CN109564271B - 在网络内的用户设备的位置检测 - Google Patents

Abstract

公开了在无线电信网络内的用户设备的位置检测。基站方法包括：从将由基站确定其位置的用户设备接收至少一个参考信号时差测量报告；使用来自用户设备的至少一个参考信号时差测量报告来计算针对用户设备的位置；以及提供针对用户设备的位置。以这种方式，用户设备的基站或服务节点可以使用由用户设备提供的测量报告来快速定位用户设备。这加速了对用户设备的位置的确定，因为它避免了长延时延迟，否则如果需要由位置服务器来代替确定定位则会发生长延时延迟，该位置服务器可能在地理上远离基站并且通常使用较慢的、更高层协议消息来通信，在位置服务器确定位置时，用户设备的实际位置可能已经改变。通过在基站中确定位置，与可行的其他方式相比，该定位的精度可能高很多(并且定位误差更低)，特别是针对快速移动的用户设备。

Description

在网络内的用户设备的位置检测

技术领域

本发明的领域涉及在无线电信网络内的用户设备的位置检测。

背景技术

观测到达时差(OTDOA)是在网络中使用的、用于检测用户设备的位置的下行链路定位方法。具体地，网络节点传输位置参考信号(PRS)，并且这些位置参考信号由用户设备(UE)检测。来自网络节点的、在用户设备处的不同PRS的到达时间(ToA)被确定。基于在用户设备处的不同PRS的ToA来在用户设备处进行参考信号时差测量(RSTD)，然后可以从该RSTD导出UE的位置。

期望能够提高针对用户设备的位置测量的准确度。

发明内容

根据第一方面，提供了一种。第一方面认识到现有的OTDOA方法主要被设计用于定位静止UE或低速UE(例如3km/h或更低)。当UE的速度增加时，用于OTDOA定位的现有的PRS配置、RSTD测量和RSTD报告机制将由于RSTD测量报告延迟而导致严重的定位误差。例如，如果RSTD测量时间是16*160ms＝2560ms并且UE速度是30km/h，则该UE在每个RSTD测量时间期间至少移动21m。如果UE速度是100km/h，则该UE在每个RSTD测量时间期间至少移动71m。除了RSTD测量时间之外，还有用于将RSTD测量传送到位置服务器(以用于位置服务器处理该信息并且提供位置)的RSTD报告时间。由于160ms是用于一个PRS机会的最短周期(用于一个PRS机会的其他可配置周期是320ms、640ms和1280ms)，因此该定位误差值是下限，并且位置误差随着UE与位置服务器之间的延时增加而增加。因此，在现有布置中，UE将RSTD测量结果报告给位置服务器，并且位置服务器负责对该UE的OTDOA定位。该布置中的RSTD测量和报告的延时不适用于中速UE和高速UE的准确OTDOA定位。相应地，第一方面提供了支持针对非静止UE的OTDOA低误差定位的方法。具体地，提供了在非静止UE的情况下用于OTDOA定位的两步结构。利用该方法，服务节点(例如eNB)可以根据接收的来自UE的RSTD测量结果来执行针对UE的OTDOA定位以用于快速定位，并且位置服务器可以根据收集的来自eNB的定位信息来执行相关的集成导航和定位应用。

相应地，由基站执行的方法可以被提供。该方法可以包括接收或被提供有来自用户设备的一个或多个参考信号时差测量报告的步骤。该方法还可以包括基于来自该用户设备的(多个)参考信号时差测量报告来计算或确定用户设备的位置。该方法还可以包括提供或传输用户设备的位置。以这种方式，用户设备的基站或服务节点可以使用由用户设备提供的测量报告来快速定位用户设备。由于其避免了长延时延迟，因此加速了对用户设备的位置的确定，否则，如果该定位需要由位置服务器来代替确定则会发生长延时延迟，该位置服务器可能在地理上远离基站并且通常使用较慢的、更高层协议消息来通信，在位置服务器确定位置时，用户设备的实际位置可能已经改变。通过在基站中确定位置，与可行的其他方式相比，该定位的精度可能高很多(并且定位误差更低)，特别是针对快速移动的用户设备。

在一个实施例中，提供包括将针对用户设备的位置传输到用户设备和位置服务器中的至少一个。相应地，位置可以被传输到用户设备和/或位置服务器。

在一个实施例中，计算位置和提供位置以周期性地和非周期性地中的至少一种方式发生。相应地，可以定期或者按照请求来提供该位置。

在一个实施例中，计算包括使用来自用户设备的至少一个参考信号时差测量报告和针对用户设备的其他位置信息来计算用户设备的位置。相应地，可以使用一个或多个参考信号时差测量报告和针对用户设备所提供的其他位置信息一起来确定位置。

在一个实施例中，该方法包括向用户设备传输定位参考信号配置信息。相应地，位置参考信号的配置可以从基站被传输到用户设备。

在一个实施例中，该方法包括向用户设备传输参考信号时差测量报告配置信息。相应地，参考时间信号差测量报告的配置可以由基站传输到用户设备。

在一个实施例中，该方法包括向用户设备传输至少一个定位参考信号。相应地，基站可以向用户设备传输一个或多个定位参考信号。

在一个实施例中，该方法包括从位置服务器接收定位参考信号配置信息、参考信号时差测量报告配置信息以及定位参考信号中的至少一个。相应地，位置参考信号配置信息和/或参考信号时差测量报告配置和/或位置参考信号可以在基站处从位置服务器接收。

在一个实施例中，该方法包括指导用户设备提供至少一个参考信号时差测量报告。相应地，用户设备可以由基站指导或命令来提供一个或多个参考信号时差测量报告。

在一个实施例中，指导包括指导用户设备以周期性地和非周期性地中的一种方式提供至少一个参考信号时差测量报告。相应地，基站可以指导用户设备定期或按请求提供这些测量报告。

在一个实施例中，计算包括使用来自用户设备的至少一个参考信号时差测量报告，来将到达位置的所观测时差计算为用户设备的位置。相应地，参考信号时差测量报告可以被用于确定针对用户设备的到达位置的所观测时差。

根据第二方面，提供了基站，包括：接收逻辑，接收逻辑可操作用于从将基站确定其位置的用户设备接收至少一个参考信号时差测量报告；计算逻辑，计算逻辑可操作用于使用来自用户设备的至少一个参考信号时差测量报告来计算针对用户设备的位置；以及可操作用于提供针对用户设备的位置的逻辑。

在一个实施例中，逻辑可操作用于向用户设备和位置服务器中的至少一个传输针对用户设备的位置。

在一个实施例中，计算逻辑可操作用于计算位置，并且逻辑可操作用于以周期性地和非周期性地中的至少一种方式来提供位置。

在一个实施例中，计算逻辑可操作用于使用来自用户设备的至少一个参考信号时差测量报告以及针对用户设备的其他位置信息来计算针对用户设备的位置。

在一个实施例中，基站包括传输逻辑，传输逻辑可操作用于向用户设备传输定位参考信号配置信息。

在一个实施例中，基站包括传输逻辑，传输逻辑可操作用于向用户设备传输参考信号时差测量报告配置信息。

在一个实施例中，基站包括传输逻辑，传输逻辑可操作用于向用户设备传输至少一个定位参考信号。

在一个实施例中，基站包括接收逻辑，接收逻辑可操作用于从位置服务器接收定位参考信号配置信息、参考信号时差测量报告配置信息和定位参考信号中的至少一个。

在一个实施例中，基站包括指导逻辑，指导逻辑可操作用于指导用户设备来提供至少一个参考信号时差测量报告。

在一个实施例中，指导逻辑可操作用于指导用户设备以周期性地和非周期性地中的至少一种方式来提供至少一个参考信号时差测量报告。

在一个实施例中，计算逻辑可操作用于使用来自用户设备的至少一个参考信号时差测量报告，来将到达位置的所观测时差计算为针对用户设备的位置。

根据第三方面，提供了用户设备方法，包括：从基站接收请求以提供至少一个参考信号时差测量报告；确定至少一个参考信号时差测量报告；以及向基站提供至少一个参考信号时差测量报告。

在一个实施例中，确定至少一个参考信号时差测量报告和提供至少一个参考信号时差测量报告以周期性和非周期性地中的至少一种方式来发生。

在一个实施例中，该方法包括从基站接收定位参考信号配置信息。

在一个实施例中，该方法包括从基站接收参考信号时差测量报告配置信息。

在一个实施例中，该方法包括从基站接收至少一个定位参考信号，至少一个参考信号时差测量报告从该基站被确定。

在一个实施例中，该方法包括从基站接收用户设备的位置。

在一个实施例中，该请求指导用户设备以周期性地和非周期性地中的至少一种方式来提供至少一个参考信号时差测量报告。

根据第四方面，提供了用户设备，包括：接收逻辑，接收逻辑可操作用于接收来自基站的请求以提供至少一个参考信号时差测量报告；确定逻辑，确定逻辑可操作用于确定至少一个参考信号时差测量报告；以及可操作用于向基站提供至少一个参考信号时差测量报告的逻辑。

在一个实施例中，确定逻辑可操作用于确定至少一个参考信号时差测量报告，以及逻辑可操作用于以周期性地和非周期性地中的至少一种方式来提供至少一个参考信号时差测量报告。

在一个实施例中，用户设备包括接收逻辑，其可操作用于从基站接收定位参考信号配置信息。

在一个实施例中，用户设备包括接收逻辑，接收逻辑可操作用于从基站接收参考信号时差测量报告配置信息。

在一个实施例中，用户设备包括接收逻辑，接收逻辑可操作用于从基站接收至少一个定位参考信号，至少一个参考信号时差测量报告从该基站被确定。

在一个实施例中，其中请求指导用户设备以周期性地和非周期性地中的至少一种方式来提供至少一个参考信号时差测量报告。

在一个实施例中，用户设备包括接收逻辑，接受逻辑可操作用于从基站接收用户设备的位置。

根据第五方面，提供了位置服务器方法，包括：指导基站请求将由基站确定其位置的用户设备来提供用户设备的位置；以及从基站接收用户设备的位置。

在一个实施例中，指导包括指导基站请求用户设备来提供至少一个参考信号时差测量报告，从该至少一个参考信号时差测量报告导出位置。

在一个实施例中，指导和接收以周期性地和非周期性地中的至少一种方式来发生。

在一个实施例中，该方法包括使用来自基站的位置和针对用户设备的其他位置信息来计算用户设备的增强位置。

在一个实施例中，该方法包括向基站传输定位参考信号配置信息。

在一个实施例中，该方法包括向基站传输参考信号时差测量报告配置信息。

根据第六方面，提供了位置服务器，包括：指导逻辑，指导逻辑可操作用于指导基站请求将由基站确定其位置的用户设备来提供用户设备的位置，该用户设备的位置由基站确定；以及接收逻辑，接收逻辑可操作用于从基站接收用户设备的位置。

在一个实施例中，指导逻辑可操作用于指导基站请求用户设备来提供至少一个参考信号时差测量报告，位置从至少一个参考信号时差测量报告被导出。

在一个实施例中，指导逻辑可操作用于以周期性地和非周期性地中的至少一种方式来指导，以及接收逻辑可操作用于以周期性地和非周期性地中的至少一种方式来接收。

在一个实施例中，位置服务器包括计算逻辑，计算逻辑可操作用于使用来自基站的位置和针对用户设备的其他位置信息来计算用户设备的增强位置。

在一个实施例中，位置服务器包括传输逻辑，传输逻辑可操作用于向基站传输定位参考信号配置信息。

在一个实施例中，位置服务器包括传输逻辑，传输逻辑可操作用于向基站传输参考信号时差测量报告配置信息。

根据第七方面，提供了计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上被执行时，可操作用于执行第一、第三或第五方面中的任一方面的方法。

在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述了其他特定和优选的方面。从属权利要求的特征可以适当地与独立权利要求的特征组合，并且以权利要求明确阐述的那些组合之外的组合相组合。

在装置特征被描述为可操作用于提供功能的情况下，应当理解，这包括提供该功能的装置特征或者被适配或被配置以提供该功能的装置特征。

附图说明

现在将参考附图进一步描述本发明的实施例，在附图中：

图1图示了根据一个实施例的定位；以及

图2图示了根据一个实施例的网络信令。

具体实施方式

在更详细地讨论实施例之前，首先将提供概述。实施例提供了一种布置，通过该布置，服务基站指导所服务的用户设备：响应于由该用户设备附近的基站提供的位置参考信号，提供由用户设备生成的参考信号时差测量报告。使用这些参考信号时差测量报告，基站自身随后能够定位(position)或定位(locate)用户设备。然后，基站可以将该位置提供给网络中的用户设备和/或其他节点。使基站能确定用户设备的位置提高了所报告的位置的准确性，特别是针对快速移动的用户设备，并且与现有布置相比可以减少网络信令，在现有布置情况下，这种定位仅由位置服务器单独确定。位置服务器还可以基于可用于该位置服务器的其他位置信息来提供增强位置。此外，位置服务器可以优化被用于服务基站的特定用户设备和/或特定服务基站的节点集合，特定用户设备和/或特定服务基站被用于提供定位参考信号。位置服务器可以附加地优化用于这种节点的位置参考信号配置。通常，用户设备可以被指导以：响应于针对这种报告的单个请求而提供其参考信号时差测量报告，或者周期性地提供其参考信号时差测量报告直至有其他方式的指导。

网络结构

如图1所示，为了支持尤其被用于对非静止UE的OTDOA定位，实施例提供了两阶段定位技术，其中：

·位置服务器负责基于(直接地/间接地)来自本地节点的OTDOA定位信息以及其他定位信息的集成定位/导航和相关应用；以及

·本地节点负责其服务的(附接的)UE的OTDOA定位计算。

将理解，位置服务器包括现有网络中的演进服务移动位置中心(E-SMLC)/网关移动位置中心-控制平面(GMLC(CP))或安全用户平面位置平台-用户平面(SUPL(UP))。还将理解，本地节点可以是演进节点B(eNB)、小小区、定位信标或其他网络节点/单元。

此两阶段定位结构(即分布式结构)的益处是达成针对高速UE的位置更新的快速响应，因为在本地节点和位置服务器之间不需要发生更高层协议消息，这延长了确定UE位置所消耗的时间段。相反，该位置由本地节点确定，这提供了更快并且因此更准确的位置确定。

位置服务器

位置服务器包含逻辑，该逻辑可操作用于提供包括以下中的一个或多个的一系列增强功能：

·针对每个本地节点的PRS配置的优化；

·在OTDOA定位中被使用的本地节点的协作节点集合的优化；

·在OTDOA定位中被使用的针对特定UE的协作节点集合的优化；

·从每个本地节点(协作节点)收集UE位置；

·从每个本地节点(协作节点)收集UE信息；

·从每个本地节点(协作节点)收集参考信号接收功率(RSRP)信息；

·收集针对每个PRS传输节点(本地节点)的位置信息；

·收集针对每个PRS传输节点(本地节点)的PRS配置信息；

·周期性地或非周期性地请求针对特定UE的OTDOA定位；

·将一个节点的PRS配置信息发送到另一节点；

·将一个节点的PRS配置信息发送给该节点自身；

·将UE特定的OTDOA报告配置信息发送到其本地节点中的每一个；

·将特定于小区OTDOA报告配置信息发送到其本地节点中的每个本地节点；

·将一个节点的位置信息发送到另一节点；

·将一个节点的位置信息发送给该节点自身；

·将UE位置信息发送到另一节点；

·根据与该UE相关的接收定位信息，集成用于特定UE的定位/导航；以及

·针对特定UE发送RSTD测量报告配置。

本地节点

本地节点包含逻辑，该逻辑可操作用于提供包括以下中的一个或多个的一系列增强功能：

·传输PRS信令；

·将UE位置报告给位置服务器；

·将UE位置报告给UE；

·将PRS配置信息发送到特定UE；

·将RSTD测量报告配置发送到特定UE；

·从特定UE请求RSTD测量报告；

·从特定UE请求OTDOA定位能力信息；

·根据接收的RSTD测量信息和/或其他信息来定位特定UE；以及

·优化OTDOA定位中的针对特定UE的协作节点集合。

用户设备

UE包含逻辑，该逻辑可操作用于提供包括以下中的一个或多个的一系列增强功能：

·RSTD测量和报告；

·OTDOA定位能力报告；

·用于ToA估计的PRS测量；以及

·定位请求，例如OTDOA定位请求。

示例

图2图示了根据一个实施例的网络信令，其图示了具有部分密钥信令和过程的两阶段OTDOA定位。

在步骤1处，位置服务器优化PRS配置信息和节点位置信息并且将PRS配置信息和节点位置信息发送到协作节点集合中的其本地节点(服务和邻居)。

在步骤2处，PRS传输节点(协作节点集合中的本地节点)根据接收到的PRS配置信息来传输PRS。

在步骤3处，位置服务器将定位请求发送到协作节点集合中的一个协作节点中的、一个特定UE的服务节点。

在步骤4处，服务节点向该特定UE发送OTDOA定位能力请求。

在步骤5处，UE将用于支持OTDOA定位的信息发送到UE的服务节点。

在步骤6处，服务节点选择OTDOA辅助信息并且将OTDOA辅助信息发送到UE。还可以包括RSTD测量和报告配置信息。

在步骤7处，UE基于接收到的PRS配置信息和接收到的PRS来估计到达时间和对应的RSTD值。

在步骤8处，UE将RSTD测量结果报告给其服务节点。这些RSTD测量结果可以周期性地或非周期性地被提供。

在步骤9处，服务节点自身计算针对该UE的OTDOA定位，并且将OTDOA定位信息报告给位置服务器和/或UE。再次地，计算OTDOA定位和报告OTDOA定位信息可以周期性地或非周期性地发生。

将理解，实施例具有提高针对非静止UE的OTDOA的定位精度的潜力。与现有技术相比，该方法具有提供更高的定位精度但使用更少的资源的潜力。

本领域技术人员将容易认识到，各种上述方法的步骤可以由被编程的计算机执行。在本文中，一些实施例还旨在涵盖程序存储设备，例如，数字数据存储介质，其是指令的机器或计算机可读的并且编码机器可执行的或计算机可执行的程序，其中所述指令执行所述上述方法的一些或全部步骤。程序存储设备可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动或光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在涵盖被编程为执行上述方法的所述步骤的计算机。

附图中示出的各种元件的功能，包括被标记为“处理器”或“逻辑”的任何功能性块可以通过使用专用硬件以及能够执行与适当软件相关联的软件的硬件而被提供。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器来提供，多个单独的处理器中的一些可以是共享的。此外，术语“处理器”或“控制器”或“逻辑”的明确使用不应当被解释为专指能够执行软件的硬件，并且可能隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。还可以包括传统的和/或定制的其他硬件。类似地，附图中所示的任何开关仅是概念性的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或甚至手动地来执行，如从上下文中更具体地理解的，特定技术是由实现者可选择的。

本领域技术人员应该理解，本文中的任何框图表示体现本发明原理的说明性电路的概念图。类似地，应当理解，任何流程表、流程图、状态转换图、伪代码等表示可以基本上在计算机可读介质中被表示并且因此由计算机或处理器执行的各种过程，无论是否明确示出了这样的计算机或处理器。

说明书和附图仅说明了本发明的原理。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计出各种布置，这些布置虽然在本文中未被明确描述或示出，但是体现了本发明的原理并且包括在本发明的精神和范围内。此外，本文所述的所有实施例原则上旨在仅用于教学目的以帮助读者理解本发明的原理和发明人(们)为拓展领域而提供的概念，并且应该被解释为没有对这样具体叙述的示例和条件的限制。此外，本文中叙述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述以及其具体示例旨在涵盖其等同物。

Claims (15)

1.一种由无线电信网络执行的方法，包括：

在基站处执行以下步骤：

从将由所述基站确定其位置的用户设备接收至少一个参考信号时差测量报告；

使用来自所述用户设备的所述至少一个参考信号时差测量报告来计算针对所述用户设备的位置；以及

通过向位置服务器传输针对所述用户设备的所述位置来提供针对所述用户设备的所述位置；以及

在所述位置服务器处执行以下步骤：

通过将来自所述基站的所述位置与来自其他基站的针对所述用户设备的其他位置信息相集成，来确定所述用户设备的增强位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述位置包括向所述用户设备传输针对所述用户设备的所述位置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中计算所述位置包括使用来自所述用户设备的所述至少一个参考信号时差测量报告、以及针对所述用户设备的其他位置信息，计算针对所述用户设备的所述位置。

4.根据权利要求1所述的方法，包括在所述基站处执行以下步骤：向所述用户设备传输定位参考信号配置信息、参考信号时差测量报告配置信息以及至少一个定位参考信号中的至少一个。

5.根据权利要求4所述的方法，包括在所述基站处执行以下步骤：从位置服务器接收所述定位参考信号配置信息、所述参考信号时差测量报告配置信息以及定位参考信号中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的方法，包括在所述基站处执行以下步骤：指导所述用户设备来提供所述至少一个参考信号时差测量报告。

7.根据权利要求6所述的方法，其中指导所述用户设备包括：指导所述用户设备以周期性地和非周期性地中的一种方式来提供所述至少一个参考信号时差测量报告。

8.根据任何前述权利要求所述的方法，其中计算所述位置包括：使用来自所述用户设备的所述至少一个参考信号时差测量报告，将到达位置的所观测时差计算为针对所述用户设备的所述位置。

9.根据权利要求1所述的方法，包括在用户设备处执行以下步骤：

从所述基站接收对提供至少一个参考信号时差测量报告的请求；

确定所述至少一个参考信号时差测量报告；以及

向所述基站提供所述至少一个参考信号时差测量报告。

10.根据权利要求1所述的方法，包括在所述位置服务器处执行以下步骤：

指导所述基站请求所述用户设备来提供所述用户设备的位置，所述用户设备的位置要由所述基站来确定；以及

从所述基站接收所述用户设备的所述位置。

11.一种无线电信网络，包括基站和位置服务器，所述基站包括：

接收逻辑，所述接收逻辑可操作用于从将由所述基站确定其位置的用户设备接收至少一个参考信号时差测量报告；

计算逻辑，所述计算逻辑可操作用于使用来自所述用户设备的所述至少一个参考信号时差测量报告来计算针对所述用户设备的位置；以及

可操作用于提供针对所述用户设备的所述位置的逻辑，其中所述逻辑可操作为向所述位置服务器传输针对所述用户设备的所述位置；

并且其中所述位置服务器包括确定逻辑，所述确定逻辑可操作为通过将来自所述基站的所述位置与来自其他基站的针对所述用户设备的其他位置信息相集成，来确定所述用户设备的增强位置。

12.根据权利要求11所述的无线电信网络，其中所述逻辑可操作为向所述用户设备传输针对所述用户设备的所述位置。

13.根据权利要求11所述的无线电信网络，其中所述用户设备包括：

接收逻辑，所述接收逻辑可操作用于接收来自基站的请求，以提供至少一个参考信号时差测量报告；

确定逻辑，所述确定逻辑可操作用于确定所述至少一个参考信号时差测量报告；以及

可操作用于向所述基站提供所述至少一个参考信号时差测量报告的逻辑。

14.根据权利要求11所述的无线电信网络，其中所述位置服务器包括：

指导逻辑，所述指导逻辑可操作用于指导基站请求将由所述基站确定其位置的用户设备来提供所述用户设备的位置；以及

接收逻辑，所述接收逻辑可操作用于接收来自所述基站的所述用户设备的所述位置。

15.一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上被执行时，执行根据权利要求1至10中任一项所述的由所述基站执行的方法、由所述位置服务器执行的方法或由所述用户设备执行的方法。