CN110520748A - 用于使用传感器改进移动装置的位置精确度的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本文中所描述的技术可实现可经受移动或速度的用户设备UE的较精确定位。所述UE可在一时间段期间获得在所述UE处接收到的RF信号的位置相关测量值，其中所述位置相关测量值指示在所述时间段期间所述UE的位置；所述UE还可使用所述UE的传感器获得指示所述UE在所述时间段期间的移动或速度的速度相关测量值。所述UE可将所述位置相关测量值及所述速度相关测量值发送到位置服务器，所述位置服务器可基于所述测量值来计算所述UE的位置。所述位置计算可允许所述UE在所述时间段期间移动。

Description

用于使用传感器改进移动装置的位置精确度的系统及方法
技术领域
本文中所公开的主题涉及无线通信系统，且更特定来说涉及用于使用传感器在无线通信系统中定位用户设备的位置的系统及方法。
背景技术
通常期望知道例如蜂窝式电话的移动装置的位置。例如，位置服务(LCS)客户端可期望在紧急服务呼叫的状况下知道移动装置的位置，或向移动装置的用户提供一些服务，例如导航辅助或方向查找。
在基于观测到达时间差(OTDOA)的定位中，移动装置可测量从多个基站接收的下行链路(DL)信号之间的时间差。因为可知道基站的定位，所以可使用从基站接收的DL信号之间观测到的时间差来计算移动装置的位置(例如，使用多点位置技术)。在OTDOA中，移动装置通常测量从参考小区(例如，服务小区)及一或多个相邻小区接收的DL信号的到达时间(TOA)。从相邻小区中的每一个的TOA减去参考小区的TOA(或相反)以确定参考小区与每一相邻小区之间的参考信号时间差(RSTD)。此些RSTD测量值可发送到位置服务器，所述位置服务器可使用测量值以及每一小区的绝对或相对发射定时以及用于参考及相邻小区的基站物理发射天线的已知位置来计算移动装置的位置。然而，此些位置计算可能在获得测量值时未考虑移动装置的任何移动(例如，移动装置的速度)，此可降低位置确定。由移动装置的移动引起的类似的位置降级还可应用于其它定位方法。克服此降级的技术因此可为有益的。
发明内容
本文中所提供的技术通过使用移动装置的传感器来将移动相关信息递送到适用于移动装置正在获取位置测量的时间段的位置服务器来解决此些及其它问题。然后，位置服务器可使用与移动相关信息来改进从其它定位方法导出的位置的精确度及/或所得位置中的不确定性或错误的估计。
根据描述，确定用户设备(UE)的位置的实例性方法包括：在一时间段期间，在UE处获得的一或多个射频(RF)信号的一或多个位置相关测量值，指示在所述时间段期间UE的位置的一或多个位置相关测量值。所述方法进一步包含使用UE的一或多个惯性传感器获得指示在所述时间段期间UE的速度的一或多个速度相关测量值，及从所述UE到远程实体发送位置信息，所述位置信息包括指示一或多个位置相关测量值的信息，以及所述一或多个速度相关测量值。
所述方法可包括以下特征中的一或多个。远程物理可包括位置服务器。指示一或多个速度相关测量值的信息可包括以下中的至少一个的指示：在所述时间段期间UE所行进的直线距离、在所述时间段期间UE的平均速度、在所述时间段期间UE的速度改变、在所述时间段开始时的UE的初始速度、在所述时间段结束时UE的最终速度、在所述时间段期间UE的瞬时速度、在所述时间段期间UE的瞬时加速度，或在所述时间段期间UE的轨迹，或其任何组合。直线距离的指示可包括速度向量。在所述时间段期间UE的速度改变的指示可包括在所述时间段开始时UE的速度与在所述时间段结束时UE的速度之间的差的指示。在所述时间段期间UE的瞬时速度的指示及在时间段期间UE的瞬时加速度的指示可为获得一或多个位置相关测量值中的位置相关测量值的时间。指示一或多个位置相关测量值的信息还可包括以下各项中的至少一个：时间段、获得一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间或在一时间段内UE的时间源的指示。在所述时间段期间用于UE的时间源的指示可包括用于UE的服务小区的指示或用于UE的参考小区的指示。一或多个位置相关测量值可包括观测到达时间差(OTDOA)，参考信号时间差(RSTD)，到达时间(TOA)，往返信号传播时间(RTT)、虚拟距离(pseudorange)、到达角度(AOA)、接收信号强度指示(RSSI)或其任何组合的测量值。
根据描述，确定UE的位置的实例性方法包括在位置服务器处从UE接收位置信息。位置信息包括指示一或多个由UE在一时间段内获得的一或多个射频(RF)信号的一或多个位置相关测量值的信息，以及由UE使用UE的一或多个惯性传感器所获得且指示在所述时间段期间的UE的速度的一或多个速度相关测量值。所述方法进一步包括由位置服务器至少部分地基于指示一或多个位置相关测量值及一或多个速度相关测量值的信息来确定UE的位置。
所述方法可包括以下特征中的一或多个。指示一或多个速度相关测量值的信息可包括以下中的至少一个的指示：在所述时间段期间UE所行进的直线距离、在所述时间段期间UE的平均速度、在所述时间段期间UE的速度改变、在所述时间段开始时的UE的初始速度、在所述时间段结束时UE的最终速度、在所述时间段期间UE的瞬时速度、在所述时间段期间UE的瞬时加速度，在所述时间段期间UE的轨迹，或其一些组合。直线距离的指示可包括速度向量。在所述时间段期间UE的速度改变的指示可包括在所述时间段开始时UE的速度与在所述时间段结束时UE的速度之间的差的指示。在所述时间段期间UE的瞬时速度的指示及在时间段期间UE的瞬时加速度的指示可为由UE获得一或多个位置相关测量值中的位置相关测量值的时间。指示一或多个位置相关测量值的信息进一步可包括定时信息，所述定时信息包括时间段、由UE获得一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间或在时间段期间UE的时间源的指示中的至少一个，且确定UE的位置可进一步至少部分基于定时信息。确定位置可包括将先前时间的UE的位置外推到当前时间，包括在获得不同位置相关测量值时UE的相对位置，包括基于朝向或远离时间源的移动的UE的时间的相对改变，计算UE的位置中的预期误差或不确定性，或执行其某一组合。一或多个位置相关测量值可包括观测到达时间差(OTDOA)，参考信号时间差(RSTD)，到达时间(TOA)，往返信号传播时间(RTT)、虚拟距离、到达角度(AOA)、接收信号强度指示(RSSI)或其任何组合的测量值。方法可进一步包括将对指示一或多个位置相关测量值及一或多个速度相关测量值的信息的请求发送到UE。
根据描述，实例性UE包括无线通信接口、一或多个惯性传感器及与无线通信接口及一或多个惯性传感器以通信方式耦合的一或多个处理单元。一或多个处理单元经配置以致使UE经由无线通信接口在一时间段内获得一或多个射频(RF)信号的一或多个位置相关测量值，指示所述时间段期间UE的位置的一或多个位置相关测量值。一或多个处理单元进一步经配置以使用所述一或多个惯性传感器获得指示所述时间段期间所述UE的速度的一或多个速度相关测量值，且经由所述无线通信接口将位置信息发送到远程实体，位置信息包括指示一或多个位置相关测量值的信息以及一或多个速度相关测量值。
UE可经进一步配置用于一或多个以下特征。指示一或多个速度相关测量值的信息可包含以下中的至少一个的指示：在所述时间段期间UE所行进的直线距离、在所述时间段期间UE的平均速度、在所述时间段期间UE的速度改变、在所述时间段开始时的UE的初始速度、在所述时间段结束时UE的最终速度、在所述时间段期间UE的瞬时速度、在所述时间段期间UE的瞬时加速度，在所述时间段期间UE的轨迹，或其任何组合。直线距离的指示可包含速度向量。在所述时间段期间UE的速度改变的指示可包含在所述时间段开始时UE的速度与在所述时间段结束时UE的速度之间的差的指示。指示一或多个位置相关测量值的信息可包含以下各项中的至少一个：时间段、获得一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间或在一时间段内UE的时间源的指示。在所述时间段期间用于UE的时间源的指示可包含用于UE的服务小区的指示或用于UE的参考小区的指示。
根据描述，实例性位置服务器包括通信接口、存储器以及与通信接口及存储器通信耦合的一或多个处理单元。一或多个处理单元经配置以致使所述位置服务器经由通信接口从用户设备(UE)接收位置信息。位置信息包括指示一或多个由UE在一时间段内获得的一或多个射频(RF)信号的一或多个位置相关测量值的信息，以及由UE使用UE的一或多个惯性传感器所获得且指示在所述时间段期间的UE的速度的一或多个速度相关测量值。一或多个处理单元经进一步配置以致使位置服务器至少部分地基于指示所述一或多个位置相关测量值以及所述一或多个速度相关测量值的信息来确定所述UE的位置。
位置服务器可经进一步配置用于以下特征中的一或多个。指示一或多个速度相关测量值的信息可包括以下中的至少一个的指示：在所述时间段期间UE所行进的直线距离、在所述时间段期间UE的平均速度、在所述时间段期间UE的速度改变、在所述时间段开始时的UE的初始速度、在所述时间段结束时UE的最终速度、在所述时间段期间UE的瞬时速度、在所述时间段期间UE的瞬时加速度，在所述时间段期间UE的轨迹，或其任何组合。所述一或多个处理单元可经进一步配置以进一步基于包含在指示所述一或多个位置相关测量值的信息中的定时信息来确定所述UE的位置，所述定时信息包括以下各项中的至少一个：所述时间段、由所述UE获得所述一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间，或在时间段期间所述UE的时间源的指示。所述一或多个处理单元经配置以通过经进一步配置以将先前时间的UE的位置外推到当前时间，包括在获得不同位置相关测量值时UE的相对位置，包括基于朝向或远离时间源的移动的UE的时间的相对改变，计算UE的位置中的预期误差或不确定性，或执行其某一组合来确定UE的位置。一或多个处理单元可进一步经配置以致使位置服务器从观测到达时间差(OTDOA)，参考信号时间差(RSTD)，到达时间(TOA)，往返信号传播时间(RTT)、虚拟距离、到达角度(AOA)、接收信号强度指示(RSSI)或其任何组合的测量值确定UE的位置。一或多个处理单元可经进一步配置以致使位置服务器经由通信接口将对指示一或多个位置相关测量值及一或多个速度相关测量值的信息的请求发送到UE。
附图说明
参考以下图描述非限制性及非穷尽方面，其中除非另有规定否则贯穿各种图相同参考编号指代相同部分及相同元件。
图1为根据实施例的通信系统的简化说明，所述通信系统可使用本文中提供的技术来改进用户设备(UE)的估计位置的准确性。
图2为在根据本文中所公开的技术获得位置测量值的时间段期间UE所行进的实例性路径的简化俯视图。
图3为指示UE沿着图2中所展示的UE所行进的路径移动的实例性速度向量的说明。
图4为根据实施例说明UE与位置服务器(LS)之间的通信的发信流程的图。
图5为在于不同时间及位置处从基站获得测量值的时间段期间由UE所行进的实例性路径的简化视图。
图6为在第一时间及第一位置处开始且在第二时间及第二位置处结束的时间段期间UE所行进的实例性路径的简化视图。
图7为UE的实施例的框图。
图8为计算机系统的实施例的框图。
图9为根据实施例的确定可由UE执行的UE的位置的方法的流程图。
图10为根据实施例的确定可由位置服务器执行的UE的位置的方法的流程图。
具体实施方式
本文中呈现可在移动装置或移动台(在本文中被称作为用户设备或“UE”)、位置服务器(LS)及/或其它装置处实施的一些实例性技术，以提供对UE的位置确定的增强准确性。此些技术可用于利用各种技术及/或标准的各种应用中，包含由第3代合作伙伴计划(3GPP)定义的长期演进(LTE)位置协议(LPP)、由开放移动联盟(OMA)定义的LPP扩展(LPPe)协议及/或由电气及电子工程师协会(IEEE)定义的用于802.11的定位。
UE可包括移动装置，例如移动电话、智能型电话、平板或其它移动计算机、便携式游戏装置、个人媒体播放器、个人导航装置、可穿戴装置、车载装置或其它电子装置。UE的位置确定可对于各广泛各种场景中的UE及/或其它实体可能是有用的，例如用于个人导航、资产及人员跟踪以及与紧急呼叫相关联。已知存在诸多方法以确定UE的估计位置，包含涉及在UE与LS之间传递测量值及/或其它信息的方法。然而，此些定位方法并不始终包含UE的移动指示(例如，UE的速度)，此可能以一或多种不同方式使位置确定降级。
UE的移动(例如，速度)可能使UE的位置确定降级的一种方式为针对UE的单个位置可能无法获得由UE或代表UE获得且用于确定UE的位置的位置相关测量值。更具体来说，位置确定可基于多个位置测量值(例如，观测到达时间差(OTDOA)参考信号时间差(RSTD)、全球导航卫星系统(GNSS)码相位、GNSS虚拟距离，往返信号传播时间(RTT)等)，其可在一时间段(例如，在一些情况下15到30秒)内获得，而不是全部同时获得。对于移动的UE，此可意味着不同测量值可对应于UE的不同位置。因此，取决于获得不同测量值的顺序，最终位置估计可能变化且可能具有相关联不确定性或误差。
另外，即使可能在不同测量值中补偿时间效应(例如，通过将每一测量值调整为在相同时间处且对于相同UE位置已获得的测量值)，UE的位置仍可由于获得或调整测量值的时间(例如，在经调整的共享时间)与确定位置估计的时间之间的延迟而存在误差。例如，对于UE沿直线以30米/秒(67mph)移动，确定UE的位置的10秒延迟将确定在时间位置处存在误差300米(984英尺)的位置确定。此些类型的不准确性可能会导致除其它问题外的取决于准确位置的应用程序及/或其它服务的不良性能。
本文中提供的技术通过使用UE中的传感器来将移动相关信息递送到在UE获得位置测量值时可应用于时间段的LS来接触此些及其它问题。LS然后可接着使用运动相关信息来改进从其它定位方法导出的位置的精确度及/或对所得位置的不确定性或误差的估计。
图1为不跟进实施例的通信系统100的的简化说明，其中用户设备(UE)105、位置服务器(LS)160，及/或通信系统100的其它组件可使用本文中提供用于改进UE 105的估计位置的准确性的技术。本文中所描述的技术可由通信系统100的一或多个组件来实施。通信系统100可包含UE 105、用于GNSS(也被称作为GNSS空间交通工具(SV))的一或多个卫星110、基站120、存取点(AP)130、LS 160、网络170以及外部客户端180。
应注意，图1仅提供各种组件的一般性说明，其中任何一个或全部可以适当地使用，且每一组件可根据需要重复。具体来说，尽管仅说明一个UE 105，但将理解，诸多UE(例如，数百，数千，数百万等)可利用通信系统100。类似地，通信系统100可包含比图1所说明的更大或更小数目个基站120及/或AP 130。连接通信系统100中的各种组件的所说明连接包括可包含额外(中间)组件、直接或间接物理及/或无线连接，及/或额外网络的数据及发信连接。此外，取决于所期望的功能，组件可经重新布置、组合、分离、替换及/或省略。在一些实施例中，例如，外部客户端180可直接连接到LS 160。所属领域的技术人员将认识到所说明组件的诸多修改。
取决于所期望功能，网络170可包括各种无线及/或有线网络中的任一个。例如，网络170可包括公共及/或专用网络、局域网及/或广域网等的任何组合。此外，网络170可以利用一或多个有线及/或无线通信技术。在一些实施例中，例如，网络170可包括蜂窝式或其它移动网络、无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)及/或因特网。网络170的特定实例包含长期演进(LTE)无线网络、第五代(5G)无线网络(也被称作为新无线电(NR)无线网络)、Wi-Fi无线局域网(WLAN)和因特网。LTE、5G及NR为由第3代合作伙伴计划(3GPP)所定义或正定义的无线技术。网络170还可包含多于一个网络及/或多于一个类型的网络。
基站120及存取点(AP)130以通信方式耦合到网络170。在一些实施例中，基站120可由蜂窝式网络提供商拥有、维护及/或操作，且可采用各种无线技术中的任一个，如下文所描述。取决于网络170的技术，基站120可包括节点B、演进节点B(eNodeB或eNB)、基站收发器(BTS)、无线电基站(RBS)、NR NodeB(gNB)等等。AP 130可包括Wi-Fi AP或AP。因此，UE 105可通过使用第一通信链路133经由基站120存取网络170来与例如LS 160的联网装置发送及接收信息。另外或替代地，因为AP 130还可与网络170以通信方式耦合，所以UE 105可使用第二通信链路135与包含LS 160的因特网连接的装置进行通信。
LS 160可包含经配置以确定UE 105的估计位置及/或将数据(例如，“辅助数据”)提供到UE 105以促进位置确定的服务器及/或其它计算装置。根据一些实施例，LS 160可包括可支持由开放移动联盟(OMA)定义的SUPL用户平面(UP)位置解决方案的家庭安全用户平面位置(SUPL)位置平台(H-SLP)且可基于存储在LS 160中的关于UE 105的订用信息来支持用于UE 105的位置服务。在一些实施例中，LS 160可包括发现的SLP(D-SLP)或紧急SLP(E-SLP)。LS 160还可包含增强型服务移动位置中心(E-SMLC)，所述增强型服务移动位置中心使用用于由于UE 105进行LTE存取的控制平面(CP)位置解决方案来支持UE 105的位置。LS160可进一步包括位置管理功能(LMF)，所述位置管理功能使用用于由UE 105进行的5G或NR存取的控制平面(CP)位置解决方案来支持UE 105的位置。在CP位置解决方案中，用以控制及管理UE 105的位置的发信可从网络170的角度使用现有网络接口及协议在网络170的元件之间且与UE 105交换且作为信令。在UP位置解决方案中，用以控制及管理UE 105的位置的发信可从网络170的角度作为数据(例如，使用因特网协议(IP)及/或发射控制协议(TCP)输送的数据)在LS 160与UE 105之间交换。
UE 105的估计位置可用于各种应用中-例如辅助UE 105的用户的方向查找或导航或辅助另一个用户(例如与外部客户端180相关联)来定位UE 105。“位置”在本文中也被称作为“位置估计”、“估计位置”、“位置”、“定位”、“定位估计”、“定位定点”、“估计位置”、“位置定点”或“定点”。UE 105的位置可包括UE 105的绝对位置(例如，纬度及经度以及可能的高度)或UE 105的相对位置(例如，表达为距离北或南，东或西以及可能高于或低于一些其它已知的固定位置或一些其它位置的位置，例如某一已知前一时间处的UE 105的位置)。位置还可被指定为大地测量位置(作为纬度及经度)或为城市位置(例如，根据街道地址或使用其它位置相关名称及标签)。位置可进一步包含不确定性或错误指示，例如预期位置存在误差的水平及可能垂直距离或预期UE 105以一定的置信度(例如，95％的置信度)定位的面积或体积(例如，圆或椭圆)的指示。
外部客户端180可为web服务器或远程应用程序，其可与UE 105具有一些关联(例如，可由UE 105的用户存取)，或可为向某一(些)其它用户提供位置服务的服务器、应用程序或计算机系统，所述位置服务可包含获得并提供UE 105的位置(例如，启用例如朋友或亲戚寻找程序，资产跟踪或儿童或宠物位置)。另外或替代地，外部客户端180可获得UE 105的位置并将其提供到紧急服务提供商，政府机构等。
本文中用于改进UE 105的位置精确度的技术可在其中UE 105向LS 160提供位置相关测量以进行位置确定的情形中实施。由UE 105获得并提供给LS 160的位置相关测量值可包含RSTD、GNSS码相位、GNSS虚拟距离、GNSS载波相位、RTT、参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ)、角度到达(AOA)等的测量值。位置相关测量值可被简称为“位置测量值”或“测量值”。本文中所描述的技术使得UE能够在一时间段(也被称为“时间窗”)期间获得运动相关测量值(也被称作为“速度相关测量值”或“速度测量值”)，其中其它位置相关测量值正在由UE 105获得。然后，UE 105可向LS 160提供速度相关测量值及其它位置相关测量值，且LS 160然后可通过考虑UE 105的速度及/或速度变化改进UE 105的位置估计的精确度(及/或其估计误差或精确度水平)。然而，可注意，本文中所提供的技术在UE 105保持静止的情况下也可为有用的。
图2为在获得位置测量值时间段期间在水平面上由UE 105(未展示)所行进的实例性路径260的简化俯视图，以帮助说明本文中所描述的技术。此处，UE 105在第一位置210处开始且沿着路径260行进，在测量位置230-1、230-2及230-3(在本文中统称为“测量位置230”)处进行位置相关测量直到UE 105到达第二位置220为止。位置相关测量还可发生在第一位置210及/或第二位置220处。UE 105然后可向LS 160发送指示位置相关测量的信息以确定UE 105的估计位置。在一些实施例中，获得位置相关测量值中的每一个的时间(例如，时间戳)的指示可由UE 105包括在经提供到LS 160的位置相关测量值的信息中。
可注意，在获得位置相关测量值的时间段期间，由UE 105行进的路径260可为由UE105进行的较大行进路线的部分。例如，UE 105可在到达第一位置210之前沿着较早路径290行进，及/或可在到达第二位置220之后沿着较晚路径270行进。
如先前所述，UE 105的移动可以至少两种方式导致UE 105的位置估计中的不准确性。首先，在位置估计基于在不同测量位置230处获得的位置相关测量值时不准确性可上升，如图2中所展示。取决于各种因素及条件，获得测量值的时间段的持续时间可变化。持续时间可例如为15到30秒(例如，用于紧急呼叫)，因此初始测量的位置(例如，第一位置210)与最终测量的位置(例如第二位置220)之间的距离可能为相当大的(例如，数十或甚至数百米)，由此导致基于此些测量值的位置估计中的对应实质性误差。
其次，因为UE 105可在UE 105将位置测量值发送到LS 160之后(例如，在到达第二位置220之后，如由稍后路径270所指示)且在LS 160进行位置确定时继续移动，所以在基于位置测量值的UE 105的所计算位置与在由LS 160进行位置确定时UE 105的位置之间可存在差异。此处，此些位置之间的距离还可能为数十或甚至数百米，导致UE 105的当前位置的不准确位置估计。
根据一些实施例，为帮助减轻由于UE 105的移动而出现的此些及/或其它不准确性，UE 105可在获得其它位置测量值的时间段期间获得速度相关测量值。例如，UE 105可包含一或多个惯性传感器(例如，加速度计、陀螺仪、罗盘及/或其它惯性测量单元(IMU))以及其它传感器(例如，气压计)，借助所述传感器可获得运动及/或速度相关信息。然后可将所测量的移动(例如，移动的水平及/或垂直距离)及/或速度及/或指示其的信息从UE 105传送到LS 160，使得LS 160能够在确定UE 105的估计位置时考虑UE 105的移动。另外或替代地，移动及/或速度相关测量值可由UE 105经由其它手段来获得，例如使用卫星及/或地面收发器的位置测量值(例如，例如由UE 105所观察到由多普勒频移造成的下行链路信号频率的改变)。
取决于期望的功能性，可以各种形式中的任何形式将指示移动及/或速度测量值的信息通过UE 105提供到LS 160。例如，移动或速度可表达为UE 105在获得位置测量值的时间段内所行进的直线距离连同此时间段。例如，在根据图2的UE 105移动的状况下，UE105可提供相对于第一位置210的第二位置220的指示(例如，通过提供两个位置210及220的位置坐标或位置210与220沿着线250之间的直线距离及线250的方向)，及UE 105从第一位置210行进到第二位置220的时间段(或时间长度)。可注意，此可假设由UE 105沿着直线250行进，所述直线可能偏离UE 105实际行进的路径260。然而，在某些情况下，此可为可接受近似值，这是因为在更高速度下(在位置估计可遭受由于运动所致有较大不准确性的情况下)，此线性行程更可能归因于道路及行走区域的物理惯性考虑及设计(例如，考虑建筑物中的道路及廊道以及走廊除在交叉点处外往往为笔直或略有弯曲)。
作为另一实例，UE 105的移动或速度可表示为速度向量，指示UE 105在获得位置测量值时间段的平均速度(包含速度及方向)。此外，关于UE 105从第一位置210行进到第二位置220的时间段或时间长度的信息可用速度向量来传送。接收来自UE 105的此信息的LS160可确定UE 105在从时间段与平均速度的乘积获得位置测量值的时段期间由UE 105所行进的整个直线距离250的长度。
根据一些实施例，UE 105可另外或替代地向LS 160提供指示速度变化或UE 105的加速度的信息。例如，针对图2中所展示的实例，UE 105可向LS 160提供第一位置210处的UE105速度与第二位置220处的UE 105速度之间的差且连同从第一位置210行进到第二位置220的时间段。速度差可表达为具有相关联标量速度分量及方向的速度。然后，LS 160可获得UE 105的平均加速度作为速度改变除以所述时间段。由于惯性传感器(例如，加速度计)可特别适用于测量速度的改变，所以指示速度改变的速度测量值可能相当准确。如同速度，UE 105可以各种方式中的任何方式来表达速度的改变，包含作为速度向量。
图3指示UE 105沿着图2中的路径260移动的实例性速度向量的说明，这可基于在UE 105从第一位置210行进到第二位置220的过程期间由UE 105所获得的速度及/或加速度的测量值。第一速度310的向量对应于UE 105在第一位置210处的速度、第二速度320的向量对应于UE 105在第二位置220处的速度，且平均速度330的向量表示在UE 105从第一位置210行进到第二位置220的过程中UE 105的平均速度。平均速度330可以数种不同方式获得-例如，可获得为由UE 105从第一位置210行进到第二位置220所行进的直线距离除以行进时间。
如上文所述，速度340的改变可另外或替代地由UE 105提供到LS 160且可提供作为速度向量。速度340的改变(或平均加速度或减速度)可通过从第二速度320中减去第一速度310来确定(例如，使用向量减法)。LS 160可使用指示速度340变化的信息来基于由UE105提供的位置测量值来确定例如UE 105的位置定点的相对精确度。例如，如果速度改变很高(例如，20米/秒或更多的速度改变)，那么LS 160可确定用于UE 105的位置固定将可能相对不准确。即使当没有关于UE 105的绝对速度的信息由UE 105提供到LS 160时(例如，如果UE 105能够向LS 160提供速度改变340或平均加速度或减速度而非平均速度330或由UE105行进的距离及方向)此确定可为可能。
LS 160可使用指示由UE 105提供的位置测量值及移动或速度测量值的信息来确定UE 105的估计位置(且可能误差或精确度水平的指示)，考虑UE 105的速度(及/或速度改变)。这可以数个方式来进行。
在第一技术中，LS 160可将UE 105的位置从先前时间推断到当前(或未来)时间。为外推UE 105的位置，LS 160可补偿由UE 105获得的位置测量值期间的时间与当前时间(例如，确定估计位置的时间)之间的滞后时间。即，LS 160可确定或获得(例如，从UE 105)在获得测量值的时间段期间UE 105的速度(及/或加速度)，且估计在此时间段之后UE 105的平均或当前速度的时间。LS 160可然后使用此平均或当前速度以及时间延迟的长度来确定当前时间(或未来时间)处UE 105的估计位置及/或估计位置的预期误差或不确定性。例如，在图2中所展示的实例中，LS 160可假定基于针对测量位置230-1、230-2及230-3由UE105获得的位置测量而针对UE 105确定的位置是指沿着UE路径260的某一位置。如先前所描述，LS 160可通过LS 160可从由UE 105提供的速度相关信息确定的直线250来近似路径260。例如，如果LS 160假定最有可能(或具有最小误差)的针对UE 105获得的位置估计是指直线250的中点280，那么LS 160可通过相加(或减去)对应于从中点280到第二位置220的直线段的X和Y坐标增量将位置估计外推到第二位置220。所外推位置估计现在可以是指当位置测量完成时UE 105的位置。为了允许在此时间之后且直到由LS 160进行的位置确定的当前时间的UE 105的随后移动，LS 160可假定UE 105继续以(i)平均速度330，(ii)平均速度330结合速度340改变，或(iii)第二速度320从第二位置220移动。在一些实施例中，LS 160可偏好使用(iii)如果由UE 105提供，否则(ii)如果由UE 105提供或否则(i)。
在第二种技术中，当在某个特定时间确定UE 105的位置中获得不同测量值，LS160可包含UE 105的相对位置。例如，如果位置相关测量值具有用以指示何时获得每一测量值的时间戳，那么LS 160可近似沿着第一位置210与第二位置220之间的直线250获得此些位置相关测量值的位置。例如，如果UE 105提供对应于在测量位置230-1、230-2及230-3处获得位置相关测量值的时间的时间戳，那么LS 160可能够使用时间戳通过沿着直线250确定相应位置240-1、240-2及240-3近似此些测量位置。如果由UE 105提供，那么LS 160还可考虑UE 105以较高精确度确定相应位置240-1、240-2及240-3的速度变化。
作为实例，如果UE 105向LS 160提供在第一位置210与第二位置220之间的UE 105的平均速度作为速度向量330且提供在第一位置210和第二位置220之间逝去的时间段，那么LS 160可确定直线250的长度(作为平均速度的标量量级及时间段的乘积)及直线250的方向。LS 160然后可通过假设UE 105在位置测量期间沿着直线250以等于平均速度330的恒定速度移动来确定位置240-1、240-2及240-3。例如，如果X及Y为某些(例如，本地)坐标系中第一位置210的(未知)水平位置坐标，那么位置240-n(n＝1、2或3)的x与y坐标可如下获得：
x＝X+(V T cosα) 方程式1
y＝Y+(V T sinα) 方程式2
其中：
V＝平均速度330的标量量级
α＝平均速度330的方向与X轴之间的角度
T＝UE 105获得在位置230-n处的测量值与UE 105在第一位置210处开始位置测量值之间的时间段。
方程式1及2展示如果LS 160沿着直线250通过位置240-1、240-2及240-3近似测量位置230-1、230-2及230-3，那么位置230-1、230-2及230-3中的每一个的近似x及y坐标可根据第一位置210的未知X及Y坐标以及UE 105沿着直线250的平均速度330(假定其在方程式(1)及(2)中为常量)的已知量级、方向及持续时间。由UE 105提供到LS 160以用于测量位置230-1、230-2及230-3中的每一个的位置测量值通常将提供或启用与每一测量位置的位置坐标((x，y)或(x，y，z)当包括高度时)相关的某一方程式。例如，众所周知，针对UE 105的OTDOA的RSTD测量值可定义在测量RSTD时将UE 105的x及y(或x、y及z)坐标定位在其上的2维双曲线(或3维双曲线)，此可提供与坐标相关的对应方程式。用于UE 105的RTT测量值可类似地定义以基站120或AP 130为中心的圆(或球体)，对于所述圆(或球体)，获得将测量RTT时UE 105的x及y(或x、y及z)坐标位于其上的RTT，这可提供另一方程式。GNSS卫星110的码相位或虚拟距离测量值可类似地定义在测量时间或精确测量时间处的UE 105x、y及z坐标之间的关系，此可提供其它方程式。基于每次测量的时间，LS可使用方程式(1)及(2)来用第一位置210的坐标X和Y替换此些方程式中的每一个中的坐标x和y(例如，且可假设此些方程式中的任何一个的z坐标(如果存在)不改变且等于第一位置210的Z坐标)。然后，LS 160还可能在由UE 105获得GNSS码相位或虚拟距离测量值的确切测量时间来求解第一位置210的X，Y(及Z)坐标。
在其它实例中，LS 160可使用类似于刚针对第一位置210所描述的技术的技术来求解第二位置220的x、y(及z)坐标或沿着直线250的某一其它位置的x、y(及z)坐标。如果UE105在获得第一位置210与第二位置220之间的测量值的同时向LS 160提供关于UE 105的速度或移动的更详细信息(例如，UE 105在第一位置210、第二位置220以及位置230-1、230-2及230-3中的每一个或此些位置中的每一个的确切相对位置处的确切瞬时速度)，LS 160可更好地能够确定UE 105的真实路径260且确定UE 105在测量位置230-1、230-2及230-3处的x及y坐标比方程式1和2更精确方程式。
在第三种技术中，LS 160可基于UE 105的移动或速度信息来计算UE 105的位置估计中的预期误差或不确定性。例如，如果移动或速度相关的测量值指示UE 105未移动，那么LS 160可假定由UE 105提供的位置测量值全部用于相同位置且因此可指派由LS160从所提供的位置测量值确定的UE 105的位置估计的对应较低预期误差或不确定性。例如，LS 160可将由UE 105提供到LS 160的误差、质量或统计不确定性(例如，标准偏差)的任何指示用于每一位置测量以确定所确定的位置估计中的总体累积预期误差或不确定性，且可不会增加此预期误差或不确定性以补偿在获得位置测量同时UE 105正在移动时原本可能发生的误差。替代地，如果移动或速度相关测量值指示UE 105正在移动，那么LS 160可假定由UE105提供的位置测量值是针对多个不同位置获得，如图2中所例示，且可为UE 105的最终所确定位置估计或由UE 105提供到LS 160由LS 160用于确定最终位置估计的每一位置测量值指派较高预期误差或不确定性。在稍后状况下，由LS 160指派到每一位置测量值的较高预期误差或不确定性可能导致确定所确定位置估计中对应较高预期误差或不确定性。由LS160添加到最终位置估计或每一位置测量值的较高预期误差或不确定性可能与在获得位置测量值时由UE 105移动的距离有关。例如，所添加不确定性或预期误差可被设置为等于或基于图2中的实例中的第一位置210与第二位置220之间的直线距离、直线距离的某一小部分(例如，直线距离的一半)。
在可类似于第二技术的第四技术中，UE 105可为LS 160提供个别位置测量值(例如，针对GNSS的虚拟距离测量值或到达时间(TOA)及/或针对OTDOA的RSTD测量值)提供时间戳，以及关于UE 105移动的信息(例如具有时间戳的轨迹)。作为实例，LS 160可使用轨迹信息来推断UE 105在任何时间T的位置X(例如，表示为包括x、y及z坐标的3元组)与UE 105在当前时间T*或在过去一些特定时间T*的位置X*(例如，也为3元组)有关且作为其已知函数F。因此，LS 160可确定：
X＝F(X*,T-T*) 方程式3
例如，如果UE 105在增加y的方向沿y轴以恒定速度V移动，那么轨迹信息可根据使X的x、y、z坐标与X*的x*、y*、z*坐标有关的以下方程式定义F。
x＝x* 方程式4
y＝y*+(T-T*)V 方程式5
z＝z* 方程式6
在此实例中方程式(3)中的函数F然后将体现方程式(4)到(6)或由轨迹信息提供的其一些近似值。
在OTDOA的状况下，时间T*可能是指由UE 105测量参考小区的TOA的时间，其对于所有RSTD测量可能是共同的。类似地，对于GNSS，时间T*可以是指特定虚拟距离测量的时间。由UE 105对位置X及时间T进行的测量(例如，对于用于OTDOA的邻近小区的TOA或用于GNSS的虚拟距离)可提供使位置X坐标以及可能时间T与例如用于OTDOA的eNB位置及时间差或用于GNSS的卫星载具(SV)位置及时序的已知量及例如用于OTDOA的UE 105频率间偏差、用于GNSS的UE 105时间偏差及位置X*及可能时间T*的可能其它固定但未知的量有关的一个方程式。通过使用方程式(3)用X*(及T*)替换此方程式中的X(及T)的每一次出现，可获得关于位置X*的方程式(例如，X*坐标)。
例如，对于OTDOA，根据下式，参考小区1(为方便起见，指示为小区1)在时间T*与位置X*处的TOA(τ)可能与UE 105位置X*与基站位置(x1、y1及z1)有关：
类似地，在时间T及UE 105位置X处进行的对邻近小区2在位置(x2、y2、z2)处的TOA测量将提供：
其产生由下式给出的RSTD测量值：
在时间T及T*处的UE 105位置X及X*在静止UE 105的状况下将为相同的，且可通过使用关于OTDOA的传统使用的多个RSTD测量方程式来求解。然而，对于移动UE 105，X及X*将为不同的，但可使用轨迹信息变换到相同位置(例如，从方程式(3))。对于方程式(4)到(6)的实例性轨迹，此可能导致：
在多个RSTD测量及应用与方程式(10)相同类型的变换的情况下，可在时间T*针对位置X*获得一组方程式，从其可能如同UE 105已静止一样确定正确的UE 105位置X*。
在OTDOA的状况下，上文所提及TOA是在不同时间T及T*测量，但可被视为在计算RSTD方面几乎同时被测量(根据TOA的差异)。上述情形可通过以无线电帧的间隔为模(例如，以在由UE 105进行LTE存取的状况下1ms的LTE子帧间隔为模)而非绝对(例如，经协调通用时间(UTC))时间来测量TOA而实现。然而，如果TOA的时脉源在时间T与T*之间漂移，那么即使UE 105静止，RSTD也将不正确。例如，如果时脉源漂移量t，那么RSTD可含有等于t的误差分量。如果UE 105正在移动且连续地使用服务小区或参考小区作为时脉源(也被称为时间源)(例如，而不是依赖于用于可能不准确的晶体振荡器的UE 105的内部时间源)，且如果此小区的天线与位置X及X*之间的距离分别为D及D*，那么时脉源可能对于UE 105而言由于信号传播延迟的改变以及假设时脉源原本为准确的而漂移量(D-D*)/c(其中c为光速)。此可能会在RSTD确定中引入“时间漂移误差”(等于(D-D*)/c)，此可能不会通过上文针对方程式(3)到(10)所描述的处理而消除。然而，如果LS 160如先前所描述确定位置X*(例如忽略任何时间漂移误差)然后使用方程式(3)确定每一位置X(对于其它TOA测量)，那么可将时间漂移误差去除。LS 160然后可通过假定位置X*及X为正确的且然后可调整每一RSTD测量(通过添加或减去时间漂移误差)来计算每一RSTD测量的时间漂移误差。然后，LS 160可通过重新应用现有技术(例如，在方程式(3)到(10)中所例示)使用经调整RSTD来重新计算X*及每一位置X。此过程可进一步迭代以获得X*及每一位置X的较精确值。为了执行此计算，LS 160将需要知道UE 105是否正在使用小区定时(例如，经由频率锁定环)以及使用了哪个小区。
用于UE 105的OTDOA位置的类似迭代过程还可能用于求解X*及每一位置X在无需诉诸于如方程式(10)中的位置X*的变换，此可能更容易实施。借助此过程，LS 160可初始假定UE 105未移动且在整个定位过程中皆位于X*处。然后，LS 160可采用传统OTDOA多点定位技术来求解X*，且然后可使用方程式(3)计算每一位置X的值。对于每一位置X，LS 160可计算与如刚描述的用作时脉源的小区的明显时间漂移有关的等于(D-D*)/c的“第一OTDOA错误”(对应于时间漂移误差)。LS 160还可计算由测量位置X而非位置X*处的TOA造成的邻近小区的TOA的“第二OTDOA误差”。第二OTDOA误差可等于(D1-D1*)/c，其中D1及D1*分别为邻近小区天线与位置X及X*之间的距离。两个OTDOA误差可针对未用作时脉源的邻近小区(由于OTDOA误差可取决于两个不同小区的距离)彼此独立的，但对于用作时脉源的邻近小区(例如服务小区)可为相等且相反的(且因此可抵消)。然后，LS 160可通过添加或减去第一及第二OTDOA误差来调整每一邻近小区的RSTD，且然后可使用经调整RSTD来重新计算位置X*。可执行进一步迭代，其中使用新位置X*来使用方程式(3)计算每一TOA测量的新位置X，且使用新位置来计算原始TOA测量的新的第一及第二OTDOA误差。然后可使用对X*的稳定值的迭代的收敛来停止迭代。
下面结合图5进一步提供用于针对OTDOA测量值计算UE 105的位置且使用上文所描述第一OTDOA误差及第二OTDOA误差的技术的更多细节。
在一些实施例中，LS 160可使用四个先前描述技术中的任何两个或三个或全部四个的组合来确定UE 105的位置。
图4为根据实施例说明根据本文中所提供技术可发生的UE 105与LS 160之间的通信的发信流程400的图。可注意，此处，根据3GPP LPP协议提供消息作为实例。然而，实施例并不限于此。例如，称为LPP/LPPe的LPP及LPPe的组合可用于基站120为UE 105提供对网络170的LTE无线存取的另一实施例中。在又一实施例中，可使用NR定位协议(NPP或NRPP)，其中基站120为UE 105提供对网络170的NR无线存取。
在块415处，当LS 160接收到对UE 105的位置请求时，可起始发信流程400。取决于情况，位置请求可能来自各种实体中的任何一个，包括LS 160本身。例如，外部客户端180(例如，如图1中所说明)可将对UE 105的位置的请求发送到LS 160。另外或替代地，位置请求可来自UE 105或网络170中的实体，例如移动性管理实体(MME)，网关移动位置中心(GMLC)，存取及移动性管理功能(AMF)或位置检索功能(LRF)。此请求可例如通过由UE 105或由外部客户端180执行的应用程序来触发。
在动作420处，LS 160可将LPP请求能力消息发送到UE 105以请求UE 105的定位能力。UE 105可通过提供UE 105的各种位置相关能力(例如支持不同定位方法的能力，例如辅助GNSS(A-GNSS)、OTDOA、增强小区ID(ECID)、WLAN及传感器)来根据LPP协议作出响应，且可进一步指示可对于每一所支持的定位方法由UE 105支持的位置测量及/或辅助数据。根据一些实施例，还可提供移动及速度相关能力。此些能力可指示例如UE 105是否能够获得并提供速度相关测量值以及UE 105能够提供哪种类型的速度相关测量值的指示，等等。例如，UE 105可指示提供平均速度的能力(例如，图2及3中的实例中的平均速度330)，速度的改变(例如，图2及3中的实例中的速度340的改变)以及平均速度与速度改变的一时间段。UE 105还可或替代地指示其提供时间戳、瞬时速度、瞬时加速度及/或针对获得位置测量值的每一位置(或每一小时间间隔)的相对位置的能力。此些能力由UE 105在动作425处提供在由UE105发送到LS 160的LPP提供能力消息中。
在动作430处，响应于在动作425接收到LPP提供能力消息，LS 160可向UE 105发送LPP提供辅助数据消息。此处，LPP提供辅助数据消息可将辅助数据提供到UE 105，其中辅助数据能够支持由UE 105及LS 160两者支持的一或多个定位方法，且与UE 105的能力相称，如LPP提供能力消息中所指示。例如，如果UE 105指示其能够从用于基站120的信号测量值获得OTDOA的位置相关测量值，那么LS 160可提供由附近基站120支持的小区列表(例如，基于用于UE 105的当前服务小区或基站120确定)以及关于在此些小区中发射的信号(例如，定位参考信号(PRS)或用于RSTD测量的小区特定参考信号(CRS)的信息(例如，定时、频率、带宽、码序列、静音)。类似地，如果UE 105指示在动作425处发送的LPP提供能力消息中支持A-GNSS，那么LS 160可包含关于在动作430发送的LPP提供辅助数据消息中的可见GNSS卫星110的信息(例如，年历数据、星历表数据、SV ID及采集辅助数据)。动作430可为选用的且在一些实施中可能不会发生。
在动作435处，如在动作425处所指示，LS 160将LPP请求位置信息消息发送到UE105以从UE 105请求对于由UE 105支持的一或多个定位方法的位置测量值。此处，LS 160可请求位置相关测量值(例如，针对A-GNSS、OTDOA及/或ECID的测量值)以及移动或速度相关测量值两者。在一些实施例中，对移动或速度相关测量值的请求可基于由UE 105在动作425处发送的LPP提供能力消息中的指示，即UE 105能够提供移动或速度相关测量值。例如，在一个实施例中，LS 160可请求UE 105在位置测量的时段期间为UE 105提供平均速度，在位置测量时段期间的速度改变以及用于位置测量的时间段。在另一实施例中，LS 160可请求UE 105提供以下各项中的一或多个：时间戳、瞬时速度、瞬时加速度或UE 105获得所请求位置测量值处的每一位置(或每一小时间间隔)的相对位置。在一些实施例中，LPP请求位置信息消息还可包含对于任何位置测量或位置估计及/或最大响应时间的所请求准确性。
在动作435之后，在一些实施例(图4中未展示)中，UE 105可从LS 160请求辅助数据以帮助实现在动作435处所请求的位置相关测量(例如，通过将LPP请求辅助数据消息发送到LS 160)。LS然后可将一些或全部所请求辅助数据返回到UE 105(例如，通过将LPP提供辅助数据消息发送到UE 105)。
在块440处，UE 105在一时间段内获得在动作435处所请求的测量(例如，位置相关测量及移动或速度相关测量两者)。如先前所指示，此时间段的长度可变化，此取决于各种因素，例如环境因素、期望的最小测量次数、所要求的精确度及/或所请求的最大响应时间。由UE 105获得的位置相关测量值可针对由基站120、AP 130及/或GNSS卫星110发射的射频(RF)信号获得。例如，位置相关测量值可包含通过测量由基站120发射的PRS或其它参考信号(例如，CRS信号)获得的RSTD的测量值，通过测量来/往基站120及/或及/或AP 130发射的信号获得的RTT的测量值，及/或通过测量由一或多个GNSS卫星110发射的导航信号获得的虚拟距离或码相的测量值。
移动或速度相关的测量值可由UE 105在块440处使用在UE 105内、附着到UE 105或可从UE 105存取的惯性传感器来获得，且可包含先前所描述的测量值，例如平均速度、速度改变、位置测量及/或每一位置相关测量的时间段(及/或在不获得位置相关测量值时的其它时间)、瞬时速度、瞬时加速度及/或相对位置。在一些实施例中，UE 105可获得指示位置相关测量值(及/或移动或速度相关测量值中的每一个)的绝对时间或相对时间的时间戳及/或可确定与每一位置相关测量值相关联的不确定性或预期误差。当获得位置相关测量的任何预期误差或不确定性时，UE 105可忽略UE 105的运动(例如，可假设UE 105在用于获得位置测量的时间段期间是静止的)。因此，UE 105可不向任何位置相关测量添加任何额外预期误差或不确定性，以在获得位置相关测量值同时允许UE 105的可能的移动或速度。相反，UE 105可允许LS 160确定UE 105移动或速度对如先前所描述的位置相关测量值或最终确定位置估计中的预期误差或不确定性的任何贡献。
在动作445处，指示一或多个位置相关测量以及一或多个移动或速度相关测量的信息由UE 105在LPP提供位置信息消息中发送到LS 160。在一个实施例中，移动或速度相关测量值可包含以下各项中的一或多个：位置测量时段期间UE 105的平均速度，位置测量时段期间UE 105的速度改变，位置测量的时段，及/或对于每一位置相关测量，时间戳、瞬时速度、瞬时加速度及/或相对位置。
在块450处，LS 160可使用在动作445处接收的测量信息(指示一或多个位置相关测量值以及一或多个移动或速度相关测量值)来计算UE 105的估计位置。如上文所指示，位置估计可基于一或多个移动或速度测量值来计及在块440处获得位置相关测量值的时间段内的UE 105的移动、速度及/或速度改变。例如，如先前所描述，LS 160可以较高精确度获得位置估计。在一些实施例中，基于在动作445处接收到的一或多个移动或速度相关测量值，还可通过LS 160在块450处确定所计算的位置估计值的不确定性或预期误差。根据一些实施例，指示一或多个位置相关测量值的信息可基于通过LS 160基于移动或速度相关测量值确定UE 105在所述时间段期间为静止或几乎静止的。然后，在块455处，可将所计算的位置估计(以及任何伴随的不确定性或预期误差，如果经确定)返回到请求实体。
在发信流程400的变化形式(未在图4中展示)中，在块440之后，UE 105可基于在块440处由UE 105获得的位置相关测量值及移动或速度相关联测量值而计算UE 105的估计位置。例如，由UE 105进行的位置计算可由UE 105从LS 160接收的辅助数据(例如，在动作430接收的辅助数据)辅助。辅助数据可包含例如在块440处由UE测量的基站120及/或AP 130的天线位置及发射定时及/或由UE在块440处测量的任何GNSS卫星110的轨道数据及其它数据。由UE 105进行的位置计算可与在块450处针对LS 160所描述的位置计算类似或相同，且可类似地基于先前关于图1到3所描述且如下文关于图5到6进一步描述的技术。利用发信流程400的此变化形式，在动作445处，UE 105可将由UE 105计算的UE 105的估计位置发送到LS 160，且可不发生块450。
图5为在由UE 105从由三个基站(120-1、120-2和120-3；(在本文中共同地且一般地被称作为基站120))发射的信号获得位置520-1、520-2、520-3、520-4、520-5及520-6(在本文中共同地且一般地被称作为位置520)处的六个TOA测量值的时间段期间UE 105(未展示)所行进的实例性路径510(也被称为轨迹)的简化俯视图(类似于图2)。图5及下面的描述经提供以帮助说明由于UE 105的速度及行进路径而如何可在不同位置及不同时间接收不同基站120的TOA测量值，其可在位置确定期间被补偿(例如，由LS 160)。在下文的描述中，TOA测量的数目经假定为N(其中N≥2)且因此图5提供其中N＝6的状况或在N>6时前6个TOS测量值。在图5中，基站120由具有黑色内部的小圆圈表示，且位置520由具有白色内部的小圆圈表示。下面的评估还基于假定基站120向UE 105提供LTE存取且UE 105根据3GPP TS36.355中针对LTE所定义的OTDOA定位方法测量由基站120在LTE(例如，如在3GPP TS36.211中所定义)的一或多个1毫秒(ms)子帧中发射的PRS或CRS信号。然而，基于假定基站120提供对例如NR或Wi-Fi对UE 105的其它类型的无线存取且在UE 105可测量由基站120发射的其它信号的状况下，类似或相同的评估将为可能的。
由UE 105针对每一基站120测量的TOA值可与UE 105与相应基站120之间的几何距离有关。在UE 105处所测量的N个TOA值可写为：
其中
应注意，用于TOA i的接收器时间ti可以是指对应于由UE 105测量的的绝对时间(例如，全球定位系统(GPS)时间或UTC时间)(例如，其可等于由UE 105所测量的信号到达UE 105的绝对时间)。还应注意，所有时间及对时间的算术运算(除接收时间ti及对接收器时间运算例外)可以1 ms的子帧间隔为模，此可允许组合在不同接收器时间进行的测量而无需补偿时间的不同整数ms分量。
如果N个TOA测量是在相同接收器时间进行，那么t1＝ti＝tN＝t。然而，由于不同静音模式及接收器测量能力的限制，通常并非所有TOA测量可同时进行。如果UE 105在N个TOA测量期间为静止且忽略任何UE 105接收器时钟漂移(即，假设δi为恒定的)，那么个别测量时间ti可对位置计算无任何影响。然而，如果UE 105在N个TOA测量期间移动，如图5中所说明，所计算UE 105位置(例如，在图4的动作450处)在不存在对UE 105移动的补偿的情况下将处于错误。
在OTDOA位置中，将从参考基站(其在此实例中假定为基站120-1)测量的TOA从邻近基站(例如，基站120-2、120-3)测量的TOA中的每一个减去。此些TOA差异经定义为OTDOA，或参考信号时间差(RSTD)，这是因为TOA是从参考信号测量。
将来自参考基站120-1的TOA测量定义为那么OTDOA(或RSTD)由下式给出：
此处，为基站120发射的时间差(mod 1ms)(又称作为实时差(RTD))。
如果UE 105时间被锁定(例如，同步)于从服务或参考小区(例如，参考基站120-1)的时间，那么UE 105时间差δi(ti)可由于由UE 105在不同位置120-i处观察的服务或参考小区时间的明显改变而随UE 105位置改变。例如，由UE 105观测的服务或参考小区时间可等于从小区天线(例如，用于基站120-1)发射的实际小区时间减去从小区天线到UE 105的传播时间(减去UE 105中的任何内部RF链延迟)。例如，此可能意味着在UE 105同步于参考基站120-1时且在来自参考基站120-1的发射同步于绝对的(例如，GPS或UTC)时间时δi(ti)等于-d1(ti)。注意，这可能需要UE 105基于针对服务或参考小区所观察到的时间而非周期性地连续地(例如，使用时间和频率跟踪环路)更新用于UE 105的时间。因此，如果UE 105移动接近小区天线移动距离d，那么UE时间可加速(例如增益)量d/c，而如果UE 105进一步移动距离d，那么UE 105时间可减慢通过(例如，丢失)量d/c。假设UE 105时间经锁定(或同步)于从参考基站120-1由UE 105观察到的明显的时间，并假设在参考基站120-1时间的任何漂移为误差项εi的部分，方程式(12)产生如下：
此得出：
方程式(13)及(14)可包含第一OTDOA误差(也称为时间漂移误差)与之前本文中所提及的第二OTDOA误差的贡献。如果UE 105时间未经锁定于服务或参考小区定时(例如，如果UE 105时间基于例如晶体振荡器的本地UE 105时脉或经锁定于另一外部时间源，例如针对其可通过UE 105将UE 105移动相关改变去除的GNSS)，那么方程式(12)中的δi(ti)项可为大约恒定，其中UE 105时间中的任何漂移为测量误差εi的部分。在此状况下，方程式(12)可写为：
在方程式(15)中，先前提及的第一OTDOA误差可能不存在，且可能需要仅去除第二OTDOA误差。为了获得UE 105的位置，位置服务器160将需要知道要解决哪组方程式(例如方程式(14)或(15))，且因此将需要知道UE 105时间是否被锁定(或同步)于参考基站120-1时间或自由运行。
针对由图5例示的评估的下一部分，方程式(15)经假定为展示位置服务器160(或UE 105)可如何获得UE 105的位置。不失一般性，采用x-y平面中的二维笛卡儿坐标系统，且UE 105位置坐标经表示为(x,y)且基站120-k坐标表示为(xk,yk)。距离dk然后可写为：
且方程式(15)可扩展为(假定RTDi,1＝0，即，同步网络)：
在移动UE 105的状况下，如图5中所展示，方程式(17)中的未知UE 105位置(x,y)为测量时间ti相依。即，存在与可用方程式一样多未知数。
时间t1(当在此实例中获得参考基站120-1的TOA测量值时)及时间ti处的UE 105位置通过UE 105的轨迹510彼此相关。UE 105轨迹510可使用基本运动方程式来建模(或近似)；例如：
其中s为UE 105的位移，t为UE 105移动的时间，v为初始UE 105速度，且a为UE 105加速度。在此状况下，不同测量时间处的UE 105坐标可如下相关：
其中为在接收器时间ti处UE 105速度的(x,y)分量，且为接收器时间ti处UE 105加速度的(x,y)分量。应注意，方程式(19)仅对于恒定UE 105速度及加速度为准确的，且否则为近似的。方程式(19)还提供先前所描述方程式(3)的另一实例。
OTDOA方程式(17)可写成(其中ηi,1＝(εi-ε1))：
在方程式(19)及(20)中，UE 105轨迹510被近似为在时间t1的UE 105位置开始到在时间ti的测量时间位置的线性轨迹。测量时间ti离参考基站120--1测量时间t1越远，此近似可能变得更糟。UE 105路径510的较精确模型可为考虑所有先前(ti-ti-1)段的总和：
此可能导致OTDOA方程式如下：
其中
在方程式(22)中，未知UE 105的位置(x,y)为针对单一时间t1，其中进行参考基站120-1TOA测量(在此实例中；可选择任何期望时间ti)。因此，方程式(22)现在可针对时间t1的UE 105位置求解。如果UE 105为静止的，那么(vx,vy)及(ax,ay)将为零，且方程式(22)定义传统OTDOA方程式。
如果已知下列UE 105测量量(例如，在执行此处所描述的位置计算的状况下或当由UE 105执行位置计算时，由UE 105提供到LS 160)，那么可以使用已知技术求解方程式(22)：
OTDOAi,1：此为UE 105RSTD测量，定义为邻近基站120-i与参考基站102-1之间的TOA差。
ti，t1：此为当UE 105对邻近基站120-i及参考基站120-1进行TOA测量的时间。
此为在当UE 105对邻近基站120-i进行TOA测量时的测量时间ti在x及y方向上的UE 105的瞬时速度。
此为在当UE 105对邻近基站120-i进行TOA测量时的测量时间ti在x及y方向上的UE 105的瞬时加速度。
在一个实例性技术中，方程式(22)可通过如下使用矩阵记号紧凑地首先重写来求解：
r(Δti,1)＝f(x(t1))+n 方程式24
其中：
r(Δti,1)为是OTDOA测量的N-1维行向量
f为含有范围差异的N-1维行向量：
x(t1)为在时间t1处(未知)移动位置[x,y]T。
n为含有OTDOA测量误差的N-1维行向量。
如果x(t1)被视为未知的但非随机向量且n被假定为具有零均值及高斯分布，那么假定x(t1)的r的条件概率密度函数可由下式得出：
在方程式(26)中，N为测量误差的共变异数矩阵：
N＝E{(n-E{n})(n-E{n})T} 方程式27
因此，最大似然估计值为使以下成本函数最小化的值x(t1)：
Q(x(t1))＝[r-f(x(t1)]TN-1[r-f(x(t1)] 方程式28
因此
即使加法误差不能假定为高斯时，Q的最小化也为合理准则。在此状况下，所得估计值被称为最小平方估计值且N-1被视为加权系数的矩阵。
方程式(24)中的函数f(x(t1))为非线性向量函数。使方程式(28)中的成本函数最小化的常用方法为线性化f(x(t1))。f(x(t1))可以关于参考点x0的泰勒级数展开，且第二及更高项可被忽略。
函数f(x(t1))可表示为：
其中
此后，假定x0足够接近x使得方程式(30)的线性化为精确近似。
方程式(29)的解可然后由下式给出：
方程式(32)给出了UE 105位置在时间t1的所需估计。
矩阵G由方程式(31)给出，且借助方程式(25)，偏导数为：
其中
且其中Vx,k，Vy,k根据方程式(23)且
尽管相邻基站测量是在不同时间进行，方程式(32)使得迭代过程能够估计在时间t1(参考基站120-1测量时间)的UE 105位置。可基于UE 105的小区ID位置选择起点x0＝(x0,y0)。利用此初始猜测，可根据方程式(32)来计算UE 105位置。在每一新迭代中，此估计位置被用作新初始猜测。当估计位置的改变基本上为零时，迭代将收敛。此过程可由位置服务器160或由UE 105使用。
如果UE 105时脉经锁定于图5中的参考基站120-1，那么方程式(14)将可应用替代方程式(15)。然后，位置服务器160(或UE 105)可根据下面讨论的方程式从方程式(14)求解UE 105的位置。
如前所述，采用x-y平面中的二维笛卡儿坐标系统，且UE 105位置坐标经表示为(x,y)且基站120-k坐标表示为(xk,yk)。方程式(14)然后可写为：
使用在获得每一OTDOA(或RSTD)测量值时由UE 105获得的瞬时速度及加速度的测量值，可使用方程式(21)从时间t1的位置确定每一连续接收器测量时间ti的UE 105的位置[x(ti),y(ti)]。然而，与方程式(22)相比，由于UE时脉到基站120-1时脉的改变/调整，还需要包含从UE 105到参考基站120-1的距离。此导致替换方程式(22)的以下方程式：
方程式(37)的解可根据方程式(32)，但其中而非G.由下式给出：
其中根据方程式(34)，dk(t1)，k＝2,…,N且
应注意，如上文针对图5所描述对UE 105位置求解依赖于知晓基站120天线的坐标，从UE 105获得邻近小区120-i中的每一个的OTDOA(RSTD)测量值，其可为位置相关测量值的实例，及从UE 105获得邻近基站120-i的测量时间中的每一个的UE 105的瞬时速度及瞬时加速度，其可为移动或速度相关测量值的实例。
图6为在第一时间T1及第一位置X1处开始且在第二时间T2及第二位置X2处结束的时间段期间UE 105(未展示)所行进的实例性路径610的简化俯视图。类似于图5，展示三个基站(120-1、120-2及120-3)。在图6中所说明的情景中，位置X1及X2距基站120-1等距(距离D)，但位置距基站120-2及120-3的距离不同。在图6中，实例型距离为距离D，或距离的两倍(2D)，如图6中所展示。当然，此些距离经提供用于说明目的。所属领域的技术人员将了解，结合图6所论述的现象可以除所展示那些距离外的不同距离扩展到其它情景。在图6中，还假定3个基站使用持续时间为1ms的子帧根据LTE进行发射。
在图6中，假定每一基站120处的时间同步于共同时间，且UE 105经时间及频率锁定于服务基站120。此频率锁定可使用例如自动频率控制(AFC)之类的特定技术来“连续”。在此状况下，UE 105时脉时间可同步于在UE 105的当前位置处由UE 105观察到的来自服务基站的时间。因此，当UE 105移动接近于服务基站时，UE 105时脉时间可能加速，且当UE105移动离服务基站更远时，UE 105时脉时间可能减慢。表1展示假定距离D为300米(此为在几乎准确地1微秒(1μs)内由光行进的距离)，相对于两个位置X1及X2处的共同基站时间由UE 105维持的结果时脉时间。在表1中可观察到，当服务基站为120-1时，由于路径610维持UE 105与服务基站120-1之间的恒定距离D，因此UE 105时脉时间在位置X1与X2之间不发生改变(相对于共同基站时间)。相比之下，对于服务基站120-2或120-3，UE 105距离增加或减少D，导致UE 105时脉时间的改变，此可能为本文中先前描述的第一OTDOA误差的实例。
表2及3提供了针对三个基站120-1、120-2及120-2中的每一个且当用于UE 105的服务基站(及时间源)分别为基站120-1及120-2时由UE 105(使用从服务基站获得的UE 105时脉时间)测量的TOA的实例。由UE 105测量的TOA受所测量基站与测量TOA时的UE 105的位置之间的距离以及UE 105时脉时间两者影响。可观察到，对于每一服务基站而言TOA可能不同，其可为先前所描述的第一个OTDOA误差的另一实例。另外，对于两个位置X1及X2，TOA为不同的，其可为本文中先前所提及的第二OTDOA误差的实例。
服务基站 在X1处的UE 在X2处的UE
基站120-1 -1 -1
基站120-2 -2 -1
基站120-3 -1 -2
表1：相对于基站时间的以μs(mod 1ms)为单位的UE时脉-UE经锁定于服务基站
表2：基站1ms边界的UE TOA测量值-在服务基站120-1的情况下
源基站 在X1处的UE 在X2处的UE
基站120-1 -1 0
基站120-2 0 0
基站120-3 -1 1
表3：基站1ms边界的UE TOA测量值-在服务基站120-2的情况下
在实施方案中，上文结合图2到6所描述的技术可通过以例如LPP、LPPe或NPP的定位协议支持移动或速度相关测量来实现。可能的移动或速度相关测量可包含平均速度、平均速度改变，移动的直线距离、UE 105移动的持续时间(或位置相关测量的持续时间)及/或时间戳、瞬时速度、瞬时加速度及/或每次UE 105获得位置相关测量(例如，TOA或RSTD)时UE105的相对位置。例如，UE 105的相对位置可相对于当UE 105获得第一位置相关测量值时UE105的初始位置或可相对于当获得某个其它位置相关测量值(例如针对OTDOA位置的参考单元的TOA测量值)时UE 105的位置。时间戳可为基于由UE 105从服务小区或用于OTDOA的参考小区观测到的定时的时间-例如可包含在LTE的服务小区或参考小区的情况下系统帧数目、无线电帧数目及/或子帧数目。移动或速度相关测量值还可指示UE 105是否正在使用基站或小区来确定UE 105定时(例如，经由频率锁定环路)且可提供基站或小区的身分及/或可指示基站或小区为OTDOA的服务基站或小区或参考基站或小区。移动或速度相关测量值可进一步指示UE 105是否正在使用某个其它时间源来确定UE 105时间，例如内部时间源(例如，晶体振荡器)或GPS或GNSS时间及/或UE 105在位置相关测量期间是否可能已改变时间源(例如，由于UE 105在位置相关测量期间改变服务小区)。在实施例中，UE 105可以其它方式提供关于与位置相关测量的持续时间的路径或轨迹信息，例如通过使用UE 105提供多项式的系数的时间的多项式函数提供轨迹信息。例如对于二次多项式，此可等同于提供平均速度及平均加速度。
图7说明UE 105的实施例，其可如上文所提供的实施例中描述及如图1到6中所描述被使用。应注意，图7仅打算提供对UE 105的各种组件的大体说明，其中的任何一个或全部可任选地使用。换句话说，因为UE可在功能上变化很大，所以其可仅包含图7中所展示的组件的部分。可注意，在一些情况中，由图7所说明的组件可经定位到单个物理装置及/或分布于各种网络装置间，所述各种网络装置可经安置在不同物理位置处。
UE 105经展示包括可经由总线705电耦合(或可任选地以其它方式通信)的硬件元件。硬件元件可包含处理单元710，所述处理单元可包括(非限制性)一或多个通用处理器、一或多个专用处理器(例如数字信号处理(DSP)芯片，图形加速处理器、专用集成电路(ASIC)等等)及/或可经配置以执行本文中所描述的方法中的一或多个的其它处理结构或装置。如图7中所展示，一些实施例可取决于所要功能性而具有单独DSP 720。UE 105还可包括一或多个输入装置770(其可包括(非限制)一或多个触控屏幕、触控垫、麦克风、按钮、拨号盘、开关等等)；及一或多个输出装置715(其可包括(非限制)一或多个显示器、发光二极管(LED)、扬声器等等)。
UE 105还可包含无线通信接口730，其可包括(非限制)调制解调器、网络卡、红外线通信装置、无线通信装置，及/或芯片组(例如装置、IEEE 802.11装置、IEEE802.15.4装置、Wi-Fi装置、WiMax装置、蜂窝式通信设施，等)及/或类似者，其可让UE 105能够经由上文参考图1所描述的网络进行通信。无线通信接口730可准许与网络、LS、无线存取点、其它计算机系统及/或本文中所描述的任何其它电子装置传递数据。可经由发送及/或接收无线信号734的一或多个无线通信天线732实施通信。
取决于所要功能性，无线通信接口730可包括用以与基站(例如，图1的基站120)通信的单独收发器及其它陆地收发器，例如无线装置及存取点(例如，图1的AP 130)，其可为无线广域网(WWAN)或无线局域网(WLAN)的部分。例如，WWAN可为码分多址(“CDMA”)网络，时分多址(“TDMA”)网络，频分多址(“FDMA”)网络，正交频分多址(“OFDMA”)系统，单波频分多址(“SC-FDMA”)网络，WiMax(IEEE 802.16)，等等。CDMA网络可实施一或多个无线电存取技术(“RAT”)，例如cdma2000，宽带-CDMA(“W-CDMA”)，等等。cdma2000包含IS-95、IS-2000及/或IS-856标准。TDMA网络可实施全球移动通信系统(“GSM”)，数字高级移动电话系统(“D-AMPS”)或一些其它RAT。OFDMA网络可使用LTE、高级LTE、NR等等。LTE、高级LTE、NR、GSM及W-CDMA经描述于(或正经描述于)来自3GPP的文档中。cdma2000被描述于来自名称为“第3代合作伙伴计划2”(3GPP2)的联盟的文件中。3GPP及3GPP2文件可公开获得。WLAN可为IEEE802.11x网络，且无线个人局域网(WPAN)可为蓝牙网络、IEEE 802.15x或某一其它类型的网络。本文中所描述的技术还可用于WWAN、WLAN及/或WPAN的任一组合。
UE 105可进一步包含传感器740。此些传感器可包括但不限于一或多个也可被称为惯性测量单元(IMU)的惯性传感器(例如，加速度计、陀螺仪、指南针、磁力计)，其能够获得如本文所描述的运动或速度相关测量值。UE 105可包含额外传感器，例如相机、高度计、气压计、温度计、湿度计、麦克风、接近传感器、光传感器等，其中的一些传感器还可提供与本文中所描述的移动或速度相关及/或位置相关测量有关的信息。
UE 105的实施例还可包含能够使用GNSS天线782(在一些实施中可与天线732组合)从一或多个GNSS卫星接收信号784的GNSS接收器780。此定位可用来补充及/或并入本文中所描述的技术。GNSS接收器780可接收、测量及/或解码来自GNSS系统的GNSS SV的RF信号，例如GPS、伽利略、GLONASS、日本的准天顶卫星系统(QZSS)、印度的导航卫星系统(IRNSS)，中国的北斗，及/或其它此些卫星定位系统。此外，GNSS接收器780可用于从各种增强系统(例如，星基增强系统(SBAS))接收、测量及/或解码RF信号，所述星基增强系统可与一或多个全球及/或区域导航卫星系统相关联或以其它方式启用供与一或多个全球及/或区域导航卫星系统使用。通过实例但非限制，SBAS可包含增强系统，其提供完整性信息，差分校正等，例如，广域增强系统(WAAS)，欧洲地球同步导航覆盖服务(EGNOS)，多功能卫星增强系统(MSAS)、GPS辅助型同步增强导航或GPS及同步增强导航系统(GAGAN)，等等。因此，如本文中所使用，GNSS可包含一或多个全球及/或区域导航卫星系统及/或增强系统的任何组合，且GNSS信号可包含GNSS、类GNSS及/或与此一或多个GNSS相关联的其它信号。
UE 105可进一步包含存储器760及/或与其通信。存储器760可包括(非限制)本地及/或网络可存取存储器、磁盘驱动器、驱动器阵列、光学存储装置、固态存储装置，例如可编程、可快闪更新及/或其类似者的随机存取存储器(“RAM”)及/或只读存储器(“ROM”)。此些存储装置可经配置以实施任何适当数据存储，包含(非限制)各种文件系统、数据库结构及/或其类似者。此外，此存储器760可用于使用数据库、链接列表或任何其它类型的数据结构来存储AD。在一些实施例中，无线通信接口730可另外或替代地包括存储器。
UE 105的存储器760还可包括软件元件(未展示)，包含操作系统、装置驱动器、可执行库，及/或其它程序码，例如一或多个应用程序，其可包括由各种实施例提供的计算机程序，及/或可经设计以实施方法及/或配置系统，由其它实施例提供，如本文中所描述。仅通过实例的方式，关于本文中所论述的功能性所描述的一或多个程序可实施为可由UE 105(及/或UE 105内的处理单元)执行的程序码及/或指令。在一方面中，接着此程序码及/或指令可用于配置及/或调适通用计算机(或其它装置)以根据所描述方法执行一或多个操作。
图8说明计算机系统800的实施例，其可全部或部分地用于提供如在上文的实施例中所描述LS(例如，图1及4的LS 160)的功能。应注意，图8仅打算提供对各种组件的广义说明，其中的任何一个或全部可任选地使用。因此，图8广泛地说明可如何以相对单独或相对更整体方式实施个别系统元件。另外，可注意，由图8所说明的组件可经定位到单个装置及/或分布于各种网络装置间，所述各种网络装置可经定位在不同地理位置处。
计算机系统800经展示包括可经由总线805电耦合(或可任选地以其它方式通信)的硬件元件。硬件元件可包含处理单元810，所述处理单元可包括(非限制性)一或多个通用处理器、一或多个专用处理器(例如数字信号处理芯片，图形加速处理器等等)及/或可经配置以执行本文中所描述的方法中的一或多个的其它处理结构。计算机系统800还可包括一或多个输入装置815，输入装置815可包括但不限于鼠标、键盘、相机、麦克风等等；以及一或多个输出装置820，其可包括但不限于显示装置，打印机等等。
计算机系统800可进一步包含一或多个非暂时性存储装置825(及/或与其通信)，所述一或多个非暂时性存储装置可包括(非限制)本地及/或网络可存取存储器，及/或可包括(非限制)磁盘驱动器、驱动器阵列、光学存储装置、固态存储装置，例如可编程、可快闪更新及/或其类似者的随机存取存储器(“RAM”)及/或只读存储器(“ROM”)。此些存储装置可经配置以实施任何适当数据存储，包含(非限制)各种文件系统、数据库结构及/或其类似者。此类数据存储可包含数据库及/或其它数据结构使用存储及管理消息及/或其它信息来经由中枢发送到一或多个装置，如本文中所描述。
计算机系统800还可包含通信子系统830，其可包括由无线通信接口833管理及控制的无线通信技术，以及有线技术(例如，以太网、同轴通信、通用串行总线(USB)等等)。因此，通信子系统830可包括调制解调器、网卡(无线或有线)、红外线通信装置、无线通信装置及/或芯片组等等，其可使得计算机系统800能够在本文中所描述的通信网络中的任何一个或全部上与相应网络上的任何装置通信，包括UE(例如，UE 105)、其它计算机系统及/或本文中所描述的其它电子装置。因此，通信子系统830可用于如本文中的实施例中所描述接收及发送数据。
在诸多实施例中，计算机系统800将进一步包括工作存储器835，其可包括RAM或ROM装置，如上文所描述。软件元件(经展示为经定位在工作存储器835内)可包括操作系统840、装置驱动器、可执行库，及/或其它程序码，例如一或多个应用程序845，其可包括由各种实施例提供的计算机程序，及/或可经设计以实施方法及/或配置系统，由其它实施例提供，如本文中所描述。仅通过实例方式，关于本文中所论述的方法所描述的一或多个程序可经实施为可由计算机(及/或计算机内的处理单元)执行的程序码及/或指令；在一方面中，接着，此程序码及/或指令可用于配置及/或调适通用计算机(或其它装置)以执行根据所描述方法的一或多个操作。
一组此些指令及/或程序码可经存储在非暂时性计算机可读存储媒体(例如上文所描述的存储装置825)上。在一些状况下，存储媒体可并入于计算机系统(例如，计算机系统800)内。在其它实施例中，存储媒体可与计算机系统(例如，可移动媒体，例如光盘)分离，及/或经提供于安装套件中，使得存储媒体可用于编程，配置及/或调适通用计算机，其中在通用计算机上存储有指令/程序码。此些指令可呈可执行程序码(可由计算机系统800执行)的形式及/或可呈原始程序码及/或可安装程序码的形式，其在于计算机系统800上编译及/或安装(例如，使用各种通常可用编译器、安装程序、压缩/解压缩等中的任何一个)时，接着呈可执行程序码的形式。
图9为根据实施例说明确定UE的位置的方法900的流程图。可注意，如同附加到本文中的图，图9经提供为非限制性实例。取决于所期望功能，其它实施例可变化。例如，方法900中所说明的功能块可组合、分离或重新布置以适应不同实施例。方法900可由UE(例如UE105)执行。用于执行方法900的功能性的装置可包含UE(例如图7中所展示及上文所描述的UE 105)的硬件及/或软件装置。
块910处的功能性包含在一时间段期间内获得在UE处接收到的一或多个射频(RF)信号的一或多个位置相关测量值，其中一或多个位置相关测量值指示在所述时间段期间UE的位置。块910处的功能(以及后续功能)可响应于UE从位置服务器(例如，位置服务器160)接收对于位置相关及速度相关测量值(包含运动相关测量值)的请求。如先前所述，取决于所使用的无线技术，所检测到的RF信号及/或其它因素，RF信号的类型及位置相关测量可变化。RF信号可包含例如由基站(例如，基站120)发射的定位参考信号(PRS)，由基站发射的小区特定参考信号(CRS)，及/或由卫星运载工具(SV)(例如，GNSS卫星110)发射的导航信号。例如，位置相关测量值可包括观测到达时间差(OTDOA)、参考信号时间差(RSTD)(例如，在来自一对基站的PRS信号之间)，到达时间(TOA)、往返信号传播时间(RTT)(例如，UE与服务基站之间)、虚拟距离(例如，来自GNSS卫星的导航信号)、到达角度(AOA)及/或所接收信号强度指示(RSSI)。块910可对应于发信流程400中的块440。
用于执行块910处的功能性的装置可包含例如处理单元710、总线705、存储器760、无线通信接口730、无线通信天线732、GNSS接收器780、GNSS天线782，及/或如图7中所展示及上文所描述的UE 105的其它硬件及/或软件组件。
在块920处的功能性包含使用UE的一或多个惯性传感器(或其它传感器)(例如，加速度计、陀螺仪、指南针、气压计)来获得指示在时间段期间UE的速度(或移动)的一或多个速度相关测量值(其可包含移动相关测量值)。指示一或多个速度相关测量值的信息可包含以下中的指示：在所述时间段期间UE所行进的直线距离、在所述时间段期间UE的平均速度、在所述时间段期间UE的速度改变、在所述时间段开始时的UE的初始速度、在所述时间段结束时UE的最终速度、在所述时间段期间UE的瞬时速度、在所述时间段期间UE的瞬时加速度，在所述时间段期间UE的轨迹(例如，UE的相对位置的顺序及每一相对位置的时间或时间戳)，及/或在所述时间段周期期间关于UE的其它速度相关信息。在一方面中，直线距离的指示可包括速度向量。在另一方面中，在所述时间段期间UE的速度改变的指示可包括UE在所述时间段开始时的速度与UE在所述时间段结束时的速度之间的差的指示。在又一方面中，在所述时间段期间针对UE的瞬时速度的指示及/或针对UE在所述时间段期间的瞬时加速度的指示持续一时间段，在所述时间段处，在块910处获得一或多个位置相关测量值的位置相关测量值。块920可对应于发信流程400中的块440。
用于执行块920处的功能性的装置可包含例如处理单元710、总线705、存储器760、传感器740，及/或如图7中所展示及上文所描述的UE 105的其它硬件及/或软件组件。
在块930处的功能包含从UE发送位置信息到远程实体，其中位置信息包括指示在块910处获得的一或多个位置相关测量值的信息以及在块920处获得的一或多个速度相关测量值。在一些实施例中，远程实体可包含位置服务器，例如位置服务器160、E-SMLC、SUPLSLP或LMF。在一方面中，在块930处发送的指示一或多个位置相关测量值的信息进一步包括以下各项中的至少一个：时间段、获得一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间或在一时间段内UE的时间源的指示。在此方面中，在所述时间段期间用于UE的时间源的指示可为用于UE的服务小区的指示或用于UE的参考小区(例如，OTDOA的参考小区)的指示。例如，如结合图5及6所描述，UE可为经时间及频率锁定于服务小区或参考小区以使得UE能够将UE时脉时间锁定于由UE从服务小区或参考小区观察到的时间。
在一些实施例中，指示在块930处发送的一或多个位置相关测量值的信息可基于UE进行的UE在所述时间段期间静止的假设。块930可对应于发信流程400中的动作445。
用于执行块930处的功能性的装置可包含例如处理单元710、总线705、存储器760、无线通信接口730、无线通信天线732，及/或如图7中所展示及上文所描述的UE 105的其它硬件及/或软件组件。
根据一些实施例，方法900可进一步包括响应于从UE发送位置信息到远程实体而从远程实体接收UE的估计位置。根据一些实施例，方法900可进一步包括响应于在UE处接收来自远程实体的对一或多个位置相关测量值及一或多个速度相关测量值的请求而在块910及920处获得一或多个位置相关测量值及一或多个速度相关测量值。在一些实施例中，在块930处，UE使用LPP、LPP/LPPe或NPP协议将位置信息发送到远程实体。
图10为根据实施例说明确定UE(例如，UE 105)的位置的方法1000的流程图。此外，图10经提供为非限制性实例，且所属领域的技术人员将了解其它实施例将不同于如所展示的方法1000。方法1000可由例如位置服务器160的位置服务器(例如，其可为E-SMLC、SUPLSLP或LMF)来执行。用于执行方法1000的功能性的装置可包含计算机系统(例如图8中所展示及上文所描述的计算机系统800)的硬件及/或软件装置。
块1010处的功能包含从UE接收位置信息，其中位置信息包括指示以下的信息：由UE在一时间段期间内获得的一或多个RF信号的一或多个位置相关测量值；以及由UE使用UE的一或多个惯性传感器所获得且指示在所述时间段期间的UE的速度(或移动)的一或多个速度相关测量值。如先前所述，取决于所使用的无线技术，所检测到的RF信号及/或其它因素，RF信号的类型及位置信息可变化。RF信号可包含例如由基站(例如，基站120)发射的定位参考信号(PRS)，由基站发射的小区特定参考信号(CRS)，及/或由卫星运载工具(SV)(例如，GNSS卫星110)发射的导航信号。例如，位置相关测量值可包括观测到达时间差(OTDOA)、参考信号时间差(RSTD)(例如，在来自一对基站的PRS信号之间)，到达时间(TOA)、往返信号传播时间(RTT)(例如，UE与服务基站之间)、虚拟距离(例如，来自GNSS卫星的导航信号)。
在块1010处接收的指示一或多个速度相关测量值的信息可包含以下中的指示：在所述时间段期间UE所行进的直线距离、在所述时间段期间UE的平均速度、在所述时间段期间UE的速度改变、在所述时间段开始时的UE的初始速度、在所述时间段结束时UE的最终速度、在所述时间段期间UE的瞬时速度、在所述时间段期间UE的瞬时加速度，在所述时间段期间UE的轨迹(例如，UE的相对位置的顺序及每一相对位置的时间或时间戳)，及/或在所述时间段周期期间关于UE的其它速度相关信息。在一方面中，直线距离的指示可包括速度向量。在另一方面中，在所述时间段期间UE的速度改变的指示可包括UE在所述时间段开始时的速度与UE在所述时间段结束时的速度之间的差的指示。在又一方面中，在所述时间段期间针对UE的瞬时速度的指示及/或针对UE在所述时间段期间的瞬时加速度的指示持续一时间段，在所述时间段处，由UE获得一或多个位置相关测量值的位置相关测量值。
块1010可对应于发信流程400中的动作445。
在块1020处的功能性包含至少部分地基于在块1010处接收的位置信息，例如指示在块1010处接收的一或多个位置相关测量值以及一或多个速度相关测量值的信息，而确定UE的位置。例如，位置确定可采用本文中先前结合图1到6及方程式(1)到(35)所描述的技术中的一或多个。在一些实施例中，在块1020处确定UE位置可包含：(i)将先前时间的UE的位置外推到当前或未来时间(例如，如结合图2所描述)；(ii)在获得不同位置相关测量值时包含(例如，接收或确定)UE的相对位置(例如，如结合方程式(1)到(35)及图5所描述)；(iii)基于朝向或远离时间源的移动而包含(例如，确定)UE的时间的相对改变(例如，如针对图6且结合先前所描述的第一OTDOA误差所描述)；及/或(iv)计算UE的位置中的预取误差或不确定性。
在一些实施例中，在块1010处接收的指示一或多个位置相关测量值的信息进一步包括定时信息，包括以下各项中的至少一个：时间段、由UE获得一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间，及/或在一时间段内UE的时间源的指示。在此实施例中，在块1020处确定UE的位置可以进一步至少部分地基于定时信息。在此实施例中，在所述时间段期间用于UE的时间源的指示可为用于UE的服务小区的指示或用于UE的参考小区(例如，OTDOA的参考小区)的指示。例如，如结合图5及6所描述，UE可为经频率锁定于服务小区或参考小区以使得UE能够将UE时脉时间锁定于由UE从服务小区或参考小区观察到的时间。
取决于期望功能性，可实施额外或替代功能性。例如，在一些实施例中，位置服务器可向UE发送指示一或多个位置相关测量值以及一或多个移动或速度相关测量值的信息的请求。另外或替代地，位置服务器可将UE的位置发送到UE。在一些实施例中，位置服务器在块1010处使用LPP、LPP/LPPe或NPP协议从UE接收位置信息。
所属领域的技术人员将了解，可根据特定要求作出大量变化。举例来说，还可使用自订硬件，及/或特定元件可以硬件、软件(包括便携式软件，例如小程序，等)或两者实施。此外，可使用到例如网络输入/输出装置的其它计算装置的连接。
参考附图，可包括存储器的组件可包括非暂时性机器可读媒体。如本文中所使用的术语“机器可读媒体”及“计算机可读媒体”指参与提供致使机器以特定方式操作的机器的数据的任何存储媒体。在上文中所提供的实施例中，各种机器可读媒体可经涉及于将指令/程序码提供到处理单元及/或其它装置以进行执行。另外或替代地，机器可读媒体可用于存储及/或载运此些指令/程序码。在诸多实施方案中，计算机可读媒体为物理及/或有形存储媒体。此媒体可呈许多形式，包含但不限于非易失性媒体、易失性媒体及发射媒体。计算机可读媒体的共同形式包含(例如)磁性及/或光学媒体，打孔卡、纸带、具有孔洞图案的任何其它物理媒体、RAM、PROM、PROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或卡匣，如下文中所描述的载波，或计算机可从其读取指令及/或程序码的任何其它媒体。
本文中所论述的方法，系统及装置为实例。各种实施例可在适当时省略、取代或添加各种程序或组件。举例来说，可将关于某些实施例所描述的特征组合于其它实施例中。实施例的不同方面及元件可以类似方式组合。本文中所提供的图的各种组件可以硬件及/或软件体现。此外，技术演进，且因此元件中的多个为并不将本发明的范围限制于那些特定实例的实例。
贯穿本说明书对“一项实例”、“实例”、“某些实例”或“示范性实施方案”的引用意味着结合特征及/或实例所描述的特定特征、结构或特性可包含在所主张主题的至少一个特征及/或实例中。因此，在贯穿本说明书的各种地方中出现的短语“在一项实例中”、“实例”、“在某些实例中”或“在某些实施方案中”或其它类似短语不一定皆指相同的特征、实例及/或限制。此外，可以将特定特征、结构或特性在一或多个实例及/或特征中进行组合。
本文中所包含的详细描述的一些部分以经存储在特定设备或专用计算装置或平台的存储器内的二进制数字信号的操作的算法或符号表示方面来呈现。在此特定说明书的上下文中，术语特定设备或其类似者在其经编程以根据来自程序软件的指令执行特定操作的情况下包含通用计算机。算法描述或符号表示为由信号处理或相关技术中的一般技术者用以向其它所属领域的技术人员传达其工作的本质的技术的实例。算法此处且通常被视为产生所要结果的操作或类似信号处理的自相一致序列。在此上下文中，操作或处理涉及物理量的物理操纵。通常，但非必需地，此些数量可采取能够存储、传送、组合、比较或以其它方式操纵的电或磁信号的形式。将此些信号称作位、数据、值、元素、符号、字符、项、数字、编号或其类似者有时已证明为便利的(主要出于常见使用的原因)。然而，应理解，所有此些或相似术语应与适当物理量相关联且仅为便利标签。除非另有具体规定，否则如从本文中的论述显而易见，应了解，贯穿本说明书，利用例如“处理”、“运算”、“计算”、“确定”或其类似者的术语的论述是指特定设备(例如，专用计算机、专用计算设备或类似专用电子计算装置)的动作或程序。因此，在本说明书的上下文中，专用计算机或类似专用电子计算装置能够操纵或变换信号，所述信号通常表示为专用计算机或类似专用电子计算装置的存储器、寄存器或其它信息存储装置、发射装置或显示装置内的物理电子或磁量。
在之前详细描述中，已阐明众多特定细节以提供对所主张主题的透彻理解。然而，所属领域的技术人员应理解，可在无此些特定细节的情况下实践所主张主题。在其它例子中，尚未详细描述所属领域的技术人员将知晓的方法及设备以便不混淆所主张主题。
如本文中所使用，术语“及”、“或”与“及/或”可包含各种意义，其还预期至少部分地取决于使用此些术语的上下文。通常，“或”如果用于关联列表(例如，A、B或C)打算意指A、B及C(此处以包含意义使用)，以及A、B或C(此处以不包含意义使用)。另外，如本文中所使用的术语“一或多个”可用于以单数形式描述任何特征、结构或特性或可用于描述特征、结构或特性的多个或某一其它组合。然而，应注意，此仅为说明性实例且所主张主题并不限于此实例。
虽然已说明并描述目前被认为是实例特征的内容，但所属领域的技术人员将理解，可做出各种其它修改，且可代替等效物，而不脱离所主张主题。另外，可做出许多修改以使特定情况适应于所主张主题的教示而不脱离本文中所描述的中心概念。
因此，打算所主张主题不限于所公开特定实例，而是此所主张主题还可包含属于随附权利要求书及其等效物的范围内的所有方面。
如上文所述，所附为包括3GPP贡献草案的附录。其取决于所要功能性描述了可包含在实施例中的一或多个特征。

Claims (30)

1.一种确定用户设备UE的位置的方法，所述方法包括：
在一时间段期间，在所述UE处获得在所述UE处接收到的一或多个射频RF信号的一或多个位置相关测量值，所述一或多个位置相关测量值指示在所述时间段期间所述UE的位置；
使用所述UE的一或多个惯性传感器获得指示所述UE在所述时间段期间的速度的一或多个速度相关测量值；及
将位置信息从所述UE发送到远程实体，所述位置信息包括指示以下各项的信息：
所述一或多个位置相关测量值，及
所述一或多个速度相关测量值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述远程实体包括位置服务器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中指示所述一或多个速度相关测量值的所述信息包括以下中的至少一个的指示：
由所述UE在所述时间段期间行进的直线距离，
在所述时间段期间所述UE的平均速度，
在所述时间段期间所述UE的速度改变，
在所述时间段开始时所述UE的初始速度，
在所述时间段结束时所述UE的最终速度，
在所述时间段期间所述UE的瞬时速度，
在所述时间段期间所述UE的瞬时加速度，或
在所述时间段期间所述UE的轨迹，
或其任何组合。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述直线距离的所述指示包括速度向量。
5.根据权利要求3所述的方法，其中在所述时间段期间所述UE的所述速度改变的所述指示包括在所述时间段开始时所述UE的速度与在所述时间段结束时所述UE的速度之间的差的指示。
6.根据权利要求3所述的方法，其中在所述时间段期间所述UE的瞬时速度的所述指示及在所述时间段期间所述UE的瞬时加速度的所述指示是针对获得所述一或多个位置相关测量值中的位置相关测量值的时间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中指示所述一或多个位置相关测量值的所述信息进一步包括以下各项中的至少一个：所述时间段，获得所述一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间，或在所述时间段期间所述UE的时间源的指示。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述时间段期间所述UE的所述时间源的所述指示包括所述UE的服务小区的指示或所述UE的参考小区的指示。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述一或多个位置相关测量值包括对观测到达时间差OTDOA、参考信号时间差RSTD、到达时间TOA、往返信号传播时间RTT、虚拟距离、到达角度AOA、接收信号强度指示RSSI或其任何组合的测量值。
10.一种确定用户设备UE的位置的方法，所述方法包括：
在位置服务器处接收来自所述UE的位置信息，其中所述位置信息包括指示以下各项的信息：
在一时间段期间由所述UE获得的一或多个射频RF信号的一或多个位置相关测量值，
由所述UE使用所述UE的一或多个惯性传感器获得且指示所述UE在所述时间段期间的速度的一或多个速度相关测量值；及
由所述位置服务器至少部分地基于指示所述一或多个位置相关测量值及所述一或多个速度相关测量值的所述信息来确定所述UE的位置。
11.根据权利要求10所述的方法，其中指示所述一或多个速度相关测量值的所述信息包括以下中的至少一个的指示：
由所述UE在所述时间段期间行进的直线距离，
在所述时间段期间所述UE的平均速度，
在所述时间段期间所述UE的速度改变，
在所述时间段开始时所述UE的初始速度，
在所述时间段结束时所述UE的最终速度，
在所述时间段期间所述UE的瞬时速度，
在所述时间段期间所述UE的瞬时加速度，
在所述时间段期间所述UE的轨迹，
或其某一组合。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述直线距离的所述指示包括速度向量。
13.根据权利要求11所述的方法，其中在所述时间段期间所述UE的速度改变的所述指示包括在所述时间段开始时所述UE的速度与在所述时间段结束时所述UE的速度之间的差的指示。
14.根据权利要求11所述的方法，其中在所述时间段期间所述UE的瞬时速度的所述指示及在所述时间段期间所述UE的瞬时加速度的所述指示是针对由所述UE获得所述一或多个位置相关测量值中的位置相关测量值的时间。
15.根据权利要求10所述的方法，其中指示所述一或多个位置相关测量值的所述信息进一步包括定时信息，所述定时信息包括以下各项中的至少一个：所述时间段、由所述UE获得所述一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间或在所述时间段期间所述UE的时间源的指示，且其中确定所述UE的所述位置进一步至少部分基于所述定时信息。
16.根据权利要求10所述的方法，其中确定所述位置包括：
将先前时间的所述UE的所述位置外推到当前时间；
包含在获得不同的位置相关测量值时所述UE的相对位置；
包含基于朝向或远离时间源的移动的所述UE的定时的相对改变；
计算所述UE的所述位置的预期误差或不确定性；或
执行其任何组合。
17.根据权利要求10所述的方法，其中所述一或多个位置相关测量值包括对观测到达时间差OTDOA、参考信号时间差RSTD、到达时间TOA、往返信号传播时间RTT、虚拟距离、到达角度AOA、接收信号强度指示RSSI或其任何组合的测量值。
18.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括将对指示所述一或多个位置相关测量值及所述一或多个速度相关测量值的所述信息的请求发送到所述UE。
19.一种用户设备UE，其包括：
无线通信接口；
一或多个惯性传感器；及
一或多个处理单元，其与所述无线通信接口及所述一或多个惯性传感器以通信方式耦合且经配置以致使所述UE：
经由所述无线通信接口在一时间段期间获得一或多个射频RF信号的一或多个位置相关测量值，所述一或多个位置相关测量值指示在所述时间段期间所述UE的位置；
使用所述一或多个惯性传感器获得指示在所述时间段期间所述UE的速度的一或多个速度相关测量值；及
经由所述无线通信接口将位置信息发送到远程实体，所述位置信息包括指示以下各项的信息：
所述一或多个位置相关测量值，及
所述一或多个速度相关测量值。
20.根据权利要求19所述的UE，其中指示所述一或多个速度相关测量值的所述信息包含以下中的至少一个的指示：
由所述UE在所述时间段期间行进的直线距离，
在所述时间段期间所述UE的平均速度，
在所述时间段期间所述UE的速度改变，
在所述时间段开始时所述UE的初始速度，
在所述时间段结束时所述UE的最终速度，
在所述时间段期间所述UE的瞬时速度，
在所述时间段期间所述UE的瞬时加速度，或
在所述时间段期间所述UE的轨迹，
或其任何组合。
21.根据权利要求20所述的UE，其中所述直线距离的所述指示包含速度向量。
22.根据权利要求20所述的UE，其中在所述时间段期间所述UE的所述速度改变的所述指示包含在所述时间段开始时所述UE的速度与在所述时间段结束时所述UE的速度之间的差的指示。
23.根据权利要求19所述的UE，其中指示所述一或多个位置相关测量值的所述信息包含以下各项中的至少一个：所述时间段，获得所述一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间，或在所述时间段期间所述UE的时间源的指示。
24.根据权利要求23所述的UE，其中在所述时间段期间所述UE的所述时间源的所述指示包含所述UE的服务小区的指示或所述UE的参考小区的指示。
25.一种位置服务器，其包括：
通信接口；
存储器；及
一或多个处理单元，其与所述通信接口及所述存储器以通信方式耦合且经配置以致使所述位置服务器：
经由所述通信接口从用户设备UE接收位置信息，其中所述位置信息包括指示以下各项的信息：
在一时间段期间由所述UE获得的一或多个射频RF信号的一或多个位置相关测量值，及
由所述UE使用所述UE的一或多个惯性传感器获得且指示所述UE在所述时间段期间的速度的一或多个速度相关测量值；及
至少部分地基于指示所述一或多个位置相关测量值及所述一或多个速度相关测量值的所述信息来确定所述UE的位置。
26.根据权利要求25所述的位置服务器，其中指示所述一或多个速度相关测量值的所述信息包括以下中的至少一个的指示：
由所述UE在所述时间段期间行进的直线距离，
在所述时间段期间所述UE的平均速度，
在所述时间段期间所述UE的速度改变，
在所述时间段开始时所述UE的初始速度，
在所述时间段结束时所述UE的最终速度，
在所述时间段期间所述UE的瞬时速度，
在所述时间段期间所述UE的瞬时加速度，
在所述时间段期间所述UE的轨迹，
或其任何组合。
27.根据权利要求25所述的位置服务器，其中所述一或多个处理单元经配置以进一步基于包含在指示所述一或多个位置相关测量值的所述信息中的定时信息来确定所述UE的所述位置，所述定时信息包括以下各项中的至少一个：所述时间段、由所述UE获得所述一或多个位置相关测量值中的每一位置相关测量值的时间，或在所述时间段期间所述UE的时间源的指示。
28.根据权利要求25所述的位置服务器，其中所述一或多个处理单元经配置以通过经进一步配置以进行以下操作来确定所述UE的所述位置：
将先前时间的所述UE的所述位置外推到当前时间；
包含在获得不同的位置相关测量值时的所述UE的相对位置；
包含基于朝向或远离时间源的移动的所述UE的定时的相对改变；
计算所述UE的所述位置的预期误差或不确定性；或
执行其任何组合。
29.根据权利要求25所述的位置服务器，其中所述一或多个处理单元经进一步配置以致使所述位置服务器从以下各项确定所述UE的所述位置：观测到达时间差OTDOA、参考信号时间差RSTD、到达时间TOA、往返信号传播时间RTT、虚拟距离、到达角度AOA、接收信号强度指示RSSI或其任何组合。
30.根据权利要求25所述的位置服务器，其中所述一或多个处理单元经进一步配置以致使所述位置服务器经由所述通信接口将对指示所述一或多个位置相关测量值及所述一或多个速度相关测量值的所述信息的请求发送到所述UE。
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