CN111712727A

CN111712727A - 协作辅助位置估计技术

Info

Publication number: CN111712727A
Application number: CN201880089127.1A
Authority: CN
Inventors: 阿里·拉马丹·阿里; 卡斯柯杨·加尼森; 桑迪普·甘卡克黑卡尔; 约瑟夫·艾辛格
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2020-09-25
Anticipated expiration: 2038-02-13
Also published as: WO2019158187A1; CN111712727B

Abstract

本公开涉及使用射频识别(RFID)标签的协作辅助位置估计技术和无连接传感器数据传输技术。特别地，本公开涉及使通信网络(诸如5G网络)能够基于协作辅助机制跟踪和识别工业环境中的低功率传感器设备的系统、设备、和方法。例如，通过携带RFID标签，这种低功率传感器设备能够启用RFID。特别地，本公开涉及用户设备UE(601)，该用户设备包括处理器(602)，处理器(602)用于：从网络设备(604)(特别是基站或接入点)或另一协作UE接收辅助请求消息(603)；从至少一个RFID标签(606)接收第一RFID响应(605)，特别是对由UE(601)发送到至少一个RFID标签(606)的第一RFID信号(607)的第一RFID响应(605)；以及基于第一RFID响应(605)向网络设备(604)发送第一RFID信息(608)。

Description

协作辅助位置估计技术

技术领域

本公开涉及使用射频识别(radio frequency identification，RFID)标签的协作辅助位置估计技术和无连接传感器数据传输技术。特别地，本公开涉及使通信网络(诸如5G网络)能够基于协作辅助机制跟踪和识别工业环境中的低功率传感器设备的系统、设备、和方法。例如，通过携带RFID标签，这种低功率传感器设备能够启用RFID。

背景技术

在当前通信场景中，工业中使用低功率传感器设备例如以用于物联网(internet-of-things，IoT)和新空口通信。智能工业将部署5G，用于工业环境中各类传感器和设备之间的通信。在工厂环境中，RFID易于(例如通过贴纸标签)应用到工业环境中任何可移动的无电池物体，例如用于室内定位和其他定位任务。例如通过使用“Sub1 USD”硅，应用(例如能量收集(energy harvesting，EH))可以通过射频(radiofrequency，RF)支持接口应用于传感器。在新空口中，5G基站(basestation，BS)可以用于跟踪具有RFID标签的传感器设备，该5G基站支持高发射功率并具有提供足够的覆盖范围的波束成形能力。在上述这些通信场景中，需要识别、跟踪、和追踪不同种类的物体/设备，例如连接到低成本RFID(无连接、非智能)的传感器设备和/或连接到窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)设备(基于IoT连接、智能)的传感器设备。关键需求包括功耗低/无源能耗低、附加器件成本低/基础设施成本低、以及各种定位要求/感测要求。

然而，在这些通信场景中可以看到以下问题：使用RFID技术跟踪传感器设备需要独立的系统，而且该系统不具备用于高数据速率通信技术的接口，因此难以实现动态工业环境中的自动化。工业4.0应用要求增强基站(BS)和/或接入点(accesspoint，AP)的能力，以便识别和精确定位低功耗/无功耗传感器设备。可能存在以下需求：机械跟踪(例如，用于优化车间布局)、自主或自动引导车辆(autonomous or automated guided vehicles，AGV)跟踪、仓位跟踪、产品跟踪、和人员跟踪。根据3GPP TS 22.261规范，所需的工厂车间中移动物体的定位精度可以小于约50厘米。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效定位移动物体的概念，特别是工业环境中的移动物体，例如大规模非智能无连接传感器节点。特别地，本发明的目的是提供一种用于跟踪和追踪5G无线通信中的大规模非智能无连接传感器节点的统一解决方案，这些传感器节点具备RFID标签。

该目的通过独立权利要求的特征来实现。其他实现方式在从属权利要求、说明书、和附图中是显而易见的。

本发明的基本思想是如下文所述的基于协作辅助机制的位置估计。在协作用户设备(cooperative user equipment，C-UE)辅助跟踪中，基站广播射频识别(radiofrequency identification，RFID)信号，同时激活和配置小区中的C-UE进行接收器处理。C-UE接收反向散射信号，处理和测量信号属性(例如到达时间(time-of-arrival，ToA)和接收信号强度指示(received signal strength indicator，RSSI))，可选地组合和处理来自不同源的测量，并向BS发送处理结果。BS向所有C-UE提供配置细节(例如C-UE激活周期)和参考标签位置细节。

本公开的一个重点是提供基于5G BS的网络解决方案，以使得能够跟踪、识别、和发送来自低功率传感器节点的无连接数据。上述统一解决方案得益于5G系统在企业领域(例如工厂自动化、工厂控制等)的部署，该部署避免了由于部署单独的RFID阅读器和桥接该阅读器至服务器带来的附加成本。利用本公开中的解决方案，5G BS支持新的UE类型，即无连接数据、非智能传感器节点。对于支持RFID和NB-IoT设备的传感器节点，通过RFID子帧完成跟踪区域更新，从而最小化NB-IoT设备的功耗。这避免了NB-IoT为了执行跟踪区域更新(tracking area update，TAU)而变为频繁连接模式。5GBS提供波束成形解决方案，以实现更可靠的数据传输和更精确的定位。C-UE辅助的架构使定位更可靠。如本公开所述，如果5G AP链路处于非视线(non-line-of-sight，NLOS)中，则5G AP可能无法可靠地检测到反向散射信号，因此具有已知位置的协作UE(C-UE)可以辅助传感器标签的跟踪和定位。

为了详细描述本发明，将使用以下术语、缩写、和符号：

RFID：射频识别(radio frequency identification)

UE：用户设备(user equipment)

C-UE：协作UE(cooperative-UE)

BS：基站(basestation)，eNodeB

TRP：发送/接收点(transmission/reception point)

AP：接入点(access point)，例如5G AP或TRP

NB-IoT：窄带物联网(narrowband internet-of-things)

EH：能量收集(energyharvesting，EH)

TDD：时分双工(time division duplexing)

FDD：频分双工(frequency division duplexing)

NLOS：非视线(non-line-of-sight)

OFDM：正交频分复用(orthogonal frequency division multiplex)

RF：射频(radio frequency)

TAU：跟踪区域更新(tracking area update)

ToA：到达时间(time-of-arrival)

RSSI：接收信号强度指示(received signal strength indicator，RSSI)

NW：网络(network)

根据第一方面，本发明涉及一种用户设备，该用户设备包括处理器，该处理器用于：从网络设备(特别是基站或接入点)或另一协作UE接收辅助请求消息；从至少一个RFID标签接收第一RFID响应，特别是对由UE发送到至少一个RFID标签的第一RFID信号的第一RFID响应；以及基于该第一RFID响应向网络设备发送第一RFID信息。

协作UE是具有协作辅助方案的UE。第一RFID信号也可以由协作UE或BS提供。

这样的用户设备(也称为协作用户设备(C-UE))基于协作用户设备(C-UE)辅助跟踪执行位置估计。基站广播射频识别(RFID)信号，同时激活和配置BS的小区中的C-UE进行接收器处理。C-UE接收反向散射信号，处理和测量信号属性(例如到达时间(ToA)和接收信号强度指示(RSSI))，可选地组合和处理来自不同源的测量，并向BS发送处理结果。BS向所有C-UE提供配置细节(例如C-UE激活周期)和参考标签位置细节。

这样的C-UE提供了减轻NLOS和扩展范围(链路预算)的优点。如果RFID标签-5GBS/AP链路处于NLOS中或具有链路预算约束，则在5G BS/AP可能无法可靠地检测到反向散射信号。具有已知位置并位于标签附近的协作UE(C-UE)可以更可靠地接收反向散射信号并定位标签。

这样的C-UE提供了放宽全双工要求的优点。如果标签响应时间非常短(微秒级)，则BS/AP和/或C-UE需要具有全双工能力(如果使用第一方法和第二方法)，在这种情况下，因为接收的信号功率非常低，所以这尤其具有挑战性。如果使用第三方法(如下所述)，则可以放宽全双工要求。

这样的C-UE提供了管理反向散射干扰的优点。区域内的大量标签会导致在接收器的反向散射信号的干扰增加，从而导致标签的定位性能差或漏检。通过调度C-UE在特定方向上(使用波束成形的RFID信号)在特定时间发送，可以智能地管理反向散射干扰。

在上述UE的示例实现形式中，处理器还用于向至少一个RFID标签发送第二RFID信号，其中，第二RFID信号通过波束发送。

第二RFID信号也可以由协作UE或BS提供。

通过波束发送第二RFID信号提供了如下优点：即波束可以精确地指向所需的RFID标签。因此，可以同时感测多个不同的RFID标签。

在上述UE的示例实现方式中，处理器用于基于第一RFID响应中包括的信息确定波束。

这提供了如下优点：当评估来自第一RFID响应的数据时，波束可以精确地指向RFID标签。

在上述UE的示例实现方式中，处理器用于：从至少一个RFID标签接收第二RFID响应，并向网络设备或另一协作UE发送第二RFID信息。

这提供如下优点：当使用来自至少一个RFID标签的第二RFID响应时，可以精细估计RFID标签的定位。因此，可以执行具有更高精度的定位估计。

在上述UE的示例实现方式中，第一RFID信息和/或第二RFID信息包括聚合测量数据，特别是范围信息和/或位置信息。

这提供了如下优点：UE执行测量聚合，即测量的预处理，以便仅发送相关的测量结果。这减少了所需的传输带宽，并便于基站进行测量评估。

在上述UE的示例实现方式中，处理器用于：基于第一RFID响应和/或第二RFID响应中包括的传感器ID和传感器数据确定上述聚合测量数据。

这提供了如下优点：可以容易地将聚合测量数据分配给各个RFID标签。

在上述UE的示例实现方式中，处理器用于：基于第一RFID响应和/或第二RFID响应的特性(特别是关于到达时间(TOA)和/或接收信号强度指示(RSSI)的信息)，确定聚合测量数据。

这提供了如下优点：聚合测量数据携带了可以用于高效地确定RFID标签的位置估计的信息，诸如TOA和RSSI。

在上述UE的示例实现形式中，辅助请求消息包括UE的配置和/或关于至少一个RFID标签的位置的信息。

这提供了如下优点：通过发送辅助请求消息，BS可以根据辅助请求消息中包括的配置来配置UE。此外，UE可以从辅助请求消息获知RFID标签的位置。UE可以使用该信息将波束指向RFID标签。

在上述UE的示例实现方式中，UE的配置包括：第一模式，其中UE被配置为用作接收器和测量聚合器；第二模式，其中UE被配置为用作收发器和测量聚合器；和/或第三模式，其中UE被配置为用作分布式收发器和测量聚合器。

这提供了如下优点：UE可以根据特定要求在不同模式下灵活操作。BS可以根据其测量调度配置UE的合适模式，这提供了测量的灵活性。

在上述UE的示例实现方式中，UE的配置包括UE的激活周期。

激活周期定义RFID信号的传输时长。这提供了如下优点：可以灵活地关闭RFID信号的传输以接收反向散射信号。

根据第二方面，本发明涉及一种网络设备，特别是基站或接入点，该网络设备包括处理器，该处理器用于：向用户设备(UE)发送信息，特别是辅助请求信息，其中，该信息包括配置信息以将UE配置为：发送第一RFID信号或第二RFID信号以特别地用于唤醒至少一个RFID标签；和/或从至少一个RFID标签接收第一RFID响应和/或第二RFID响应；以及基于第一RFID响应和/或第二RFID响应向网络设备或另一协作UE发送RFID信息。

这样的网络设备基于协作用户设备(C-UE)辅助跟踪执行位置估计。网络设备(例如基站或AP，特别是5G AP)广播射频识别(RFID)信号，同时激活和配置网络设备的小区中的C-UE进行接收器处理。C-UE接收反向散射信号，处理和测量信号属性(例如，到达时间(ToA)和接收信号强度指示(RSSI))，可选地组合和处理来自不同源的测量，并向网络设备发送处理结果。网络设备向所有C-UE提供配置细节(例如C-UE激活周期)和参考标签位置细节。

在网络设备的示例实现方式中，上述配置信息包括用于将UE配置为在以下模式中操作的信息：第一模式，其中UE被配置为用作接收器和测量聚合器；第二模式，其中UE被配置为用作收发器和测量聚合器；以及第三模式，其中UE被配置为用作分布式收发器和测量聚合器。

这提供了如下优点：网络设备可以配置UE根据特定要求在不同模式下灵活操作。网络设备可以根据其测量调度配置UE的合适模式，这提供了测量的灵活性。

在第一模式中，UE从BS或另一协作UE接收辅助请求消息。BS或其他C-UE向RFID标签提供唤醒和RFID信号。例如，如图3所示，UE从RFID标签接收包含传感器ID、传感器数据、和ToF信息的反向散射信号，并向BS或其他UE转发这些信息。

在第二模式中，UE从BS或另一协作UE接收辅助请求消息。UE向RFID标签提供唤醒和RFID信号，并从RFID标签接收包含传感器ID、传感器数据、和ToF信息的反向散射信号。例如，如图4所示，UE向BS或其他C-UE转发这些信息。

在第三模式中，UE从BS或另一协作UE接收辅助请求消息。UE向第二C-UE转发辅助请求消息，并向RFID标签提供唤醒和RFID信号。第二C-UE从RFID标签接收包含传感器ID、传感器数据、和ToF信息的反向散射信号。例如，如图5所示，第二C-UE将这些信息转发给上述UE，该UE向BS或其他C-UE转发这些信息。

在上述网络设备的示例实现方式中，在第一模式中，处理器用于：生成用于激活至少一个RFID标签的第三RFID信号，并向至少一个RFID标签发送第三RFID信号，从UE接收聚合测量数据；以及基于聚合测量数据确定至少一个RFID标签的位置估计。

这提供了如下优点：网络设备可以直接触发RFID标签而无需使用C-UE。可以由C-UE处理来自RFID标签的响应，因此这被称为协作辅助技术。

在上述网络设备的示例实现方式中，在第二模式和第三模式中，处理器用于：从UE或另一协作UE接收聚合测量数据；以及基于聚合测量数据确定至少一个RFID标签的位置估计。

这提供了如下优点：网络设备可以接收聚合的(即预处理的)测量数据。因此，由于把计算转移到C-UE，因此可以降低网络设备处的计算复杂性。

根据第三方面，本发明涉及一种网络服务器，特别是云服务器，该网络服务器包括处理器，该处理器用于：向网络设备(特别是基站或接入点，特别是根据第二方面的网络设备)发送信息(特别是跟踪请求信息)，该信息包括网络设备的配置，其中，网络设备的配置基于协作辅助方案，该协作辅助方案使由至少一个用户设备(UE)辅助的网络设备能够激活至少一个射频识别(RFID)标签，并从至少一个RFID标签接收测量数据。

这样的网络服务器可以基于协作用户设备(C-UE)辅助的网络设备(例如基站或接入点(例如5G AP))的跟踪来触发位置估计。网络设备广播射频识别(RFID)信号，同时激活和配置网络设备的小区中的C-UE进行接收器处理。C-UE接收反向散射信号，处理和测量信号属性(例如到达时间(ToA)和接收信号强度指示(RSSI))，可选地组合和处理来自不同源的测量，并向网络设备发送处理结果，网络设备可以向网络服务器发送结果。网络设备向所有C-UE提供配置细节(例如C-UE激活周期)和参考标签位置细节。

在上述网络服务器的示例实现形式中，协作辅助方案将至少一个UE配置为：向至少一个RFID标签发送用于激活至少一个RFID标签的RFID信号，和/或从至少一个RFID标签接收反向散射RFID信号；以及向网络设备或另一协作UE发送从反向散射RFID信号导出的聚合测量数据。

这提供了如下优点：UE执行测量聚合，即测量的预处理，以便仅发送相关的测量结果。这减少了BS和UE之间以及网络服务器和BS之间所需的传输带宽，并便于基站进行测量评估。

根据第四方面，本发明涉及一种用于提供来自射频识别(RFID)标签的聚合测量数据的方法，该方法包括：从网络设备(特别是基站或接入点)或UE(特别是协作UE)接收辅助请求消息；向至少一个RFID标签发送用于激活至少一个RFID标签的RFID信号，和/或从至少一个RFID标签接收反向散射RFID信号；以及向网络设备或协作UE发送从反向散射RFID信号导出的聚合测量数据。

这种方法提供了基于协作用户设备(C-UE)辅助跟踪的高效位置估计。该方法提供了5G BS中可用的解决方案，可以实现快速、准确的定位，以实现可靠的数据传输。通过应用协作辅助方案，可以高效地检测诸如传感器设备或携带RFID标签的任何其他物体的UE的位置。

执行上述方法的网络设备可以包括用于执行上述步骤的处理器。RFID标签是附在待识别或待定位的物体上的标签或标记。被称为询问器或阅读器的双向无线发射接收器向标签发送信号并读取该标签的响应。

附图说明

将参照以下附图描述本发明的其他实施例，其中：

图1示出了根据本公开的RFID信号生成100的示意图；

图2示出了根据本公开的协作用户设备(C-UE)辅助的RFID传感器跟踪的通信系统200的示意图；

图3示出了根据本公开的将C-UE示为接收器和测量聚合器的通信系统300的示意图；

图4示出了根据本公开的将C-UE示为收发器和测量聚合器的通信系统400的示意图；

图5示出了根据本公开的将两个或两个以上的C-UE示为分布式收发器的通信系统500的示意图；

图6a示出了根据本公开的具有C-UE 601、网络设备604、和RFID标签606的通信系统的示意图；

图6b示出了根据本公开的具有网络服务器620和网络设备604的通信系统的示意图；以及

图7示出了根据本公开的用于提供来自RFID标签的聚合测量数据的方法700的示意图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参考了附图，这些附图构成本公开的一部分，并以图示的方式示出了可以实践本公开的具体方面。应理解，在不脱离本公开保护范围的情况下，可以利用其他方面，并且可以进行结构或逻辑上的改变。因此，以下具体实施方式不应视为是限制性的，并且本公开的保护范围由所附权利要求限定。

应理解，关于所描述方法的解释也适用于用来执行该方法的相应设备或系统，反之亦然。例如，如果描述了具体的方法步骤，则即使图中没有明确地描述或示出执行所描述的方法步骤的单元，相应的设备也可以包括这种单元。此外，应理解，除非另外特别指出，否则本文所描述的各种示例方面的特征可以彼此组合。

本公开中描述的方法、设备、和系统可以通过使用射频识别(RFID)标签应用RFID。RFID利用电磁场自动识别和跟踪附在物体上的标签。该标签可以包含电子存储的信息。无源标签从附近的RFID阅读器的询问无线电波中收集能量。有源标签具有本地电源(例如电池)，并可以在距离RFID阅读器数百米处操作。与条形码不同，标签不需要在阅读器视线范围内，因此标签可以嵌入到被跟踪的物体中。

本文描述的方法和设备也可以在基于移动通信标准的无线通信网络中实现，例如长期演进(longtermevolution，LTE)，特别是4.5G、5G及更高的标准。本文描述的方法和设备也可以在无线通信网络中实现，特别是使用根据IEEE 802.11和更高版本的WiFi通信标准的通信网络。描述的设备可以包括集成电路和/或无源设备，并可以根据各种技术制造。例如，电路可以设计为逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、光学电路、记忆电路、和/或集成无源电路。

本文描述的设备可以用于发送无线信号和/或接收无线信号。无线信号可以由无线发射装置(无线发射器或无线发送器)发射，其中，射频范围约为3kHz至300GHz。

本文描述的设备和系统可以包括处理器、存储器、和收发器(即发射器和/或接收器)。在下面的描述中，术语“处理器”描述了可以用于处理具体任务(或块或步骤)的任何设备。处理器可以是单处理器或多核处理器，或者可以包括一组处理器，或者可以包括用于处理的装置。处理器可以处理软件、固件、或应用等。

下面，描述基站和用户设备。基站的示例可以包括接入节点、演进型NodeB(evolved NodeB，eNB)、gNB、NodeB、主eNB(master eNB，MeNB)、辅eNB(secondary eNB，SeNB)、射频拉远头(remote radio head，RRH)和接入点。

图1示出了根据本公开的RFID信号生成100的示意图。可以由5G发射器(例如，如下文关于图2至图5所述的5G基站201)生成的RFID TX信号110包括唤醒信号112和用于对标签充电的信号111。BS向RFID标签(例如，如图1所示的具有芯片120的无源标签)发送RFID TX信号110。唤醒信号112使RFID标签120能够响应基站并向基站发送反向散射信号130。该反向散射信号130包括传感器数据132和RFID标签120的标签ID 131。通过使用该机制，BS可以从携带RFID标签的无源传感器节点接收信息。

图2示出了根据本公开的协作用户设备(C-UE)辅助的RFID传感器跟踪的通信系统200的示意图。通信系统200包括基站(BS)201(特别是5G BS)、可以用作协作UE的用户设备(UE)220(也可以表示为C-UE或CUE)、和具有RFID标签231、232、233、234的多个RFID或传感器。C-UE 220经由Uu链路连接到BS 201以进行C-UE辅助跟踪。RFID标签231、232、233、234经由Pc5链路221连接到C-UE 220。

图2所示的这种通信系统220可以提供以下功能：根据第一功能或方法(例如，如图3所示)，BS 201广播RFID信号，激活和配置小区中的C-UE 220(图2中仅示出了一个C-UE220，可以存在到多个C-UE的多个Uu链路)，同时一部分接收器处理转移到C-UE 220。BS201向所有C-UE 220提供配置细节(例如C-UE激活周期)、参考标签位置细节。C-UE 220处理来自RFID 231、232、233、234的反向散射信号，并在接入链路211中向BS 201发送处理的跟踪结果，而在BS 201不需要全双工要求。

根据第二功能或方法(例如，如图4所示)，C-UE 220用作RFID阅读器，发送RFID信号，处理来自标签231、232、233、234的反向散射RFID信号，并向BS 201发送处理的数据。如果标签响应时间非常短(微秒级)，则C-UE 220需要具有全双工能力。BS 201可以通过在时域或频域中调度C-UE 220的发送来管理反向散射干扰。

根据第三功能或方法(例如，如图5所示)，用作RFID阅读器的C-UE 220配置具有已知位置的至少一个其他C-UE用作接收器，然后发送RFID信号。第二C-UE接收反向散射RFID信号，该第二C-UE处理信号并向第一C-UE发送处理结果(例如，到达时间(ToA)、接收信号强度指示(RSSI)等)。然后，考虑来自第二C-UE的处理结果和第二C-UE的先验位置信息，第一C-UE可以获得标签的位置。

这种协作用户设备(C-UE)辅助的RFID传感器跟踪提供了以下优点：

1)减轻NLOS和扩展范围(链路预算)：如果RFID标签-5G BS/AP链路位于NLOS中或具有链路预算约束，则在5G BS/AP可能无法可靠地检测到反向散射信号。具有已知位置并位于标签附近的协作UE(C-UE)可以更可靠地接收反向散射信号并定位标签。

2)放宽全双工要求：如果标签响应时间非常短(微秒级)，则BS/AP和/或C-UE需要具有全双工能力(如果使用第一方法和第二方法)，在这种情况下，因为接收的信号功率非常低，所以这尤其具有挑战性。如果使用第三方法，则可以放宽全双工要求。

3)管理反向散射干扰：区域内的大量标签会导致在接收器的反向散射信号的干扰增加，从而导致标签的定位性能差或漏检。通过调度C-UE在特定方向(使用波束成形的RFID信号)在特定时间发送，可以智能地管理反向散射干扰。

图3示出了根据本公开的将C-UE示为接收器和测量聚合器的通信系统300的示意图。

在该方法中(图3所示)，5G BS/AP 201向C-UE 220发送C-UE辅助请求303，以使该C-UE 220准备接收RFID信号。然后，BS 201发送RFID信号作为简单广播304，或以波束成形方式310发送RFID信号。接收RFID信号304、310的RFID标签321、232、233使用唤醒信号激活这些标签的电路，并发送反向散射信号306、312，这些信号306、312在C-UE220接收。C-UE220处理和解码来自多个标签231、232、233的反向散射信号306、312，获得关于标签231、232、233的与位置相关的信息(在图7中示为AGG 307、AGG 313)，并向BS 201发送该信息308、314。

特别地，在云中的位置服务器350、BS 201(5G AP)、C-UE 220、和具有RFID标签231、232、233的传感器之间发送以下消息。位置服务器350向BS 201发送跟踪请求消息301。BS 201执行用于C-UE(Rx)的子帧配置302，以生成C-UE辅助请求消息303。BS 201向C-UE220发送C-UE辅助请求消息303。

对于粗略位置估计，BS 201向RFID标签231、232、233发送(在第一步骤中)唤醒和RFID信号304。RFID标签231、232、233执行感测305并向C-UE 220发送包含传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息的反向散射信号306。C-UE 220执行测量聚合(aggregation，AGG)307，并向C-UE 220发送AGG 307的结果，即传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息308，该C-UE 220执行定位算法309，以基于该数据确定具有RFID标签231、232、233的传感器的位置(粗略位置估计)。对于精细位置估计，BS 201向RFID标签231、232、233发送(在第二步骤中)波束成形RFID信号310。RFID标签231、232、233执行感测311并向C-UE 220发送包含传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息的反向散射信号312。C-UE 220执行测量聚合(AGG)313，并向C-UE 220发送AGG 313的结果，即传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息314，该C-UE 220执行精细定位和数据接收315，以基于该数据确定具有RFID标签231、232、233的传感器的位置(精细位置估计)。最后，BS 201向位置服务器350发送传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息316。

图4示出了根据本公开的将C-UE示为收发器和测量聚合器的通信系统400的示意图。

在该方法中(图4所示)，5G AP/BS 201或位置服务器350配置和调度C-UE 220以发送RFID信号404、410，并且还接收来自标签231、232、233的反向散射信号406、412。此外，用于精细定位的波束成形配置可以由5G AP 201或位置服务器350提供。例如，该波束成形配置可以是波束扫描配置、或使用数据波束成形的多波束传输、或宽波束传输。因为辅助C-UE220的位置对BS 201是已知的，所以集中控制不同C-UE 220的波束成形配置有助于减轻C-UE 220之间的干扰。图4示出了信令流。

特别地，在云中的位置服务器350、BS 201(5G AP)、C-UE 220、和具有RFID标签231、232、233传感器之间发送以下消息。位置服务器350向BS 201发送跟踪请求消息401。BS201执行用于C-UE(Tx/Rx)402的子帧配置和传输配置，以生成C-UE辅助请求消息403。BS201向C-UE 220发送C-UE辅助请求消息403。

对于粗略位置估计，C-UE 220向RFID标签231、232、233发送(在第一步骤中)唤醒和RFID信号404。RFID标签231、232、233执行感测405并向C-UE 220发送包含传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息的反向散射信号406。C-UE 220执行测量聚合(AGG)407，并向C-UE 220发送AGG 407的结果，即传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息408，该C-UE 220执行定位算法409，以基于该数据确定具有RFID标签231、232、233的传感器的位置(粗略位置估计)。对于精细位置估计，C-UE 220向RFID标签231、232、233发送(在第二步骤中)波束成形RFID信号410。RFID标签231、232、233执行感测311并向C-UE 220发送包含传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息的反向散射信号412。C-UE 220执行测量聚合(AGG)413，并向C-UE 220发送AGG 413的结果，即传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息414，该C-UE220执行精细定位和数据接收415，以基于该数据确定具有RFID标签231、232、233的传感器的位置(精细位置估计)。最后，BS 201向位置服务器350发送传感器ID、传感器位置、以及感测数据416。

图5示出了根据本公开的将两个或两个以上的C-UE示为分布式收发器和测量聚合器的通信系统500的示意图。

图5中所示的方法在定位过程中涉及网络和至少两个C-UE 531、532。C-UE1 531用作RFID发射器，而C-UE2 532用作RFID接收器。唤醒和RFID信号505、514由C-UE1 531发送，来自标签231、232、233的反向散射信号507、516由C-UE2 532接收。然后，C-UE2532处理接收到的信号507并获得与位置和传感器相关的信息。应注意，与位置相关的信息是相对于其自身的参照系。此外，该信息被发送给C-UE1 531，C-UE1 531处理该信息以获得该C-UE自身坐标参照系中的与位置相关的信息。最后，向BS 201发送与位置和传感器相关的信息。

特别地，在云中的位置服务器350、BS 201(5G AP)、第一协作UE(C-UE1)531、第二协作UE(C-UE2)532、和具有RFID标签231、232、233的传感器之间发送以下消息。位置服务器350向BS 201发送跟踪请求消息501。BS 201执行用于C-UE(Rx)502的子帧配置，以生成C-UE辅助请求消息503。BS 201向C-UE1 531发送C-UE辅助请求消息503(或可选地，向C-UE2 532发送C-UE辅助请求消息503(图5中未示出))。

对于粗略位置估计，C-UE1 531向C-UE2 532发送C-UE辅助请求消息504，并且C-UE1531向RFID标签231、232、233发送(在第一步骤中)唤醒和RFID信号505。RFID标签231、232、233执行感测506并向C-UE2532发送包含传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息的反向散射信号507。C-UE2 532执行测量聚合(AGG)508，并向C-UE1 531发送AGG 508的结果，即传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息509，C-UE1 531使用定位算法511执行其他测量聚合(AGG)510，以基于该数据确定具有RFID标签231、232、233的传感器的位置(粗略位置估计)。C-UE1 531向BS 201发送传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息512。对于精细位置估计，C-UE1 531向C-UE2 532发送C-UE辅助请求消息513，C-UE1 531向RFID标签231、232、233发送(在第二步骤中)波束成形RFID信号514。RFID标签231、232、233执行感测515并向C-UE2 532发送包含传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息的反向散射信号516。UE2532执行测量聚合(AGG)517，并向C-UE1 531发送AGG 517的结果，即传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息518，C-UE1 531执行其他测量聚合(AGG)520，并向BS 201发送该其他AGG 520的结果，即传感器ID、传感器数据、以及(隐式)ToF信息521，BS 201基于该数据执行精细定位和数据接收522。最后，BS 201向位置服务器350发送传感器ID、传感器位置、以及感测数据523。

图6a示出了根据本公开的具有UE 601(特别是C-UE 601)、网络设备604、和RFID标签606的通信系统的示意图。协作UE是具有协作辅助方案的UE。UE 601包括处理器602，处理器602用于从网络设备604(特别是基站或接入点)或另一协作UE接收辅助请求消息603。处理器602还用于从至少一个RFID标签606接收第一RFID响应605，特别是对由UE601发送到至少一个RFID标签606的第一RFID信号607的第一RFID响应605。处理器还用于基于第一RFID响应605向网络设备604发送第一RFID信息608。第一RFID信号607也可以由协作UE或BS提供。

辅助请求消息603可以对应于如图3至图5所述的C-UE辅助请求消息303、403、503之一。UE 601可以对应于如上文图3至图5所述的C-UE 220、531、532之一。网络设备604可以对应于如上文图3至图5所述的BS 201或5G AP。RFID标签606可以对应于如上文图3至图5所述的RFID标签231、232、233之一。第一RFID响应605可以对应于如上文图3至图5所述的反向散射信号306、406、507之一。第一RFID信号607可以对应于如上文图3至图5所述的唤醒和RFID信号304、404、505。

处理器602还可以用于向至少一个RFID标签606发送第二RFID信号608，其中，第二RFID信号608通过波束发送。波束可以包括波束索引，以向接收器指示该波束的索引。第二RFID信号也可以由协作UE或BS提供。

第二RFID信号608可以对应于如上文图3至图5所述的波束成形RFID信号310、410、514。

处理器602还可以用于基于第一RFID响应605中包括的信息确定波束。

处理器602还可以用于从至少一个RFID标签606接收第二RFID响应609，并向网络设备604或另一协作UE发送第二RFID信息610。第一RFID信息608和/或第二RFID信息610可以包括聚合测量数据，特别是范围信息和/或位置信息。

第二RFID响应609可以对应于如上文图3至图5所述的反向散射信号312、412、516之一。

处理器602还可以用于基于第一RFID响应605和/或第二RFID响应609中包括的传感器ID和传感器数据，确定聚合测量数据。

如上文图2至图5所述，处理器602还可以用于基于第一RFID响应605和/或第二RFID响应609的特性(特别是关于到达时间(TOA)和/或接收信号强度指示(RSSI)的信息)，确定聚合测量数据。

辅助请求消息603可以包括UE 601的配置和/或关于至少一个RFID标签606的位置的信息。UE 601的配置可以包括以下模式：如上文图3所述的第一模式，其中，UE 601被配置为用作接收器和测量聚合器；如上文图4所述的第二模式，其中，UE 601被配置为用作收发器和测量聚合器；和/或如上文图5所述的第三模式，其中，UE601被配置为用作分布式收发器和测量聚合器。

UE 601的配置可以包括UE 601的激活周期。该激活周期定义RFID信号的传输时长。

图6a还示出了网络设备604。这种网络设备604(特别是基站或接入点)包括处理器，该处理器用于向用户设备(UE)601发送信息，特别是辅助请求信息603。信息603包括配置信息以将UE 601配置为：发送第一RFID信号607或第二RFID信号608以特别地用于唤醒至少一个RFID标签606；和/或从至少一个RFID标签606接收第一RFID响应605和/或第二RFID响应609；以及基于第一RFID响应605和/或第二RFID响应609向网络设备604或另一协作UE发送RFID信息608、610。

配置信息可以包括用于将UE 601配置为在以下模式中操作的信息：如上文图3所述的第一模式，其中，UE 601被配置为用作接收器和测量聚合器；如上文图4所述的第二模式，其中，UE 601被配置为用作收发器和测量聚合器；和/或如上文图5所述的第三模式，其中，UE 601被配置为用作分布式收发器和测量聚合器。

在第一模式中，UE 601从BS或另一协作UE(例如网络设备604)接收辅助请求消息603。BS或其他C-UE向RFID标签提供唤醒和RFID信号。例如，如图3所示，UE 601从RFID标签606接收包含传感器ID、传感器数据、和ToF信息的反向散射信号605、609，并向BS或其他UE转发这些信息608、610。

在第二模式中，UE 601从BS或另一协作UE(例如网络设备604)接收辅助请求消息603。UE 601向RFID标签606提供唤醒和RFID信号607、608，并从RFID标签606接收包含传感器ID、传感器数据、和ToF信息的反向散射信号605、609。例如，如图4所示，UE 601向BS或其他C-UE转发这些信息608、610。

在第三模式中，UE 601从BS或另一协作UE(例如网络设备604)接收辅助请求消息603。UE 601向第二C-UE转发辅助请求消息603，并向RFID标签606提供唤醒和RFID信号607、608。第二C-UE从RFID标签606接收包含传感器ID、传感器数据、和ToF信息的反向散射信号605、609。例如，如图5所示，第二C-UE将这些信息转发给UE 601，该UE 601向BS或其他C-UE转发这些信息608、610。

根据图6a所示，在第一模式中，处理器可以用于：生成用于激活至少一个RFID标签606的第三RFID信号611，并向至少一个RFID标签606发送第三RFID信号611，从UE 601接收聚合测量数据；以及基于聚合测量数据确定至少一个RFID标签606的位置估计。在第二模式和第三模式中，处理器可以用于：从UE 601或另一协作UE接收聚合测量数据；以及基于聚合测量数据确定至少一个RFID标签606的位置估计。

图6b示出了根据本公开的具有网络服务器620和网络设备604的通信系统的示意图。例如，网络服务器620可以是云服务器。网络服务器620包括处理器621，该处理器621用于向网络设备604(特别是基站或接入点)发送信息(特别是跟踪请求信息624)。该信息包括网络设备604的配置622。例如，如上文图2至图5所述，网络设备604的配置622基于协作辅助方案623，该协作辅助方案623使由至少一个用户设备(UE)601辅助的网络设备604能够激活至少一个射频识别(RFID)标签606，并从至少一个RFID标签606接收测量数据。

协作辅助方案623可以将至少一个UE 601(图6a中所示)配置为向至少一个RFID标签606发送用于激活至少一个RFID标签606的RFID信号607、608，和/或从至少一个RFID标签606接收反向散射RFID信号605、609；以及向网络设备604或另一协作UE发送从反向散射RFID信号605、609导出的聚合测量数据。

例如，如上文图2至图5所述，方法700包括从网络设备(特别是基站或接入点)或UE(特别是协作UE)接收701辅助请求消息。

例如，如上文图2至图5所述，方法700包括向至少一个RFID标签发送702用于激活至少一个RFID标签的RFID信号，和/或从至少一个RFID标签接收反向散射RFID信号。

例如，如上文图2至图5所述，方法700包括向网络设备或协作UE发送703从反向散射RFID信号导出的聚合测量数据。

方法700可以在如上文图6a所述的UE 601实现。

本公开还支持包括计算机可执行代码或计算机可执行指令的计算机程序产品，当被执行时，该计算机可执行代码或计算机可执行指令使至少一台计算机执行本文所述的实施步骤和计算步骤，特别是如上文图7所述的方法的步骤。这种计算机程序产品可以包括可读非暂时性存储介质，该介质上存储供计算机使用的程序代码。该程序代码可以执行本文所述的实施步骤和计算步骤，特别是如上文图7所述的方法的步骤。

尽管本公开的特定特征或方面可能已经仅结合若干实现方式或实施例中的一种进行公开，但只要是任何给定或特定的应用所需的或对其有利的，此类特征或方面可以和其他实现方式或实施例中的一个或多个其他特征或方面相结合。而且，在一定程度上，术语“包括”、“有”、“具有”或这些词的其他变形在具体实施方式或权利要求书中使用，这类术语和术语“包含”是类似的，都是表示包括的含义。同样，术语“示例性地”、“例如”仅表示为示例，而不是最好或最佳的。可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。需要理解的是，这些术语可用于指示两个元素之间相互配合或交互，无论这两个元素是直接物理接触还是电接触，或者这两个元素相互没有直接接触。

尽管本文已经阐述并描述各个具体方面，但本领域的普通技术人员应理解的是，在不脱离本公开保护范围的情况下可以采用各种可选和/或对等实现方式替换所示和所描述的特定方面。该申请旨在覆盖本文论述的特定方面的任何修改或变更。

尽管权利要求书中的各元素是借助对应的标签按照特定顺序列举的，但除非对权利要求的阐述另有暗示用于实现部分或所有这些元素的特定顺序，否则这些元素并不一定限于以所述特定顺序来实现。

通过以上启示，对于本领域技术人员来说，许多替代产品、修改及变体是显而易见的。当然，所属领域的技术人员容易意识到除本文所述的应用之外，还存在本发明的众多其它应用。虽然已参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将认识到在不偏离本发明的范围的前提下，仍可对本发明作出许多改变。因此，应理解，只要是在所附权利要求书及其等效文句的范围内，可以用不同于本文具体描述的方式来实践本发明。

Claims

1.一种用户设备UE(601)，包括处理器(602)，所述处理器用于：

从网络设备(604)或另一协作UE接收辅助请求消息(603)，所述网络设备(604)特别是基站或接入点；

从至少一个RFID标签(606)接收第一RFID响应(605)，特别是对由所述UE(601)发送至所述至少一个RFID标签(606)的第一RFID信号(607)的第一RFID响应(605)；以及

基于所述第一RFID响应(605)向所述网络设备(604)发送第一RFID信息(608)。

2.根据权利要求1所述的UE(601)，其中，所述处理器(602)还用于：

向所述至少一个RFID标签(606)发送第二RFID信号(608)，其中，所述第二RFID信号(608)通过波束发送。

3.根据权利要求2所述的UE(601)，其中，所述处理器(602)用于：

基于所述第一RFID响应(605)中包括的信息确定所述波束。

4.根据权利要求2或3所述的UE(601)，其中，所述处理器(602)用于：

从所述至少一个RFID标签(606)接收第二RFID响应(609)，以及

向所述网络设备(604)或另一协作UE发送第二RFID信息(610)。

5.根据权利要求4所述的UE(601)，

其中，所述第一RFID信息(608)和/或所述第二RFID信息(610)包括聚合测量数据，特别是范围信息和/或位置信息。

6.根据权利要求5所述的UE(601)，

其中，所述处理器(602)用于：基于所述第一RFID响应(605)和/或所述第二RFID响应(609)中包括的传感器ID和传感器数据，确定所述聚合测量数据。

7.根据权利要求5或6所述的UE(601)，

其中，所述处理器(602)用于：

基于所述第一RFID响应(605)和/或所述第二RFID响应(609)的特性确定所述聚合测量数据，所述特性特别是关于到达时间TOA和/或接收信号强度指示RSSI的信息。

8.根据前述权利要求之一所述的UE(601)，

其中，所述辅助请求消息(603)包括所述UE(601)的配置和/或关于所述至少一个RFID标签(606)的位置的信息。

9.根据权利要求8所述的UE(601)，

其中，所述UE(601)的所述配置包括：

第一模式，其中，所述UE(601)被配置为用作接收器和测量聚合器，

第二模式，其中，所述UE(601)被配置为用作收发器和测量聚合器，和/或

第三模式，其中，所述UE(601)被配置为用作分布式收发器和测量聚合器。

10.根据权利要求8或9所述的UE(601)，其中，所述UE(601)的所述配置包括所述UE(601)的激活周期。

11.一种网络设备(604)，特别是基站或接入点，所述网络设备(604)包括处理器，所述处理器用于：

向用户设备UE(601)发送信息，特别是辅助请求信息(603)，其中，所述信息(603)包括配置信息以将所述UE(601)配置为：

发送第一RFID信号(607)或第二RFID信号(608)以特别地唤醒至少一个RFID标签(606)；和/或

从所述至少一个RFID标签(606)接收第一RFID响应(605)和/或第二RFID响应(609)；以及

基于所述第一RFID响应(605)和/或所述第二RFID响应(609)向所述网络设备(604)或另一协作UE发送RFID信息(608、610)。

12.根据权利要求11所述的网络设备(604)，

其中，所述配置信息包括用于将所述UE(601)配置为在以下模式中操作的信息：

第二模式，其中，所述UE(601)被配置为用作收发器和测量聚合器，以及

13.根据权利要求12所述的网络设备(604)，

其中，在所述第一模式中，所述处理器用于：

生成用于激活所述至少一个RFID标签(606)的第三RFID信号(611)，并向所述至少一个RFID标签(606)发送所述第三RFID信号(611)，

从所述UE(601)接收聚合测量数据；以及

基于所述聚合测量数据确定所述至少一个RFID标签(606)的位置估计。

14.根据权利要求12所述的网络设备(604)，

其中，在所述第二模式和所述第三模式中，所述处理器用于：

从所述UE(601)或另一协作UE接收聚合测量数据；以及

15.一种网络服务器(620)，特别是云服务器，所述网络服务器(620)包括处理器(621)，所述处理器(621)用于：

向网络设备(604)发送信息，所述网络设备(604)特别是基站或接入点，特别是根据权利要求11至14之一所述的网络设备，所述信息特别是跟踪请求消息(624)，所述信息包括所述网络设备(604)的配置(622)，

其中，所述网络设备(604)的所述配置(622)基于协作辅助方案(623)，所述协作辅助方案(623)使由至少一个用户设备UE(601)辅助的所述网络设备(604)能够激活至少一个射频识别RFID标签(606)，并从所述至少一个RFID标签(606)接收测量数据。

16.根据权利要求15所述的网络服务器(620)，其中，所述协作辅助方案(623)将所述至少一个UE(601)配置为：

向所述至少一个RFID标签(606)发送用于激活所述至少一个RFID标签(606)的RFID信号(607、608)，和/或从所述至少一个RFID标签(606)接收反向散射RFID信号(605、609)；以及

向所述网络设备(604)或另一协作UE发送从所述反向散射RFID信号(605、609)导出的聚合测量数据。

17.一种方法(700)，用于提供来自射频识别RFID标签的聚合测量数据，所述方法包括：

从网络设备或UE接收(701)辅助请求消息，所述网络设备特别是基站或接入点，所述UE特别是协作UE；

向至少一个RFID标签发送(702)用于激活所述至少一个RFID标签的RFID信号，和/或从所述至少一个RFID标签接收反向散射RFID信号；以及

向所述网络设备或所述协作UE发送(703)从所述反向散射RFID信号导出的聚合测量数据。