CN104620125A - 计算无线通信系统中的终端的位置的方法和装置 - Google Patents

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    • G01S5/02527—Detecting or resolving anomalies in the radio frequency fingerprints of the radio-map

Abstract

根据本发明的一个实施例，用于在无线通信系统中计算终端的位置的一种方法，该方法由终端执行，包括下列步骤：向位置服务器发送对用于计算终端的位置的位置估计辅助数据的请求；从位置服务器接收位置估计辅助数据；以及利用位置估计辅助数据来计算终端位置。位置估计辅助数据包括无线电地图信息，该无线电地图信息包括在具有预定范围的区域中从在多个位置估计参考点处收集的每个接入点的接收信号强度(RSS)值。无线电地图包括关于位置估计参考点的信息(以下称为“更新点”)，其需要无线电地图的更新。该方法可以进一步包括：基于所计算的终端位置和关于更新点的信息来确定是否需要位置估计辅助数据更新的步骤。

Description

计算无线通信系统中的终端的位置的方法和装置
技术领域
本发明涉及在无线通信系统中计算用户设备的位置的方法及其设备。
背景技术
总体上，在基于指纹定位的技术中，为定位计算所收集的指纹数据库(DB)规模大并且计算的复杂度增加。用户装置(UE)传输关于测量的信息(例如，接收信号强度(RSS))或其大概位置)至位置服务器，并且位置服务器通过存储在其中的指纹DB而非UE来执行复杂的计算，并且将执行UE定位的结果传输给UE。然而，由于低定位时延是新近基于位置的服务(LBS)应用的要求，以及隐私和安全性的问题，其中UE存储指纹DB并且通过指纹DB执行定位的方法已经被研究和开发。
然而，为了执行这种方法，根据UE性能(存储空间或计算能力)或者外部环境(空间)来适当减少指纹DB是必要的。作为示例，当DB的一部分在空间上减少并且然后减少的DB被发送到UE时，DB需要被更新以便提供连续的服务(同时UE从一个空间移动到另一空间)。
发明内容
技术问题
本发明提供了一种在无线通信系统中UE的定位方法。
此外，本发明提供一种在无线通信系统中UE利用减小的指纹DB计算其位置并且更新减小的指纹DB的方法。
通过本发明可以实现的技术目的不限于上文已经具体描述的内容，并且从下文具体描述中，本领域的技术人员将更清楚地理解此处未描述的其他技术目的。
技术的解决方案
根据本发明的实施例，此处提供一种用于在无线通信系统中计算终端位置的方法，该方法由终端执行，并且包括将用于计算终端位置的辅助数据的请求发送至位置服务器；从位置服务器接收辅助数据；以及利用该辅助数据来计算该终端位置，其中，该辅助数据包括无线电地图信息，该无线电地图信息包括从在预定范围内的区域内多个参考点所收集的来自每个接入点的接收信号强度(RSS)值，该无线电地图信息包括关于在其处无线电地图更新是必要的参考点(以下称为“更新点”)的信息，并且该方法进一步包括：基于计算的终端位置和关于更新点的信息，来确定是否需要更新辅助数据。
优选地，无线电地图信息可以包括无线电地图的标识符、无线电地图的参考位置、在无线电地图中布置的多个参考点的索引以及参考点的位置。
优选地，无线电地图信息可以包括无线电地图信息的有效时间信息以及无线电地图信息的有效地理区域信息。
优选地，确定是否需要更新辅助数据可以包括确定是否计算的终端位置对应于更新点。
优选地，该方法可以进一步包括在确定需要更新辅助数据时，发送无线电地图的更新请求至位置服务器，其中无线电地图的更新请求包括无线电地图的标识符和更新点的索引。
优选地，无线电地图的更新请求可以进一步包括关于终端运动方向和运动速度的信息。
优选地，RSS值可以包括RSS值的平均值和RSS值的标准偏差。
优选地，辅助数据的请求可以包括当特定无线电地图的标识符被指配给终端时该特定无线电地图的标识符。
优选地，辅助数据请求可以包括终端所请求的无线电地图的参考位置和参考位置的标识符。
优选地，辅助数据的请求可以包括基于终端大概位置指示由终端请求的无线电地图的地理范围的信息。
优选地，辅助数据的请求可以包括关于由终端可接入的一个或多个接入点的信息。
优选地，利用辅助数据计算终端位置可以包括从在终端当前位置处的一个或多个接入点收集RSS值，将该收集的RSS值与无线电地图的RSS值比较，以及确定在收集的RSS值和无线电地图RSS值之间具有最小差异或最相似模式的参考点作为UE的位置。
根据本发明的另一实施例，此处提供一种在无线通信系统中用于计算终端位置的终端，该终端包括射频(RF)单元；以及被配置成控制该RF单元的处理器，其中，该处理器将用于计算终端位置的辅助数据的请求发送至位置服务器，从该位置服务器接收辅助数据，并且利用该辅助数据来计算终端位置，其中辅助数据包括无线电地图信息，该无线电地图信息包括从在预定范围的区域内多个参考点收集的来自每个接入点的接收信号强度(RSS)值，该无线电地图信息包括关于在其处无线电地图必须更新的参考点(以下称为“更新点”)的信息，并且处理器基于计算的终端位置和关于更新点的信息，来确定是否需要更新辅助数据。
上述技术解决方案仅是本发明实施例的一些部分，并且从下文对本发明的具体描述中，本领域的技术人员能够推导并理解包含本发明技术特征的各种实施例。
有益效果
根据本发明实施例的定位方法可以满足低的定位时延，并且满足性能和安全的问题，因为UE的私有信息和当前位置不被提供给位置服务器。通过使用减小的指纹DB，UE不需要多余地使用其存储空间，并且由大DB的UE位置计算所导致的计算复杂性可以被降低。
此外，根据本发明实施例的定位方法可以有效率地执行DB的更新，以便提供连续服务。
通过本发明可以达到的效果不限于上文已经具体描述的，并且从下文具体描述中，本领域技术人员将更清楚地理解本发明的其他优势。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，附图示出本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。
图1示出用于LTE定位协议扩展(LPP/LPPe)功能的结构。
图2示出示例性LPP/LPPe过程。
图3示意性地示出基于指纹的定位方案。
图4示出用于基于无线局域网(WLAN)室内定位的系统配置。
图5是根据本发明实施例的定位过程的流程图。
图6示出根据本发明实施例的无线电地图的示例。
图7示出根据本发明实施例的无线电地图的示例。
图8是被配置成实现本发明(多个)实施例的设备的框图。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。下文结合附图所进行的具体描述，旨在揭示本发明的示例性实施例，而非示出可以根据本发明实施的仅有实施例。下文具体描述包括具体细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员将显而易见的是，在没有这些具体细节的条件下，可以实践本发明。
在一些实例中，已知结构和设备被省略或以框图形式示出，着重于这些结构和设备的重点特征，以避免模糊了本发明的概念。本说明通篇将采用相同附图标记来指代相同或相似部件。
在本发明中，UE可以是固定或移动的，并且在与服务器通信中传输并接收用户数据和/或各种类型信息的各种设备中的每个都可以是UE。术语UE可以被称为终端装置、移动站(MS)、移动终端(MT)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备等。在本发明中，位置服务器指与正常UE和/或服务器通信的固定站，以及与UE和/或另一服务器交换数据和控制信息。
下文将描述与本发明相关的技术。
位置服务器：这表示一种设备，其用于通过连接至UE提供获取UE位置或第三方所必要的辅助数据或者用于通过从UE收集涉及信号的测量信息来计算UE位置。在本发明中，位置服务器可以被称为服务器。
定位或定域：这是获取目标的空间位置的处理。
参考点：这可以是在用于计算任何UE的位置的等式中所需要的参考点或者收集定位所必需的信息的参考点。
无线电地图参考点：这是构建无线电地图的RSS被测量的参考点。
辅助数据或A/D：这表示当正在进行定位时由位置服务器提供给UE的另外信息。例如，辅助数据是能够提升定位性能的信息，诸如接入点的位置信息和信号的频率信息。总体上，在执行定位之前，将辅助数据从位置服务器提供给UE。
位置、位置信息或L/I：这表示在执行定位之后，从UE或服务器最后获取的UE的位置信息。
接入点(AP)：这指在无线网络和固定网络之间的接口点。
质心：这指获取UE位置的方案，其中，通过UE可接入的AP列表的信息，UE将来自各个AP的位置平均值设置为UE的位置。
基于UE(目标)：这包括UE在与位置服务器交换定位相关信息(辅助数据)之后，通过获取用于定位计算所必要的值，来计算其位置。总体上，基于UE(目标)的模式仅当定位计算不复杂时使用。
UE(目标)辅助：这表示UE在与位置服务器交换定位相关信息(辅助数据)之后，传输对于定位计算必要的值至位置服务器，以便服务器计算UE的位置。一般而言，仅当定位计算复杂时使用UE(目标)辅助模式。
装置发起(SI)：这表示其中由UE产生定位获取和定位执行请求的服务类型。
网络发起(NI)：这表示其中从网络(外部或第三方)产生定位获取和定位执行请求的服务类型。
时延：这表示对在系统中经历的时间延迟的测量。
LTE定位协议扩展(LPPe)概述
LTE定位协议(LPP)是指用于在3GPP中定义的UE定位的在UE和位置服务器之间界面上的消息标准。如图1所示，LPP定义了涉及UE将测量或测量的位置传输给位置服务器或从位置服务器将用于定位的辅助数据传输给UE的操作。
虽然LPP是在3GPP中定义的位置协议，但是除了在3GPP中提供的位置服务以外，开放移动联盟(OMA)已经提出了消息扩展类型的LPPe标准项目，用于进一步位置服务，而不需要结构性改变，并且LPPe标准项目的标准化已经在进行中。本发明讨论在LPPe 2.0标准项目中所讨论的技术，其标准化已经在进行中，用于室内定位服务。
更具体地说，LPP或LPPe过程包括结合图2描述的下列操作。
1)性能交换
对于性能交换过程，位置服务器请求用于执行可支持功能的性能(S201-a)，并且UE提供用于执行可支持功能的性能(S202-a)。UE与位置服务器交换信息，诸如可以通过其能够执行的定位方法或者可以应用于其的辅助数据。
2)辅助数据交换
在完成性能交换过程之后执行的辅助数据交换过程中，位置服务器请求用于计算或测量UE位置的所必需的辅助数据(S201-b)，并且UE根据该请求来提供辅助数据(S202-b)。根据UE期望执行的定位方案，可以通过各种形式来表示UE所请求的辅助数据。
3)位置信息交换
位置信息交换可以被大致分成两种类型。
基于UE的位置测量：如果已经接收了辅助数据的UE从位置服务器接收了对于位置信息的请求(S201-c)，则UE计算其位置并且将计算的其位置报告给位置服务器(S202-c)。
UE辅助位置测量：如果已经接收了辅助数据的UE从位置服务器接收用于UE定位的测量值的请求(S201-c)，则UE计算该测量值，并且将该测量值报告给位置服务器(S202-c)。由位置服务器基于测量值来计算UE的位置信息。
基于指纹的定位方案概述
现在将简要描述指纹定位方案。基本上需要用于指纹方案的指纹DB。
为了产生指纹DB，提供定位服务的网络管理者或者管理者(例如，位置管理者)在预定平面上设置虚拟定位参考点，并且存储在参考点处的RSS，由多个AP接收。仅在各个点处测量的RSS可以被存储，或者利用定向天线根据在各个点的方向处计算的另外RSS可以被进一步存储。例如，下文示出在各个参考点处测量的根据方向的RSS。
[表1]
图3示意性地示出基于指纹的定位方案。在图3中，通过指纹DB简单计算UE定位的方案被示出。4个AP和4个参考点(RP)存在于图3的平面上。UE存在于任意位置。在图3中所示的两个表的上表中，记录来自4个AP的在RP-2和RP-3处测得的RSS(即无线电模式)。如果UE在任何定时处从4个AP接收的RSS被示出在下表中，该UE或服务器提供UE的位置，作为随机最近RP的值，或者通过诸如最大似然估计(MLE)的数学定位方案的RP周围的值。
在图3的示例中，由于由UE测量的RSS与RP-2的无线电方案类似，UE的位置可以通过概率计算被确定为RP-2的值。可替选地，通过另外处理确定UE的位置作为RP-2，可以使用提高定位性能的方案。
更详细地说，基于下列两个阶段，来执行基于指纹的定位方案。
1)离线阶段(训练或校准阶段)—用于产生指纹DB的方法
总体上，RSS是在RP处获取，并且以指纹DB形式被存储。在这种情形下，可以将重要参数总结如下：
p：参考位置
i:来自第i个AP的RSS值。
d：在每个RP处的方向(UE所处的方向)
因此，一个指纹实体可以是(p,d,RSS1,…,RSSn)的函数。
指纹DB的上述形式可以包括所述上述p、i、d等，或者根据实施类型排除一些参数。可替选地，指纹DB的形式可以包括另外的信息。
2)在线阶段–用于使用指纹DB计算UE位置的方法
UE基于从在其位置的AP接收的RSS来匹配指纹DB，以及将具有最高匹配率的位置确定为其位置。存在许多数学匹配方案，在本发明中对其描述省略。根据信息流的基于指纹的定位方案可以根据每个设备的作用被分成两种模式。
1)UE辅助模式
每个UE通过接收并存储从AP传输的信标信号，来收集RSS的集合(在该情形下，考虑来自各个方向的信标信号的接收)。每个UE周期性传输收集的RSS的集合至服务器。服务器基于RSS模式来管理指纹DB以及计算UE的位置。
2)基于UE的模式
每个UE通过接收并存储从AP传输的信标信号，来形成RSS的集合(在这种情形下，考虑来自各个方向的信标信号的接收)。UE管理指纹DB以及基于RSS的集合来计算其位置。
根据信息流划分的每种模式的基于指纹定位方案的问题和要求如下。
在UE辅助模式中，总体上，在离线阶段，产生指纹DB中复杂性增加，并且用于提高定位精确度的指纹DB的数据尺寸大，虽然数据尺寸根据网络尺寸和RP数目而不同。位置服务器产生用于指纹DB的原始数据，并且基于原始数据来建立指纹DB。此外，在线阶段中使用UE辅助模式的UE从所有AP获取RSS，并且将RSS提供给存储或管理指纹DB的位置服务器。位置服务器通过将从UE接收的RSS与在其指纹DB中存储的RSS模式比较，来计算UE的位置，并且将UE的位置信息提供给UE。
然而，在需要低定位时延的基于位置的服务(LBS)应用中(例如，增大的现实性或导航)，难以通过UE辅助模式获取实时定位信息。尤其是，当网络不稳定时，更加难以通过UE辅助模式执行定位，同时满足低定位时延。例如，对于户外导航服务，根据基于UE的模式执行定位。由于UE通过接收的卫星信号来直接计算其位置，甚至在经历了由发送到网络以及从网络接收导致的不必要延迟的情况下，UE可以连续地计算运动对象的位置，而没有时延问题。
UE辅助方案具有产生问题的高度可能性，诸如安全性或入侵隐私。总体上，各种安全相关问题存在于UE的位置相关信息通过网络被传输到特定服务器的过程中。
此外，当在位置服务器中的计算处理中出现问题时，定位过程难以进行。
为了解决上述问题并且满足特定应用的要求，可以使用基于UE的模式。然而，在基于UE的模式中，指纹DB的尺寸可能是有问题的。如果在UE中存储的指纹DB的尺寸增加，则受限的存储空间的应用等方面可能出现问题。此外，随着指纹DB的尺寸增加，使用概率方法确定UE位置的计算复杂性呈指数增加。因此，在基于UE的模式中，将适当尺寸的指纹DB提供给UE并且更新指纹DB是重要的。
图4示出用于指纹室内定位的系统配置。
更详细地说，图4示出用于执行指纹定位方案的系统和系统配置。UE 103和AP 102通过通信接口(WLAN、蓝牙等)连接。AP通过回程网络105彼此连接，并且连接至位置服务器101。此外，存在RP 104，作为用于产生指纹DB的RP。
通过各种方式可以确定RP。例如，RP指示预先确定其坐标的点，以及用于确定坐标的方案可以通过管理网络的管理者来任意设置。
图5示出根据本发明实施例的定位过程。本发明的实施例提出基于UE的指纹定位方法。虽然基于UE给出图5的描述，但是本发明也可以应用于位置服务器方面。
UE可以从位置服务器接收可由此支持的定位功能信息的请求(S501)。定位功能信息请求可以是，例如，OMA-LPPe-WLAN-AP请求性能。
在接收到用于定位功能信息的请求时，UE可以将可由此支持的定位功能信息传输至位置服务器(S502)。定位功能信息可以是，例如，OMA-LPPe-WLAN-AP提供性能。定位功能信息可以由UE使用，以提供用于定位的UE的性能(多种性能)。
OMA-LPPe-WLAN-AP提供性能细节如下。
wlan-ecid-MeasSupported字段指定在接入WLAN AP期间由目标设备(即UE)支持的增强小区标识符(E-CID)测量。这个字段由比特串表示，其中，在比特位置处的值1意味着支持特定测量，并且值0意味着不支持特定测量。在比特串的所有比特位置处的值0意味着报告WLAN AP ID的目标设备仅支持基础WLAN定位方案。下列比特被分配用于指示测量。
apSSID：WLAN的SSID
apSN：在目标设备处的AP S/N
apDevType：AP设备类型
apPhyType：AP PHY类型
apRSSI：在目标UE处的AP信号强度
apChanFreq：传输(TX)/接收(RX)的AP信道/频率
apRTD：在目标设备和AP之间的双向延迟
ueTP：目标设备的传输功率
ueAG：目标设备的天线增益
apRepLoc：由AP报告的AP位置
非服务(non-serving)：非服务WLAN AP(除了服务WLAN AP以外)的测量
历史(historic)：WLAN AP的测量
wlan-types-Supported字段提供目标设备在用作WLAN站时所支持的WLAN AP类型。该字段由比特串表示，其中，在比特位置处的值1意味着支持特定的WLAN类型，并且值0意味着不支持特定WLAN类型。如果支持的WLAN AP类型是可用的，则应该提供该字段。
ap-Capability：该字段的存在指示目标设备可以用作WLAN AP(例如，移动宽带路由器)。在用作AP时，该字段提供MAC地址和支持的WLAN类型。
wlan-ap-ADSupported：该字段指定由目标设备所支持的WLANAP辅助数据。该字段由比特串表示，其中，在比特位置处的值1意味着支持特定的辅助数据，并且值0意味着不支持特定的辅助数据。在比特串的所有比特位置处的值0或者该字段不存在意味着不支持辅助数据。将下列比特分配用于指示的辅助数据。
aplist：强制WLAN AP数据
aplocation：每个WLAN AP的位置
位置可靠性(locationreliability)：WLAN AP位置的可靠性
传输功率(transmit-power)：每个WLAN AP的信号传输功率
天线增益(antenna-gain)：用于每个WLAN AP的天线增益
覆盖区域(coveragearea)：用于每个WLAN AP的覆盖区域
非服务：关于属于除了服务WLAN AP之外的运营商的WLAN AP的信息(或者当服务WLAN AP未与PLMN运营商关联或者如果目标设备不由WLAN AP服务情况下关于多个WLAN AP数据集合的信息)
无线电地图(radio-map)：涉及给定区域的无线电地图信息
同时，在本说明中，指纹DB指与无线电地图相同的概念。虽然OMA-LPPe-WLAN-AP-ProvideCapability被给出为定位功能信息的示例，并且在OMA-LPPe-WLAN-AP-ProvideCapability中包括的每个字段已经被解释为具有指定名称，该定位功能信息可以由除了OMA-LPPe-WLAN-AP-ProvideCapability以外的术语(或者更一般概念的术语)来表示，并且在OMA-LPPe-WLAN-AP-ProvideCapability中包括的字段或信息元素可以由其他术语(或更一般概念的术语)来表示。
虽然上文描述了步骤S501和S502，但是位置服务器可以获取可由UE支持的定位功能信息。即，如果用于UE可支持的定位的辅助数据是无线电地图，现在将描述UE所执行的用于请求辅助数据的操作，基于辅助数据执行定位，并且根据定位结果来更新辅助数据。
UE可以请求位置服务器为定位来提供辅助数据(S503)。就基于UE和UE辅助定位方法而言，可以做出对于辅助数据的辅助数据请求。更详细地说，在WLAN定位方法中，例如，辅助数据可以是OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData或OMA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap消息。OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData或OMA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap消息的细节如下。
requestedAD字段指定请求的WLAN AP辅助数据。该字段由比特串表示，其中，在比特位置处的值1意味着请求特定辅助数据，并且值0意味着不请求特定辅助数据。下列辅助数据类型被包括在该字段中。在该说明中，描述其中UE将无线电地图字段设置为1的情况。
aplist：强制WLAN AP数据
aplocation：每个WLAN AP的位置
位置可靠性(locationreliability)：WLAN AP位置的可靠性
传输功率(transmit-power)：每个WLAN AP的传输功率
天线增益(antenna-gain)：用于每个WLAN AP的天线增益
覆盖区域(coveragearea)：用于每个WLAN AP的覆盖区域
非服务：关于属于除了服务WLAN AP以外的运营商的WLAN AP的信息(或者如果服务WLAN AP未与PLMN运营商关联或者如果目标设备不由WLAN AP服务情况下关于多个WLAN AP数据集合的信息)
无线电地图(radio-map)：涉及给定区域的无线电地图信息
requestedAPTypes字段列出了请求针对其请求辅助的WLAN AP类型。
radioMapReq：该字段指示由目标UE(即UE)所请求的辅助数据是无线电地图。下列参数之一可以被包括在该字段中。
radioMapUniqueIDReq：在UE先前已经获取了无线电地图ID的情况下请求的无线电地图数据的唯一ID。即，如果特定无线电地图的ID先前由服务提供商或位置服务器给予UE，则在辅助数据中包括的radioMapUniqueIDReq对应于该ID。因此，在无线电地图的第一获取期间，通过将ID包括在辅助数据请求中，可以请求相应的无线电地图。
radioMapReferencePointsReq：无线电地图的参考位置集合(由相对位置表示，例如正交坐标)以及用于该集合的参考位置的唯一ID。该字段存在于当UE了解无线电地图的RP的参考位置以及无线电地图的RP集合时。因此，UE选择一些RP获取用于特定区域的无线电地图。然而，在本发明中将不描述RP的发现和RP的ID。
rangeOfRadioMap：当UE期望基于UE的大致位置做出对于与圆或椭圆相对应的区域的无线电地图数据的请求时，该参数指定关于该圆或椭圆的信息。如果在公共辅助数据请求参数中报告UE的大致位置，则该参数提供表达为具有给定半径的圆或具有给定主轴、给定副轴和偏移角(椭圆的主轴从正北顺时针移动0-179度的角度)的椭圆类型的无线电地图数据的范围。圆或椭圆的中心是UE的报告大致位置。因此，当将rangeOfRadioMap传输给位置服务器时，也传输UE的大致位置。
accessableAP：UE通过这个字段传输关于可接入AP的信息至位置服务器。
radioMapUpdateRequest：当预测由UE计算的UE位置近似于RadioMapData(将在下文描述)中updateRequiredRadioMapReferencePoint所指示的RP时，这个字段提供用于为更新请求所定义的无线电地图数据的唯一ID和由updateRequiredRadioMapReferencePoint所指示的无线电地图的RP索引。可选地，UE可以在这个字段中包括运动方向和速度信息。
同时，上述radioMapUniqueIDReq、radioMapReferencePointsReq、rangeOfRadioMap和radioMapUpdateRequest之一可以被选择性地包括在辅助数据请求或无线电地图请求中。在上述表达之中，“cond”指随后描述的条件被满足的情形，“cond UElocationBasis”仅指定基于当前位置的UE模式的情形，并且“cond radioMapUpdateReq”仅指定其中请求无线电地图更新的情况。因此，当需要无线电地图更新时，radioMapUpdateRequest可以被包括在辅助数据请求/无线电地图请求中。
同时，虽然OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData或OMA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap已经作为辅助数据的示例被给出，并且在OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData或OMA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap中包括的每个字段已经被解释为具有特定名称，但对于辅助数据的请求可以由除了OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData或OMA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap以外的术语(或一般概念的术语)来表示，并且在OMA-LPPe-WLAN-AP-RequestAssistanceData或OMA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap中包括的字段或信息元素可以由其他术语(或更一般概念的术语)来表示。
响应对于辅助数据的请求，UE可以从位置服务器接收辅助数据(S504)。如果辅助数据对应于无线电地图，则服务器可以提供基于请求的信息。例如，无线电地图信息可以是OMA-LPPe-ver2-0-RadioMap，其对应于用于RP的存储RSS模式的集合。例如，OMA-LPPe-ver2-0-RadioMap可以包括下列字段或信息。
radioMapUniqueID：该字段指无线电地图的ID。
radioMapReferencePoint：该字段指定用于在radioMapReferencePoint的无线电地图的所有RP位置的参考位置。如果该字段不存在，在LPPe公共信息中的默认RP来提供默认参考位置。
有效时段(validityPeriod)：该字段被用于指示关于辅助数据何时有效的时间信息。
有效区域(validityArea)：该字段被用于指示其中无线电地图数据有效的地理区域。如果该字段不存在，则有效区域从数据上是显而易见的(例如，本地地图)或者该无线电地图是全球的。
updateRequiredRadioMapReferencePoint：当UE估计其位置与给定无线电地图的特定RP的接近度时，该字段提供无线电地图的特定RP(下文称之为“更新点”)的集合，用于指示UE应该传输协助数据请求，以更新无线电地图。一般而言，更新点指示在无线电地图的所有RP之中待被更新的地点(例如，与另一楼层连接的楼梯、在无线电地图覆盖区域内的走廊边缘等)。更新点由运行长度编码(RLE)表示。如果该字段不存在，则无线电地图不能被更新并且所有区域被覆盖。
作为示例，下列表格示出无线电地图的XY平面，并且行m和列n指示RP。在这种情形下，阴影部分和对应于这些阴影部分的编号指示更新点。基于RLE的更新点可以被表示为1；1；8；1；1；1；4；2；4；2；2；2；1。
firstUpdatePointIndicator：该字段由指示是否以RLE形式的更新点的第一点是用于更新(真)或不更新(假)的点的指示符。
radioMap：该字段提供用于UE所要求的区域的无线电地图。该字段可以作为另外的无线电地图数据被提供，并且该无线电地图数据可以是OMA-LPPe-ver2-0-RadioMapData。该地图数据可以由下列信息组成。
radioMapReferencePointIndex：该字段指示无线电地图的RP的索引。该索引应被设置成以1递增。
radioMapReferencePoints：该字段表示无线电地图的RP位置，其被表示为相对位置。此外，该字段指示来自所有可接入AP的RSS值被测量的位置。
rssValueOfAP：该字段表示来自范围从-127至0的以1dBm为单位的定义无线电地图的RP处可接入AP的RSS值的平均值。来自在定义无线电地图的RP处的可接入AP的RSS值的标准偏差以0.1dBm为单位被选择性地提供，具有从0至255的范围。该字段包括可接入AP的信息。
无线电地图接入点提供从其发射出信号的特定AP的ID以及该AP的另外信息，作为无线电地图数据的部分。例如，无线电地图AP数据可以是OMA-LPPe-ver2-0-RadioMapAPData。在无线电地图数据中定义的无线电地图的RP处捕获信号。该无线电地图AP数据可以包括下列字段。
mac地址(macAddress)：该字段定义能够唯一标识AP的设备或MAC地址的指示符。
相对位置(relative-location)：该字段提供了AP的位置，并且可选地提供相对于RP的该AP的估计位置，用于该数据集合。
位置可靠性(Location-reliability)：该字段提供了AP的可靠性R。AP不改变的概率作为百分比给出。R可以是基于从AP位置最后被位置服务器提供或AP位置被位置服务器验证时的时间开始的时间段或时间间隔上AP位置的历史变化或持续。位置可靠性不同于位置精确性，并且指AP运动到新地点的概率。如果请求或可用，则该字段应被提供。
同时，虽然已经将OMA-LPPe-ver2-0-RadioMap给出为辅助数据的示例，并且在OMA-LPPe-ver2-0-RadioMap中包括的每个字段已经被解释为具有特定名称，该辅助数据可以由除了OMA-LPPe-ver2-0-RadioMap以外的术语(或者更一般概念的术语)表示，并且属于OMA-LPPe-ver2-0-RadioMap的字段或信息元素可以由其他术语(或者更一般概念的术语)表示。
为了缩小辅助数据之中的无线电地图数据的尺寸，可使用下列方案。
-如果UE传输其当前位置、半径信息以及可接入AP的信息至位置服务器，则该位置服务器可以基于在整个无线电地图数据中UE的当前位置(大致位置)、半径信息和关于AP的信息来缩小无线电地图。该半径信息可以基本上由圆或椭圆表示。
-在接收通过用于定位的辅助数据能够从位置服务器提供的所有RP时(这些RP可以被提供给UE用于众包)，UE仅将所有RP之中对其必要的RP传输给位置服务器，并且位置服务器可以利用从UE传输的信息来缩小无线电地图。-在从服务提供商接收基于地理区域划分的辅助数据ID的集合时，UE可以通过直接请求相应的ID，来接收指示所有区域的部分区域的缩小形式的无线电地图。例如，假定位置服务器将可以执行定位的地理区域划分成多个部分。图6示出被分成多个部分的地理区域的示例。假定RM001至RM016组成了完整的地理区域。
在图6中，每个部分被指配ID，并且位置服务器可以在定位之前，提供每个部分的信息给UE。每个部分的信息代表该部分的边缘的位置值。如图6中所示，当每个部分是矩形的时，基于左上和右下的位置值，可以估计相应部分。因此，位置服务器可以提供包括UE的大致位置的部分的无线电地图(以下称为“局部无线电地图”或由UE请求的部分的局部无线电地图给UE。在图6中，RM001至RM016中的每个可以对应于一个局部无线电地图。在基于指纹的定位之前，UE可以了解其大致位置。例如，在通过具有比基于指纹的方案低的精确性的方案(质心或小区ID方案)来识别UE的大致位置后，UE确定其部分，并且将部分信息发送至位置服务器。在这种情形下，UE可以传输对于其必要的部分的ID，并且接收用于相应部分的局部无线电地图。
-UE可以基于由此所驱动的应用中要求的定位精确性，请求位置服务器传输必要的无线电地图。与请求的定位精确性相关的是，通常定位质量(QoP)是指示定位精确性的函数。在移动位置服务(MLS)中，当请求定位使得UE可以确保定位精确性或尽最大努力确保定位精确性时，指示QoP索引。表示定位精确性的方法可以如下文。
如果将定位精确性信息传输给位置服务器，则位置服务器可以通过该定位精确性信息来缩小要传输给UE的地图数据。例如，如果无线电地图的RP以1m的间隔布置时，如果要求10米或更多的定位精确性，则位置服务器可以传输以10m为单位的关于无线电地图的RP的信息。通过该方法，可以缩小无线电地图。
在接收到辅助数据时，UE可以基于辅助数据来计算其位置(S505)。如果辅助数据对应于无线电地图，尤其是对于预定范围的部分的局部无线电地图，UE可以基于局部无线电地图来计算其位置。
局部无线电地图包括在像上文所述的指纹DB的预定范围的部分中布置的多个RP，并且包括在多个RP处测量的包含来自AP的RSS的信息。因此，UE可以在其当前位置处测量来自AP的RSS，并且通过将测量的RSS与在局部无线电地图中包括的信息比较，将具有最小差异值的RP确定为当前位置。
UE可以确定是否辅助数据有效。例如，如果辅助数据是无线电地图数据，则UE可以基于在无线电地图信息中包括的validityPeriod和/或validityArea字段来确定是否辅助数据，即无线电地图信息是有效的。
接下来，UE可以确定是否有必要更新该辅助数据，即局部无线电地图(S506)。
如果从位置服务器接收的辅助数据仅在特定地理部分有中效，并且估计由于UE的运动而不能再利用该辅助数据执行定位，则需要更新辅助数据。例如，当辅助数据是用于预定部分的局部无线电地图时，如果局部无线电地图与另一局部无线电地图相邻或者连接至另一局部无线电地图，则有必要请求更新该局部无线电地图。因此，当位置服务器提供辅助数据时，UE也可以提供关于是否需要更新的信息。
关于是否需要更新的信息对应于结合“updateRequiredRadioMapReferencePoint”描述的上述示例性更新点。利用被用于对上述辅助数据做出请求的“OMA-LPPe-ver2-0-RequestedRadioMap”的“radioMapUpdateRequest”字段，来执行更新请求。如果UE的位置对应于更新点，则UE将用于更新请求的无线电地图的唯一ID和与该更新点相对应的RP的索引传输至服务器。可选地，如上文所述，UE可以将其运动方向和速度信息包括在该字段中。
因此，如果确定需要更新，UE返回S503，以做出更新请求。如果确定不需要更新，UE可以返回步骤S505，以根据定位报告周期来计算其当前位置。
根据本发明的实施例，基于UE的定位方法通过使用局部无线电地图可以显著减少UE应存储的无线电地图信息量，并且基于由位置服务器设置的更新点以及可选地基于UE的运动方向和运动速度，可以有效率地更新使用局部无线电地图的方案中将所必然涉及的无线电地图。
图7示出根据本发明实施例的无线电地图的配置。该无线电地图是其中记录预定区域中的RP和在RP处获取的来自各个AP的RSS值的信息。在图7所示的表中，最左列是指示在无线电地图中布置的所有RP的radioMapReferencePointIndex。第二列是指示每个RP的相对位置(正交坐标)的radioMapReferencePoints。第三至最后列指示其中记录来自无线电地图中各个AP的RSS值的信息。虽然未在图5中示出，例如“radioMapReferencePoint”的RP的参考位置是预定的，并且通过RP的参考位置，可以识别无线电地图或在无线电地图中布置的RP的绝对位置。
根据本发明的另一实施例，提出一种基于UE图像(或图片)识别的定位(基于UE的IRBP)方案。基于UE的IRBP方案基本上与前述基于UE的指纹定位方案类似。指纹定位方案基于指纹DB或在无线电地图的特定RP收集的RSS来执行定位，然而，IRBP方案基于在特定位置处收集的图像DB(在特定位置处观察的形状，诸如景色、景象等)，来执行定位。作为示例，下列过程被执行。
首先，假定在各个RP处收集的各种图像被存储在位置服务器中。用户或UE缩小图像DB，与上述请求并更新指纹DB或无线电地图的方案类似。UE存储图像DB并且利用该图像DB执行定位。这个实施例不同于现有方案，因为RP不存在于图像DB中，UE请求基于空间或平面的图像DB用于缩小，而非RP。当在平面中要被更新的空间通过图像DB被传输到UE时，图像DB更新参考被提供给UE，使得UE根据图像识别定位之后该图像DB是否存在于该空间上，执行定位。通过与前述基于指纹的定位方案类似的过程，执行该方案。
图8是被配置成实现本发明的(多个)实施例的框图。发送设备10和接收设备20分别包括用于传输或接收信息和/或数据、信号、消息等的射频(RF)单元13和14、用于存储与无线通信系统中的通信有关的各种类型信息的存储器12和22、以及操作地连接至诸如RF单元13和23以及存储器12和22的处理器11和21，用于控制组件执行本发明的上述这些实施例中的至少一个。
存储器12和22可以存储用于处理并且控制处理器11和21的程序并且临时存储输入/输出信息。存储器12和22可以被用作缓冲器。
处理器11和21一般提供对于在发送设备10或接收设备20中的各种模块的全面控制。尤其是，处理器11和21可以执行用于执行本发明的各种控制功能。处理器11和21可以被称为控制器、微控制器、微处理器、微计算机等。处理器11和21可以通过硬件、固件、软件或它们的组合来实现。在硬件配置中，处理器11和21可以包括专用集成电路(ASIC)、数据信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等，其可以被配置成执行本发明。在固件或软件配置中，固件或软件可以被配置成包括模块、过程、功能等，其执行本发明的功能更或操作。被配置成实施本发明的固件或软件可以被包括在处理器11和21中，或者可以被存储在存储器12和22中并且由处理器11和21执行。
在本发明的实施例中，UE或位置服务器可以作为其中安置或安装UE或位置服务器的设备操作，即，作为发送设备10或接收设备20。
作为上述接收设备或发送设备的UE或位置服务器的特定结构可以被实现，以便应用上文结合附图独立描述的本发明的各个实施例，或者同时应用本发明的两个或更多个实施例。
如上文所述，已经对本发明的优选实施例进行了详细描述，以使得本领域的技术人员能够实施并实践本发明。虽然已经结合示例性实施例描述了本发明，但本领域的技术人员将理解的是，在不脱离所附的权利要求所描述的本发明的精神或范围的条件下，可以对本发明做出各种变更和修改。因此，本发明不应限于此处所描述的特定实施例，而应被赋予与此处公开的原理和创新特征相一致的最广泛的范围。
[工业应用性]
本发明的实施例可应用于无线移动通信系统的UE、服务器或其他设备。

Claims (13)

1.一种用于在无线通信系统中计算终端的位置的方法，所述方法由所述终端执行，并且包括：
将对用于计算所述终端的位置的辅助数据的请求发送至位置服务器；
从所述位置服务器接收所述辅助数据；以及
利用所述辅助数据来计算所述终端的位置，
其中，所述辅助数据包括无线电地图信息，所述无线电地图信息包括从在预定范围的区域内的多个参考点收集的来自每个接入点的接收信号强度(RSS)值，
所述无线电地图信息包括关于在其处需要更新无线电地图的参考点(以下称为“更新点”)的信息，以及
所述方法进一步包括基于所计算的终端的位置和关于所述更新点的信息来确定是否需要更新所述辅助数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线电地图信息包括：
无线电地图的标识符、所述无线电地图的参考位置、在所述无线电地图中布置的多个参考点的索引以及所述参考点的位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线电地图信息包括：
所述无线电地图信息的有效时间信息和所述无线电地图信息的有效地理区域信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定是否需要更新所述辅助数据包括：
确定所计算的终端位置是否对应于所述更新点。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
在确定需要更新所述辅助数据时，将无线电地图的更新请求发送至所述位置服务器，
其中，所述无线电地图的更新请求包括所述无线电地图的标识符和所述更新点的索引。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述无线电地图的更新请求进一步包括关于所述终端的运动方向和运动速度的信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RSS值包括RSS值的平均值和RSS值的标准偏差。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述辅助数据的请求包括：
当特定无线电地图的标识符被指配给所述终端时的所述特定无线电地图的标识符。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述辅助数据的请求包括：
由所述终端请求的无线电地图的参考位置和所述参考位置的标识符。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述辅助数据的请求包括：
基于所述终端的适当位置来指示由所述终端所请求的无线电地图的地理范围的信息。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述辅助数据的请求包括：
关于由所述终端可接入的一个或多个接入点的信息。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述辅助数据计算所述终端位置包括：
从在所述终端的当前位置处的一个或多个接入点收集RSS值，将所收集的RSS值与所述无线电地图的RSS值比较，以及将在所收集的RSS值和所述无线电地图的RSS值之间具有最小差异或最相似模式的参考点确定为所述UE的位置。
13.一种用于在无线通信系统中计算终端位置的终端，所述终端包括：
射频(RF)单元；以及
处理器，所述处理器被配置成控制所述RF单元，
其中，所述处理器将对用于计算所述终端的位置的辅助数据的请求发送至位置服务器，从所述位置服务器接收所述辅助数据，以及利用所述辅助数据来计算所述终端的位置，
其中，所述辅助数据包括无线电地图信息，所述无线电地图信息包括从在预定范围的区域内的多个参考点收集的来自每个接入点的接收信号强度(RSS)值，
所述无线电地图信息包括关于在其处需要更新无线电地图的参考点(以下称为“更新点”)的信息，以及
所述处理器基于所计算的终端的位置和关于所述更新点的信息来确定是否需要更新所述辅助数据。
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