE測(cè)量是異頻的。首先，對(duì)于PRS的接收來(lái)說(shuō)，什么是異頻的還不清楚。如果異頻意味著類似于基于SSB的移動(dòng)性，即來(lái)自兩個(gè)小區(qū)的PRS不是頻率對(duì)齊的或不是具有相同的numerology，則通常不是多RTT部署的典型場(chǎng)景。

E-CID測(cè)量

目前，NR E-CID僅限于Rel-15 RRM測(cè)量，這使得NR E-CID的功率比LTE E-CID弱。在LTE E-CID中，RTT和AoA都被利用，并與RRM測(cè)量一起使用。因此，在NR E-CID中還應(yīng)考慮LTE E-CID支持什么，這意味著應(yīng)支持與PCell相關(guān)的RTT和AoA的測(cè)量。

如何報(bào)告E-CID的測(cè)量值呢？在LTE中，支持DL E-CID和UL E-CID。

• 對(duì)于DL E-CID，位置服務(wù)器（E-SMLC）請(qǐng)求UE報(bào)告UE Rx–Tx時(shí)差和RRM測(cè)量。

• 對(duì)于UL E-CID，位置服務(wù)器（E-SMLC）請(qǐng)求服務(wù)eNB為UE報(bào)告type-1 TA、type-2 TA（eNB Rx–Tx基于RACH測(cè)量的時(shí)差）、AoA和RRM測(cè)量。并非所有的報(bào)告內(nèi)容都是由eNB直接測(cè)量的；實(shí)際上，服務(wù)eNB將配置UE以在RRM中報(bào)告UE Rx–Tx時(shí)差和RRM測(cè)量，合并用于報(bào)告位置服務(wù)器的type-1 TA和RRM測(cè)量。

對(duì)于NR E-CID，不清楚如何在LMF獲得RTT，至少可以考慮以下選項(xiàng)

• 選項(xiàng)1.UE和gNB分別向LMF報(bào)告其Rx–Tx時(shí)差。

• 選項(xiàng)2.UE向RRM中的服務(wù)gNB報(bào)告UE Rx–Tx時(shí)差，gNB向LMF報(bào)告type-1 TA。

對(duì)于選項(xiàng)1，它類似于單小區(qū)RTT，易于實(shí)現(xiàn)。對(duì)于方案2，可以預(yù)見對(duì)RRM的額外影響，因?yàn)镹R RRM測(cè)量中沒(méi)有UE Rx–Tx時(shí)差報(bào)告。這兩個(gè)選項(xiàng)都應(yīng)該得到支持，以導(dǎo)出E-CID的RRT。

多路徑報(bào)告

多路徑報(bào)告可以在LPP(LTE positioning protocol)或NRPPa（NR positioning protocol A）中指定為額外的報(bào)告內(nèi)容，以提高健壯性。由于LTE已經(jīng)支持多路徑報(bào)告，因此對(duì)NR規(guī)范的影響非常小。不同之處在于NR同時(shí)具有基于時(shí)間的測(cè)量和基于角度的測(cè)量。多路徑報(bào)告可以與兩者關(guān)聯(lián)。例如，對(duì)于每個(gè)附加路徑:

• 對(duì)于UE測(cè)量，可以報(bào)告到主路徑的多個(gè)相對(duì)延遲，其中主路徑可以與RSTD和UE Rx–Tx時(shí)差相關(guān)聯(lián)。

• 對(duì)于gNB測(cè)量，可以報(bào)告多個(gè){到主路徑的相對(duì)延遲，AOA，ZOA}的三元組，其中主路徑可以與RTOA、gNB Rx–Tx時(shí)差和AOA/ZOA測(cè)量相關(guān)聯(lián)。

假設(shè)gNB天線結(jié)構(gòu)的半波長(zhǎng)天線元件分離，但在工程實(shí)踐中，假設(shè)過(guò)于嚴(yán)格和苛刻。如果天線元件不被半波長(zhǎng)分離，則gNB處可能存在角度模糊。

天線方向假定為0°. 當(dāng)實(shí)際到達(dá)角等于315°時(shí), 圖5給出了天線單元分離時(shí)方位方向的輻射模式，如果天線單元理想地用半波長(zhǎng)分離，主瓣強(qiáng)度明顯高于其他天線單元。而當(dāng)天線元件分離大于半波長(zhǎng)時(shí)，副瓣強(qiáng)度可以達(dá)到主瓣甚至更大。因此，可以估計(jì)兩個(gè)或更多角度。

L1測(cè)量上報(bào)

如果服務(wù)gNB向UE發(fā)送TA命令，UE將調(diào)整其UL?timing，導(dǎo)致TRP到達(dá)時(shí)間的變化，以及UE Rx–Tx時(shí)差的變化。

傳統(tǒng)上，報(bào)告測(cè)量是L3濾波的，這意味著由于UE側(cè)的傳輸定時(shí)的改變而導(dǎo)致的L1測(cè)量的瞬時(shí)改變將被濾波，并且可能與定時(shí)改變之前的測(cè)量錯(cuò)誤地組合。

一個(gè)典型的例子是UTDOA，其中每個(gè)gNB測(cè)量其UL-RTOA，而不是兩個(gè)gNB之間的上行鏈路到達(dá)時(shí)差。如果UE遵循服務(wù)gNB發(fā)送的TA命令并調(diào)整其UL定時(shí)，則它改變每個(gè)gNB處的L1 UL-RTOA測(cè)量，但實(shí)際上不改變兩個(gè)gNB之間的上行鏈路時(shí)差到達(dá)。

因此，網(wǎng)絡(luò)可以配置UE和gNB來(lái)報(bào)告在每個(gè)RS場(chǎng)合進(jìn)行的L1測(cè)量，而不是報(bào)告L3濾波測(cè)量，從而可以在測(cè)量報(bào)告中很好地捕獲UL定時(shí)的變化。

角度測(cè)量

對(duì)于LCS中的角度測(cè)量，應(yīng)注意LCS應(yīng)定義為gNB天線陣列的瞄準(zhǔn)鏡指向正x’-axis，并且整個(gè)天線陣列在y'Oz'平面內(nèi)，其中陣列的兩個(gè)尺寸沿y’-axis和z’-axis排列，如圖6所示。注意z’-axis在GCS中不一定是垂直的。

對(duì)于角度測(cè)量，建議支持0.25°，?同時(shí)，為了將LCS中的AOA和ZOA與GCS中的AOA和ZOA相關(guān)聯(lián)，還需要對(duì)天線方向參數(shù)進(jìn)行量化?？紤]到它是靜態(tài)的，它應(yīng)該具有更小的粒度。

如果在LCS中報(bào)告角度，應(yīng)考慮更好的角度質(zhì)量量化。

AOA和ZOA的一致定義是不對(duì)稱的，因?yàn)閆OA是UE和z’-axis之間的角度，而AOA是x'Oy'平面上的投影UE方向和x’-axis之間的角度，即使UE與gNB不在同一水平面上。不對(duì)稱性將導(dǎo)致AOA和ZOA誤差的協(xié)方差矩陣是非對(duì)角的，即：