对移动发射器的基于网络的定位.pdf

在叠加的基于网络的无线定位系统中，典型地与BTS协同定位的LMU被用于收集在前向和反向信道二者中的无线电信号发送，以在TDOA和/或AOA定位方法中使用。来自无线电网络的并且被全球卫星导航系统星座广播的信息可以被LMU接收并且用于减少初始的系统配置以及由无线电网络改变导致的重新配置的困难性。

权利要求书一种改进接收器灵敏度的方法，用于基于网络的无线定位系统（WLS），该基于网络的无线定位系统（WLS）与具有基于SC‑FDMA的上行链路的无线通信网络（WCN）相关联，其中所述WCN使用物理资源在频率域和时间域二者中的动态调度，其中下行链路无线电资源和上行链路无线电资源二者在eNodeB（eNB）的控制下，所述方法包括：
使用半静态调度（SPS）功能以使定位测量单元（LMU）能够把上行链路信号测量值在较长的时间段上积分。
根据权利要求1所述的方法，其中所述SPS功能被用于通知用户装置（UE）待被用于上行链路传输的包括频率和调制方案的上行链路资源。
根据权利要求2所述的方法，其中所述基于网络的WLS包括接收器的地理分布网络，所述接收器被配置为使用所述SPS功能来增强所述接收器对于由所述UE传输的上行链路信号的灵敏度。
根据权利要求3所述的方法，其中使所述SPS功能能够用于上行链路到达时间差（U‑TDOA）和/或到达角（AOA）定位，以允许LMU在比动态调度系统允许的更长的时间段上收集已知的物理资源的无线电数据。
根据权利要求4所述的方法，其中所述SPS功能还用于在增加信号收集时间的同时调度上行链路接收器资源。
根据权利要求5所述的方法，其中所述上行链路信号测量值包括基于时间的测量值。
根据权利要求5所述的方法，其中所述上行链路信号测量值包括基于功率的测量值。
根据权利要求5所述的方法，其中所述上行链路信号测量值包括基于角度的测量值。
根据权利要求5所述的方法，其中所述UE通过空中接口与服务eNB通信，其中所述空中接口包括基于正交频分多址接入（OFDMA）的下行链路和基于单载波频分多址接入（SC‑FDMA）的上行链路。
根据权利要求5所述的方法，还包括对所述WLS分配任务、识别最适合于检测来自所述UE的上行链路信号并且作为基准LMU起作用的LMU，以及识别作为协作LMU起作用的另外的LMU，其中所述基准LMU和所述协作LMU以同步的时间收集所述上行链路信号，并且所述基准LMU提取基准信号并且确定基准信号到达时间（TOA）。
根据权利要求10所述的方法，还包括：
利用所述协作LMU收集基带信号；
把所述基准信号TOA通过数字数据回程发送至SMLC；
把所述基准信号通过所述数字数据回程转发至所述协作LMU；
在所述协作LMU进行与所述基准信号的互相关；
利用相对于符号周期的长积分长度向所述协作LMU提供另外的处理增益；以及
把U‑TDOA测量值从所述协作LMU发送至所述SMLC。
根据权利要求1所述的方法，其中用于传输所述UE上行链路信号的频带在180kHz的带中被分割为十二（12）个副载波，其中每个带在时间上分割为0.5毫秒的时隙并且所述时隙被分组为1.0毫秒子帧，其中所述12个副载波和所述子帧的交叉部界定分别的资源块（RB）；并且其中所述eNB使用所述SPS功能为所关心的UE设置资源块的已知的型式。
根据权利要求12所述的方法，其中在第一循环中，所关心的UE被允许使用两个资源块来传输，并且当某个UE需要多于1个RB时，所述eNB在频率域中分派两个或更多个另外的毗连的资源块。
根据权利要求12所述的方法，其中在所述第一循环中，所关心的UE被允许使用两个资源块来传输，并且当某个UE需要多于1个RB时，所述eNB在频率域中分派两个或更多个另外的非毗连的资源块。
根据权利要求13所述的方法，其中所述eNB通过在可用的频谱带宽上经由所选择的载波的跳频或扩频来分配RB型式以优化SPS型式，从而允许带宽合成被用于进一步改进TDOA定位精度。
根据权利要求1所述的方法，还包括利用探测参考信号（SRS）在较宽的带宽上收集上行链路信号。
根据权利要求16所述的方法，其中所述eNB指示所述UE传输SRS，并且所述UE的上行链路SRS传输被所述WLS用来增强被接收的上行链路信号的时间分辨率。
根据权利要求17所述的方法，其中所述SRS的被增加的带宽用于增强基于TDOA的定位计算的性能。
根据权利要求18所述的方法，其中所述eNB指示所述UE在U‑TDOA定位期间传输所述SRS，并且LMU在更宽的带宽上收集RF数据，由此实现在多路径环境中的更精确的TDOA测量。
根据权利要求19所述的方法，其中SRS突发利用每个OFDM符号在所述符号的已知的时间/频率部分中被传输，并且在定位中涉及的LMU接收来自所述UE的所述SRS传输和资源块。
根据权利要求20所述的方法，其中SPS信号和SRS信号二者被用于U‑TDOA定位，由此提供由对上行链路SPS传输的更长的积分导致的增加的灵敏度以及由上行链路SRS传输的更宽的带宽导致的更小的时延扩展。
根据权利要求1所述的方法，还包括定制调整与定位有关的上行链路信号发送，以改进基于本地无线电传播环境的定位性能或利用被本地部署的无线定位资源。
根据权利要求22所述的方法，包括以下步骤以动态地优化控制可用的信号收集时间、带宽和功率的可调整参数：
把上行链路设置配置数据（USCD）通过数据库提供至所述eNB；
接收定位请求或触发；
使用当前UE上行链路参数设置、上行链路信号测量值和服务单元标识，进行数据库查找以发现最适合于所述定位请求的USCD；
把所述USCD转发至所述eNB，作为对所关心的UE的专门的操纵的请求的一部分；
响应于专门的操纵请求，利用所述eNB使所述UE改变该UE的上行链路传输参数；
对LMU接收器分配任务以接收来自所述UE的上行链路传输；
使用所述LMU接收器进行关于所述UE的上行链路信号的信号收集和匹配的副本相关处理，并且确定信号TDOA信息；以及
使用所述信号TDOA信息，计算最终的定位和定位误差估计。
一种用于改进接收器分辨率的方法，用于基于网络的无线定位系统（WLS），该基于网络的无线定位系统（WLS）与依赖于物理资源在频率域和时间域二者中的动态调度的基于SC‑FDMA的无线通信网络相关联，其中下行链路无线电资源和上行链路无线电资源二者在eNodeB（eNB）的控制下，所述方法包括：
使用探测参考信号（SRS）以使定位测量单元（LMU）能够在较宽的带宽上收集上行链路信号测量值。
根据权利要求24所述的方法，其中所述eNB指示所述UE传输SRS，并且所述UE的上行链路SRS传输被所述WLS用来增强被接收的上行链路信号的时间分辨率。
根据权利要求24所述的方法，其中所述SRS的被增加的带宽用于增强基于TDOA的定位计算的性能。
根据权利要求26所述的方法，其中所述eNB指示所述UE在U‑TDOA定位期间传输所述SRS，并且LMU在更宽的带宽上收集RF数据，由此实现在多路径环境中的更精确的TDOA测量。
根据权利要求27所述的方法，其中SRS突发利用每个OFDM符号在所述符号的已知的时间/频率部分中被传输，并且在定位中涉及的LMU接收来自所述UE的所述SRS传输。
一种基于网络的无线定位系统（WLS），该无线定位系统与依赖于物理资源在频率域和时间域二者中的动态调度的基于SC‑FDMA的无线通信网络相关联，其中下行链路无线电资源和上行链路无线电资源二者在eNodeB（eNB）的控制下，其中用户装置（UE）设备通过空中接口与服务eNB通信，其中所述空中接口包括基于正交频分多址接入（OFDMA）的下行链路和基于单载波频分多址接入（SC‑FDMA）的上行链路，所述无线定位系统包括：
地理上分散的定位测量单元（LMU）的网络；以及
服务移动定位中心（SMLC），其被配置为与所述eNB通信并且使用半静态调度（SPS）功能来使至少一个LMU能够把上行链路信号测量值在较长的时间段上积分。
根据权利要求29所述的基于网络的WLS，其中所述SMLC被配置为使用所述SPS功能通知所述UE待被用于上行链路传输的包括频率和调制方案的上行链路资源。
根据权利要求30所述的基于网络的WLS，其中LMU的所述网络包括接收器，并且所述SMLC被配置为使用所述SPS功能来增强所述接收器对于由所述UE传输的所述上行链路信号的灵敏度。
根据权利要求31所述的基于网络的WLS，其中所述SMLC被配置为使所述SPS功能能够用于上行链路到达时间差（U‑TDOA）和/或到达角（AOA）定位，以允许LMU在比被动态调度系统允许的更长的时间段上收集已知的物理资源的无线电数据。
根据权利要求32所述的基于网络的WLS，其中SMLC被配置为利用所述SPS功能以在增加信号收集时间的同时调度上行链路接收器资源。
根据权利要求33所述的基于网络的WLS，其中所述上行链路信号测量值包括基于时间的测量值。
根据权利要求33所述的基于网络的WLS，其中所述上行链路信号测量值包括基于功率的测量值。
根据权利要求33所述的基于网络的WLS，其中所述上行链路信号测量值包括基于角度的测量值。
根据权利要求29所述的基于网络的WLS，其中所述WLS被配置为识别最适合于检测来自所述UE的上行链路信号并且作为基准LMU起作用的LMU，以及识别作为协作LMU起作用的另外的LMU，其中所述基准LMU和所述协作LMU在同步的时间收集所述上行链路信号并且所述基准LMU提取基准信号并且确定基准信号到达时间（TOA）。
根据权利要求29所述的基于网络的WLS，其中用于传输所述UE上行链路信号的频带在180kHz的带中被分割为十二（12）个副载波，其中每个带在时间上分割为0.5毫秒的时隙并且所述时隙被分组为1.0毫秒的子帧，其中所述12个副载波和所述子帧的交叉部界定分别的资源块（RB）；并且其中所述eNB使用所述SPS功能为所关心的UE设置资源块的已知的型式。
根据权利要求38所述的基于网络的WLS，其中在第一循环中，所关心的UE被允许使用两个资源块来传输，并且当某个UE需要多于1个RB时，所述eNB在频率域中分派两个或更多个另外的毗连的资源块。
根据权利要求38所述的基于网络的WLS，其中在所述第一循环中，所关心的UE被允许使用两个资源块来传输，并且当某个UE需要多于1个RB时，所述eNB在频率域中分派两个或更多个另外的非毗连的资源块。
根据权利要求40所述的基于网络的WLS，其中所述RB型式经由所选择的载波的跳频或扩频在可用的频谱带宽上被分配，从而允许带宽合成被用于进一步改进TDOA定位精度。
根据权利要求29所述的基于网络的WLS，其中所述WLS还被配置为利用探测参考信号（SRS）在较宽的带宽上收集上行链路信号。
根据权利要求42所述的基于网络的WLS，其中所述SMLC被配置为使用所述eNB来指示所述UE传输SRS，并且所述WLS被配置为使用所述UE的上行链路SRS传输来增强被接收的上行链路信号的时间分辨率。
根据权利要求43所述的基于网络的WLS，其中所述SMLC还被配置为使用所述eNB来指示所述UE在U‑TDOA定位期间传输所述SRS，并且所述WLS被配置为使用LMU在更宽的带宽上收集RF数据，由此实现在多路径环境中的更精确的TDOA测量。
根据权利要求44所述的基于网络的WLS，其中SRS突发利用每个OFDM符号在所述符号的已知的时间/频率部分中被传输，并且在定位中涉及的LMU接收来自所述UE的所述SRS传输和资源块。
根据权利要求45所述的基于网络的WLS，其中所述WLS被配置为使用SPS信号和SRS信号二者用于U‑TDOA定位，由此提供由上行链路SPS传输的更长的积分导致的增加的灵敏度以及由上行链路SRS传输的更宽的带宽导致的更小的时延扩展。
根据权利要求29所述的基于网络的WLS，还包括用于定制调整与定位有关的上行链路信号发送以改进基于本地无线电传播环境的定位性能或利用被本地部署的无线定位资源的装置。
根据权利要求47所述的基于网络的WLS，包括用于进行以下步骤以动态地优化控制可用的信号收集时间、带宽和功率的可调整参数的装置：
把上行链路设置配置数据（USCD）通过数据库提供至所述eNB；
接收定位请求或触发；
使用当前UE上行链路参数设置、上行链路信号测量值和服务单元标识，进行数据库查找以发现最适合于所述定位请求的USCD；
把所述USCD转发至所述eNB，作为对所关心的UE的专门的操纵的请求的一部分；
响应于专门的操纵请求，利用所述eNB使所述UE改变该UE的上行链路传输参数；
对LMU接收器分配任务以接收来自所述UE的上行链路传输；
使用所述LMU接收器进行关于所述UE的上行链路信号的信号收集和匹配的副本相关处理，并且确定信号TDOA信息；以及
使用所述信号TDOA信息计算最终的定位和定位误差估计。
一种基于网络的无线定位系统（WLS），该无线定位系统与依赖于物理资源在频率域和时间域二者中的动态调度的基于SC‑FDMA的无线通信网络相关联，其中下行链路无线电资源和上行链路无线电资源二者在eNodeB（eNB）的控制下，其中用户装置（UE）设备通过空中接口与服务eNB通信，其中所述空中接口包括基于正交频分多址接入（OFDMA）的下行链路和基于单载波频分多址接入（SC‑FDMA）的上行链路，所述无线定位系统包括：
地理上分散的定位测量单元（LMU）的网络；以及
服务移动定位中心（SMLC），其被配置为与所述eNB通信并且使用探测参考信号（SRS）以使定位测量单元（LMU）能够在较宽的带宽上收集上行链路信号测量值。
根据权利要求49所述的基于网络的WLS，其中所述SMLC被配置为使用所述eNB来指示所述UE传输SRS，并且所述UE的上行链路SRS传输被所述WLS用来增强被接收的上行链路信号的时间分辨率。
根据权利要求50所述的基于网络的WLS，其中所述SRS的被增加的带宽用于增强基于TDOA的定位计算的性能。
根据权利要求51所述的基于网络的WLS，其中所述SMLC被配置为使用所述eNB来指示所述UE在U‑TDOA定位期间传输所述SRS，并且LMU在更宽的带宽上收集RF数据，由此实现多路径环境中的更精确的TDOA测量。
根据权利要求52所述的基于网络的WLS，其中SRS突发利用每个OFDM符号在所述符号的已知的时间/频率部分中被传输，并且在定位中涉及的LMU接收来自所述UE的所述SRS传输。
一种改进接收器灵敏度和分辨率的方法，该方法用于基于网络的无线定位系统（WLS），所述基于网络的无线定位系统（WLS）与使用物理资源在频率域和时间域二者中的动态调度的基于SC‑FDMA的无线通信网络相关联，其中下行链路无线电资源和上行链路无线电资源二者在eNodeB（eNB）的控制下，所述方法包括：
使用半静态调度（SPS）功能以使定位测量单元（LMU）能够在较长的时间段上对上行链路信号测量值积分；以及
使用探测参考信号（SRS）以使所述LMU能够在较宽的带宽上收集上行链路信号测量值。

说明书对移动发射器的基于网络的定位
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年7月23日提交的美国专利申请第12/842,861号的权益，其公开内容在此通过引用被全文并入。
技术领域
本发明大体上涉及用于定位无线设备的方法和装置，无线设备还被称为移动台（MS），例如在数字蜂窝系统、个人通信系统（PCS）、增强型专用移动无线电（ESMR）和其他的类型的无线通信系统中使用的那些移动台（MS）。再更具体地，本发明涉及用于改进基于网络的无线定位系统（WLS）接收器的对窄带传输的灵敏度以及用于改进WLS接收器的对宽带传输的分辨率的方法和装置。
背景
基于网络的或基于基础设施的无线定位系统定位性能通常被表达为一个或多个圆周误差概率。基于网络的系统依赖于无线设备发起的上行链路移动传输的接收，其用于时间（到达时间（TOA）、到达时间差（TDOA））、功率（到达功率（POA）、到达功率差（PDOA））或到达角（AoA）定位计算。基于网络的定位计算可以与基于移动的测量值、间接信息或与其他的基于网络的定位计算组合以形成混合定位。
与基于网络的无线定位系统有关的早期的工作在美国专利第4,728,959号“方向发现定位系统（Direction Finding Localization System）”（1998年3月1日颁布）（公开了使用到达角（AOA）技术来定位蜂窝电话的系统）和美国专利第5,327,144号（1994年7月5日颁布）“蜂窝电话定位系统（Cellular Telephone Location System）”（公开了使用到达时间差（TDOA）技术来定位蜂窝电话的系统）中描述。在′144专利中公开的系统的进一步增强在美国专利第5,608,410号（1997年3月4日颁布）“用于定位突发传输源的系统（System for Locating a Source of Bursty Transmissions）”中公开。用于宽带无线通信系统的定位估计技术在美国专利6,047,192（200年4月4日颁布）“强壮有效的定位系统（Robust,Efficient Localization System）”中被进一步发展。
所有的这些专利都被转让于TruePosition有限公司，本发明的受让人。TruePosition已经继续开发对最初的发明构思的有意义的改进。叠加的基于网络的无线定位系统被德克萨斯州的休斯顿的TruePosition首次在1998年在商业上部署，已经被广泛地部署用于支持基于定位的服务，包括应急服务定位。如在广泛的现有技术中实现和注意到的，定期地、可靠地并且快速地定位蜂窝式无线通信设备的能力具有在公共安全和方便上以及在商业生产率上提供显著的公共益处的潜能。
修改无线通信系统中的无线电信号发送以增强基于网络的无线定位系统（WLS）的性能之前已经在TruePosition美国专利第7,689,240号“无线移动服务的传输功率控制（Transmit‑power controlfor wireless mobile services）”、第6,519,465号“用于改进E‑911呼叫精确性的修改的传输方法（Modified transmission methodfor improving accuracy for E‑911calls）”、第6,463,290号“用于改进无线定位系统的精确性的基于移动辅助网络的技术（Mobile‑assisted network based techniques for improving accuracy of wireless location system）”、第6,334,059号“用于改进e‑911呼叫精确性的修改的传输方法（Modified transmission method for improving accuracyfor e‑911calls）”和第6,115,599号“无线定位系统中的定向重试方法或使用（Directed retry method or use in a wireless location system）”中被设想。
用于增强和使能在基于网络的系统的另外的应用中的位置确定的间接信息的用途在Maloney等人的美国专利第5,959,580号中介绍；并且在Maloney等人的美国专利第6,108,555号和第6,119,013号中进一步扩展。用于基于网络的定位确定系统的现有技术的这些和下文相关的描述使得在足够的测量数据可以被导出或以其他的方式可用时实现强壮的和有效的位置确定性能。
对通用移动电话系统（UMTS）的长期演进（LTE和高级LTE）后继是基于正交频分多路复用（OFDM）方案。
LTE规范（主要是第三代合作计划（3GPP）技术规范第36.305号，“演进的通用陆地无线接入网络（E‑UTRAN）；在E‑UTRAN中的用户装置（UE）定位的阶段2功能规范描述了多种用于LTE无线设备（用户装置或UE）的定位技术。标准化定位功能提供了用于基于测量无线电信号确定用户装置（UE）的地理位置和/或速度的手段。LTE标准化技术包括：
·网络辅助的GNSS（全球导航卫星系统）
·下行链路定位
·增强小区ID方法。
使用来自标准化定位方法的多重方法的混合定位在LTE技术标准中也被支持。
概述
对于分别的UE在时间上以及在带宽上的LTE无线电信号分派是可调整的和可修改的，以支持多种无线电环境和移动业务。被定制调整（tailor）的上行链路传输参数可以用于增加基于上行链路网络的无线定位系统的精确度以及降低在产生定位过程中的延迟，同时限制对LTE无线通信网络的影响。
如在下文更详细地解释的，在LTE环境中，用于改进TDOA定位系统的定位性能的可控制的因素包括带宽、积分时间和信号强度，而用于改进AOA系统的定位性能的可控制的因素是天线尺寸、积分时间和信号强度。用于提高TDOA性能的第一个创造性的方法允许LMU接收器将TDOA和/或AOA测量值在较长的时间段上积分，并且因此实现更高的灵敏度。本方法采用LTE通信系统的半静态调度（SPS）特征。用于提高TDOA性能的第二个创造性的方法允许LMU在较宽的带宽上收集信号，并且因此实现更高的分辨率。本方法使用LTE系统的探测参考信号（SRS）特征。使用SPS功能和SRS功能二者用于U‑TDOA定位提供提高的灵敏度和更大的分辨率的益处，由此提供显著地改进的定位性能的可能性。此外，本发明提供由于使用长持续时间的窄带信号和宽带信号而成为可能的二级相关过程。
此外，如下文描述的，除了使用SPS之外，LTE中的标称的窄带信号的有用的持续时间可以通过多重的手段增加，包括使用被eNB和eSMLC共享的预确定的UE传输型式(pattern)（例如跳频型式）；所命令的动态UE传输分派在LMU和eNodeB之间的实时共享；以及使用如被下行链路监控器接收的所命令的UE传输分派。
最后，由服务LMU和邻近的LMU接收和存储的信号的后处理提供进一步改进的性能。使用在eSMLC处从服务eNB或从下行链路监控器的接收的历史UE传输分派可以加速该处理。本发明的其他的方面在下文描述。
附图简述
上文的概述以及下文的详细描述当与所附的附图共同地阅读时被更好地理解。为了例证本发明的目的，在附图中示出了本发明的示例性的构造；然而，本发明不限于所公开的具体的方法和装置。在附图中：
图1示意性地描绘了示例性的具有基于网络的无线定位系统的eUTRAN/LTE无线通信网络。
图2示出了由基于网络的无线定位系统计算UE位置时的事件顺序。
图3示出了LTE无线通信网络中的基于网络的无线定位的程序，其中具有对通信会话的定位的被请求的专门处理。
图4示出了使用半静态调度（SPS）功能的在LTE UE和eNodeB之间的上行链路信号发送的时间频率图。
图5示出了使用探测参考信号（SRS）功能的在LTE UE和eNodeB之间的上行链路信号发送的时间频率图。
图6示出了在基于历史数据设置UE定位的上行链路传输参数的动态集时的操作步骤。
图7描绘了多通道定位程序的实施例，其中用于UE定位的上行链路传输参数被修改。
图8示出了在设置用于UE定位的上行链路传输参数的默认设置时的操作步骤。
图9描绘了在设置UE定位的上行链路传输参数时的请求和响应的操作步骤。
图10a描绘了由于使用长持续时间的窄带信号和宽带信号而成为可能的二级相关过程的第一级。
图10b描绘了由于使用相对为窄带的信号和用于实现基于网络的定位的由3GPP限定的探测参考信号（SRS）功能而成为可能的二级相关过程的第二级。
图11描绘了双通道相关过程的使用，其中窄带信号（例如，如使用LTE SPS功能创建的）首先被评价以创建用于第二通道的有限的时间窗口，其中宽带SRS信号在计算出的时间窗口内被相关，允许在更低的相关阈值的更好的定时分辨率。
例证性的实施方案的详细描述
我们现在将描述本发明的例证性的实施方案。首先，我们提供问题的详细的概览并且然后提供我们的解决方案的更详细的描述。
本发明的一个目的是提供能够使用基于网络的技术（U‑TDOA、AOA、POA等等）来实现在定位操作于LTE环境中的移动发射器的改进的性能的方法和系统。在基于被3GPP限定的正交频分复用（OFDM）的长期演进（LTE）网络中获得上行链路TDOA测量值与其他的无线电空中接口（GSM、CDMA、CDMA‑2000或UMTS）相比是一个显著的挑战。
LTE网络（也被称为演进通用移动电话无线接入网络（eUTRAN）或演进通用陆地无线接入（E‑UTRA））可以在用于频分双工（FDD）模式的成对频谱和用于时分双工（TDD）模式的非成对频谱中使用，允许在同一个网络中的共存。LTE系统被设计为支持基于数据包的通信，依赖于物理资源的动态调度（在频率域和时间域二者中），以便实现高用户数据率。下行链路（eNodeB至UE）无线电资源和通过授权的上行链路（UE至eNodeB）无线电资源二者在eNodeB（eNB）的控制下。
对于当在LTE环境中操作时实现高性能的无线定位系统来说，将是高度地有利的是，提供改进用于接收上行链路和下行链路传输的接收器的灵敏度和/或分辨率的方式。
图1示出了第4代长期演进（LTE）无线通信网络的实例。在该示例性的网络中包括被3GPP限定的eUTRAN无线接入网络123和演进分组核心网（EPC）124。还包括基于网络的定位测量单元（LMU）118、119、120和演进服务移动定位中心（eSMLC）116。请注意，分立的LMU118、119、120和eSMLC116可以是物理的或功能的，例如示例性的具有其自身的天线和放大器装置的独立式LMU119单元、用于eNodeB以利用伴随的天线、回程和电和环境设施的协同定位的LMU120、以及作为存在于eNB电路和软件中的功能实体的集成LMU118。如图1中所示的，多种类型的LMU例示可以在同一个网络中存在。
在LTE无线电空中接口网络123中，移动设备、用户装置或UE101通过LTE空中接口102凭借展开的天线阵列103与服务eNB106通信。LTE空中接口102具有基于OFDM的下行链路和基于SC‑FDMA的上行链路。eUTRAN网络123由服务于具有相关联的节点间通信的伴随的eNodeB106、107的天线阵列103、105、X2接口108和Sl‑U回程109、Sl‑MME接口110组成。
系统架构演进网关（SAE‑GW）111也被称为服务网关（S‑GW），是具有到其他的LTE和非LTE网络的桥接能力的主要的数据包路由实体。在本实施例中，其把来自部署在其的服务区域中的LMU118、119的数据包业务转发至eSMLC116。eSMLC116和LMU120之间的数据包数据可以是未被SAE‑GW111路由的分立的数字连接112。在实践中，SAE‑GW111可以在与用于小系统的移动管理实体（MME）112相同的平台上被组合，但是通常SAE‑GW111将是具有与MME112的多对一关系的分离的可扩展的子系统。
MME112是用于LTE网络的中央控制器。MME112操纵系统间功能以及认证控制、准入控制、漫游控制和对于UE的SAE‑GW111的选择。
公共数据网络网关（PGW）113是LTE网络和外部数据网络之间的防火墙和连接点。作为防火墙，PGW113实现操作者策略执行、对于每个UE的数据包筛选和过滤、计费支持和合法拦截。
作为连接点，PGW113充当用于UE101和外部数据包数据网络（未示出）之间的数据业务的入口和出口点。SAE‑GW111通过标准化S11接口114被连接于MME112。SAE‑GW111通过标准化S5接口115被连接于PGW113。eSMLC116被连接于MME117和LPPa接口117。SAE‑GW111和eSMLC116之间的连接（未示出）已经被提出以促进来自LMU118、119的信息的转移，LMU118、119使用在eNB118回程中存在的尚未被标准化的消息或来自使用专门的回程121的独立式LMU119的尚未被标准化的消息。
在示例性的网络中，eSMLC116作为独立式节点示出，并且某些LMU118、120被集成到eNodeB中或与eNodeB协同定位，并且重复使用天线和回程通信资源。独立式LMU119也被示出，具有专用的回程121和专用的天线阵列104。除了LMU118、119、120和eSMLC116节点、以及被修改的回程109、110、专门的回程121和分离的回程122之外，3GPP技术规范还可以被用于所有的其他的节点和接口。
在图2中，示出了基于网络的无线定位系统的部件和操作。WLS包括SMLC219和地理上分布的LMU221、222、223。所描述的WLS体系结构支持上行链路到达时间差（U‑TDOA）、上行链路到达功率差（PDOA）和上行链路到达角（AoA）定位技术。这是示例性的WLS，LMU221、222、223与eNodeB203、204、205协同定位。
当WLS被相关联的LTE无线通信系统或触发平台（二者都未示出）分配任务时，eSMLC219确定最适合于检测被接收的信号并且作为基准LMU起作用的LMU。eSMLC219还确定哪个站点是用于进行UTDOA和/或AoA测量的良好的候选者，并且在这些站点204、205的LMU可以充当协作LMU。基于控制平面和用户平面两者，触发平台的细节可以在TruePosition的美国专利第7,167,713号“无线定位系统中的呼叫信息的监控（Monitoring of call information in a wireless location system）”、美国专利第6,782,264号“无线定位系统中的呼叫信息的监控（Monitoring of call information in a wireless location system）”、美国专利申请第11/150414号“无线定位系统中基于位置的服务应用的高级触发器（Advanced triggersfor location‑based service applications in a wireless location system）”和美国专利申请第11/533310号“用户平面上行链路到达时间差(U‑TDOA)（USER PLANE UPLINK TIME DIFFERENCE OF ARRIVAL(U‑TDOA)）”中找到。
当所关心的UE201处于信道中并传输202时，SMLC219指示基准站点203LMU和协作站点204、205LMU在同步的时间收集所关心的被传输的信号210。在每个LMU203、204、205，来自其他的UE传输207、208的所关心的传输信号210的信号的干扰和中断被预期。
SMLC还指示在服务站点203处的基准LMU检测被接收的信号211。协作站点204、205LMU简单地收集基带信号212、213并且等待。然后，在服务站点203处的基准LMU在服务单元处存在相对小的水平的干扰的环境中提取基准信号214。一旦基准信号214被收集，那么基准LMU221把基准信号214和到达时间215通过数字数据回程220发送至SMLC219，其然后把基准数据214通过数字有线或无线回程224、225转发至协作LMU222、223。
与基准信号214的互相关然后在协作LMU222、223处进行。在协作LMU222、223处，由于潜在的高水平的干扰，被接收的信号212、213是弱的。长积分长度（相对于符号周期）给予协作LMU222、223另外的处理增益。长积分长度源于使用了来自数据的从UE的整个正常传输的基准数据，而非仅源于使用用于定位的专门的预定信号。长积分长度帮助协作LMU222、223从具有相对高的水平的干扰的弱信号212、213提取可靠的UTDOA估计。最后，协作LMU222、223把UTDOA测量值216、217发送至SMLC219，在SMLC219，最终的移动设备位置被确定，并且被发送回至核心网络（未示出）。
对于包括U‑TDOA网络的TDOA定位技术，Cramer‑Rao下界代表TDOA测量值的最小可实现变化以及因此代表U‑TDOA系统的最终可实现精确度（其中，多个地理上分布的接收器位于同一个无线电传输上）。任何单独的定位的精确度将随着该位置的独特的无线电条件而变化，包括多路径环境以及来自移动设备相对于接收器的几何形状的几何精度衰减。
理论上，TDOA技术的精确度被几个实际的因素限制，例如积分时间、在每个接收器站点处的信噪比（SNR）、以及所传输的信号的带宽。Cramer‑Rao下界例证了这种依赖性。边界可以对于任何一对的接收器（TDOA要求最少三个接收器）被近似为：