CN108141698B - 一种楼层定位方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种楼层定位方法、设备及系统,涉及通信领域,所述方法包括:接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号;根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;向定位服务器发送所述测量信息;接收所述定位服务器发送的所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置,所述UE所处楼层位置是根据所述测量信息确定的。本发明解决相关技术中UE的楼层信息估计错误的问题,实现了准确获取UE所处楼层位置的效果。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,特别涉及一种楼层定位方法、设备及系统。
背景技术
随着通信技术的发展,定位技术作发挥着越来越重要的作用。定位技术是一种通过电信移动运营商的网络(如LTE网络等)获取用户设备(英文:User Equipment;简称:UE)位置信息(如经纬度坐标)的技术。
目前主要使用全球定位系统(英文:Global Positioning System;简称:GPS)定位技术进行UE的定位,但是GPS技术在室内因为接收不到卫星信号或者信号太弱而无法有效实现室内定位。一种常见的室内定位技术是基于增强式小区识别定位(英文:EnhancedCell Identification;简称:ECID)技术的定位,ECID是通过小区标识号(Cell-ID)、参考信号接收功率(英文:Referenced Signal Received Power;简称:RSRP)和到达时间(英文:Time of Arrival;简称:TOA)等测量信息进行定位的技术。假设UE进入一个至少有两层楼层的建筑物,该建筑物中每个楼层都设置有接入点,至少一个接入点向UE发送携带有该接入点所在小区的小区标识(英文:Identification;简称:ID)的参考信号,UE将该参考信号的测量信息上报给定位服务器,定位服务器根据小区标识和UE上报的参考信号的测量信息确定UE的位置范围。例如,假设至少一个接入点发射信号强度相同,UE测量来自室内不同楼层接入点的参考信号,该参考信号的测量信息可以包括参考信号中的接收强度(英文:Referenced Signal Received Power;简称:RSRP)或到达时间(英文:Time of Arrival;简称:TOA),UE将参考信号的测量信息和接入点的ID发送给定位服务器,定位服务器可以将不同接入点的RSRP值从大到小排列,将最大的RSRP值对应的接入点所在楼层,作为UE的所在楼层。或者,定位服务器可以将不同接入点的TOA值从小到大排列,将最小TOA值对应的接入点所在楼层,作为UE的所在楼层。
现有技术基于距离信息,通过测量RSRP(或TOA)并进行排序,RSRP越大(TOA越小)则距离接入点越近,选择最近的接入点所在位置作为UE位置。如果与UE处于同楼层的接入点距离UE较远而与UE处于不同楼层的接入点距离UE较近,则会将UE定位到错误楼层,使得UE的楼层信息估计错误。
发明内容
为了解决相关技术中UE的楼层信息估计错误的问题,本发明实施例提供了一种楼层定位方法、设备及系统。
第一方面,提供一种楼层定位方法,用于用户设备UE,包括:
接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号;
根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
向定位服务器发送所述测量信息;
接收所述定位服务器发送的所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置,所述UE所处楼层位置是根据所述测量信息确定的。
可选的,所述根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,包括:
确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,包括:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
判断所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,包括:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述UE通过所述水平极化天线接收的所述第一参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述N为所述UE通过所述水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度。
可选的,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种。
第二方面,提供一种楼层定位方法,用于定位服务器,包括:
接收用户设备UE发送的测量信息,所述测量信息为所述UE接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定的,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置;
向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
可选的,所述根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置,包括:
根据所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识;
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
可选的,所述根据所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识,包括:
将所述至少一个接入点标识中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种,
所述根据所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识,包括:
获取所述至少一个接入点标识中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;
按照测量值大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第一优先级;
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第二优先级;
获取所述每个接入点标识对应的第一优先级和所述每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个接入点标识的目标优先级;
将所述至少一个接入点标识中目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。
在第一方面和第二方面中,示例的,假设楼层定位系统中包括一个UE和n个接入点和1个定位服务器,则UE接收到m个参考信号,其中1≤m≤n,UE生成一个测量信息,该测量信息包括m个接入点标识和m个接入点标识的参考信号(即m个参考信号)的极化方向中垂直极化方向的比例相关值。该例子中,将发送端为同一个设备的信号视为同一信号,发送端为同一设备的信息视为同一信息。
第三方面,提供一种用户设备UE,包括:发射机、接收机和处理器,
所述接收机,用于接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号;
所述处理器,用于根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述发射机,用于向定位服务器发送所述测量信息;
所述接收机,还用于接收所述定位服务器发送的所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置,所述UE所处楼层位置是根据所述测量信息确定的。
可选的,所述处理器具体用于:
确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
判断所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述UE通过所述水平极化天线接收的所述第一参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述N为所述UE通过所述水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度。
可选的,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种。
第四方面,提供一种定位服务器,包括:发射机、接收机和处理器,
所述接收机,用于接收用户设备UE发送的测量信息,所述测量信息为所述UE接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定的,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述处理器,用于根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置;
所述发射机,用于向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器具体用于:
根据所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识;
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器具体用于:将所述至少一个接入点标识中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种,所述处理器具体用于:
获取所述至少一个接入点标识中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;
按照测量值大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第一优先级;
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第二优先级;
获取所述每个接入点标识对应的第一优先级和所述每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个接入点标识的目标优先级;
将所述至少一个接入点标识中目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。
第五方面,提供一种楼层定位系统,包括:
第三方面任一所述的UE;
第四方面任一的定位服务器;
以及至少一个接入点。
第六方面,提供一种楼层定位方法,用于用户设备UE,包括:
接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号;
确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,所述至少一个参考信号与至少一个接入点标识对应;
根据所述接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识;
向定位服务器发送所述测量信息,所述测量信息包括所述目标接入点标识;
接收所述定位服务器发送的所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置,所述UE所处楼层位置是根据所述测量信息确定的。
可选的,所述根据所述接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识,包括:
将所述至少一个接入点标识中垂直极化方向的比例相关值最大的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,所述根据所述接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识,包括:
获取所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种;
按照测量值大小,排序得到所述接收到的至少一个参考信号中每个参考信号对应的第一优先级;
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个参考信号对应的第二优先级;
获取所述每个参考信号对应的第一优先级和所述每个参考信号对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个参考信号的目标优先级;
将所述至少一个接入点标识中目标优先级最高的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,所述确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,包括:
确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,包括:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
判断所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,包括:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述UE通过所述水平极化天线接收的所述第一参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述N为所述UE通过所述水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度。
第七方面,提供一种楼层定位方法,用于定位服务器,包括:
接收用户设备UE发送的测量信息,所述测量信息包括目标接入点标识,所述目标接入点标识是所述UE接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,并根据所述接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在至少一个接入点标识中确定的,所述至少一个参考信号与所述至少一个接入点标识对应;
根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置;
向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
可选的,所述根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置,包括:
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
在第六方面和第七方面中,示例的,假设楼层定位系统中包括一个UE和n个接入点和1个定位服务器,则UE接收到m个参考信号,其中1≤m≤n,UE生成一个测量信息,该测量信息包括目标接入点标识,该目标接入点标识通常为1个。该例子中,将发送端为同一个设备的信号视为同一信号,发送端为同一设备的信息视为同一信息。
第八方面,提供一种用户设备UE,包括:发射机、接收机和处理器,
所述接收机,用于接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号;
所述处理器,用于确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,所述至少一个参考信号与至少一个接入点标识对应;
所述处理器,还用于根据所述接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识;
所述发射机,用于向定位服务器发送所述测量信息,所述测量信息包括所述目标接入点标识;
所述接收机,还用于接收所述定位服务器发送的所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置,所述UE所处楼层位置是根据所述测量信息确定的。
可选的,所述处理器,具体用于:
将所述至少一个接入点标识中垂直极化方向的比例相关值最大的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,所述处理器,具体用于:
获取所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种;
按照测量值大小,排序得到所述接收到的至少一个参考信号中每个参考信号对应的第一优先级;
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个参考信号对应的第二优先级;
获取所述每个参考信号对应的第一优先级和所述每个参考信号对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个参考信号的目标优先级;
将所述至少一个接入点标识中目标优先级最高的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,所述处理器,具体用于:
确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器,具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
判断所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述处理器,具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述UE通过所述水平极化天线接收的所述第一参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述N为所述UE通过所述水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度。
第九方面,提供一种定位服务器,包括:发射机、接收机和处理器,
所述接收机,用于接收用户设备UE发送的测量信息,所述测量信息包括目标接入点标识,所述目标接入点标识是所述UE接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,并根据所述接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在至少一个接入点标识中确定的,所述至少一个参考信号与所述至少一个接入点标识对应;
所述处理器,用于根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置;
所述发射机,用于向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器,具体用于:
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
第十方面,提供一种楼层定位系统,其特征在于,包括:
第八方面任一所述的UE;
第九方面任一所述的定位服务器;
以及至少一个接入点。
第十一方面,提供一种楼层定位方法,用于接入点,包括:
接收所述接入点所处室内的UE发送的参考信号;
根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息,所述测量信息包括所述接入点的接入点标识和所述接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
向定位服务器发送所述测量信息,以便于所述定位服务器根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置,并发送给所述UE。
可选的,所述根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息,包括:
确定所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度;
确定所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述接入点设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息,包括:
确定所述接入点通过所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度;
判断所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述接入点设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息,包括:
确定所述接入点通过所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度;
确定所述接入点通过所述水平极化天线接收的所述参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述接入点通过所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度,所述N为所述接入点通过所述水平极化天线接收的所述参考信号的信号强度。
可选的,所述测量信息还包括:所述接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种。
第十二方面,提供一种楼层定位方法,用于定位服务器,包括:
接收至少一个接入点发送的测量信息,接收到的至少一个测量信息为所述至少一个接入点接收所述至少一个接入点所处室内的UE发送的参考信号,并根据接收到的参考信号的极化方向确定的,每个所述测量信息包括接入点标识和所述接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
根据接收到的至少一个测量信息确定所述UE所处楼层位置;
向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
可选的,所述根据接收到的至少一个测量信息确定所述UE所处楼层位置,包括:
根据接收到的至少一个测量信息中接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,确定目标接入点标识;
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
可选的,所述根据接收到的至少一个测量信息中接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,确定目标接入点标识,包括:
将收到的至少一个测量信息中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,每个所述测量信息还包括:接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种,
所述根据接收到的至少一个测量信息中接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,确定目标接入点标识,包括:
获取收到的至少一个测量信息中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;
按照测量值大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第一优先级,
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第二优先级;
获取所述每个接入点标识对应的第一优先级和所述每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个接入点标识的目标优先级;
将目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。
在第十一方面和第十二方面中,示例的,假设楼层定位系统中包括一个UE和n个接入点和1个定位服务器,则n个接入点中每个接入点可以收到UE发送的参考信号,生成测量信息,该测量信息包括该接入点的接入点标识和所述接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,n个接入点共向定位服务器发送n个测量信息,定位服务器接收到p个测量信息,根据p个测量信确定UE所处楼层位置,其中1≤p≤n。该例子中,将发送端为同一个设备的信号视为同一信号,发送端为同一设备的信息视为同一信息。
第十三方面,提供一种接入点,包括:发射机、接收机和处理器,
所述接收机,用于接收所述接入点所处室内的UE发送的参考信号;
所述处理器,用于根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息,所述测量信息包括所述接入点的接入点标识和所述接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述发射机,用于向定位服务器发送所述测量信息,以便于所述定位服务器根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置,并发送给所述UE。
可选的,所述处理器,具体用于:
确定所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度;
确定所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述接入点设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器,具体用于:
确定所述接入点通过所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度;
判断所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述接入点设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器,具体用于:
确定所述接入点通过所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度;
确定所述接入点通过所述水平极化天线接收的所述参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述接入点通过所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度,所述N为所述接入点通过所述水平极化天线接收的所述参考信号的信号强度。
可选的,所述测量信息还包括:所述接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种。
第十四方面,提供一种定位服务器,包括:发射机、接收机和处理器,
所述接收机,用于接收至少一个接入点发送的测量信息,接收到的至少一个测量信息为所述至少一个接入点接收所述至少一个接入点所处室内的UE发送的参考信号,并根据接收到的参考信号的极化方向确定的,每个所述测量信息包括接入点标识和所述接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述处理器,用于根据接收到的至少一个测量信息确定所述UE所处楼层位置;
所述发射机,用于向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器,具体用于:
根据接收到的至少一个测量信息中接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,确定目标接入点标识;
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器,具体用于:
将收到的至少一个测量信息中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,每个所述测量信息还包括:接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种,所述处理器,具体用于:
获取收到的至少一个测量信息中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;
按照测量值大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第一优先级,
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第二优先级;
获取所述每个接入点标识对应的第一优先级和所述每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个接入点标识的目标优先级;
将目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。
第十五方面,提供一种楼层定位系统,其特征在于,包括:
第十三方面任一所述的接入点;
第十四方面任一所述的定位服务器;
以及至少一个UE。
在本发明实施例中,定位服务器确定的UE的位置信息不仅可以包括UE所处楼层位置,还可以包括UE水平位置,该UE的水平位置的确定方法可以参考相关技术,本发明实施例对此不做限定。
值得说明的是,本发明实施例中,测量参数包括RSRP、TOA和AOA中的至少一种,指的是测量参数可以只包括RSRP,只包括TOA或只包括AOA,也可以同时包括RSRP和TOA,同时包括RSRP和AOA,同时包括RSRP和AOA,以及同时包括RSRP、TOA和AOA。本发明实施例中按照测量值大小,排序得到所述接收到的至少一个参考信号中每个参考信号对应的第一优先级的方法可以参考相关技术,例如按照测量值大小,升序或降序排序得到所述接收到的至少一个参考信号中每个参考信号对应的第一优先级,但是,在本发明实施例中,测量值的排序顺序和垂直极化方向的比例相关值的排序方式是相同的,以保证有效地进行加权平均值的计算。
并且,接入点标识与楼层对应关系也可以为接入点标识与高度对应关系,定位服务器通过查询该接入点标识与高度对应关系,可以确定目标接入点对应的高度,并将该高度转化为楼层并将包括该楼层的UE所处楼层位置发送个UE,也可以直接将包括该高度的UE所处楼层位置发送给UE。
需要说明的是,本发明实施例所述的接入点均与UE处于同一室内,UE所处室内即接入点所处室内。本发明实施例中的UE是以同一个待定位的UE为例进行说明的,测量信息是指根据参考信号的极化方向处理得到的信息。
上述方案中,由于UE能够接收该UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,向定位服务器发送所述测量信息,相应的,定位服务器可以根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一示意性实施例1提供的楼层定位方法所涉及的一种楼层定位系统的环境结构示意图。
图2-1是本发明一示意性实施例提供的一种楼层定位方法的流程示意图。
图2-2是本发明一示意性实施例提供的一种极化方向的确定方法示意图。
图2-3是本发明另一示意性实施例提供的楼层定位方法所涉及的一种楼层定位系统的环境结构示意图。
图2-4是本发明一示意性实施例提供的一种楼层定位方法的流程示意图。
图3是本发明另一示意性实施例提供的一种楼层定位方法的流程示意图。
图4是本发明又一示意性实施例提供的一种楼层定位方法的流程示意图。
图5是本发明一示意性实施例提供的一种UE的结构示意图。
图6是本发明一示意性实施例提供的一种定位服务器的结构示意图。
图7是本发明一示意性实施例提供的另一种UE的结构示意图。
图8是本发明一示意性实施例提供的另一种定位服务器的结构示意图。
图9是本发明一示意性实施例提供的一种接入点的结构示意图。
图10是本发明一示意性实施例提供的又一种定位服务器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1,其示出了本发明实施例提供的楼层定位方法所涉及的一种楼层定位系统的环境结构示意图。该楼层定位系统包括:UE110、定位服务器120和至少一个接入点(英文:Access Point;简称:AP)130。在本发明实施例中,接入点指的是网络端发射设备,如宏基站,微基站,微微基站,家庭基站以及无线保真(英文:Wireless Fidelity;简称:Wi-Fi)接入点等。在本发明实施例中,定位服务器可能与接入点为同一实体,或者不同实体。
UE110可以为智能手机、电脑、多媒体播放器、电子阅读器、可穿戴式设备等移动终端或固定终端。定位服务器120可以是一台服务器,或者由若干台服务器组成的服务器集群,或者是一个云计算服务中心。接入点130可以为基站,设置在至少有两层楼层的建筑物的楼层的天花板上,在本发明实施例中,每个楼层的天花板上设置至少一个接入点130。
其中,UE110和接入点130可以互相发送参考信号(英文:Reference Signal;简称:RS),UE110可以通过识别接入点130发送的参考信号对自身位置进行定位。参考信号也称导频信号,是由发射端提供给接收端用于信道估计或信道探测的一种已知信号,本发明实施例中,该参考信号可以用于信道探测。UE110和定位服务器120之间可以通过有线网络或无线网络建立连接。接入点130和定位服务器120之间可以通过有线网络或无线网络建立连接。
如图1所示的UE110和接入点130都设置有用于信号收发的天线。所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度的方向。通常的,当电场强度方向垂直于地面时,天线辐射产生的电磁波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,天线辐射产生的电磁波就称为水平极化波。极化电磁波的电场方向称为极化方向。天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。相关技术中规定,电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的,单极化的天线通常包括:垂直极化天线和水平极化天线。
本发明实施例中,定位服务器或UE需要确定接入点的空间拓扑结构,并根据该接入点的空间拓扑结构来确定该UE与哪些接入点共楼层或共高度,最终由定位服务器将与该UE共楼层或共高度的接入点所在位置确定为UE所在楼层位置,其中,UE或接入点的空间拓扑结构是定位服务器或UE发送的测量信息来确定的。一方面,可以通过UE测量UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号的极化方向来确定UE所处楼层位置,另一方面,可以通过至少一个接入点接收该至少一个接入点所处室内的UE发送的参考信号来确定UE所处楼层位置。具体过程可以如下:
一方面,当通过UE测量UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号的极化方向来确定接入点的空间拓扑结构,以确定UE所处楼层位置时,可以由UE根据参考信号确定目标接入点标识,由定位服务器根据该目标接入点标识确定UE所处楼层位置,也可以由定位服务器确定目标接入点标识,由定位服务器根据该目标接入点标识确定UE所处楼层位置,该目标接入点指的是UE所处室内(也称建筑物内)最有可能与该UE同楼层或者同高度的接入点,例如,目标接入点可以为UE所处楼层的天花板上设置的接入点,本发明通过如下两方面进行说明:
第一方面,本发明提供一种楼层定位方法,如图2-1所示,包括:
步骤201、UE接收UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号。
在本发明实施例中,UE所处室内为至少有一层楼层的建筑物,该建筑物中每个楼层的天花板上设置至少一个接入点,图2-1以该至少一个接入点中的某一接入点为例进行说明,其他接入点的动作可以参考图2-1所示的接入点。
步骤202、UE根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,该测量信息包括至少一个接入点标识和该至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值。
实际应用中,UE根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息时,首先可以获取至少一个接入点标识,然后可以确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,该比例相关值用于反映垂直极化方向与极化方向的比例关系,最后根据至少一个接入点标识和至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值生成测量信息,其中,UE确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值的方法可以有多种,本发明实施例以以下三种可实现方式为例进行说明。
示例的,在第一种可实现方式中,UE确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值的方法可以包括:
步骤A1、UE确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,该第一参考信号为至少一个接入点中的某一接入点发送的。
在本发明实施例中,垂直极化方向指的是电场强度方向垂直于地面的方向,也即与重力方向平行的方向。如图2-2所示,在电磁波传播过程中,电磁波传播方向o与电场方向p和磁场方向q两两垂直,在判断电场方向时,可以采用右手定则,伸开右手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁场方向从手心进入,并使大拇指指向电磁波传播方向,这时四指所指的方向就是电场方向。本发明实施例中的极化方向指的是电场方向。
在本发明实施例中,方向接近程度指的是两个方向的接近的程度,在本发明实施例中,信号的极化方向、信号的垂直极化方向、信号的水平极化方向均可以视为向量,向量指的是具有大小(magnitude)和方向的几何对象,而两个向量的方向接近程度可以参考相关技术中的公式计算得到,例如向量的相关系数计算公式。
如图2-3所示,W、Y、Z分别为接入点1-3发送的参考信号的极化方向所在面,在本发明实施例中可以通过第一参考信号的极化方向所在面与垂直极化方向所在面的夹角来确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,该夹角与方向接近程度负相关,即夹角越小,方向接近程度越高。也可以通过第一参考信号的极化方向的强度(也称大小)与垂直极化方向的强度的强度接近程度来确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,该强度接近程度与方向接近程度正相关,即第一参考信号的极化方向的强度与垂直极化方向的强度越接近,方向接近程度越高。实际应用中,还可以将通过向量的相关系数计算公式计算得到第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的相关系数确定为步骤A1所述的方向接近程度。
步骤A2、UE确定第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,水平极化方向与垂直极化方向垂直。
如图2-3所示,W、Y、Z分别为接入点1-3发送的参考信号的极化方向所在面,在本发明实施例中可以通过第一参考信号的极化方向所在面与水平极化方向所在面的夹角来确定第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,该夹角与方向接近程度负相关,即夹角越小,方向接近程度越高。也可以通过第一参考信号的极化方向的强度与水平极化方向的强度的强度接近程度来确定第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,该强度接近程度与方向接近程度正相关,即第一参考信号的极化方向的强度与水平极化方向的强度越接近,方向接近程度越高。实际应用中,还可以将通过向量的相关系数计算公式计算得到第一参考信号的极化方向与水平极化方向的相关系数确定为步骤A2所述的方向接近程度。
步骤A3、UE判断第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度。
在本发明实施例中,第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度可以以一个预设算法计算出的数值来表征,第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度可以以上述的预设算法计算出的数值来表征,通过比较两个数值的大小,来判断第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度。
步骤A4、UE在第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1。
示例的,假设通过第一参考信号的极化方向所在面与垂直极化方向所在面的夹角来确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,通过第一参考信号的极化方向所在面与水平极化方向所在面的夹角来确定第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,该第一参考信号的极化方向所在面与垂直极化方向所在面的夹角为30°,第一参考信号的极化方向所在面与水平极化方向所在面的夹角为60°,由于夹角与方向接近程度负相关,因此,第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,UE将第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1。
步骤A5、在第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
示例的,假设通过第一参考信号的极化方向所在面与垂直极化方向所在面的夹角来确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,通过第一参考信号的极化方向所在面与水平极化方向所在面的夹角来确定第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,第一参考信号的极化方向所在面与垂直极化方向所在面的夹角为60°,第一参考信号的极化方向所在面与水平极化方向所在面的夹角为30°,由于夹角与方向接近程度负相关,因此,第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,则UE将第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
示例的,如图2-3所示的楼层定位场景中,可以通过上述步骤A1-A5确定接入点1-3发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值分别为1、0和0。需要说明的是,在第一种可实现方式中,第一参考信号是来自同一个接入点的参考信号,UE对接收到的每个参考信号的处理过程都可以参考该第一参考信号。
在第二种可实现方式中,UE可以设置有垂直极化天线和水平极化天线两个单极化天线,垂直极化天线和水平极化天线的信号收发方向垂直,则UE确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值的方法可以包括:
步骤B1、确定UE通过垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,该第一参考信号为至少一个接入点中的某一接入点发送的。
步骤B2、判断垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值。
步骤B3、在垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1。
步骤B4、在垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
需要说明的是,在第二种可实现方式中,第一参考信号是来自同一个接入点的参考信号,UE对接收到的每个参考信号的处理过程都可以参考该第一参考信号。
示例的,如图2-3所示,假设UE所处室内为有6层楼层的建筑物,UE进入室内后,分别接收到设置在第3-5层楼层的天花板上的接入点1-3发送的参考信号,其中,UE通过垂直极化天线接收到的接入点1-3发送的参考信号的强度分别为10v/m(伏/米),3v/m和5v/m,假设预设垂直极化信号阈值为8v/m,则UE将接入点1-3发送的参考信号的强度10v/m,3v/m和5v/m分别与8v/m进行比较,将大于参考信号的强度8v/m的接入点1发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1,将小于参考信号的强度8v/m的接入点2、3发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
实际应用中,UE可能接收到多个UE所处室内的接入点发送的参考信号,但是由于与UE的距离较远,或者一些障碍物的阻挡,一部分参考信号的强度较弱,因此,UE可以将参考信号强度小于预设强度阈值的参考信号忽略,只对参考信号强度大于或等于预设强度阈值的参考信号进行处理。例如,在图2-3中,UE进入室内后,可能接收到了设置在第1-6层楼层的天花板上的接入点发送的参考信号,但是由于每个接入点在天花板上设置,在参考信号穿过天花板时,会造成较大的穿透损耗,因此,1-2层的接入点发送的参考信号强度较弱,同时,由于6层的接入点与UE的距离较远,其发送的参考信号强度较弱,假设1、2和6层的接入点发送的参考信号的信号强度小于预设强度阈值,则UE忽略接收到的1、2和6层的接入点发送的参考信号,仅对第3-5层楼层的天花板上的接入点1-3发送的参考信号进行处理。这样可以减少不必要的信号处理过程,减少UE的负荷。
在第三种可实现方式中,UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,垂直极化天线和水平极化天线的信号收发方向垂直,则UE确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值的方法可以包括:
步骤C1、确定UE通过垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,该第一参考信号为至少一个接入点中的某一接入点发送的。
步骤C2、确定UE通过水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度。
步骤C3、根据比例相关值公式确定第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,M为UE通过垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,N为UE通过水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度,arctan(M/N)表示求M/N的反正切函数。
示例的,如图2-3所示,假设UE通过垂直极化天线接收到的接入点1-3发送的参考信号的强度分别为10v/m,3v/m和5v/m,UE通过水平极化天线接收到的接入点1-3发送的参考信号的强度分别为1v/m,11v/m和5v/m,则接入点1发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值为arctan(10/1)=arctan10,接入点2发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值为arctan(3/11),接入点3发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值为arctan(5/5)=arctan1。需要说明的是,在第三种可实现方式中,第一参考信号是来自同一个接入点的参考信号,UE对接收到的每个参考信号的处理过程都可以参考该第一参考信号。
需要说明的是,UE获取至少一个接入点标识的方法可以参考相关技术,示例的,每个接入点在发送参考信号之前,需要发送接入点定位辅助信息,该接入点定位辅助信息携带有该接入点标识和其他相关信息,UE根据该接入点定位辅助信息接收到相应的接入点发送的参考信号,并且能够在接收到参考信号后,建立参考信号与接入点标识的对应关系,因此,UE最终可以根据接收到的至少一个参考信息确定该至少一个参考信号对应的接入点标识,从而得到至少一个接入点标识,根据该至少一个接入点标识以及上述三种可实现方式中任一方式得到的该至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值生成测量信息。
步骤203、UE向定位服务器发送测量信息。
例如,UE可以根据与定位服务器建立的无线连接将测量信息发送至定位服务器。
步骤204、定位服务器根据测量信息确定UE所处楼层位置。
可选的,如图2-4所示,根据测量信息确定UE所处楼层位置的方法可以包括:
步骤2041、根据至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在至少一个接入点标识中确定目标接入点标识。
在本发明的实施例中,目标接入点指的是UE所处室内(也称建筑物内)最有可能与该UE同楼层或者同高度的接入点。示例的,根据至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在至少一个接入点标识中确定目标接入点标识的方法,可以包括如下两种方式:
第一种方式:定位服务器将至少一个接入点标识中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,定位服务器可以根据测量信息记录至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,筛选最大的比例相关值,并将该最大的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。定位服务器还可以将测量信息记录的至少一个接入点标识对应的参考信号按照参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值的大小进行排序,根据排序结果来确定最大的比例相关值,并将该最大的比例相关值对应的接入点标识作为目标接入点标识,如在采用降序排序时,可以将排名最前的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。示例的,假设如图2-3所示的楼层定位场景中,接入点1-3发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值分别为0.8、0.2和0.5,则最大的比例相关值为0.8,该比例相关值0.8是接入点1发送的参考信号的垂直极化方向的比例相关值,定位服务器可以获取该比例相关值0.8对应的接入点1的接入点标识作为目标接入点标识。
第二种方式:测量信息还可以包括:至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,预设测量参数包括RSRP、TOA和到达角度(英文:Angle of Arrival;简称:AOA)中的至少一种。定位服务器可以获取至少一个接入点标识中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;按照测量值大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级;按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第二优先级;获取每个接入点标识对应的第一优先级和每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到每个接入点标识的目标优先级;将至少一个接入点标识中目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。该排序方式可以为升序排序方式,也可以为降序排序方式,可以按照实际情况预先设置。
在本发明实施例中,计算加权平均值时的权重是预先设置的,假设加权平均公式为:E=r1*K1+r2*K2+r3*K3+g*H,r1+r2+r3+g=1,其中,K1表示按照RSRP的测量值大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级,r1表示K1的权重,K2表示按照TOA的测量值大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级,r2表示K2的权重,K3表示按照AOA的测量值大小,“*”表示相乘,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级,r3表示K3的权重,H表示按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第二优先级,g表示H的权重,其中,当测量信息不包括RSRP、TOA和AOA中的任一种时,不包括的参数对应的第一优先级的权重为0,例如,当测量信息只包括TOA,r1和r3为0,则E=r2*K2+g*H,r2+g=1,需要说明的是,本发明实施例中,对加权平均公式只是示意性说明,根据其他方式的加权平均公式计算出的加权平均值也在本发明实施例保护范围内。
在本发明实施例中,每次排序得到的优先级与序号值的对应关系是一致的,例如,若按照预设测量参数的测量值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级与序号值正相关,则按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第二优先级与序号值正相关,且每个接入点标识的目标优先级与序号值正相关。若按照预设测量参数的测量值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级与序号值负相关,按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第二优先级与序号值负相关,且每个接入点标识的目标优先级与序号值负相关。示例的,假设预设测量参数包括TOA,则E=r2*K2+g*H,r2+g=1,并且假设r2=30%,g=70%,在如图2-3所示的楼层定位场景中,接入点1-3发送的参考信号的TOA分别为2s(秒)、1s和1.5s,按照TOA的测量值大小升序排序得到接入点1-3发送的参考信号的排序可以如表1所示,接入点2的接入点标识排序最前,其次是接入点3的接入点标识,最后,是接入点1的接入点标识。由于排序越靠前,第一优先级越高,在本实施例中,表1中的序号值越小则第一优先级越高;接入点1-3的接入点标识对应的极化方向中垂直极化方向的比例相关值分别为0.8、0.2和0.5,垂直极化方向的比例相关值大小降序排序得到接入点1-3的接入点标识的排序可以如表2所示,接入点1的接入点标识排序最前,其次是接入点3的接入点标识,最后,是接入点2的接入点标识,由于排序越靠前,第二优先级越高,在本实施例中,表2中序号值越小则第二优先级越高,假设,第一优先级以相应的序号值表征,第二优先级以相应的序号值表征,且,优先级与序号值负相关,则,接入点1的接入点标识的第一优先级对应的序号值为3,第二优先级对应的序号值为1,根据加权平均值公式计算得到接入点1的接入点标识的目标优先级对应的序号值为30%*3+70%*1=1.6;相应的,接入点2的接入点标识的第一优先级对应的序号值为1,第二优先级对应的序号值为1,根据加权平均值公式计算得到接入点2的接入点标识的目标优先级对应的序号值为30%*1+70%*3=2.4;接入点3的接入点标识的第一优先级对应的序号值为2,第二优先级对应的序号值为2,根据加权平均值公式计算得到接入点3的接入点标识的目标优先级对应的序号值为30%*2+70%*2=2,由于接入点1的接入点标识的目标优先级对应的序号值的数值最小,相应的,优先级最高,因此,接入点1的接入点标识作为目标接入点标识。
表1
表2
步骤2042、根据目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系。
需要说明的是,上述接入点标识与楼层对应关系可以是在楼层定位系统布网时配置在定位服务器中的。如表3所示。假设在如图2-3所示的楼层定位场景中,接入点1的接入点标识为目标接入点标识,该目标接入点标识为003,则查询如表3所示的接入点标识与楼层对应关系,得到目标接入点标识003对应的楼层为第3层,则UE所处楼层位置为第3层。
表3
接入点标识 | 楼层 |
001 | 1 |
002 | 2 |
003 | 3 |
004 | 4 |
005 | 5 |
步骤2043、将目标接入点标识对应的楼层确定为UE所处楼层位置。
值得说明的是,在步骤2041中,若定位服务器根据测量信息确定的目标接入点标识有至少两个,即存在至少两个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值相等,则定位服务器需要根据该至少两个目标接入点标识来确定UE所处楼层位置。
示例的,定位服务器可以分别查询该至少两个目标接入点标识对应的楼层,然后根据预设筛选算法来确定UE所处楼层位置,例如,该预设筛选算法可以为:将对应最多目标接入点标识的楼层确定为UE所处楼层位置;或者,将至少两个目标接入点标识对应的楼层的层号加权平均得到数值四舍五入后确定为UE所处楼层的层号;或者,将至少两个目标接入点标识对应的楼层中最高的楼层确定为UE所处楼层位置;或者,将至少两个目标接入点标识对应的楼层中最低的楼层确定为UE所处楼层位置。上述预设筛选算法可以根据具体的情况进行选择或者组合,本发明实施例只是示意性说明。
步骤205、定位服务器向UE发送UE的位置信息,UE的位置信息包括UE所处楼层位置。
UE接收定位服务器发送的UE的位置信息后,由于UE的位置信息包括UE所处楼层位置,UE可以向用户提示该UE所处楼层位置,以便用户知晓当前楼层位置。需要说明的是,UE的位置信息还可以包括UE的水平位置,该水平位置的确定方法可以参考相关技术,本发明实施例对此不做赘述。
本发明实施例中,由于UE能够接收该UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,向定位服务器发送测量信息,相应的,定位服务器可以根据测量信息确定UE所处楼层位置,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
第二方面,本发明提供一种楼层定位方法,如图3所示,包括:
步骤301、UE接收UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号。
步骤301的具体解释可以参考上述步骤201,本发明实施例对此不再赘述。
步骤302、UE确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,该至少一个参考信号与至少一个接入点标识对应。
在本发明实施例中,至少一个参考信号与至少一个接入点标识一一对应,UE确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值的方法可以参考上述实施例中步骤202中的三种可实现方式,本发明实施例对此不做赘述。
步骤303、UE根据接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在至少一个接入点标识中确定目标接入点标识。
可选的,UE根据接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在至少一个接入点标识中确定目标接入点标识可以包括以下两种方式:
第一种方式,UE将至少一个接入点标识中垂直极化方向的比例相关值最大的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,UE可以直接在接收到的至少一个参考信号中筛选垂直极化方向的比例相关值最大的参考信号,并将该比例相关值最大的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识;可选的,UE还可以将接收到的至少一个参考信号按照垂直极化方向的比例相关值的大小进行排序,根据排序结果来确定比例相关值最大的参考信号,并将该比例相关值最大的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识,如在采用降序排序时,可以将排名最前的参考信号确定为比例相关值最大的参考信号。示例的,假设如图2-3所示的楼层定位场景中,接入点1-3发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值分别为0.8、0.2和0.5,则比例相关值最大的参考信号为接入点1发送的,UE可以获取接入点1发送的参考信号对应的接入点1的接入点标识作为目标接入点标识。
第二种方式:UE获取至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,该预设测量参数包括RSRP、TOA和AOA中的至少一种;按照该测量值大小,排序得到接收到的至少一个参考信号中每个参考信号对应的第一优先级;按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个参考信号对应的第二优先级;获取每个参考信号对应的第一优先级和每个参考信号对应的第二优先级的加权平均值得到每个参考信号的目标优先级;将至少一个接入点标识中目标优先级最高的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。上述排序过程中采用的排序方式可以为升序排序方式,也可以为降序排序方式,可以按照实际情况预先设置。
在本发明实施例中,计算加权平均值时的权重是预先设置的,假设加权平均公式为:E=r1*K1+r2*K2+r3*K3+g*H,r1+r2+r3+g=1,其中,K1表示按照RSRP的测量值大小,排序得到第一参考信号对应的第一优先级,r1表示K1的权重,K2表示按照TOA的测量值大小,排序得到第一参考信号对应的第一优先级,r2表示K2的权重,K3表示按照AOA的测量值大小,排序得到第一参考信号对应的第一优先级,r3表示K3的权重,H表示按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到第一参考信号对应的第二优先级,g表示H的权重,该第一参考信号为UE所处室内的任一接入点发送的,其中,当测量信息不包括RSRP、TOA和AOA中的任一种时,不包括的参数对应的第一优先级的权重为0,例如,当测量信息只包括TOA,r1和r3为0,则E=r2*K2+g*H,r2+g=1,需要说明的是,本发明实施例中,对加权平均公式只是示意性说明,根据其他方式的加权平均公式计算出的加权平均值也在本发明实施例保护范围内。
在本发明实施例中,每次排序得到的优先级与序号值的对应关系是一致的,例如,若按照预设测量参数的测量值的大小,排序得到每个参考信号对应的第一优先级与序号值正相关,则按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个参考信号对应的第二优先级与序号值正相关,且每个参考信号的目标优先级与序号值正相关。若按照预设测量参数的测量值的大小,排序得到每个参考信号对应的第一优先级与序号值负相关,按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个参考信号对应的第二优先级与序号值负相关,且每个参考信号的目标优先级与序号值负相关。
示例的,假设预设测量参数包括RSRP,则E=r1*K1+g*H,r1+g=1,并且假设r1=30%,g=70%,在如图2-3所示的楼层定位场景中,接入点1-3发送的参考信号的RSRP分别为100dB(分贝)、130dB和110dB,按照RSRP的测量值大小降序排序得到接入点1-3发送的参考信号的排序可以如表4所示,接入点2发送的参考信号排序最前,其次是接入点3发送的参考信号,最后,是接入点1发送的参考信号。由于排序越靠前,第一优先级越高,在本实施例中,表4中的序号值越小则第一优先级越高;例如,按照上述UE确定参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值的第一种可实现方式确定的接入点1-3发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值分别为0.8、0.2和0.5,垂直极化方向的比例相关值大小降序排序得到接入点1-3发送的参考信号的排序可以如表2所示,接入点1发送的参考信号排序最前,其次是接入点3发送的参考信号,最后,是接入点2发送的参考信号,由于排序越靠前,第二优先级越高,在本实施例中,表2中序号值越小则第二优先级越高,假设,第一优先级以相应的序号值表征,第二优先级以相应的序号值表征,且,优先级与序号值负相关,则,接入点1发送的参考信号的第一优先级对应的序号值为3,第二优先级对应的序号值为1,根据加权平均值公式计算得到接入点1发送的参考信号的目标优先级对应的序号值为30%*3+70%*1=1.6;相应的,接入点2发送的参考信号的第一优先级对应的序号值为1,第二优先级对应的序号值为1,根据加权平均值公式计算得到接入点2发送的参考信号的目标优先级对应的序号值为30%*1+70%*3=2.4;接入点3发送的参考信号的第一优先级对应的序号值为2,第二优先级对应的序号值为2,根据加权平均值公式计算得到接入点3发送的参考信号的目标优先级对应的序号值为30%*2+70%*2=2,由于接入点1发送的参考信号的目标优先级对应的序号值的测量值最小,相应的,优先级最高,因此,将接入点1的接入点标识作为目标接入点标识。
表4
实际应用中,第一优先级可以以相应的序号值表征,第二优先级可以以相应的序号值表征,且,优先级与序号值正相关,即序号值越大,优先级越高,则根据加权平均公式得到的目标优先级对应的序号值越大,其优先级越高,则将优先级最高的目标优先级所对应的参考信号作为目标参考信号。
需要说明的是,UE根据接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在至少一个接入点标识中确定目标接入点标识还可以有其他方式,例如,当UE采用如步骤202中的第一种可实现方式或第二种可实现方式确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值时,每个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值为0或1,UE可以在获取的参考信号中,筛选出极化方向中垂直极化方向的比例相关值为1的参考信号,获取筛选出的参考信号的预设测量参数的测量值,该预设测量参数包括RSRP、TOA和AOA中的至少一种,UE按照测量值的大小对筛选出的参考信号进行排序,根据排序结果得到该筛选出的参考信号对应的优先级,然后,然后将筛选出的参考信号中优先级最高的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。
或者,UE可以先获取接收到的参考信号的预设测量参数的测量值,该测量值包括RSRP、TOA和AOA中的至少一种;然后,按照测量值的大小,排序得到每个参考信号对应的第一优先级,接着,获取每个参考信号的第一优先级与该参考信号的垂直极化方向的比例相关值的乘积,将乘积中排序最前的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。
或者,UE可以先获取接收到的参考信号的预设测量参数的测量值,该测量值包括RSRP、TOA和AOA中的至少一种;然后,按照测量值的大小,排序得到每个参考信号对应的第一优先级,最终,将比例相关值为1的参考信号中第一优先级最高的参考信号所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
例如,假设在如图2-3所示的楼层定位场景中,按照RSRP的测量值大小降序排序得到接入点1-3发送的参考信号的排序可以如表4所示,接入点1-3发送的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值分别为1、0和0,比例相关值为1的参考信号中第一优先级最高的参考信号为接入点1发送的参考信号,或者通过上述每个参考信号的第一优先级与该参考信号的垂直极化方向的比例相关值的乘积的方法可以确定乘积中排序最前的参考信号为接入点1发送的参考信号,则接入点1的接入点标识为目标接入点标识。
需要说明的是,本发明实施例中按照测量值大小,排序得到接收到的至少一个参考信号中每个参考信号对应的第一优先级的方法可以参考相关技术,例如按照测量值大小,升序或降序排序得到接收到的至少一个参考信号中每个参考信号对应的第一优先级,但是,在本发明实施例中,测量值的排序顺序和垂直极化方向的比例相关值的排序方式是相同的,以保证有效地进行加权平均的计算。
步骤304、UE向定位服务器发送测量信息,该测量信息包括目标接入点标识。
例如,UE可以根据与定位服务器建立的无线连接将测量信息发送至定位服务器。
步骤305、定位服务器根据测量信息确定UE所处楼层位置。
由于测量信息包括目标接入点标识,因此,定位服务器根据测量信息确定UE所处楼层位置,可以包括:根据目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;将目标接入点标识对应的楼层确定为UE所处楼层位置。具体过程可以参考上述实施例的步骤2042和2043,本发明实施例对此不再赘述。
步骤306、定位服务器向UE发送UE的位置信息,该UE的位置信息包括UE所处楼层位置。
UE接收定位服务器发送的UE的位置信息后,由于UE的位置信息包括UE所处楼层位置,UE可以向用户提示该UE所处楼层位置,以便用户知晓当前楼层位置。
本发明实施例中,由于UE能够接收该UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,向定位服务器发送测量信息,相应的,定位服务器可以根据测量信息确定UE所处楼层位置,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
另一方面,当通过至少一个接入点接收该至少一个接入点所处室内的UE发送的参考信号来确定接入点的空间拓扑结构,以确定UE所处楼层位置时,本发明提供一种楼层定位方法,由于UE所处室内的接入点可能有多个,本发明实施例以UE所处室内的第一接入点为例,其他接入点的动作可以参考第一接入点,如图4-1所示,包括:
步骤401、第一接入点所处室内的UE向第一接入点发送参考信号。
步骤402、第一接入点根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息,该测量信息包括第一接入点的接入点标识和接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值。
在本发明实施例中,第一接入点根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息的过程可以包括如下三种方式。
在第一种方式中,第一接入点根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息可以包括:
步骤D1、第一接入点确定参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度。
步骤D2、第一接入点确定参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,水平极化方向与垂直极化方向垂直。
步骤D3、第一接入点判断参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度。
步骤D4、第一接入点在参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1。
步骤D5、第一接入点在参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
本发明实施例中步骤D1至D5可以参考上述实施例中步骤202中的步骤A1至A5,其中,在步骤D1至D5中,第一接入点接收的是待定位的UE发送的参考信号,而步骤A1至A5中,待定位的UE接收的是至少一个接入点发送的参考信号,因此,步骤D1至D5中第一接入点对参考信号的处理过程可以参考步骤A1至A5中UE对某一参考信号(如第一参考信号)的处理过程。本发明实施例对此不做赘述。
在第二种方式中,第一接入点设置有垂直极化天线和水平极化天线,垂直极化天线和水平极化天线的信号收发方向垂直,第一接入点根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息可以包括:
步骤E1、第一接入点确定接入点通过垂直极化天线接收的参考信号的信号强度。
步骤E2、第一接入点判断垂直极化天线接收的参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值。
步骤E3、第一接入点在垂直极化天线接收的参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1。
步骤E4、第一接入点在垂直极化天线接收的参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
示例的,如图2-3所示,假设UE所处室内为有6层楼层的建筑物,UE进入室内后,分别向设置在第3-5层楼层的天花板上的接入点1-3发送参考信号,假设接入点1-3通过垂直极化天线接收到的UE发送的参考信号的强度分别为10v/m(伏/米),3v/m和5v/m,假设预设垂直极化信号阈值为8v/m,则接入点1-3分别将自己接收的参考信号的强度10v/m,3v/m和5v/m与8v/m进行比较,在接收的参考信号的强度大于8v/m时,将接收的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1,在接收的参考信号的强度小于或等于8v/m时,将接收的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0,例如,假设第一接入点为接入点1,第一接入点确定其接收的参考信号的10v/m大于8v/m,则将第一接入点接收的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1。
实际应用中,第一接入点可能接收到多个UE发送的参考信号,但是由于与UE的距离较远,或者一些障碍物的阻挡,一部分参考信号的强度较弱,因此,第一接入点可以将参考信号强度小于预设强度阈值的参考信号忽略,只对参考信号强度大于或等于预设强度阈值的参考信号进行处理。例如,假设第一接入点位于3楼,室内分别存在位于3楼的UE1和位于6楼的UE2,第一接入点分别接收到UE1和UE2发送的参考信号,每个参考信号携带有相应的UE标识,但是由于位于6层的UE2与第一接入点的距离较远,其发送的参考信号强度较弱,假设第一接入点接收的携带UE2的UE标识的参考信号的信号强度小于预设强度阈值,则第一接入点忽略接收到的UE2发送的参考信号,仅对接收到的UE1发送的参考信号进行处理。这样可以减少不必要的信号处理过程,减少第一接入点的负荷。
本发明实施例中步骤E1至E4可以参考上述实施例中步骤202中的步骤B1至B4,其中,在步骤E1至E4中,第一接入点接收的是待定位的UE发送的参考信号,而步骤B1至B4中,待定位的UE接收的是至少一个接入点发送的参考信号,因此,步骤E1至E4中第一接入点对参考信号的处理过程可以参考步骤B1至B4中UE对某一参考信号(如第一参考信号)的处理过程。本发明实施例对此不做赘述。
在第三种方式中,该接入点设置有垂直极化天线和水平极化天线,该垂直极化天线和水平极化天线的信号收发方向垂直,第一接入点根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息可以包括:
步骤F1、第一接入点确定接入点通过垂直极化天线接收的参考信号的信号强度;
步骤F2、第一接入点确定接入点通过水平极化天线接收的参考信号的信号强度;
步骤F3、第一接入点根据比例相关值公式确定参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,M为接入点通过垂直极化天线接收的参考信号的信号强度,N为接入点通过水平极化天线接收的参考信号的信号强度。
示例的,如图2-3所示,假设第一接入点为接入点1,接入点1通过垂直极化天线接收到的UE发送的参考信号的强度为10v/m,接入点1通过水平极化天线接收到的UE发送的参考信号的强度分别为1v/m,则接入点1接收的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值arctan(10/1)=arctan10。
本发明实施例中步骤F1至F3可以参考上述实施例中步骤202中的步骤C1至C3,其中,在步骤F1至F3中,第一接入点接收的是待定位的UE发送的参考信号,而步骤C1至C3中,待定位的UE接收的是至少一个接入点发送的参考信号,因此,步骤F1至F3中第一接入点对参考信号的处理过程可以参考步骤C1至C3中UE对某一参考信号(如第一参考信号)的处理过程。本发明实施例对此不做赘述。
步骤403、第一接入点向定位服务器发送测量信息。
步骤404、定位服务器根据接收到的至少一个测量信息确定UE所处楼层位置。
定位服务器接收至少一个接入点发送的测量信息,接收到的至少一个测量信息为至少一个接入点接收至少一个接入点所处室内的UE发送的参考信号,并根据接收到的参考信号的极化方向确定的,每个测量信息包括接入点标识和接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值。其中,接入点标识和比例相关值是一一对应的。
由于定位服务器可能接收了多个接入点发送的测量信息,每个测量信息可以携带接入点标识以对每个接入点进行标识,并且,由于每个接入点接收的参考信号也可能来自多个UE,因此,UE在发送参考信号之前,需要发送UE定位辅助信息,该UE定位辅助信息携带有UE标识和其他相关信息,第一接入点根据该UE定位辅助信息接收到相应的UE发送的参考信号,并且能够在接收到参考信号后,建立参考信号与UE标识的对应关系,因此,第一接入点最终可以根据接收到的至少一个参考信息确定该至少一个参考信号对应的UE标识,从而得到至少一个UE标识。根据该至少一个UE标识以及至少一个UE标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值生成测量信息。因此,每个测量信息也可以携带UE标识,方便定位服务器确定待定位的UE,并将定位信息发送给该UE。定位服务器在接收UE所处室内的至少一个接入点发送的测量信息后,需要根据该至少一个测量信息中携带的UE标识来筛选不同的UE对应的测量信息,针对同一个UE的测量信息进行处理得到该UE所处楼层。
示例的,如表5所示,定位服务器收到接入点1和接入点2发送的4条测量信息,分别为信息1-4,信息1-4中携带的UE标识分别为1、1、2和2,则相应的,信息1、2为UE1对应的测量信息,用于对UE1进行定位,信息3、4为UE2对应的测量信息,用于对UE2进行定位。
表5
本发明实施例中,均假设待定位的UE为一个,以定位服务器接收到的至少一个测量信息对应同一UE的测量信息来举例说明,当待定位的UE为多个时,对每个UE的处理过程都可以参考对该一个UE的处理过程。
可选的,定位服务器根据接收到的至少一个测量信息确定UE所处楼层位置的方法可以包括:根据接收到的至少一个测量信息中接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,确定目标接入点标识;根据目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;将目标接入点标识对应的楼层确定为UE所处楼层位置。
其中,定位服务器根据目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;将目标接入点标识对应的楼层确定为UE所处楼层位置的具体过程可以参考上述实施例的步骤2042和2043,本发明实施例对此不再赘述。
示例的,根据接收到的至少一个测量信息中接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,确定目标接入点标识的方法,可以包括如下两种方式:
第一种方式:定位服务器将收到的至少一个测量信息中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,定位服务器可以直接在收到的至少一个测量信息中筛选最大的垂直极化方向的比例相关值,并将该比例相关值最大的参考信号所对应的接入点标识作为目标接入点标识。定位服务器还可以将至少一个测量信息按照比例相关值的大小进行排序,根据排序结果来确定最大的比例相关值,并将该最大的比例相关值对应的接入点标识作为目标接入点标识,如在采用降序排序时,可以将排名最前的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。示例的,假设如图2-3所示的楼层定位场景中,接入点1-3接收的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值分别为0.8、0.2和0.5,接入点1-3各自发送的测量信息(共3条测量信息)携带的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值分别为0.8、0.2和0.5,则垂直极化方向的比例相关值最大的参考信号为接入点1接收的,即接入点1的接入点标识对应的参考信号的垂直极化方向的比例相关值最大,定位服务器可以获取接入点1的接入点标识作为目标接入点标识。
第二种方式:每个测量信息还包括:接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,预设测量参数包括RSRP、TOA和AOA中的至少一种,定位服务器可以获取收到的至少一个测量信息中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;按照测量值大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级,按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第二优先级;获取每个接入点标识对应的第一优先级和每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到每个接入点标识的目标优先级;将目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。
在本发明实施例中,计算加权平均值时的权重是预先设置的,假设加权平均公式为:E=r1*K1+r2*K2+r3*K3+g*H,r1+r2+r3+g=1,其中,K1表示按照RSRP的测量值大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级,r1表示K1的权重,K2表示按照TOA的测量值大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级,r2表示K2的权重,K3表示按照AOA的测量值大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级,r3表示K3的权重,H表示按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第二优先级,g表示H的权重,该每个接入点标识为UE所处室内的任一接入点发送的,其中,当测量信息不包括RSRP、TOA和AOA中的任一种时,不包括的参数对应的第一优先级的权重为0,例如,当测量信息只包括TOA,r1和r3为0,则E=r2*K2+g*H,r2+g=1,需要说明的是,本发明实施例中,对加权平均公式只是示意性说明,根据其他方式的加权平均公式计算出的加权平均值也在本发明实施例保护范围内。
在本发明实施例中,每次排序得到的优先级与序号值的对应关系是一致的,例如,若按照预设测量参数的测量值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级与序号值正相关,则按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第二优先级与序号值正相关,且每个接入点标识的目标优先级与序号值正相关。若按照预设测量参数的测量值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第一优先级与序号值负相关,按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到每个接入点标识对应的第二优先级与序号值负相关,且每个接入点标识的目标优先级与序号值负相关。例如,假设预设测量参数包括AOA,则E=r3*K3+g*H,r3+g=1,并且假设r3=30%,g=70%,在如图2-3所示的楼层定位场景中,接入点1-3的接入点标识的AOA分别为30°、90°和70°,按照AOA的测量值大小升序排序得到接入点1-3的接入点标识的排序可以如表6所示,接入点1的接入点标识排序最前,其次是接入点3的接入点标识,最后,是接入点2的接入点标识。由于排序越靠前,第一优先级越高,在本实施例中,表1中的序号值越小则第一优先级越高;例如,按照上述第一接入点确定接入点标识的极化方向中垂直极化方向的比例相关值的第三种可实现方式确定的接入点1-3的接入点标识的极化方向中垂直极化方向的比例相关值分别为1、0和0,垂直极化方向的比例相关值大小降序排序得到接入点1-3的接入点标识的排序可以如表2所示,接入点1的接入点标识排序最前,接入点2和接入点3的接入点标识并列,由于排序越靠前,第二优先级越高,在本实施例中,表7中序号值越小则第二优先级越高,假设,第一优先级以相应的序号值表征,第二优先级以相应的序号值表征,且,优先级与序号值负相关,则,接入点1的接入点标识的第一优先级对应的序号值为3,第二优先级对应的序号值为1,根据加权平均值公式计算得到接入点1的接入点标识的目标优先级对应的序号值为30%*1+70%*1=1;相应的,接入点2的接入点标识的第一优先级对应的序号值为1,第二优先级对应的序号值为1,根据加权平均值公式计算得到接入点2的接入点标识的目标优先级对应的序号值为30%*3+70%*2=2.3;接入点3的接入点标识的第一优先级对应的序号值为2,第二优先级对应的序号值为2,根据加权平均值公式计算得到接入点3的接入点标识的目标优先级对应的序号值为30%*2+70%*2=2,由于接入点1的接入点标识的目标优先级对应的序号值的数值最小,相应的,优先级最高,因此,接入点1的接入点标识作为目标接入点标识。
表6
表7
实际应用中,第一优先级可以以相应的序号值表征,第二优先级可以以相应的序号值表征,且,优先级与序号值正相关,即序号值越大,优先级越高,则根据加权平均公式得到的目标优先级对应的序号值越大,其优先级越高,则将优先级最高的目标优先级所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
需要说明的是,步骤402中生成的测量信息也可以包括加权平均值和接入点标识,该加权平均值由第一接入点计算得到,例如,第一接入点确定参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,该垂直极化方向平行于重力方向;获取参考信号的预设测量参数的测量值,该预设测量参数包括RSRP、TOA和AOA中的至少一种;获取参考信号的预设测量参数的测量值和垂直极化方向的比例相关值的加权平均值。则在步骤404中,定位服务器根据接收到的至少一个测量信息确定UE所处楼层位置的过程,可以包括:将收到的至少一个测量信息中最大的加权平均值所对应的接入点标识作为目标接入点标识;根据目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;将目标接入点标识对应的楼层确定为UE所处楼层位置。
步骤405、定位服务器向UE发送UE的位置信息,该UE的位置信息包括UE所处楼层位置。
UE接收定位服务器发送的UE的位置信息后,由于UE的位置信息包括UE所处楼层位置,UE可以向用户提示该UE所处楼层位置,以便用户知晓当前楼层位置。
本发明实施例中,由于接入点能够根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息,向定位服务器发送测量信息,相应的,定位服务器可以根据接收到的至少一个测量信息确定UE所处楼层位置,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
需要说明的是,本发明实施例提供的楼层定位方法步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此不再赘述。
并且,上述实施例中,如图2-1至2-4,图3,图4的相关过程可以相互参考,在实际应用中,相关步骤可以组合、替换,因此,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
图5描述了本发明另一实施例提供的一种UE5的结构示意图,该UE5包括:
发射机51、接收机52和处理器53,
所述接收机52,用于接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号;
所述处理器53,用于根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述发射机51,用于向定位服务器发送所述测量信息;
所述接收机52,还用于接收所述定位服务器发送的所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置,所述UE所处楼层位置是根据所述测量信息确定的。
可选的,所述处理器53具体用于:
确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器53具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
判断所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器53具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述UE通过所述水平极化天线接收的所述第一参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述N为所述UE通过所述水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度。
可选的,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种。
本发明实施例中,由于接收机能够接收UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并由处理器根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,由发射机向定位服务器发送测量信息,相应的,定位服务器可以根据测量信息确定UE所处楼层位置,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
图6描述了本发明一实施例提供的一种定位服务器6的结构示意图,该定位服务器6包括:发射机61、接收机62和处理器63,
所述接收机62,用于接收用户设备UE发送的测量信息,所述测量信息为所述UE接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定的,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述处理器63,用于根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置;
所述发射机61,用于向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器63具体用于:
根据所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识;
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器63具体用于:将所述至少一个接入点标识中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种,所述处理器63具体用于:
获取所述至少一个接入点标识中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;
按照测量值大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第一优先级;
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第二优先级;
获取所述每个接入点标识对应的第一优先级和所述每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个接入点标识的目标优先级;
将所述至少一个接入点标识中目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。
本发明实施例中,由于处理器可以根据接收机接收的测量信息确定UE所处楼层位置,该测量信息为UE接收UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定的,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
本发明实施例一种楼层定位系统,包括:图5所示的UE5,图6所示的定位服务器6;以及至少一个接入点。
图7描述了本发明一实施例提供的一种UE7的结构示意图,包括:发射机71、接收机72和处理器73,
所述接收机72,用于接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号;
所述处理器73,用于确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,所述至少一个参考信号与至少一个接入点标识对应;
所述处理器73,还用于根据所述接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识;
所述发射机71,用于向定位服务器发送所述测量信息,所述测量信息包括所述目标接入点标识;
所述接收机73,还用于接收所述定位服务器发送的所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置,所述UE所处楼层位置是根据所述测量信息确定的。
可选的,所述处理器73,具体用于:
将所述至少一个接入点标识中垂直极化方向的比例相关值最大的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,所述处理器73,具体用于:
获取所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种;
按照测量值大小,排序得到所述接收到的至少一个参考信号中每个参考信号对应的第一优先级;
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个参考信号对应的第二优先级;
获取所述每个参考信号对应的第一优先级和所述每个参考信号对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个参考信号的目标优先级;
将所述至少一个接入点标识中目标优先级最高的参考信号对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,所述处理器73,具体用于:
确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器73,具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
判断所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述处理器73,具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述UE通过所述水平极化天线接收的所述第一参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述N为所述UE通过所述水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度。
本发明实施例中,由于接收机能够接收UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并由处理器根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,由发射机向定位服务器发送测量信息,相应的,定位服务器可以根据测量信息确定UE所处楼层位置,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
图8描述了本发明一实施例提供的一种定位服务器8的结构示意图,包括:发射机81、接收机82和处理器83,
所述接收机82,用于接收用户设备UE发送的测量信息,所述测量信息包括目标接入点标识,所述目标接入点标识是所述UE接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,并根据所述接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在至少一个接入点标识中确定的,所述至少一个参考信号与所述至少一个接入点标识对应;
所述处理器83,用于根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置;
所述发射机81,用于向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器83,具体用于:
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
本发明实施例中,由于处理器可以根据接收机接收的测量信息确定UE所处楼层位置,该测量信息包括目标接入点标识,目标接入点标识是UE接收UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,确定接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在至少一个接入点标识中确定的,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
本发明实施例提供一种楼层定位系统,包括:
本发明实施例一种楼层定位系统,包括:图7所示的UE7,图8所示的定位服务器8;以及至少一个接入点。
图9描述了本发明一实施例提供的一种接入点9的结构示意图,包括:发射机91、接收机92和处理器93,
所述接收机92,用于接收所述接入点所处室内的UE发送的参考信号;
所述处理器93,用于根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息,所述测量信息包括所述接入点的接入点标识和所述接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述发射机91,用于向定位服务器发送所述测量信息,以便于所述定位服务器根据所述测量信息确定所述UE所处楼层位置,并发送给所述UE。
可选的,所述处理器93,具体用于:
确定所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度;
确定所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述接入点设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器93,具体用于:
确定所述接入点通过所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度;
判断所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
可选的,所述接入点设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器93,具体用于:
确定所述接入点通过所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度;
确定所述接入点通过所述水平极化天线接收的所述参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述接入点通过所述垂直极化天线接收的所述参考信号的信号强度,所述N为所述接入点通过所述水平极化天线接收的所述参考信号的信号强度。
可选的,所述测量信息还包括:所述接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种。
本发明实施例中,由于接收机能够接收接入点所处室内的UE发送的参考信号,并由处理器根据接收到的参考信号的极化方向确定测量信息,由发射机向定位服务器发送测量信息,相应的,定位服务器根据测量信息确定UE所处楼层位置,并发送给UE,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
图10描述了本发明一实施例提供的一种定位服务器10的结构示意图,包括:发射机101、接收机102和处理器103,
所述接收机102,用于接收至少一个接入点发送的测量信息,接收到的至少一个测量信息为所述至少一个接入点接收所述至少一个接入点所处室内的UE发送的参考信号,并根据接收到的参考信号的极化方向确定的,每个所述测量信息包括接入点标识和所述接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述处理器103,用于根据接收到的至少一个测量信息确定所述UE所处楼层位置;
所述发射机101,用于向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器103,具体用于:
根据接收到的至少一个测量信息中接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,确定目标接入点标识;
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
可选的,所述处理器103,具体用于:
将收到的至少一个测量信息中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
可选的,每个所述测量信息还包括:接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种,所述处理器103,具体用于:
获取收到的至少一个测量信息中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;
按照测量值大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第一优先级,
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第二优先级;
获取所述每个接入点标识对应的第一优先级和所述每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个接入点标识的目标优先级;
将目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。
本发明实施例中,由于处理器根据接收机接收的至少一个接入点发送的测量信息确定UE所处楼层位置,并发送给UE,接收到的至少一个测量信息为该至少一个接入点接收该至少一个接入点所处室内的UE发送的参考信号,并根据接收到的参考信号的极化方向确定的,每个该测量信息包括接入点标识和该接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,由于参考信号的极化方向反映了参考信号的信号强度和信号传播方向两个参数,比相关技术中仅仅单一通过对RSRP或TOA进行排序的方法,确定楼层所基于的参数更为丰富,因此能够准确获取UE所处楼层位置。
本发明实施例提供一种楼层定位系统,包括:
图9所示的接入点9;图10所示的定位服务器10;以及UE。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,设备和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (21)
1.一种楼层定位方法,用于用户设备UE,其特征在于,包括:
接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号;
根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
向定位服务器发送所述测量信息;
接收所述定位服务器发送的所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置,所述UE所处楼层位置是根据所述测量信息和所述至少一个接入点标识对应的楼层确定的。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,包括:
确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,包括:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
判断所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,包括:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述UE通过所述水平极化天线接收的所述第一参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述N为所述UE通过所述水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度。
5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的方法,其特征在于,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种。
6.一种楼层定位方法,用于定位服务器,其特征在于,包括:
接收用户设备UE发送的测量信息,所述测量信息为所述UE接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定的,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
根据所述测量信息和所述至少一个接入点标识对应的楼层,确定所述UE所处楼层位置;
向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述根据所述测量信息和所述至少一个接入点标识对应的楼层,确定所述UE所处楼层位置,包括:
根据所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识;
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识,包括:
将所述至少一个接入点标识中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种,
所述根据所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识,包括:
获取所述至少一个接入点标识中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;
按照测量值大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第一优先级;
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第二优先级;
获取所述每个接入点标识对应的第一优先级和所述每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个接入点标识的目标优先级;
将所述至少一个接入点标识中目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。
10.一种用户设备UE,其特征在于,包括:发射机、接收机和处理器,
所述接收机,用于接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号;
所述处理器,用于根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定测量信息,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述发射机,用于向定位服务器发送所述测量信息;
所述接收机,还用于接收所述定位服务器发送的所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置,所述UE所处楼层位置是根据所述测量信息和所述至少一个接入点标识对应的楼层确定的。
11.根据权利要求10所述的用户设备UE,其特征在于,所述处理器具体用于:
确定第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度,所述水平极化方向与所述垂直极化方向垂直;
判断所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度是否大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述第一参考信号的极化方向与垂直极化方向的方向接近程度不大于所述第一参考信号的极化方向与水平极化方向的方向接近程度时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
12.根据权利要求10所述的用户设备UE,其特征在于,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
判断所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度是否大于预设垂直极化信号阈值;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为1;
在所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度不大于预设垂直极化信号阈值时,将所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值确定为0。
13.根据权利要求10所述的用户设备UE,其特征在于,所述UE设置有垂直极化天线和水平极化天线,所述垂直极化天线和所述水平极化天线的信号收发方向垂直,所述处理器具体用于:
确定所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述第一参考信号为所述至少一个接入点中的某一接入点发送的;
确定所述UE通过所述水平极化天线接收的所述第一参考信号的信号强度;
根据比例相关值公式确定所述第一参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值X,所述比例相关值公式为:
X=arctan(M/N);
其中,所述M为所述UE通过所述垂直极化天线接收的第一参考信号的信号强度,所述N为所述UE通过所述水平极化天线接收的第一参考信号的信号强度。
14.根据权利要求10至13任一项权利要求所述的用户设备UE,其特征在于,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种。
15.一种定位服务器,其特征在于,包括:发射机、接收机和处理器,
所述接收机,用于接收用户设备UE发送的测量信息,所述测量信息为所述UE接收所述UE所处室内的至少一个接入点发送的参考信号,并根据接收到的至少一个参考信号的极化方向确定的,所述测量信息包括至少一个接入点标识和所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值;
所述处理器,用于根据所述测量信息和所述至少一个接入点标识对应的楼层确定所述UE所处楼层位置;
所述发射机,用于向所述UE发送所述UE的位置信息,所述UE的位置信息包括所述UE所处楼层位置。
16.根据权利要求15所述的定位服务器,其特征在于,所述处理器具体用于:
根据所述至少一个接入点标识对应的参考信号的极化方向中垂直极化方向的比例相关值,在所述至少一个接入点标识中确定目标接入点标识;
根据所述目标接入点标识查询预设的接入点标识与楼层对应关系;
将所述目标接入点标识对应的楼层确定为所述UE所处楼层位置。
17.根据权利要求16所述的定位服务器,其特征在于,所述处理器具体用于:将所述至少一个接入点标识中最大的垂直极化方向的比例相关值所对应的接入点标识作为目标接入点标识。
18.根据权利要求16所述的定位服务器,其特征在于,所述测量信息还包括:所述至少一个接入点标识对应的参考信号的预设测量参数的测量值,所述预设测量参数包括参考信号接收功率RSRP、到达时间TOA和到达角度AOA中的至少一种,所述处理器具体用于:
获取所述至少一个接入点标识中每个接入点标识对应的预设测量参数的测量值;
按照测量值大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第一优先级;
按照垂直极化方向的比例相关值的大小,排序得到所述每个接入点标识对应的第二优先级;
获取所述每个接入点标识对应的第一优先级和所述每个接入点标识对应的第二优先级的加权平均值得到所述每个接入点标识的目标优先级;
将所述至少一个接入点标识中目标优先级最高的接入点标识作为目标接入点标识。
19.一种楼层定位系统,其特征在于,包括:
权利要求10至14中任一项权利要求所述的UE;
权利要求15至18中任一项权利要求所述的定位服务器;
以及至少一个接入点。
20.一种可读存储介质,用于存储指令,当所述指令被执行时,使如权利要求1-5中任一项所述的方法被实现。
21.一种可读存储介质,用于存储指令,当所述指令被执行时,使如权利要求6-9中任一项所述的方法被实现。
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