CN106664677A - 定位方法、装置以及通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种定位方法、装置以及通信系统，其中，所述方法包括：第一通信设备向第二通信设备发送触发命令，触发所述第二通信设备发送定位信号，其中，所述第一通信设备或所述第二通信设备为已知位置的节点；所述第一通信设备根据配置的定位信号使用的资源检测接收所述定位信号；所述第一通信设备根据所述定位信号估计从所述第一通信设备到所述第二通信设备之间的距离或者信号传播时间。通过本发明实施例，利用某些已知准确位置的低功率节点(包括用户设备或者基站)，可以对某些用户提供定位服务，提高了定位精度。

Description

定位方法、 装置以及通信系统 技术领域
本发明涉及通信领域， 特别涉及一种定位方法、 装置以及通信系统。 背景技术
点对点 （P2P， Peer-to-Peer) 通信或者设备到设备 （D2D， Device-to-Device ) 的 接近服务（proximity service)是一种用户设备间更加直接的交互和通信形式。如果没 有网络侧基础设施的支持， 那么 D2D 通信与 ad hoc网络中的通信类似。 如果有网络 侧基础设施的支持， 例如将 D2D整合到蜂窝通信网络中， 那么至少会带来如下的好 处和应用：
D2D 发现可以服务于相邻设备的应用， 邻近用户 （UE， User Equipment) 的这 种特性可以服务于多种商业应用层面和公共安全领域；
D2D 通信可以服务于公共安全领域所需的即时通信需求， 也可以前瞻的提供与 商业需求相关的服务， 例如社交网络， 智能家居等等；
D2D 通信可以使得当相邻用户有通信需求时使用， 采用这种通信方式能够增加 系统吞吐量， 降低用户的功耗， 从 eNodeB侧进行业务卸载 （traffic offloading); 采用 D2D作为中继 （relay) 的技术， 可以增强小区覆盖。
另一方面， 定位技术自从 UTRA ( Universal Telecommunication Radio Access， 通 用电信无线接入） 的 Release-99版本和 E-UTRA ( Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access, 进化的 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System, 通用移动电信 系统） 陆地无线接入） 的 Release-9 版本以来， 就作为一项关键技术被 3GPP ( 3rd Generation Partnership Project , 第三代合作伙伴计划） 标准化， 例如 A-GNSS (Assisted-Global Navigation Satellite System, 辅助的全球导航卫星系统）， OTDOA (Observed Time Difference of Arrival, 可观察到达时间差分）， E-CID ( Enhanced-Cell Identity, 增强小区标识）， UTDOA (Uplink Time Difference of Arrival, 上行链路到达 时间差分）。 目前美国联邦通信委员会对增强的 911能力的研究主要针对于建筑物楼 宇内部的定位。
当前，用户的定位是大多数运营商都提供的一种服务，通过基站对用户的位置进 行估计， 得到一定精准度的坐标信息。 然而， 因为一些客观条件的限制， 例如信号带 宽、 分辨率、 协同基站之前的同步误差、 信道条件等， 单纯使用基站进行定位， 其定 位精度很有限， 而且有的应用场景下定位性能不能令人满意， 比方说室内应用场景。
应该注意， 上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、 完整的说明， 并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发 明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。 发明内容
本发明实施例提供一种定位方法、 装置以及通信系统， 以提高定位精度。
根据本发明实施例的第一方面， 提供了一种定位方法， 其中， 所述方法包括： 第 一通信设备向第二通信设备发送触发命令，触发所述第二通信设备发送定位信号，其 中， 所述第一通信设备或所述第二通信设备为已知位置的节点； 所述第一通信设备根 据配置的定位信号使用的资源检测接收所述定位信号；所述第一通信设备根据所述定 位信号估计从所述第一通信设备到所述第二通信设备之间的距离或者信号传播时间。
根据本发明实施例的第二方面， 提供了一种定位方法， 其中， 所述方法包括： 第 二通信设备接收第一通信设备发送的触发命令； 所述第二通信设备根据所述触发命 令， 在配置的定位信号所使用的资源上发送定位信号， 以便所述第一通信设备据此估 计从所述第一通信设备到所述第二通信设备之间的距离或者信号传播时间。
根据本发明实施例的第三方面， 提供了一种定位方法， 其中， 所述方法包括： 接 收第一通信设备或第二通信设备发送的定位请求；根据所述定位请求配置定位信号使 用的资源； 将所述定位信号使用的资源通过配置信息发送出去。
根据本发明实施例的第四方面，提供了一种定位装置， 该定位装置应用于第一通 信设备， 其中， 所述装置包括： 触发单元， 其向第二通信设备发送触发命令， 触发所 述第二通信设备发送定位信号，其中，所述第一通信设备或所述第二通信设备为已知 位置的节点； 检测单元， 其根据配置的定位信号使用的资源检测接收所述定位信号； 估计单元，其根据所述定位信号估计从所述第一通信设备到所述第二通信设备之间的 距离或者信号传播时间。
根据本发明实施例的第五方面，提供了一种定位装置， 该定位装置应用于第二通 信设备，其中，所述装置包括：第一接收单元，其接收第一通信设备发送的触发命令; 第一发送单元，其根据所述触发命令，在配置的定位信号所使用的资源上发送定位信 号，以便所述第一通信设备据此估计从所述第一通信设备到所述第二通信设备之间的 距离或者信号传播时间。
根据本发明实施例的第六方面， 提供了一种定位装置， 该装置包括： 第一接收单 元， 其接收第一通信设备或第二通信设备发送的定位请求； 配置单元， 其根据所述定 位请求配置定位信号使用的资源； 发送单元，其将所述定位信号使用的资源通过配置 信息发送出去。
根据本发明实施例的第七方面， 提供了一种通信设备， 其中， 所述通信设备包括 前述第四方面或前述第五方面或前述第六方面所述的定位装置。
根据本发明实施例的第八方面， 提供了一种通信系统， 其中， 所述通信系统包括 第一通信设备和第二通信设备， 可选的， 还可以包括第三通信设备。 其中， 所述第一 通信设备可以包括前述第四方面所述的定位装置，所述第二通信设备可以包括前述第 五方面所述的定位装置， 前述第三通信设备可以包括前述第六方面所述的定位装置。
本发明实施例的有益效果在于： 通过本发明实施例的方法、装置和系统， 提高了 定位精度。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原 理可以被采用的方式。应该理解， 本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在 所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和 /或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多 个其它实施方式中使用， 与其它实施方式中的特征相组合， 或替代其它实施方式中的 特征。
应该强调， 术语"包括 /包含"在本文使用时指特征、 整件、 步骤或组件的存在， 但并不排除一个或更多个其它特征、 整件、 步骤或组件的存在或附加。 附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部 分， 用于例示本发明的实施方式， 并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见 地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 在附图中： 图 1是本发明实施例的一个实施方式的定位方法的流程图；
图 2是本发明实施例的另一个实施方式的定位方法的流程图；
图 3是本发明实施例的再一个实施方式的定位方法的流程图；
图 4是本发明实施例的一个定位场景的示意图；
图 5是本发明实施例的另一个定位场景的示意图；
图 6是本发明实施例的一个实施方式的定位装置的组成示意图；
图 7是本发明实施例的另一个实施方式的定位装置的组成示意图；
图 8是本发明实施例的再一个实施方式的定位装置的组成示意图；
图 9是本发明实施例的通信设备的一个实施方式的组成示意图；
图 10是本发明实施例的通信设备的另一个实施方式的组成示意图；
图 11是本发明实施例的通信系统的结构示意图。 具体实施方式
参照附图， 通过下面的说明书， 本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明 书和附图中， 具体公开了本发明的特定实施方式， 其表明了其中可以采用本发明的原 则的部分实施方式， 应了解的是， 本发明不限于所描述的实施方式， 相反， 本发明包 括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。下面结合附图对本发明 的各种实施方式进行说明。 这些实施方式只是示例性的， 不是对本发明的限制。
本发明实施例提供了一种定位方法、装置以及通信系统， 旨在利用某些已知准确 位置的低功率节点 （包括用户设备或者基站）， 对某些用户提供定位服务。 以下结合 附图对本实施例的方法、 装置和系统进行详细说明。
实施例 1
本发明实施例提供了一种定位方法， 图 1是该方法的流程图， 请参照图 1， 该方 法包括：
步骤 101 : 第一通信设备向第二通信设备发送触发命令， 触发所述第二通信设备 发送定位信号， 其中， 所述第一通信设备或所述第二通信设备为已知位置的节点； 步骤 102 : 所述第一通信设备根据配置的定位信号使用的资源检测接收所述定位 信号；
步骤 103 : 所述第一通信设备根据所述定位信号估计从所述第一通信设备到所述 第二通信设备之间的距离或者信号传播时间。
在一个实施方式中， 第一通信设备是已知位置的节点，第二通信设备是待定位节 点，则该第一通信设备通过本实施例的方法确定其到第二通信设备的距离或者信号传 播时间， 也称为往返时间 （round-trip time) , 由此定位该第二通信设备的位置。 在另 一个实施方式中， 第一通信设备是待定位节点， 第二通信设备是已知位置的节点， 则 该第一通信设备通过本实施例的方法，利用该第二通信设备提供的定位信号确定其到 第二通信设备的距离或者信号传播时间， 由此定位自己的位置。
在步骤 101中，该触发命令可以是用于指示该第一通信设备的定位能力的指示信 息， 例如测量往返时间 （round-trip time) 的能力， 或者测量距离的能力， 等等， 但本 实施例并不以此作为限制。 并且， 该触发命令可以通过 D2D通信的同步信道、 数据 信道、 控制信道或者同步信号发送， 但本实施例并不以此作为限制。 其中， 第二通信 设备根据接收到的该触发命令， 可以在定位信号使用的资源上发送该定位信号。对于 定位信号使用的资源将在以下进行说明。
在步骤 102中，第一通信设备可以通过向该第二通信设备或第三通信设备发送定 位请求来请求该第二通信设备或该第三通信设备为其配置定位信号使用的资源，也可 以通过为该第二通信设备配置定位信号使用的资源来获得该定位信号使用的资源，还 可以通过接收广播信号来获得定位信号使用的资源， 具体将在以下进行说明。
在本实施例的一个实施方式中， 当第一通信设备为待定位节点，第二通信设备为 已知位置节点时， 该第一通信设备还可以向该第二通信设备或其它通信设备（在本实 施例中称为第三通信设备）发送定位请求， 以请求该第二通信设备或该第三通信设备 为其配置发送或接收定位信号所使用的资源。该第二通信设备或该第三通信设备在接 到该定位请求后， 可以根据资源使用情况和 /或其它策略为该第一通信设备或者为有 定位需求的通信设备配置定位信号所使用的资源。
其中， 当该第二通信设备或该第三通信设备配置了定位信号所使用的资源后，会 发送配置信息，将该定位信号所使用的资源发送下来， 则该第一通信设备还可以接收 该第二通信设备或该第三通信设备发送的配置信息，该配置信息包含该第二通信设备 或该第三通信设备配置的定位信号所使用的资源。
其中， 该第二通信设备和该第三通信设备可以是已知准确位置的用户设备， 也可 以是已知准确位置的基站， 本实施例并不以此作为限制。其中， 配置方法与下述的第 一通信设备配置定位信号所使用的资源类似， 具体将在以下进行说明。
在本实施例的另一个实施方式中， 当第一通信设备为已知位置节点， 第二通信设 备为待定位节点时， 如前所述， 作为待定位节点的第二通信设备有可能向作为已知位 置的节点的第一通信设备发送定位请求，则该第一通信设备还可以接收该第二通信设 备发送的定位请求，根据该定位请求配置定位信号使用的资源， 并将其配置的所述定 位信号使用的资源通过配置信息发送出去。
其中， 该第一通信设备可以是已知准确位置的用户设备， 也可以是已知准确位置 的基站。
其中，该第一通信设备可以通过 D2D通信的同步信道和 /或控制信道和 /或数据信 道 （包括调度分配 scheduling assignment) 配置该定位信号使用的资源， 也可以通过 蜂窝网的系统信息或者专用信令配置该定位信号使用的资源，本实施例并不以此作为 限制。
当该第一通信设备通过蜂窝网的系统信息配置该定位信号使用的资源时，其是通 过广播的方式发送该配置信息，针对的是其覆盖范围内的所有参与定位功能和流程的 节点， 包括已知位置的节点以及未知位置的节点， 如前所述的第二通信设备、第三通 信设备，进一步的还可能包括其它通信设备，接收到该配置信息的节点可以据此确定 各自收发定位信号时所使用的资源， 也即在什么时间、 什么频域资源上、 使用哪些序 列来发送或接收定位信号。
当该第一通信设备通过蜂窝网的专用信令或者 D2D通信的同步信道和 /或控制信 道和 /或数据信道配置该定位信号使用的资源时， 针对的是发送定位请求的节点， 如 前所述的第二通信设备，则接收到该配置信息的节点可以据此确定其收发定位信号所 使用的资源， 也即在什么时间、什么频域资源上、 使用哪些序列来发送或接收定位信 号。
在本实施例中， 定位信号使用的资源， 如前所述， 可以包括带宽、 频域位置、 时 域位置、 符号长度、 以及序列长度等， 可选的， 定位信号使用的资源也可以是用于指 示时频资源序号和序列序号的标识 （ signatures
例如， 配置信息为 "Distance measurement format #0"， 其指示了带宽为 10MHz， 符号长度为 3 (3个 SC-FDMA符号或 OFDM符号）， 一些一定长度的序列。 这里的 序列可以是 Zadoff-Chu序列， 但不以此作为限制。 该配置适用于远距离的定位， 对 发射和检测距离有要求的场景。
再例如，配置信息为" Distance measurement format #1 "，其指示了带宽为 20MHz， 符号长度为 2 (2个 SC-FDMA符号或者 OFDM符号）， 一些一定长度的序列。 这里 的序列可以是 Zadoff-Chu序列， 但不以此作为限制。 该配置适用于稍近距离的定位， 对发射和检测距离要求略低， 但是对精度和分辨率要求高的场景。
其中， 作为替代方案， 该配置信息可以通过前述 signature来指示， 该 signature 指示了时频资源序号和序列序号， 由此可以唯一确定一个用户设备， 也即， 不同用户 设备之间通过 signature来相互正交， 以减小相互之间的干扰。
其中，对于分辨率和精度要求比较高的场景， 该第一通信设备可以配置高带宽的 定位信号所使用的资源，例如使用 10MHz甚至是 20MHz的带宽，用户设备之间可以 通过 TDM和 /或 CDM的复用方式来区分。
在本实施例中， 该定位信号可以是距离测量信号、 距离测量序列、 定位前导码等 用于定位或者测距的参考符号或者序列等。 该定位信号可以在现有的 D2D通信系统 中引入， 也可以复用现有的 D2D信号， 例如同步信号。 不同用户之间的定位信号可 以是码分复用， 时分复用， 或者是频分复用。 并且， 该定位信号的符号长度可以由希 望被支持的定位测距距离来决定， 或者进一步由其它因素决定。 例如， 在 D2D应用 场景中， 如果希望被支持的定位测距距离的范围是 5公里，那么为了避免出现距离估 计模糊的情况， 信号长度要满足：
Tseq >= 5*2* 103/(3* 108) + 16.67* lO = 50.005us
考虑到满足较低的漏检概率和误检概率的要求， 序列长度可以为 60〜80us。 而 为了对抗多径时延， 和设置足够的 GT ( Guard Time, 保护时间） 间隔 （Duration)、 吸收最大的往返延迟（round-trip delay)和时延扩展（delay spread) , CP ( Cyclic Prefix, 循环前缀）和 GT加起来的时间需要大约 2 *(10000/(3 * 10 + 16.67* 10— 6 = 83.34us。所 以序列本身需要至少占用一个 SC-FDMA或者 OFDM符号，加上 CP和 GT总共需要 大约两个 SC-FDMA或者 OFDM符号。
在本实施例的再一个实施方式中，该第一通信设备接收该第二通信设备或第三通 信设备发送的配置信息，该配置信息包括该第二通信设备或该第三通信设备配置的定 位信号使用的资源。
其中，如前所述，定位信号使用的资源有可能通过广播信令配置，也即广播发送， 则本实施例的第一通信设备无需通过发送定位请求来获得定位信号使用的资源，也无 需通过接收其它通信设备发送的定位请求来配置定位信号使用的资源，而是直接接收 到通过广播信令配置的定位信号使用的资源。
在本实施例中，该第一通信设备还可以向第二通信设备或者第三通信设备发送用 于指示该第一通信设备的定位能力的指示信息，例如是否具有测量往返时间的能力和 /或是否具有测量距离的能力， 等等， 以辅助第二通信设备或者第三通信设备进行资 源分配和定位功能的应用。在一个实施方式中， 如前所述， 上述指示信息可以作为前 述触发命令， 来触发第二通信设备发送定位信号。
在本实施例中， 上述定位请求、 上述配置信息、 上述触发命令、 以及上述指示信 息可以通过 PD2DSCH (Physical Device-to-Device Synchronization Channel,物理 D2D 同步信道） 承载， 也可以通过发现消息 （discovery message) 承载， 本实施例并不以 此作为限制。
在步骤 103中，第一通信设备根据接收到的定位信号可以估计从该第一通信设备 到该第二通信设备之间的距离或者信号传播时间， 其中， 第二通信设备可以是一个， 也可以是多个，根据具体实施情况而定，例如，当第二通信设备是已知位置的节点时， 该第二通信设备可以有多个，则第一通信设备根据多个第二通信设备上报的多个结果 (定位信号）估计从第一通信设备到第二通信设备的距离或者信号传播时间。再例如， 当第二通信设备是待定位节点时， 该第二通信设备可以有一个， 则第一通信设备根据 该第二通信设备上报的定位信号估计从该第一通信设备到该第二通信设备的距离或 者信号传播时间。
在本实施例中，该第一通信设备可以根据估计出的距离或者信号传播时间计算待 定位节点（该第一通信设备或该第二通信设备）的位置， 也可以将估计出的距离或者 信号传播时间发送给中心融合节点，例如某个终端或者基站， 由该中心融合节点计算 待定位节点 （该第一通信设备或该第二通信设备） 的位置。
通过本实施例的方法，利用某些已知准确位置的低功率节点（包括用户设备或者 基站）， 可以对某些用户提供定位服务， 提高了定位精度。
实施例 2
本发明实施例还提供了一种定位方法，该方法是与实施例 1的方法对应的第二通 信设备侧的处理， 其中， 与实施例 1相同的内容不再重复说明。 图 2是该方法的流程 图， 请参照图 2， 该方法包括：
步骤 201 : 第二通信设备接收第一通信设备发送的触发命令；
步骤 202: 所述第二通信设备根据所述触发命令， 在配置的定位信号所使用的资 源上发送定位信号，以便所述第一通信设备据此估计从所述第一通信设备到所述第二 通信设备之间的距离或者信号传播时间。
在步骤 201中， 如实施例 1所述， 该触发命令可以是用于指示第一通信设备的定 位能力的指示信息， 例如测量往返时间的能力或测量距离的能力等。并且， 该第二通 信设备可以是已知位置的节点，例如用户设备或者基站等， 该第二通信设备也可以是 待定位节点， 例如用户设备或者基站等。
在步骤 202中，根据该触发命令，第二通信设备可以在配置的定位信号所使用的 资源上发送定位信号。
其中， 该第二通信设备可以遵循同步源的定时或者使用 TA=0的定时发送该定位 信号， 但本实施例并不以此作为限制。
其中， 如实施例 1所述， 该第二通信设备可以通过向该第一通信设备或第三通信 设备发送定位请求来请求该第一通信设备或该第三通信设备为其配置定位信号使用 的资源，也可以通过为该第一通信设备配置定位信号使用的资源来获得该定位信号使 用的资源，还可以通过接收第一通信设备或第三通信设备广播发送的配置信息来获得 定位信号使用的资源， 具体与实施例 1类似， 在此不再重复说明。
在本实施例中， 如实施例 1所述， 该定位信号使用的资源可以包含带宽、频域位 置、 时域位置、 符号长度、 序列长度， 该定位信号使用的资源也可以是用于指示时频 资源序号和序列序号的标识等。
通过本实施例的方法，利用某些已知准确位置的低功率节点（包括用户设备或者 基站）， 可以对某些用户提供定位服务， 提高了定位精度。
实施例 3
本发明实施例还提供了一种定位方法，该方法是与实施例 1和实施例 2对应的第 三通信设备侧的处理， 其中， 与实施例 1和实施例 2相同的内容不再重复说明。 图 3 是该方法的流程图， 请参照图 3， 该方法包括：
步骤 301 : 接收第一通信设备或第二通信设备发送的定位请求；
步骤 302: 根据所述定位请求配置定位信号使用的资源； 步骤 303 : 将所述定位信号使用的资源通过配置信息发送出去。
在本实施例中， 该第三通信设备可以是蜂窝网的基站， 也可以是与第一通信设备 或第二通信设备进行 D2D通信的节点， 其可以接收该第一通信设备或该第二通信设 备发送的定位请求， 并根据该定位请求配置定位信号使用的资源。对于配置定位信号 使用的资源的方法已经在实施例 1中做了详细说明，其内容被合并于此， 在此不再赘 述。
在本实施例中，该第三通信设备还可以接收从该第一通信设备到该第二通信设备 之间的距离或者信号传播时间， 并根据该距离或者信号传播时间计算待定位节点（该 第一通信设备或该第二通信设备） 的位置。
在本实施例中，该第三通信设备还可以接收该第一通信设备或该第二通信设备发 送的该第一通信设备或该第二通信设备的位置， 由此可以了解各个设备的位置。
在本实施例中， 该定位信号使用的资源可以包含带宽、 频域位置、 时域位置、 符 号长度、序列长度， 该定位信号使用的资源也可以是用于指示时频资源序号和序列序 号的标识等， 具体详见实施例 1的说明。
通过本实施例的方法，利用某些已知准确位置的低功率节点（包括用户设备或者 基站）， 可以对某些用户提供定位服务， 提高了定位精度。
为了使本发明实施例 1-3的方法更加清楚易懂， 以下结合具体的场景， 对本实施 例的上述方法进行说明。
图 4是本实施例的一个实施方式的定位过程示意图， 如图 4所示，在该实施方式 中， 第一通信设备为已知位置的节点， 记为锚节点（anchor node) #1， 锚节点（anchor node) #2， 和锚节点 （anchor node) #3， 第二通信设备为待定位节点， 记为目标节点 (target node) , 中心融合节点为基站 （eNB ) 或者中心用户设备 （Central UE)。
在本实施方式中， anchor node#l-3为已知位置 （精确坐标） 节点， target node为 待定位节点。 anchor node#l-3为 target node提供同步参考， 并触发 target node发送定 位信号， 多个 anchor node接收定位信号然后估计出往返时间， 从而估计出距离， 然 后可以自己进行数据处理融合， 得到 target node的精确坐标； 也可以将测量结果上报 至中心融合节点， 由中心融合节点进行精确的位置估计。
其中， 定位信号使用的资源可以由 target node 向 anchor node#l-3 或者 eNB/ Central UE发送定位请求， 该 anchor node#l-3或者 eNB/ Central UE据 jt匕为该 target node配置获得， 如果是 anchor node#l-3配置该资源， 则该 anchor node#l-3可以通过 D2D通信的同步信道 /控制信道 /数据信道配置该资源，则该 anchor node#l-3和该 target node可以由此确定该资源； 如果是 eNB/ Central UE配置该资源， 贝 U eNB/ Central UE 可能通过系统信息配置， 也可能通过专用信令配置， 如果是通过系统信息配置， 则 anchor node#l-3和该 target node可以通过接收广播的系统信息获得该资源，如果是通 过专用信令配置， 则该 eNB/ Central UE除了通过专用信令向发送定位请求的 target node发送配置的资源以外， 还通过专用信令向已知位置的节点例如 anchor node#l-3 发送配置的资源， 由此该 anchor node#l-3和该 target node都可以通过专用信令获得 配置的该资源。
其中，触发 target node发送定位信号的触发命令可以通过 D2D通信的同步信道、 数据信道、 控制信道， 或者同步信号发送， 该触发命令可以是能力指示字段， 也可以 是其它字段。
其中， 关于该定位信号使用的资源和该定位信号的配置和定义已经在实施例 1 中做了详细说明， 此处不再赘述。
图 5是本实施例的另外一个实施方式的定位过程示意图， 如图 5所示，在该实施 方式中， 第一通信设备为待定位节点， 记为目标节点 （target node) , 第二通信设备为 已知位置的节点， 记为锚节点 ( anchor node) #1 , 锚节点 ( anchor node) #2， 和锚节 点 （anchor node) #3， 中心融合节点为基站（eNB )或者中心用户设备（ Central UE)。
如图 5所示， anchor node为已知位置（精确坐标）节点， target node为待定位节 点。 target node为 anchor node提供同步 reference, 并角虫发 anchor node发送定位信号。 target node接收多个 anchor node发送的定位信号， 然后估计出 round-trip time, 从而 估计出距离， 然后可以自己进行数据处理融合， 得到 target node的精确坐标； 也可以 将测量结果上报至中心融合节点， 由中心融合节点进行精确的位置估计。
其中， 关于该定位信号使用的资源和该定位信号的配置和定义已经在实施例 1 中做了详细说明， 此处不再赘述。
实施例 4
本发明实施例提供了一种定位装置， 该装置可以应用于通信设备， 在本实施例中 称为第一通信设备， 该第一通信设备可以是基站也可以是用户设备，其可能是已知位 置节点， 也可能是待定位节点， 由于该定位装置解决问题的原理与实施例 1的方法类 似，因此其具体的实施可以参照实施例 1的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。 图 6是该定位装置的组成示意图， 如图 6所示， 该定位装置 600包括： 触发单元 601、 检测单元 602和估计单元 603。
在本实施例中，触发单元 601向第二通信设备发送触发命令，触发该第二通信设 备发送定位信号。其中， 如果该第一通信设备为已知位置节点， 则该第二通信设备为 待定位节点，如果该第一通信设备为待定位节点，则该第二通信设备为已知位置节点。 其中， 该触发命令可以是用于指示所述第一通信设备的定位能力的指示信息。 并且， 该触发命令可以通过 D2D通信的同步信道、 控制信道、 数据信道或者同步信号来发 送。
在本实施例中，检测单元 602根据配置的定位信号使用的资源检测接收该定位信 号。其中， 第二通信设备会在配置的定位信号使用的资源上发送定位信号， 则该检测 单元 602可以在配置的定位信号使用的资源上检测接收该定位信号。其中， 该定位信 号使用的资源可以包含带宽、 频域位置、 时域位置、 符号长度、 序列长度， 也可以是 用于指示时频资源序号和序列序号的标识。
在本实施例中，估计单元 603根据该定位信号估计从该第一通信设备到该第二通 信设备之间的距离或者信号传播时间。其中， 收到定位信号后， 该估计单元 603即可 估计从该第一通信设备到该第二通信设备的距离或者信号传播时间，其中，估计的方 法可以参考现有技术， 在此不再赘述。
在本实施例的一个实施方式中， 该装置还包括计算单元 604， 其可以根据估计单 元 603 估计出的距离或者信号传播时间计算该第一通信设备或该第二通信设备的位 置。
在本实施例的另一个实施方式中， 该装置还包括上报单元 605， 其可以将估计单 元 603估计出的距离或者信号传播时间发送给中心融合节点，由该中心融合节点计算 该第一通信设备或该第二通信设备的位置。
在本实施例的一个实施方式中， 该装置还包括第一接收单元 606， 其接收该第二 通信设备或第三通信设备发送的配置信息，该配置信息包括该第二通信设备或该第三 通信设备配置的定位信号使用的资源。
在本实施例的一个实施方式中，该装置还包括第一发送单元 607和第二接收单元 608， 其中， 如果该第一通信设备为待定位节点， 该第二通信设备为已知位置节点， 则该第一发送单元 607向该第二通信设备或第三通信设备发送定位请求；该第二接收 单元 608接收该第二通信设备或该第三通信设备发送的配置信息，该配置信息包含该 第二通信设备或该第三通信设备配置的定位信号使用的资源。
在本实施例的一个实施方式中，该装置还包括配置单元 609和第二发送单元 610， 其中， 如果该第一通信设备为已知位置节点， 该第二通信设备为待定位节点， 则该配 置单元 609接收该第二通信设备发送的定位请求，根据该定位请求配置定位信号使用 的资源；该第二发送单元 610将其配置的所述定位信号使用的资源通过配置信息发送 出去。
在本实施例的一个实施方式中， 该装置还可以包括第三发送单元 611， 其可以向 第二通信设备或者第三通信设备发送用于指示该第一通信设备的定位能力的指示信 白 通过本实施例的装置，利用某些已知准确位置的低功率节点（包括用户设备或者 基站）， 可以对某些用户提供定位服务， 提高了定位精度。
实施例 5
本发明实施例提供了一种定位装置， 该装置可以应用于通信设备， 在本实施例中 称为第二通信设备， 该第二通信设备可以是基站也可以是用户设备， 由于该定位装置 解决问题的原理与实施例 2的方法类似，因此其具体的实施可以参照实施例 2的方法 的实施， 内容相同之处不再重复数目。
图 7是该装置的组成示意图， 如图 7所示， 该装置 700包括： 第一接收单元 701 和第一发送单元 702， 其中，
第一接收单元 701接收第一通信设备发送的触发命令。其中， 如前所述， 该触发 命令可以是用于指示所述第一通信设备的定位能力的指示信息。并且， 该触发命令可 以通过 D2D通信的同步信道、 数据信道、 控制信道或同步信号来发送。
第一发送单元 702根据第一接收单元 701接收到的触发命令，在配置的定位信号 所使用的资源上发送定位信号，以便所述第一通信设备据此估计从所述第一通信设备 到所述第二通信设备之间的距离或者信号传播时间。其中， 该第一发送单元 702可以 遵循同步源的定时或者使用 TA=0的定时发送该定位信号。
在本实施例的一个实施方式中， 该装置还包括第二接收单元 703， 其接收该第一 通信设备或第三通信设备发送的配置信息，该配置信息包括该第一通信设备或该第三 通信设备配置的定位信号使用的资源。
在本实施例的另一个实施方式中，该装置还包括第二发送单元 704和第三接收单 元 705， 其中， 在第一通信设备为已知位置节点， 第二通信设备为待定位节点时， 该 第二发送单元 704 向第一通信设备或第三通信设备发送定位请求； 该第三接收单元 705接收该第一通信设备或该第三通信设备发送的配置信息， 该配置信息包含该第一 通信设备或该第三通信设备配置的定位信号使用的资源。
在本实施例的再一个实施方式中， 该装置还包括配置单元 706 和第三发送单元 707， 其中， 在该第一通信设备为待定位节点， 该第二通信设备为已知位置节点时， 该配置单元 706接收该第一通信设备发送的定位请求，根据该定位请求配置定位信号 使用的资源；该第三发送单元 707将该配置单元 706配置的定位信号使用的资源通过 配置信息发送出去。
其中， 该定位信号所使用的资源的配置方式和定义已在实施例 1 中做了详细说 明， 此处不再赘述。
通过本实施例的装置，利用某些已知准确位置的低功率节点（包括用户设备或者 基站）， 可以对某些用户提供定位服务， 提高了定位精度。
实施例 6
本发明实施例提供了一种定位装置， 该装置可以应用于通信设备， 在本实施例中 称为第三通信设备， 该第三通信设备可以是基站也可以是用户设备， 由于该定位装置 解决问题的原理与实施例 3的方法类似，因此其具体的实施可以参照实施例 3的方法 的实施， 内容相同之处不再重复数目。
图 8是该装置的组成示意图，如图 8所示，该装置 800包括：第一接收单元 801、 配置单元 802和发送单元 803， 其中，
第一接收单元 801接收第一通信设备或第二通信设备发送的定位请求。
配置单元 802根据该定位请求配置定位信号使用的资源。
发送单元 803将该定位信号使用的资源通过配置信息发送出去。
在本实施例的一个实施方式中，该装置还包括第二接收单元 804和计算单元 805， 其中，第二接收单元 804接收从该第一通信设备到该第二通信设备之间的距离或者信 号传播时间， 可能是第一通信设备发送的， 也可能是第二通信设备发送的。计算单元 805根据该距离或者信号传播时间计算待定位节点（该第一通信设备或该第二通信设 备） 的位置。
在本实施例的一个实施方式中， 该装置还包括第三接收单元 806， 其接收该第一 通信设备或该第二通信设备发送的待定位节点 （该第一通信设备或该第二通信设备） 的位置。
在本实施例的一个实施方式中， 该装置还可以包括第四接收单元 807， 其接收该 第一通信设备或该第二通信设备发送能力指示字段，以便配置单元 802参考该能力指 示字段指示的能力配置上述资源， 或者参考该能力指示字段指示的能力进行定位。
在本实施例中，定位信号所使用的资源的配置方式和定义已经在实施例 1中做了 详细说明， 此处不再赘述。
通过本实施例的装置，利用某些已知准确位置的低功率节点（包括用户设备或者 基站）， 可以对某些用户提供定位服务， 提高了定位精度。
实施例 7
本发明实施例还提供了一种通信设备，其中， 该通信设备包括实施例 4或实施例 5或实施例 6所述的定位装置。
在本实施例中，该通信设备可以是基站，也可以是用户设备，下面分别进行说明。 图 9是本发明实施例的基站的一构成示意图。 如图 9所示， 基站 900可以包括： 中央处理器 （CPU) 901和存储器 902; 存储器 902耦合到中央处理器 901。 其中该 存储器 902 可存储各种数据； 此外还存储信息处理的程序， 并且在中央处理器 901 的控制下执行该程序， 以接收用户设备发送的各种信息、并且向用户设备发送各种信 息。
在一个实施方式中， 定位装置的功能可以被集成到中央处理器 901中， 由中央处 理器 901实现实施例 4或实施例 5或实施例 6所述的定位装置的功能，其中关于定位 装置的功能被合并于此， 在此不再赘述。
在另一个实施方式中， 定位装置可以与中央处理器 901分开配置，例如可以将定 位装置配置为与中央处理器 901连接的芯片，通过中央处理器 901的控制来实现定位 装置的功能。
此外， 如图 9所示， 基站 900还可以包括： 收发机 903和天线 904等； 其中， 上 述部件的功能与现有技术类似， 此处不再赘述。值得注意的是， 基站 900也并不是必 须要包括图 9中所示的所有部件；此外，基站 900还可以包括图 9中没有示出的部件， 可以参考现有技术。
图 10是本发明实施例的用户设备的一构成示意图。 如图 10所示， 该用户设备 1000可以包括中央处理器 1001和存储器 1002;存储器 1002耦合到中央处理器 1001。 值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构， 以实现电信功能或其他功能。
在一个实施方式中， 定位装置的功能可以被集成到中央处理器 1001中， 由中央 处理器 1001实现实施例 4或实施例 5或实施例 6所述的定位装置的功能， 其中关于 定位装置的功能被合并于此， 在此不再赘述。
在另一个实施方式中， 定位装置可以与中央处理器 1001分开配置， 例如可以将 定位装置配置为与中央处理器 1001连接的芯片，通过中央处理器 1001的控制来实现 定位装置的功能。
如图 10所示， 该用户设备 1000还可以包括： 通信模块 1003、 输入单元 1004、 音频处理单元 1005、 显示器 1006、 电源 1007。 值得注意的是， 用户设备 1000也并 不是必须要包括图 10中所示的所有部件； 此外， 用户设备 1000还可以包括图 10中 没有示出的部件， 可以参考现有技术。
如图 10所示， 中央处理器 1001有时也称为控制器或操作控件， 可以包括微处理 器或其他处理器装置和 /或逻辑装置， 该中央处理器 1001 接收输入并控制用户设备 1000的各个部件的操作。
其中， 存储器 1002， 例如可以是缓存器、 闪存、 硬驱、 可移动介质、 易失性存 储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与配置有关的 信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器 1001可执行该存储器 1002 存储的该程序， 以实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似， 此处不再赘 述。 用户设备 1000的各部件可以通过专用硬件、 固件、 软件或其结合来实现， 而不 偏离本发明的范围。
通过本实施例的通信设备，利用某些已知准确位置的低功率节点（包括用户设备 或者基站）， 可以对某些用户提供定位服务， 提高了定位精度。
实施例 8
本发明实施例还提供一种通信系统， 图 11是该通信系统的拓扑结构示意图， 如 图 11所示， 该通信系统 1100包括： 第一通信设备 1101和第二通信设备 1102， 可选 的， 还可以包括第三通信设备 1103。
在本实施例中， 该第一通信设备 1101可以应用实施例 1所述的定位方法， 也即 实现实施例 4所述的定位装置的功能， 实施例 1和实施例 4的内容被合并于此，在此 不再赘述。
在本实施例中， 该第二通信设备 1102可以应用实施例 2所述的定位方法， 也即 实现实施例 5所述的定位装置的功能， 实施例 2和实施例 5的内容被合并于此，在此 不再赘述。
在本实施例中， 该第三通信设备 1103可以应用实施例 3所述的定位方法， 也即 实现实施例 6所述的定位装置的功能， 实施例 3和实施例 6的内容被合并于此，在此 不再赘述。
在本实施例中， 该第一通信设备 1101、 该第二通信设备 1102以及该第三通信设 备 1103可以是基站， 也可以是终端。 并且， 该第一通信设备 1101、 该第二通信设备 1102以及该第三通信设备 1103可以有一个， 也可以有两个或两个以上， 具体视网络 状况而定。
在一个实施方式中， 第一通信设备 1101和第二通信设备 1102可以是进行 D2D 通信的双方，第一通信设备 1101为已知位置的节点，且具有多个，第二通信设备 1102 为待定位节点，第三通信设备 1103是为该第一通信设备 1101和该第二通信设备 1102 配置定位信号所使用的资源的基站。
在一个实施方式中， 第一通信设备 1101和第二通信设备 1102可以是进行 D2D 通信的双方， 第一通信设备 1101为待定位节点， 第二通信设备 1102为已知位置的节 点，且为多个，第三通信设备 1103是为该第一通信设备 1101和该第二通信设备 1102 配置定位信号所使用的资源的基站。
通过本实施例的通信系统，利用某些已知准确位置的低功率节点（包括用户设备 或者基站）， 可以对某些用户提供定位服务， 提高了定位精度。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在定位装置或通信设备中执行 所述程序时，所述程序使得计算机在所述定位装置或通信设备中执行实施例 1或实施 例 2或实施例 3所述的定位方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可 读程序使得计算机在定位装置或通信设备中执行实施例 1或实施例 2或实施例 3所述 的定位方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现， 也可以由硬件结合软件实现。本发明 涉及这样的计算机可读程序， 当该程序被逻辑部件所执行时， 能够使该逻辑部件实现 上文所述的装置或构成部件， 或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。逻辑 部件例如现场可编程逻辑部件、微处理器、计算机中使用的处理器等。本发明还涉及 用于存储以上程序的存储介质， 如硬盘、 磁盘、 光盘、 DVD、 flash存储器等。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这 些描述都是示例性的， 并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本 发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围 内。

Claims (1)

  1. 权 利 要 求 书
    1、 一种定位装置， 应用于第一通信设备， 其中， 所述装置包括：
    触发单元，其向第二通信设备发送触发命令， 触发所述第二通信设备发送定位信 号， 其中， 所述第一通信设备或所述第二通信设备为已知位置的节点；
    检测单元， 其根据配置的定位信号使用的资源检测接收所述定位信号； 估计单元，其根据所述定位信号估计从所述第一通信设备到所述第二通信设备之 间的距离或者信号传播时间。
    2、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述触发命令通过物理设备对设备同步 信道 （PD2DSCH) 承载。
    3、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
    第一接收单元，其接收所述第二通信设备或第三通信设备发送的配置信息，所述 配置信息包括所述第二通信设备或所述第三通信设备配置的定位信号使用的资源。
    4、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
    第一发送单元，其在所述第一通信设备为待定位节点，所述第二通信设备为已知 位置节点时， 向所述第二通信设备或第三通信设备发送定位请求；
    第二接收单元， 其接收所述第二通信设备或所述第三通信设备发送的配置信息， 所述配置信息包含所述第二通信设备或所述第三通信设备配置的定位信号使用的资 源。
    5、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
    配置单元，其在所述第一通信设备为已知位置节点，所述第二通信设备为待定位 节点时，接收所述第二通信设备发送的定位请求， 根据所述定位请求配置定位信号使 用的资源；
    第二发送单元，其将所述配置单元配置的所述定位信号使用的资源通过配置信息 发送出去。
    6、 根据权利要求 5所述的装置， 其中， 所述配置信息通过 PD2DSCH承载。
    7、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
    第三发送单元，其向第二通信设备或者第三通信设备发送用于指示所述第一通信 设备的定位能力的指示信息。 8、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述触发命令为用于指示所述第一通信 设备的定位能力的指示信息。
    9、 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述定位信号使用的资源包含带宽、 频 域位置、 时域位置、 符号长度、 序列长度， 或所述定位信号使用的资源为用于指示时 频资源序号和序列序号的标识。
    10、 一种定位装置， 应用于第二通信设备， 其中， 所述装置包括：
    第一接收单元， 其接收第一通信设备发送的触发命令；
    第一发送单元，其根据所述触发命令，在配置的定位信号所使用的资源上发送定 位信号，以便所述第一通信设备据此估计从所述第一通信设备到所述第二通信设备之 间的距离或者信号传播时间。
    11、 根据权利要求 10所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
    第二接收单元，其接收所述第一通信设备或第三通信设备发送的配置信息，所述 配置信息包括所述第一通信设备或所述第三通信设备配置的定位信号使用的资源。
    12、 根据权利要求 10所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
    第二发送单元，其在所述第一通信设备为已知位置节点，所述第二通信设备为待 定位节点时， 向所述第一通信设备或第三通信设备发送定位请求；
    第三接收单元， 其接收所述第一通信设备或所述第三通信设备发送的配置信息， 所述配置信息包含所述第一通信设备或所述第三通信设备配置的定位信号使用的资 源。
    13、 根据权利要求 10所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
    配置单元，其在所述第一通信设备为待定位节点，所述第二通信设备为已知位置 节点时，接收所述第一通信设备发送的定位请求， 根据所述定位请求配置定位信号使 用的资源；
    第三发送单元，其将所述配置单元配置的所述定位信号使用的资源通过配置信息 发送出去。
    14、 根据权利要求 10所述的装置， 其中， 所述触发命令为用于指示所述第一通 信设备的定位能力的指示信息。
    15、 根据权利要求 10所述的装置， 其中， 所述定位信号使用的资源包含带宽、 时域位置、 频域位置、 符号长度、 序列长度， 或所述定位信号使用的资源为用于指示 时频资源序号和序列序号的标识。
    16、 根据权利要求 10所述的装置， 其中， 所述第一发送单元遵循同步源的定时 或者使用 TA=0的定时发送所述定位信号。
    17、 一种定位装置， 其中， 所述装置包括：
    第一接收单元， 其接收第一通信设备或第二通信设备发送的定位请求； 配置单元， 其根据所述定位请求配置定位信号使用的资源；
    发送单元， 其将所述定位信号使用的资源通过配置信息发送出去。
    18、 根据权利要求 17所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
    第二接收单元，其接收从所述第一通信设备到所述第二通信设备之间的距离或者 信号传播时间；
    计算单元，其根据所述距离或者所述信号传播时间计算所述第一通信设备或所述 第二通信设备的位置。
    19、 根据权利要求 17所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
    第三接收单元，其接收所述第一通信设备或所述第二通信设备发送的所述第一通 信设备或所述第二通信设备的位置。
    20、 根据权利要求 17所述的装置， 其中， 所述定位信号使用的资源包含带宽、 频域位置、 时域位置、 符号长度、 序列长度， 或所述定位信号使用的资源为用于指示 时频资源序号和序列序号的标识。
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