CN107852582A - 通信网络中的位置信息 - Google Patents

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Abstract

提供了用于在通信网络中提供位置信息的机制。一种方法由第一设备执行。第一设备支持通信网络中的其他设备的定位。该方法包括从通信网络中的无线电网络节点获取定位参考信号配置。该方法包括从本地定位实体获取位置信息。该方法包括将位置信息提供给通信网络中的无线电网络节点和第二设备中的至少一个。该方法包括根据定位参考信号配置发送定位参考信号。

Description

通信网络中的位置信息
技术领域
本文公开的实施例涉及通信网络，并具体涉及通信网络中用于提供位置信息的方法、设备、计算机程序和计算机程序产品。
背景技术
在通信网络中，针对给定的通信协议、其参数和部署有该通信网络的物理环境，获得良好性能和容量可能是一种挑战。
例如，针对通信网络中的给定通信协议提供良好性能和容量的一个参数是波束形成。通信网络中的设备具有低的能耗可以是进一步有利的。
为了降低通信网络中的能耗并且完全使得能够利用高增益波束成形或其他多天线技术，已经设想了控制/广播层与数据面分离。
一般而言，控制层(也称为系统控制面(SCP))负责与通信网络中的随机接入和寻呼相关的功能。为了减少网络能耗，通信网络中的网络节点(诸如无线电接入网络节点)可以比蜂窝系统中的传统参考信号更不频繁地发送广播信号。然而，可以设想的是，广播信号的这种不频繁发送可能不像传统通信网络那样是网络节点特定的。空闲模式无线设备然后将不能在网络附接之前识别各个网络节点。
在网络附接之前无线设备将不能识别各个网络节点可能意味着无线设备将不能执行定位。在一些场景中，部署的网络基础设施因此不足以进行定位。例如，网络基础设施可以被逐渐建立，或者只是被部署以支持通信需求，而不是附着于定位需求。一个示例就是施工现场，其中，环境随着时间的推移而有机地改变，而通信需求也可以随着时间的推移而变化。另一个示例是矿山，其中，矿山的基础设施随着时间的推移而变化，定位的需求大大地局限于当前进行工作的地方。还有一个示例是仓库建筑物，其中，在建筑物的某些位置可能有一些基本的定位需求，同时在建筑物内运行的容器附近可能有一些更严格的(人员和货物的)定位需求。
在一些这样的情况下，定位仍然可以依赖于外部信号和诸如全球导航卫星系统(GNSS)的系统，并且网络基础设施可能仅在提供辅助数据以便于信号取回方面提供益处。然而，GNSS的可用性可能在考虑范围上受到限制，并且待定位的设备可能缺乏取回GNSS信号的能力。
此外，在一些其他情况下，从服务区域的部分中部署的网络基础设施存在足够的定位，但不是全部。
因此，仍然需要用于在通信网络中提供和获得位置信息的改进机制。
发明内容
本文的实施例的目的是提供用于在通信网络中提供和获得位置信息的高效机制。
根据第一方面，提出了一种用于提供通信网络中的位置信息的方法。该方法由第一设备执行。第一设备支持通信网络中的其他设备的定位。该方法包括从通信网络中的无线电网络节点获取定位参考信号配置。该方法包括从本地定位实体获取位置信息。该方法包括将位置信息提供给通信网络中的无线电网络节点和第二设备中的至少一个。该方法包括根据定位参考信号配置发送定位参考信号。
有利地，这提供了在通信网络中高效地提供位置信息。
有利地，这允许填充区域的一些设备(例如第一设备)充当灵活的参考点，从而为该区域中的其他设备(例如第二设备)提供定位支持。通过启用网络控制，通信网络可以控制定位可用性。一旦第一设备被充分自我定位，第一设备可以通知网络节点它们的能力，也可能被触发。因此，可以支持在随着时间的推移有机地生长和改变的环境和用例中的定位。
根据第二方面，提出了一种用于在通信网络中提供位置信息的设备。该设备支持通信网络中的其他设备的定位。该设备包括处理电路。处理电路被配置为使设备执行一组操作。该组操作使设备从通信网络中的无线电网络节点获取定位参考信号配置。该组操作使设备从本地定位实体获取位置信息。该组操作使设备将位置信息提供给通信网络中的无线电网络节点和第二设备中的至少一个。该组操作使设备根据定位参考信号配置发送定位参考信号。
根据第三方面，提出了一种用于在通信网络中提供位置信息的计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在设备的处理电路上运行时使所述设备执行根据第一方面的方法。
根据第四方面，提出了一种用于第二设备在通信网络中获得定位信息的方法。该方法由该第二设备执行。所述方法包括通过接收第一设备的位置信息来获取定位辅助信息，所述第一设备支持通信网络中的其他设备的定位，所述位置信息从而用作用于所述第二设备的所述定位辅助信息。该方法包括从第一设备接收定位参考信号，所述定位参考信号根据定位参考信号配置被接收。该方法包括执行第一组操作和第二组操作中的至少一个。第一组操作包括根据接收到的定位参考信号来估计特性性质。第一组操作包括向通信网络中的网络节点报告估计的特性性质及其与第一设备的关联。第二组操作包括根据接收到的定位辅助信息确定第二设备的当前位置。
有利地，这提供了通信网络中的位置信息的高效获得。
根据第五方面，提出了一种用于在通信网络中获得定位信息的设备。该设备包括处理电路。处理电路被配置为使设备执行一组操作。该组操作使设备通过接收另一设备的位置信息来获取定位辅助信息，该另一设备支持通信网络中的其他设备的定位，该位置信息从而用作用于所述设备的所述定位辅助信息。该组操作使设备从该另一设备接收定位参考信号，该定位参考信号根据定位参考信号配置被接收。该组操作使设备执行第一组操作和第二组操作中的至少一个。第一组操作包括根据接收到的定位参考信号来估计特性性质。第一组操作包括向通信网络中的网络节点报告估计的特性性质及其与第一设备的关联。第二组操作包括根据接收到的定位辅助信息确定第二设备的当前位置。
根据第六方面，提出了一种用于在通信网络中获得定位信息的计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在设备的处理电路上运行时使所述设备执行根据第四方面的方法。
根据第七方面，提出了一种计算机程序产品，包括根据第三方面和第六方面中的至少一个的计算机程序以及存储所述计算机程序的计算机可读装置。
应当注意到：第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七方面中的任何特征可被应用于任何其他方面(只要在合适的情况下)。类似地，第一方面的任何优点可以被同样分别适用于第二、第三、第四、第五、第六和/或第七方面，且反之亦然。通过以下详细公开、所附从属权利要求以及附图，所附实施例的其他目的、特征和优点将变得显而易见。
一般地，除非本文另有明确说明，否则权利要求中使用的所有术语根据其技术领域中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/所述元件、设备、组件、设备、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代元件、设备、组件、装置、步骤等中的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序来执行。
附图说明
现在参考附图以示例方式描述本发明构思，附图中：
图1是示出了根据实施例的通信网络的示意图；
图2a是示出了根据实施例的第一设备的功能单元的示意图；
图2b是示出根据实施例的第一设备的功能模块的示意图；
图3a是示出根据实施例的第二设备的功能单元的示意图；
图3b是示出根据实施例的第二设备的功能模块的示意图；
图4示出了根据实施例的包括计算机可读装置在内的计算机程序产品的一个示例；
图5、6、7、8、9和10是根据实施例的方法的流程图；以及
图11和12是根据实施例的信令图。
具体实施方式
现在将在下文参考其中示出本发明构思的特定实施例的附图来更全面地描述发明构思。然而，本发明构思可以按多种不同形式来体现，并且不应当被解释为受到本文阐述的实施例的限制。相反，通过示例给出这些实施例，使得本公开将透彻和完整，并且向本领域技术人员充分地传达本发明构思的范围。在说明书全文中，相似的标记指代相似的要素。由虚线示出的任何步骤或特征应当被视为可选的。
图1是示出了可以应用本文提出的实施例的通信网络100的示意图。通信网络100包括无线电网络节点130a、130b。每个无线电网络节点130a、130b为设备110、120提供一个或多个小区150以进行驻留。无线电网络节点130a、130b可操作地连接到核心网160，核心网160又可操作地连接到服务网络170。驻留在无线电网络节点130a、130b中的一个的小区150上的设备110、120因此可以能够访问由服务网络170提供的内容和服务。
通信网络100可以包括网络节点(NN)140。网络节点140可以被提供在核心网160中或服务网络170中。一般而言，网络节点140可以被配置为监测区域中的设备110、120，例如以跟踪该区域中设备110、120的位置，或者相对于其他设备110、120跟踪设备110、120以避免冲突。
可将无线电网络节点130a、130b作为诸如无线电基站、基站收发器、节点B和演进节点B之类的无线电接入网络节点的任何组合来提供。设备110、120可以被提供为便携式无线设备，例如移动台、移动电话、手机、无线本地环路电话、用户设备(UE)、智能电话、膝上型计算机、平板计算机或无线传感器设备。
以下定义对于本文公开的实施例的描述将是有用的。
术语定位可以被定义为确定设备的下落。可以基于来自基础设施节点和设备的信号来估计设备的定位。
术语位置可以被定义为指代一个基础设施的下落。鉴于本文公开的实施例，第一设备110是定位基础设施的一部分，因此考虑第一设备110的位置是相关的。第一设备110的位置可以通过定位来确定
术语定位参考信号可以被定义为由基础设施节点和设备输送以支持定位的任何类型的信号。此外，定位参考信号可以包括第一设备110的标识。定位参考信号可以如在长期演进(LTE)版本9中那样定义。
术语位置信息可以被定义为在向网络节点或另一设备(诸如第二设备120)发送的消息中指定的第一设备110的位置。因此，位置信息可以定义第一设备100的当前位置。第一设备110的标识符也可以被认为是位置信息的示例。
术语定位辅助信息可以被定义为关于一个或多个基础设施节点和设备的设备的信息，包括定位参考信号配置和可选的节点/设备的位置信息。
本文公开的实施例涉及在通信网络100中提供定位信息。为了在通信网络中提供定位信息，提供了表示为第一设备的设备110、由第一设备110执行的方法、包括代码(例如以计算机程序产品的形式)的计算机程序，所述代码在第一设备的处理电路上运行时使第一设备执行该方法。
本文公开的另外的实施例涉及在通信网络100中获得定位信息。为了在通信网络中获得定位信息，提供了表示为第二设备的设备120、由第二设备120执行的方法以及包括代码(例如以计算机程序产品的形式)的计算机程序，所述代码在第二设备120的处理电路上运行时使第二设备120执行该方法。
图2a以多个功能单元的方式示意性地示出了根据实施例的第一设备110的组件。使用能够执行计算机程序产品410a(如图4)(例如，具有存储介质230的形式)中存储的软件指令的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等中的一种或多种的任意组合来提供处理电路210。
特别地，处理电路210被配置为使得第一设备110执行一组操作或步骤S102-S124。下面将公开这些操作或步骤S102-S124。例如，存储介质230可以存储该组操作，并且处理电路210可以被配置为从存储介质230取回该组操作，以使第一设备110执行该组操作。该组操作可以被提供为一组可执行指令。处理电路210由此被布置为执行本文公开的方法。存储介质230还可以包括持久存储设备，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装存储器中的任意单独一个或组合。
第一设备110还可以包括用于与通信网络100中的其他设备和节点120、130a、130b、140进行通信的通信接口220。由此，通信接口220可以包括一个或多个发射机和接收机，所述发射机和接收机包括模拟和数字组件以及合适数量的无线通信天线。处理电路210例如通过向通信接口220和存储介质230发送数据和控制信号、通过从通信接口220接收数据和报告、以及通过从存储介质230中取回数据和指令来控制第一设备110的总体操作。省略了第一设备110的其他组件以及有关功能以不使本文提出的构思模糊。
图2b以多个功能模块的方式示意性地示出了根据实施例的第一设备110的组件。图2b的第一设备110包括多个功能模块；获取模块210a，被配置为执行下面的步骤S102、S104、S104a、S114；提供模块210b，被配置为执行下面的步骤S106、S112、S116、S120、S124；以及发送和/或接收模块210c，被配置为执行下面的步骤S108、S110、S122。图2b的第一设备110还可以包括多个可选功能模块，诸如以下中的任何一个：被配置为执行下面的步骤S118的确认模块210d以及被配置为执行下面的步骤S104b的确定模块210e。以下将在可以使用功能模块210a-210e的上下文中进一步公开每个功能模块210a-210e的功能。一般地，每个功能模块210a-210e可以在硬件或在软件中实现。优选地，一个或多个或所有功能模块210a-210e可以由处理电路210可能与功能单元220和/或230协作来实现。处理电路210可以因此被布置为从存储介质230获取由功能模块210a-210e提供的指令，并且被布置为执行这些指令，由此执行下文将公开的任何步骤。
图3a以多个功能单元的方式示意性地示出了根据实施例的第二设备120的组件。使用能够执行计算机程序产品410b(如图4)(例如，具有存储介质303的形式)中存储的软件指令的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等中的一种或多种的任意组合来提供处理电路310。
特别地，处理电路310被配置为使得第二设备120执行一组操作或步骤S202-S216。下面将公开这些操作或步骤S202-S216。例如，存储介质330可以存储该组操作，并且处理电路310可以被配置为从存储介质330取回该组操作，以使第二设备120执行该组操作。该组操作可以被提供为一组可执行指令。处理电路310由此被布置为执行本文公开的方法。存储介质330还可以包括持久存储设备，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装存储器中的任意单独一个或组合。
第二设备120还可以包括用于与通信网络100中的其他设备和节点110、130a、130b、140进行通信的通信接口32。由此，通信接口320可以包括一个或多个发射机和接收机，所述发射机和接收机包括模拟和数字组件以及合适数量的无线通信天线。处理电路310例如通过向通信接口320和存储介质330发送数据和控制信号、通过从通信接口320接收数据和报告、以及通过从存储介质330中取回数据和指令来控制第二设备120的总体操作。省略了第二设备120的其他组件以及有关功能以不使本文提出的构思模糊。
图3b中以多个功能模块的方式示意性地示出了根据实施例的第二设备120的组件。图3b的第二设备120包括多个功能模块；获取模块310a，被配置为执行下面的步骤S202、S204；发送和/或接收模块310b，被配置为执行下面的步骤S202a、S206、S214、S216；估计模块310c，被配置为执行下面的步骤S208；报告模块310d，被配置执行下面的步骤S210；以及确定模块310e，被配置为执行下面的步骤S212。以下将在可以使用功能模块310a-310e的上下文中进一步公开每个功能模块310a-310e的功能。一般地，每个功能模块310a-310e可以在硬件或在软件中实现。优选地，一个或多个或所有功能模块310a-310e可以由处理电路310可能与功能单元320和/或330协作来实现。处理电路310可以因此被布置为从存储介质330获取由功能模块310a-310e提供的指令，并且被布置为执行这些指令，由此执行下文将公开的任何步骤。
图4示出了包括计算机可读装置430在内的计算机程序产品410a、410b的一个示例。在该计算机可读装置430上，可以存储计算机程序420a，该计算机程序420a可以使处理电路210和操作性地耦合到处理电路210的实体和设备(例如，通信接口220和存储介质230)执行根据本文描述的实施例的方法。因此，计算机程序420a和/或计算机程序产品410a可以提供用于执行本文公开的第一设备110的任何步骤的装置。在该计算机可读装置430上，可以存储计算机程序420b，该计算机程序420b可以使处理电路310和操作性地耦合到处理电路310的实体和设备(例如，通信接口320和存储介质330)执行根据本文描述的实施例的方法。因此，计算机程序420b和/或计算机程序产品410b可以提供用于执行如本文所公开的第二设备120的任何步骤的装置。
在图4的示例中，计算机程序产品410a、410b被示为光盘，例如CD(高密度盘)或DVD(数字多功能盘)或蓝光盘。计算机程序产品410a、410b还可以体现为存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、或电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和更具体地作为外部存储器中的设备的非易失性存储介质，例如USB(通用串行总线)存储器，或者闪存，例如高密度闪存。因此，尽管计算机程序420a、420b这里示意性地示出为所描述的光盘上的轨道，计算机程序420a、420b可以用适于计算机程序产品410a、410b的任意方式进行存储。
图5和图6是示出由第一设备110执行的用于在通信网络100中提供位置信息的方法实施例的流程图。图7和图8是示出由第二设备120执行的用于在通信网络100中获得定位信息的方法实施例的流程图。这些方法有利地被作为计算机程序42a、42b来提供。
现在参考图5，其示出了根据实施例的由第一设备110执行的用于在通信网络100中提供位置信息的方法。第一设备110支持通信网络100中的其他设备120、130b、140的定位。
一般而言，通信网络100中的第一设备100与提供定位参考信号的能力相关联。这使得被配置为监测和测量来自第一设备110的取回的定位参考信号的第二设备120可以使用来自通信网络100的定位辅助信息确定位置，或者将与定位参考信号相关联的测量报告给网络节点，其可以是通信网络100的无线电网络节点130a、130b或无线电接入网络部分之外的网络节点140。
第一设备110被配置为在步骤S102中从通信网络100中的无线电网络节点130a获取定位参考信号配置。下面将提供定位参考信号配置以及第一设备110如何可以与无线电网络节点130a进行通信的示例。
第一设备110被配置为在步骤S104中从本地定位实体获取位置信息。下面将提供位置信息和本地定位实体的示例。
第一设备110被配置为在步骤S106中将位置信息提供给通信网络100中的无线电网络节点130b和/或第二设备120。下面将提供第一设备110如何可以与无线电网络节点130b和/或第二设备120进行通信的示例。
第一设备110被配置为在步骤S108中根据定位参考信号配置发送定位参考信号。下面将提供定位参考信号的示例。
如此公开的用于在通信网络100中提供位置信息的机制利用具有诸如自身定位能力和发送定位参考信号的能力之类的特定能力的诸如第一设备110之类的设备，从而便于网络中诸如第二设备120之类的其他设备的定位。
现在将公开与在通信网络100中提供位置信息的进一步细节相关的实施例。
第一设备110可以能够以绝对的方式或相对于观察的特征来确定其位置。第一设备110的定位支持能力涉及其获得自定位的能力；由于第一设备110被认为是定位基础设施的一部分，因此其下落被称为其位置，参见上文。
第一设备110可以配置有通信接口220和处理电路210，其能够通过从无线电网络节点130a、130b取回可能由来自网络节点140的辅助信息支持的定位参考信号来确定其位置信息，如在步骤S102中那样。
第一设备110可以配置有通信接口220和处理电路210，其能够通过与无线电网络节点130a、130b交换可能由来自网络节点140的辅助信息支持的分组，基于测距估计来确定其位置信息。
第一设备110可以配置有诸如视觉和红外相机、雷达、超声波传感器以及旨在确定第一设备110的位置信息的其他传感器和系统之类的传感器，所述位置信息可选地涉及所识别的对象和特征或者涉及地图信息，所述位置信息可能由来自网络节点140的辅助信息支持。
此外，如在步骤S104中那样，可以存在第一设备110可以从其获取位置信息的本地定位实体的不同示例。例如，本地定位实体可以是全球导航卫星系统(GNSS)、全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONAS)、北斗导航卫星系统(BDS)或伽利略支持的实体。为了从本地定位实体获取位置信息，通信接口220和处理电路210因此应该被配置为接收和处理由这样的本地定位实体发送的信息。例如，如果本地定位实体是全球定位系统，则第一设备110可以配备有用于从GPS卫星接收位置信息的GPS导航设备，等等。也就是说，第一设备110可以配置有能够通过使用GPS信息可能由网络节点140辅助来确定其位置信息的通信接口220和处理电路210。第一设备110应如何被配置为与这样的本地定位实体进行通信的进一步细节在本领域中是已知的，因此省略其详细描述。
如上所述，第一设备110被配置为从通信网络100中的无线电网络节点130a接收定位参考信号配置。可以有不同种类的定位参考信号配置。现在将进而描述涉及其的不同实施例。例如，定位参考信号配置可以类似于针对LTE定义的定位参考信号，所述定位参考信号在3GPP TS 36.211中按序列和资源映射分离。这将在下文进一步描述。
一般而言，定位参考信号(PRS)配置可以包括以下一个或多个：指示实现定位信号要产生什么序列的PRS序列配置、描述如何将PRS序列映射到所发送信号的资源块内的资源元素上的PRS资源模式配置、确定哪些资源块将被用于PRS传输的PRS时间/频率资源块配置、表征用于定位参考信号传输的第一设备110的天线权重配置的PRS波束配置、PRS通用可用性和受限可用性配置、用于使其他设备(例如第二设备120)能够与第一设备110交换消息以用于测距目的的定位测距请求接收和响应传输配置。
因此，定位参考信号配置可以指定序列配置、资源模式配置、时间/频率资源块配置、用于第一设备如何发送定位参考信号的波束配置或其任何组合。
不同的设备110、120可以具有关于它支持哪个PRS配置的不同能力。因此，可选地，第一设备110和/或第二设备120可以将其关于PRS配置的能力指示为与网络节点130a、130b、140的信令的一部分。
现在参考图6，其示出了根据另外的实施例的如由第一设备110执行的用于在通信网络100中提供位置信息的方法。
除了如在步骤S104中从本地定位实体获取位置信息之外，第一设备110a可以利用用于确定位置信息的辅助信息。例如，第一设备110a可以利用从与第一设备110相关联的组件可获得的速度信息(诸如速度量值和方向)或者分离成坐标分量的速度。速度信息包括第一设备110处于运动以及静止的指示。因此，根据一个实施例，第一设备110被配置为在步骤S104a中获取第一设备110的速度信息。速度信息又可以基于从本地定位实体获取的测量序列。然后，第一设备110可以被配置为在步骤S104b中基于速度信息来确定位置信息。
第一设备110可以被配置为向无线电网络节点130a或其他网络节点140发信号通知定位支持的能力。现在将进而描述涉及其的不同实施例。
在步骤S108中发送定位参考信号可以伴随着对定位测距请求消息的接收和定位测距响应消息的发送的支持。因此，一个实施例基于第一设备110根据需要向无线电网络节点130a发信号通知定位支持的能力。根据该实施例，第一设备110被配置为在步骤S110中从网络节点140接收对第一设备110的定位支持能力的请求。然后，第一设备110被配置为响应于该请求，在步骤S112中向网络节点140提供定位支持能力。
一个实施例基于第一设备110在连接建立时向无线电网络节点130a发信号通知定位支持的能力。根据该实施例，第一设备110被配置为在步骤S114中获取与无线电网络节点130a的连接建立的指示。如何建立第一设备110和无线电网络节点130a之间的连接在本领域中是已知的，因此省略其详细描述。然后，第一设备110被配置为响应于该指示，在步骤S116中，向无线电网络节点130a提供第一设备110的定位支持能力。
第一设备110可以可选地将这样的能力信息提供给网络节点140。更详细地，当第一设备110已经获得更新的或新的位置信息时，其可以将位置信息发送给网络节点，例如作为发送给网络节点140的用于定位支持的能力信息的一部分。一个实施例因此基于第一设备110一旦第一设备110被充分地自定位就向网络节点140发信号通知定位支持的能力。根据该实施例，第一设备110被配置为在步骤S118中确认第一设备是自定位的。第一设备110然后被配置为响应于所述确认而在步骤S120中向网络节点140提供第一设备110的定位支持能力。
如下面将要公开的，第二设备120可以向第一设备110发送定位测距请求。因此，根据一个实施例，第一设备110被配置为在步骤S122中从通信网络100中的另一设备接收定位测距请求。然后，第一设备110可以被配置为响应于该请求而在步骤S124中向另一设备提供定位测距响应。该另一设备可以是第二设备120。然而，它通常可以是通信网络100中具有发送这种定位测距请求的能力的任何设备或节点。
第一设备110可以有不同的方式分别与网络节点140、无线电网络节点130a、130b和第二设备120进行通信。现在将进而描述与其相关的不同示例。
例如，第一设备110和网络节点140之间的所有消息可以是控制平面消息或用户面定位协议消息。这样的协议的示例是LPP(LTE定位协议)和SUPL(安全用户面位置)。
例如，第一设备110与无线电网络节点130a、130b之间的所有消息可以是无线电资源控制(RRC)协议消息或媒体访问控制(MAC)协议消息。
例如，第一设备110和第二设备120之间的所有消息可以是侧链路协议消息。附加地或备选地，一旦第一设备110已经获得更新的或新的位置信息，其可以经由常规广播或按需(例如使用侧链路协议消息)将位置信息发送给第二设备120。
例如，步骤S108中的定位参考信号可以经由时分双工配置中的下行链路资源、时分双工配置中的上行链路资源、频分双工配置中的上行链路资源(一个示例是被配置用于设备之间通信的侧链路资源)或者通常被配置用于定位支持目的的侧链路资源来发送。
现在参考图7，其示出了根据实施例由第二设备120执行的用于在通信网络100中获得定位信息的方法。
第二设备120被配置为在步骤S202中获取定位辅助信息。定位辅助信息通过第二设备120接收第一设备110的位置信息来获取。位置信息由此用作第二设备120的定位辅助信息。如上所述，第一设备110支持通信网络100中的其他设备120、130b、140的定位。定位辅助信息可以从通信网络100中的网络节点140或无线电网络节点130a、130b或者甚至从第一设备110本身获取。
如上所述，第一设备110被配置为在步骤S108中发送定位参考信号。至少根据本实施例，该定位参考信号被假定为由第二设备120接收。因此第二设备120被配置为在步骤S206中从第一设备110接收定位参考信号。定位参考信号由第二设备120根据定位参考信号配置接收。
第二设备120还被配置为执行第一组操作S208、S210和/或第二组操作S212。这些组的操作将在下面进行公开。
为了执行第一组操作，第二设备120被配置为在步骤S208中根据接收到的定位参考信号来估计特性性质。下面将提供这样的特性性质以及可以如何估计它们的示例。
为了执行第一组操作，第二设备120被进一步配置为在步骤S210中将所估计的特性性质及其与第一设备的关联报告给通信网络中的网络节点140。下面将提供第二设备120可以如何与网络节点140进行通信的示例。
为了执行第二组操作，第二设备120被配置为在步骤S212中确定第二设备120的当前位置。第二设备120的当前位置根据接收到的定位辅助信息确定。下面将提供第二设备120可以如何确定当前位置的示例。
现在将公开与在通信网络100中获得位置信息的进一步细节相关的实施例。
如上所述，第二设备120还被配置为执行第一组操作S208、S210和/或第二组操作S212。第二设备120可以被配置为基于配置信息来选择要执行哪一组操作。
可以有不同种类的特性性质。例如，特性可以涉及与定位参考信号相关联的标识、接收到的定位参考信号的到达时间、接收到的定位参考信号的接收信号强度、接收到的定位参考信号的估计范围或其任何组合。
可能有不同种类的定位辅助信息。例如，定位辅助信息可以包括关于通信网络100中的至少一个基础设施节点或/和设备的信息。例如，定位辅助信息可以包括定位参考信号配置。例如，定位辅助信息可以包括第二设备120的位置信息。例如，定位辅助信息可以包括与定位参考信号相关联的波束方向，可选地还可以包括波束宽度。
取决于定位参考信号的可用性和特性性质测量，可以有不同种类的定位确定算法来确定第二设备120的位置。典型地，每个这样的测量(被表示为yk，k＝1，…，K，其中K被表示为测量的数量)与包括第二设备120的未知位置p和与定位参考信号pk相关联的已知位置的模型相关联。该模型还可以包括模型误差ek来描述模型中的预期误差，例如加法误差：
yk＝h(p，pk)+ek，
其中h是表示距离、到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)、往返时间(RTT)、到达角度(AOA)、接收信号强度(RSS)、数字地图信息或其输入自变量p和pk的位置估计的测量函数。还有其他的备选模型不是基于加法误差。
第二设备的位置可以被确定为最能解释测量的位置例如以最小二乘方式：
其中“arg min”意思是最小化的自变量。在Gustafsson，F.；Gunnarsson，F.，“Mobile positioning using wireless networks：possibilities and fundamentallimitations based on available wireless network measurements，”SignalProcessing Magazine，IEEE，vol.22，no.4，pp.41-53，July 2005，doi：10.1109/MSP.2005.1458284以及在Radnosrati，K.；Gunnarsson，F.；Gustafsson，F.，“New Trendsin Radio Network Positioning，”proceedings of the International Conference onInformation Fusion，Washington DC，USA，July 2015中提供了关于不同合适的定位确定算法和测量函数力的进一步细节。
现在参考图8，图8示出了根据另外的实施例的如由第二设备120执行的用于在通信网络100中获得定位信息的方法。
如上所述，步骤S202中的第二设备120从第一设备110接收位置信息。然而，第二设备120可以附加地从通信网络100中的另一设备或节点接收另外的位置信息。根据一个实施例，第二设备120因此被进一步配置为在步骤S202a中从通信网络100中的网络节点140或无线电网络节点130a、130b接收另外的位置信息。
为了使第二设备120能够根据定位参考信号配置来接收定位参考信号，第二设备120应该被配置为访问这样的定位参考信号配置。定位参考信号配置可以存储在存储介质330中，或者可以从通信网络100中的另一设备或节点获取(在步骤S206中接收定位参考信号之前)。根据一个实施例，第二设备120被配置为在步骤S204中从通信网络100中的网络节点140或无线电网络节点130a、130b获取定位参考信号配置。
第二设备120可以请求来自第一设备110的定位测距信息。这样的定位测距信息可以进一步由第二设备120处理，以便第二设备120确定其位置。因此，根据实施例，第二设备120被配置为在步骤S214中向第一设备110发送定位测距请求。假定第一设备110接收并响应测距请求。因此，根据该实施例，第二设备120被配置为在步骤S216中响应于在步骤S214中已经发送请求而从第一设备110接收定位测距响应，以使得能够估计到第一设备110的距离。
第二设备120可以有不同的方式分别与网络节点140、无线电网络节点130a、130b和第一设备110进行通信。现在将进而描述与其相关的不同示例。
例如，第二设备120和网络节点140之间的所有消息可以是控制面消息或用户面定位协议消息。这样的协议的示例是LPP和SUPL。
例如，第二设备120与无线电网络节点130a、130b之间的所有消息可以是RRC协议消息或MAC协议消息。
例如，如上所述，第一设备110和第二设备120之间的所有消息可以是侧链路协议消息。
现在将参考图9的流程图以及图11和图12的信令图来详细公开基于至少一些以上公开的实施例的用于在通信网络100中提供定位信息的特定实施例。
S300(可选)：第一设备110向网络节点发信号通知其定位支持能力。实现步骤S300的一种方式是执行步骤S112。
S310：网络节点400针对第一设备110配置定位参考信号。实现步骤S310的一种方式是执行步骤S102。
S320：第一设备110获得关于其自己的位置的位置信息。用于自定位的设备能力可以作为步骤S300的一部分提供。实现步骤S320的一种方式是执行步骤S104。
S330：所确定的位置信息可以被提供给网络节点。备选方案是，在步骤S300中，第一设备110初始获得其位置信息并提供位置信息作为定位支持能力信息的一部分。当达到足够的自定位时，它甚至可能触发提供支持能力信息的信令。又一备选方案是如图12所示将位置信息直接提供给第二设备120。后者的优点在于，第一设备110获取位置信息的时间到第二设备120接收到位置信息的时间是短的，从而与位置信息将通过网络节点发送的情况相比能够考虑在更高的速度下的移动第一设备。实现步骤S330的一种方式是执行步骤S106。
S340：第一设备110根据定位参考信号配置发送定位参考信号。实现步骤S340的一种方式是执行步骤S108。
S350：第一设备110从第二设备120接收定位测距请求。实现步骤S350的一种方式是执行步骤S122。
S360：第一设备110响应对第二设备120的定位测距请求。实现步骤S360的一种方式是执行步骤S124。
现在将参考图10的流程图以及图11和图12的信令图来详细公开基于至少一些以上公开的实施例的用于在通信网络100中获得定位信息的特定实施例。
S400：第二设备120获得与第一设备110相关联的定位信息。从而，第二设备120能够检测并分析来自第一设备的定位参考信号(如在以下的步骤S410中)，以及接收和解码第一设备位置信息的可选信令。实现步骤S400的一种方式是执行步骤S02。
S410：第二设备120从第一设备110接收定位参考信号。实现步骤S410的一种方式是执行步骤S206。
S420：第二设备120向第一设备110发起定位测距请求的传输。实现步骤S420的一种方式是执行步骤S214。
S430：第二设备120接收来自第一设备110的定位测距响应，并且能够在考虑第一设备110中需要的处理时间的情况下基于发送请求的时间以及估计的响应到达时间来估计到第一设备110的距离。实现步骤S430的一种方式是执行步骤S216。
S440：第二设备120根据接收到的定位参考信号估计特性性质。实现步骤S440的一种方式是执行步骤S208。
S450：第二设备120向通信网络100中的网络节点报告所估计的特性性质及其与第一设备110的关联。实现步骤S450的一种方式是执行步骤S210。
S460：第二设备120使用所接收和估计的信息来估计第二设备120的位置。实现步骤S460的一种方式是执行步骤S212。一旦已经估计了第二设备120的位置，则可以将该位置估计发信号通知给网络节点或通信网络100中的某个其他实体。
现在将更详细地公开针对在3GPP TS 36.211中以序列和资源映射分离的LTE定义的定位参考信号。定位信号参考序列基于由长度为31的Gold序列定义的伪随机序列。特别地，长度MPN的输出序列c(n)(其中n＝0，1，...，MPN-1)由以下定义
c(n)＝(x1(n+NC)+x2(n+NC))mod2
x1(n+31)＝(x1(n+3)+x1(n))mod2
x2(n+31)＝(x2(n+3)+x2(n+2)+x2(n+1)+x2(n))mod2
其中NC＝1600和第一m-序列将利用x1(0)＝1，x1(n)＝0，n＝1，2，...，30初始化。第二m-序列的初始化由表示，其中该值取决于序列的应用。
参考信号序列由以下定义
其中ns是无线电帧内的时隙号，l是时隙内的OFDM符号号，其中OFDM是正交频分复用的缩写。伪随机序列c(i)在3GPP TS 36.211的第7.2节中定义。在OFDM符号的开始处使用来初始化伪随机序列发生器，其中：
CP是循环前缀的缩写。另外，资源元素的映射(仅针对正常循环前缀所示)由3GPPTS 36.211的第7.2节给出。根据以下，参考信号序列被映射到在时隙ns中用作天线端口p＝6的参考信号的复值调制符号
其中，针对正常的循环前缀：
用于定位参考信号的带宽由较高层配置，小区特定的频移由给出。
总之，根据一些实施例，已经公开了一种方法，根据该方法，可选地，第一设备110向网络节点提供其支持定位的特定能力。当/如果网络节点识别对定位支持的需要，则其配置多个第一设备110中的一个。因此，第一设备110从网络节点接收定位参考信号配置。第一设备110也取回其自己的位置。第一设备110将位置信息发送给网络节点或第二设备，并发送定位参考信号。根据一些实施例，已经公开了一种方法，根据该方法，第二设备120获得与第一设备110相关的定位辅助信息，并从第一设备110接收定位参考信号。在估计接收到的信号的特性性质之后，第二设备120基于配置来选择要么它将估计的特性报告给网络节点，要么在考虑接收到的信息和估计特性的情况下来确定其位置。
以上已经参考一些实施例主要地描述了发明构思。然而，本领域技术人员容易理解的是：上述公开之外的在如由所附专利权利要求所限定的发明构思的范围之内的其它实施例同样是可能的。

Claims (35)

1.一种用于在通信网络(100)中提供位置信息的方法，所述方法由第一设备(110)执行，所述第一设备支持所述通信网络中的其他设备(120、130b、140)的定位，所述方法包括：
从通信网络中的无线电网络节点(130a)获取(S102)定位参考信号配置；
从本地定位实体获取(S104)位置信息；
将位置信息提供(S106)给通信网络中的无线电网络节点(130b)和第二设备(120)中的至少一个；以及
根据所述定位参考信号配置发送(S108)定位参考信号。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从网络节点(140)接收(S110)对所述第一设备的定位支持能力的请求；以及响应于所述请求，
向所述网络节点提供(S112)所述定位支持能力。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
获取(S114)与所述无线电网络节点的连接建立的指示；以及
响应于所述指示，向所述无线电网络节点提供(S116)所述第一设备的定位支持能力。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确认(S118)第一设备是自定位的；以及响应于所述确认，
向所述网络节点提供(S120)所述第一设备的定位支持能力。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从通信网络中的另一设备接收(S122)定位测距请求；以及响应于所述请求，
向所述另一设备提供(S124)定位测距响应。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述另一设备是所述第二设备。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定位参考信号配置指定以下至少一种：针对所述第一设备如何传送所述定位参考信号的序列配置、资源模式配置、时间/频率资源块配置以及波束配置。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置信息定义所述第一设备的当前位置。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述定位参考信号包括所述第一设备的标识。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述定位参考信号按照长期演进LTE版本9中进行定义。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述本地定位实体是全球导航卫星系统GNSS、全球定位系统GPS、全球导航卫星系统GLONAS、北斗导航卫星系统BDS或伽利略支持的实体。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括：
获取(S104a)所述第一设备的速度信息；以及
基于所述速度信息确定(S104b)所述位置信息。
13.根据权利要求2或4所述的方法，其中所述第一设备和所述网络节点之间的所有消息是控制面消息或用户面定位协议消息。
14.根据权利要求1或3所述的方法，其中所述第一设备和所述无线电网络节点之间的所有消息是无线电资源控制RRC协议消息或媒体访问控制MAC协议消息。
15.根据权利要求1、4或6所述的方法，其中所述第一设备和所述第二设备之间的所有消息是侧链路协议消息。
16.一种用于第二设备(120)在通信网络(100)中获得定位信息的方法，所述方法由所述第二设备执行，所述方法包括：
通过接收第一设备(110)的位置信息来获取(S202)定位辅助信息，所述第一设备支持通信网络中的其他设备(120、130b、140)的定位，所述位置信息从而用作用于所述第二设备的所述定位辅助信息；
从所述第一设备接收(S206)定位参考信号，所述定位参考信号根据定位参考信号配置而接收；以及执行第一组操作和第二组操作中的至少一组，其中所述第一组操作包括：
根据接收到的定位参考信号估计(S208)特性性质；以及
向所述通信网络中的网络节点(140)报告(S210)所估计的特性性质及其与所述第一设备的关联；以及其中所述第二组操作包括：
根据接收到的定位辅助信息确定(S212)所述第二设备的当前位置。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
从通信网络中的网络节点(140)或无线电网络节点(130a)获取(S204)所述定位参考信号配置。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括：
从通信网络中的网络节点(140)或无线电网络节点(130a)接收(S202a)另外的位置信息。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述特性涉及以下至少一个：与所述定位参考信号相关联的标识、所接收的定位参考信号的到达时间、所接收的定位参考信号的接收信号强度以及所接收的定位参考信号的估计范围。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述定位辅助信息包括关于所述通信网络中的至少一个基础设施节点或/和设备的信息。
21.根据权利要求16所述的方法，其中，所述定位辅助信息包括所述定位参考信号配置。
22.根据权利要求16所述的方法，其中，所述定位辅助信息包括所述第二设备的位置信息。
23.根据权利要求16所述的方法，还包括：
向所述第一设备发送(S214)定位测距请求；以及
从响应于所述请求的第一设备接收(S216)定位测距响应，以实现对与所述第一设备的距离的估计。
24.根据权利要求16、17或18所述的方法，其中所述第二设备和所述网络节点之间的所有消息是控制面消息或用户面定位协议消息。
25.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述第二设备和所述无线电网络节点之间的所有消息是无线电资源控制RRC协议消息或媒体访问控制MAC协议消息。
26.根据权利要求16所述的方法，其中所述第二设备与所述第一设备之间的所有消息是侧链路协议消息。
27.一种用于在通信网络(100)中提供位置信息的设备(110)，所述设备(110)支持通信网络中的其他设备(120、130b、140)的定位，所述设备(110)包括处理电路(210)，所述处理电路被配置为使所述设备(110)执行一组操作，所述一组操作包括：
从通信网络中的无线电网络节点获取定位参考信号配置；
从本地定位实体获取位置信息；
将位置信息提供给通信网络中的无线电网络节点(130b)和第二设备(120)中的至少一个；以及
根据所述定位参考信号配置发送定位参考信号。
28.根据权利要求27所述的设备(110)，还包括存储所述一组操作的存储介质(230)，并且其中所述处理电路被配置为从所述存储介质取回所述一组操作以使所述设备(110)执行所述一组操作。
29.根据权利要求27或28所述的设备(110)，其中，所述一组操作被提供为一组可执行指令。
30.一种用于在通信网络(100)中获得定位信息的设备(120)，所述设备(120)包括处理电路(310)，所述处理电路被配置为使所述设备(120)执行一组操作，所述一组操作包括：
通过接收另一设备(110)的位置信息来获取定位辅助信息，所述另一设备支持通信网络中的其他设备(120、130b、140)的定位，所述位置信息从而用作用于所述设备(120)的所述定位辅助信息；
从所述另一设备接收定位参考信号，所述定位参考信号根据定位参考信号配置而接收；以及执行第一组操作和第二组操作中的至少一组，其中所述第一组操作包括：
根据接收的定位参考信号估计特性性质；以及
向所述通信网络中的网络节点(140)报告所估计的特性性质及其与所述第一设备的关联；以及其中所述第二组操作包括：
根据接收的定位辅助信息确定所述第二设备的当前位置。
31.根据权利要求30所述的设备(120)，还包括存储所述一组操作的存储介质(330)，并且其中所述处理电路被配置为从所述存储介质取回所述一组操作以使所述设备(120)执行所述一组操作。
32.根据权利要求31或32所述的设备(120)，其中，所述一组操作被提供为一组可执行指令。
33.一种用于在通信网络(100)中提供位置信息的计算机程序(420a)，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码在支持通信网络中的其他设备(120，130b，140)的定位的设备(110)的处理电路(210)上运行时，使得所述设备(110)：
从通信网络中的无线电网络节点(130a)获取(S102)定位参考信号配置；
从本地定位实体获取(S104)位置信息；
将所述位置信息提供(S106)给所述通信网络中的无线电网络节点(130b)和另外的设备(120)中的至少一个；以及
根据所述定位参考信号配置发送(S108)定位参考信号。
34.一种用于在通信网络(100)中获得定位信息的计算机程序(420b)，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码在设备(120)的处理电路(310)上运行时，使得所述设备(120)：
通过接收另一设备(110)的位置信息来获取(S202)定位辅助信息，所述另一设备支持通信网络中的其他设备(120、130b、140)的定位，所述位置信息从而用作用于所述设备(120)的所述定位辅助信息；
从所述另一设备接收(S206)定位参考信号，所述定位参考信号根据定位参考信号配置而接收；以及执行第一组操作和第二组操作中的至少一组，其中所述第一组操作包括：
根据接收的定位参考信号估计(S208)特性性质；以及
向所述通信网络中的网络节点(140)报告(S210)所估计的特性性质及其与所述第一设备的关联；以及其中所述第二组操作包括：
根据接收的定位辅助信息确定(S212)所述第二设备的当前位置。
35.一种计算机程序产品(410a，410b)，包括根据权利要求33和34中至少一项所述的计算机程序(420a，420b)和存储所述计算机程序的计算机可读装置(430)。
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