Castle on a Cloud

在LTE R14中, 另外加入了對於PRS廣播周期的調整, 對於特定TPs (transmission points) 而言, R14提供廣播周期的調整, 甚至可以保留特定的TP, 作為專屬用以定位的標竿, 高頻率, 甚至是連續的廣播PRS訊號, 考慮到之前所說的PRS的 分辨機制 , 以及small cell的架構, 在為了室內定位環境而設的極端架構下, LTE網路可以視為許多TP連續發送不同PRS訊號的網路, 這樣的網路架構, 可以提供近似於iBeacon的基礎建設, 並搭配TDoA的量測, 進一步增進定位的精確度. 來自:  https://blog.cubeacon.com/ibeacon-as-indoor-positioning-system.html

對於室內, 或者是城市中高樓密布的環境, 多通道效應 (multipath propogation) 一直都是定位的難題, 多通道效應是來自於發送端與傳送端之間有多個路徑, 換句話說, 接收端將由不同路徑得到多組來自於傳送端的訊號, 如下圖所示: 圖片來自:  http://www.ni.com/white-paper/6427/en/ 考慮到路徑不相同, 因此, 所量測到的到達時間也不同, 在ToA或是TDoA的定位模型下, 我們通常假設所量測到的到達時間是來自於直視路徑 (Light-of-Sight, LoS), 然而, 當使用者在室內移動, 接收來自於室外的大基地台 (macro cell) 訊號時, LoS的訊號不一定帶有最大的能量, 因此在回報時, 不一定被視為量測的目標, 以致無法正確找出LoS的到達時間, 也造成定位的誤差,

在原本OTDOA的架構中, Reference Signal Time Difference Measurement (RSTD) 用以量測兩個相鄰cell的時間差, 在原本架構中, RSTD的精確度為1 Ts, (Ts為LTE架構下的基本時間單位, 約為32ns, 可以參考: https://note-on-clouds.blogspot.tw/2015/12/lte-frame-time.html ) 考慮到此最小的時間單位, 我們所取得的量測誤差可以視為真實的時間量測誤差, 加上一個量化誤差(quantitation error), 因此, 直觀來說, 越精細的基本時間單位, 也就會有更精確結果. 我們可以從下圖中看到量化誤差的影響, 圖片來源:  https://www.ericsson.com/research-blog/indoor-positioning-enhancements-in-lte-standardization/

在原本LTE架構下, 定位的參考訊號 (PRS) 由eNB發送, 同時, UE可以接收其從屬eNB和相鄰eNB的PRS訊號, 作為計算OTDOA的基礎, 關於PRS的敘述, 可以參考 這一篇文章 , 然而, 為了識別來自於不同eNB的訊號, PRS以physical cell identifier (PCI) 作為辨識的基礎, 因此, PCI的分配, 也成了PRS的限制, 圖片來自:  https://www.ericsson.com/research-blog/indoor-positioning-enhancements-in-lte-standardization/ 在圖中, 同樣cell使用相同的PCI, 卻來自不同的天線 (TP) 尤其考慮在distributed antenna systems (DAS) 的架構下, 可能有不同的傳送點 (transmission points, TPs) 分享同樣的PCI, 考慮到不同的TP就代表不同的位置, 其所代表的TDOA, 也就含有不同的資訊量, 如果我們可以辨識越多的TDOA來自於不同的TP, 很明顯的, 就可以增進LTE在定位上的精確度, 此時, 要怎麼辨識來自於不同TPs的PRS就是一個問題,