Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Development and Evaluation of UTDoAas a Positioning Method in LTE
KTH, School of Electrical Engineering (EES), Signal Processing.
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Although positioning has been one of the main target study areas in mobile communication in the last decade, it still receives strong attention in recent years focusing more on the indoor users. Nowadays, a wide range of different methods are available to estimate the position of the target user under certain circumstances. One of these methods is Uplink Time Difference of Arrival (UTDoA), which has been defined in 3GPP Release 11 for Long Term Evolution (LTE) networks, and is the focus of this master thesis. In Uplink based positioning, to estimate the position of a User Equipment (UE), the UE only needs to generate and transmit the reference signal and the main computational effort of time estimation, is moved from the UE towards the network side. This might be one advantage compared to Observed Time Difference of Arrival (OTDoA), while further performance properties of UTDoA in LTE are investigated in the course of this master thesis.

In parallel with the 3GPP Study Item on Indoor Positioning which mainly was based on downlink OTDoA, this thesis studies on the potential use of UTDoA in LTE under the same type of agreed deployment scenarios and simulation parameters. For time estimation based on the Sounding Reference Signals (SRSs), the uplink channel has been modeled and simulated. Finally, the position estimation of the UE is derived by multilateration techniques using the time/distance estimations of the received SRS at each eNodeB.

The metrics of positioning results are based on Cumulative Distribution Functions (CDF) of horizontal and vertical positioning error. The study shows that reasonable horizontal position accuracy can be achieved, while a number of pico cells are added to the network to enhance the macro-only scenario. However, this positive effect could not be observed in vertical position estimation. A further investigated aspect is the influence by other active UEs considered as interference. The outcome shows, that the accuracy is strongly and negatively affected by introducing interference. A final observation focuses on the SRS bandwidth and that for bandwidths below 10 MHz additional degradations in performance are seen.

Abstract [sv]

Trots att positionering har varit ett av huvudmålen för forskning inom mobil kommunikation under det senaste decenniet, får det fortfarande mycket uppmärksamhet och under de senaste åren har forskningen fokuserats mer på inomhusanvändare. Idag finns en mängd olika metoder för att estimera positionen för en specifik användare under vissa omständigheter. En av dessa metoder är Uplink Time Difference of Arrival (UTDoA) som har definierats i 3GPP Release 11 för Long Term Evolution (LTE)-nätverk och är fokus för detta examensarbete. I positionering baserad på upplänken, vilken används för att skatta positionen för en User Equipment (UE), behöver UE:n bara generera och sända en referenssignal och den huvudsakliga beräkningskraften för tidsestimeringen flyttas från UE:n till nätsidan. Detta kan vara en fördel jämfört med Observed Time Difference of Arrival (OTDoA), detta examensarbete undersöker ytterligare prestandaegenskaper hos UTDoA i LTE.

Parallellt med 3GPP:s studie för inomhuspositionering, som huvudsakligen baseras på nerlänk OTDoA, studerar denna avhandling den potentiella användningen av UTDoA i LTE med samma typ av överenskomna scenarier och simuleringsparametrar. För tidsuppskattning baserad på Sounding Reference Signals (SRSs) har kanalen upplänkmodellerats och simulerats. Slutligen är positionsestimeringen av UE:n härledd genom multilaterationstekniker med hjälp av tids- och distansestimeringar av de mottagna SRS vid varje eNodeB.

De mått som används för positioneringsresultat baseras på kumulativ fördelningsfunktion av det horisontella och vertikala positioneringsfelet. Studien visar att en rimlig noggrannhet kann uppnås i den horisontella dimensionen då ett antal pico-celler adderas till nätverket för att förbättra makroscenariot. Denna positiva effekt kunde emellertid inte observeras i den vertikala positionsestimeringen. En ytterligare undersökt aspekt är påverkan av andra aktiva UEs, som betraktas som interferens. Resultaten visar att noggrannheten är starkt negativt påverkad då störningar i form av interferens införs. En slutlig observation fokuserar på bandbredden av SRS och det visar på försämringar i prestanda för bandbredder under 10 MHz.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 77 p.
Series
EES Examensarbete / Master Thesis, XR-EE-SB 2015:004
Keyword [en]
LTE, TDoA, TDOA, Positioning, UTDoA, UTDOA, Thomas Bressner, Bressner
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-176499OAI: oai:DiVA.org:kth-176499DiVA: diva2:867797
External cooperation
Ericsson AB, Linköping
Subject / course
Signal Processing
Educational program
Master of Science - School of Electrical Engineering (EES) - Master of Science - Research on Information and Communication Technologies
Presentation
2015-06-22, Conference Room SIP, Osquldas väg 10 (Floor 3), Stockholm, 10:00 (English)
Examiners
Available from: 2015-11-10 Created: 2015-11-06 Last updated: 2015-11-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3207 kB)945 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3207 kBChecksum SHA-512
e3aba7fa2f996780d7dfb1a5db211a52d7aa769b2c93efc82b87877a162204fd2c88d06bc7b10c0d75f6ea6a3114d9639ad9bfef11cb1de22047973078b9197a
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Signal Processing
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 945 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 556 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf