CN113630862A - 一种时间同步定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于时间同步的定位方法,该方法中定位基站采用以太网设备间精确时钟同步,定位终端通过时间同步信息完成帧同步,在确定的时间资源上执行定位流程或者接入流程。该方法能够较大幅度的提升系统容量,同时网络侧定位基站部署成本低,同步精度要求低,易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及超宽带技术领域,尤其涉及一种时间同步定位方法。
背景技术
超宽带(Ultra Wide Band,UWB)高精度定位技术,定位精度可达厘米级,其中采用双向TOF(Time Of Flight,飞行时间)异步定位方法、TDOA(Time Difference Of Arrival,到达时间差)同步定位方法。
双向 TOF异步定位方法中的测距流程如图1所示。
定位终端发送轮询(POLL)消息,测量并记录超宽带信号的发送时间T1;定位基站接收到POLL消息后,测量并记录超宽带信号中第一径信号的接收时间T2;定位基站发送响应(RESPONSE)消息,测量并记录超宽带信号的发送时间为T3;定位终端接收RESPONSE消息,测量并记录超宽带信号中第一径信号的接收时间T4;定位终端发送最终(FINAL)消息,测量并记录超宽带信号的发送时间T5,其中,FINAL消息中包含定位终端记录的T1、T4和T5;定位基站接收FINAL消息,测量并记录超宽带信号中第一径信号的接收时间T6。因此,定位基站获得所有的发送时间和接收时间,即T1、T2、T3、T4、T5和T6。
定位基站通过如下公式计算得到测距结果:
TDOA同步定位方法通过检测超宽带信号到达两个定位基站的绝对时间差,而不是到达的飞行时间来确定定位终端的位置,利用定位终端到达2个定位基站的时间TOA(Time OfArrival,到达时间),取其差值来获得,需要定位基站之间时间的严格同步,时间同步精度为纳秒级(10-9s),才能满足超宽带的测距精度和定位精度要求。
双向TOF异步定位方法中,由于定位终端随机发送轮询消息,当同一区域内定位终端数量增加时,定位终端发生碰撞概率增大,定位成功率迅速降低。当定位终端的定位频率为1Hz,定位成功率为50%时,系统容量为230。TDOA同步定位方法中,由于网络侧定位基站之间纳秒级的时间同步精度,同步精度要求高,因此部署成本高。
发明内容
本发明公开了一种时间同步定位方法,解决了双向TOF异步定位中定位终端碰撞概率大、系统容量小的问题,以及TDOA同步定位方法中同步精度要求高、部署成本高的问题。
本发明实施例提供一种时间同步定位方法,包括:定位终端接收定位基站发送的时间同步信息,所述时间同步信息是包含在联合响应消息中的帧标识;
所述定位终端根据所述时间同步信息在确定的帧内发送轮询消息,所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;
所述定位终端在所述确定的帧内接收联合响应消息,并根据所述联合响应消息中的信息执行定位流程或者接入流程。
可选的,所述定位终端根据所述时间同步信息在确定的帧内发送轮询消息,包括:所述定位终端根据时间同步信息、所述定位终端的定位终端标识、所述定位终端的定位频率,确定发送所述轮询消息所在的测距帧,所述确定的测距帧信息包括测距帧标识、测距帧内轮询时隙标识、发送延迟时间;或者,所述定位终端根据时间同步信息,确定发送所述轮询消息所在的接入帧,所述确定的接入帧信息包括接入帧标识、接入帧内轮询时隙标识、发送延迟时间。
可选的,所述定位终端在所述确定的帧内接收联合响应消息,并根据所述联合响应消息中的信息执行定位流程或者接入流程,包括:
所述定位终端在所述确定的测距帧内接收联合响应消息,包括:
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在所述确定的测距帧内发送最终消息进行定位;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认,则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔,则所述定位终端在所述分配的测距帧内发送轮询消息进行定位;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率,则所述定位终端在接下来的测距帧内发送轮询消息进行定位;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率、资源分配指示,则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息,则所述定位终端在所述分配的测距帧内发送轮询消息进行定位;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入;
或者,
所述定位终端在所述确定的接入帧内接收联合响应消息,包括:
若所述确定的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认,则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;或者,
若所述确定的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入,或者则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;
若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔,则所述定位终端在分配的测距帧内发送轮询消息进行定位;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
本发明实施例提供一种时间同步定位方法,包括:
定位基站发送时间同步信息,所述时间同步信息是包含在联合响应消息中的帧标识;
所述定位基站在确定的帧内接收至少一个定位终端发送的轮询消息,所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;
所述定位基站在所述确定的帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息。
可选的,所述定位基站在所述确定的帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息,包括:
所述定位基站在所述确定的测距帧内发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述至少一个定位终端的定位终端标识。
可选的,所述定位基站在确定的帧内接收至少一个定位终端发送的轮询消息之前,还包括:
所述定位基站接收定位服务器发送的区域资源消息,所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表,或者所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。
可选的,所述定位基站在所述确定的帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息,包括:
所述定位基站在所述确定的测距帧内发送联合响应消息,包括:
所述定位基站查询所述所在区域内已接入的定位终端标识列表,或者查询所述所在区域内已接入的定位终端标识列表以及资源分配信息;
若所述定位终端标识列表中包括所述定位终端的定位终端标识,或者所述定位终端已分配资源,则所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识;所述定位基站在所述确定的测距帧内接收所述定位终端发送的最终消息;或者,
若所述定位终端标识列表中不包括所述定位终端的定位终端标识,或者所述定位终端未分配资源,则所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认;所述定位基站向所述定位服务器发送接入请求消息,所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述确定的测距帧标识、所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;所述定位基站接收所述定位服务器发送的资源分配消息,所述资源分配消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;所述定位基站在接下来的接入帧内向所述定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;
或者,
所述定位基站在所述确定的接入帧内发送联合响应消息,包括:
所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认,或者则所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识;所述定位基站向所述定位服务器发送接入请求消息,所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述确定的接入帧标识、所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;所述定位基站接收所述定位服务器发送的资源分配消息,所述资源分配消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;所述定位基站在接下来的接入帧内向所述定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。
可选的,所述方法还包括:
所述定位基站接收所述定位服务器发送的调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率;所述定位基站在所述确定的测距帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率;或者,
所述定位基站接收所述定位服务器发送的调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率;所述定位基站在所述确定的测距帧内向所述定位基站所在区域内已接入的定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率;或者,
所述定位基站接收所述定位服务器发送的调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率、所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息;所述定位基站在所述确定的测距帧内向所述定位基站所在区域内已接入的定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率、资源分配指示;所述定位基站在接下来的接入帧内向所述定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息。
本发明实施例提供一种时间同步定位方法,包括:
定位服务器向区域内至少一个定位基站发送区域资源消息,所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表,或者所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;
所述定位服务器接收所述区域内至少一个定位基站发送的接入请求消息,所述接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识,或者所述接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述定位终端发送轮询消息所在确定的帧的帧标识、所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;
所述定位服务器根据所述区域的资源分配情况为所述定位终端分配资源,所述分配的资源包括以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;
所述定位服务器建立或维护资源分配映射表、定位终端信息表、定位基站信息表中的一种或多种;
所述定位服务器向所述区域内至少一个定位基站发送资源分配消息,所述资源分配消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。
可选的,所述方法还包括:
所述定位服务器向所述区域内至少一个定位基站发送调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率,或者所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率、所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果:
本发明实施例,定位基站采用以太网设备间精确时钟同步,同步精度可达10-5~10-4s,定位终端通过时间同步信息完成帧同步,在确定的时间资源上执行定位流程或者接入流程。这样可以较大幅度的提升系统容量,同时网络侧定位基站部署成本低,同步精度要求低,易于实现。
附图说明
图1为背景技术中双向 TOF异步定位方法测距流程的示意图;
图2为本发明实施例提供的第一种时间同步定位方法流程示意图;
图3为本发明实施例提供的第二种时间同步定位方法流程示意图;
图4为本发明实施例提供的第三种时间同步定位方法流程示意图;
图5为本发明实施例提供的静态定位情况下时间同步定位方法流程示意图;
图6为本发明实施例提供的新接入情况下时间同步定位方法流程示意图;
图7为本发明实施例提供的区域切换情况下时间同步定位方法流程示意图;
图8为本发明实施例提供的静态调频情况下时间同步定位方法流程示意图;
图9为本发明实施例提供的区域调频情况下时间同步定位方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
参见图2,本发明实施例提供的第一种时间同步定位方法流程示意图,如图2所示,包括以下步骤:
201:定位终端接收定位基站发送的时间同步信息,所述时间同步信息是包含在联合响应消息中的帧标识;
202:所述定位终端根据所述时间同步信息在确定的帧内发送轮询消息,所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;
203:所述定位终端在所述确定的帧内接收联合响应消息,并根据所述联合响应消息中的信息执行定位流程或者接入流程。
该实施方式中,上述定位终端是具有超宽带信号发送和/或接收能力的设备,可以是UWB标签;也可以是具有UWB信号发送和/或接收能力的用户终端(User Equipment,UE),例如,手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant, PDA)、移动上网装置(Mobile InternetDevice,MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等终端侧设备。需要说明的是,在本发明实施例中并不限定定位终端的具体类型。
上述超宽带信号可以是超宽带无线通信技术信号,它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制,使信号具有GHz量级的带宽。超宽带信号在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声;接收时将信号能量还原出来,在解扩过程中产生扩频增益。
上述定位基站采用以太网设备间精确时钟同步,同步精度可达10-5~10-4s,上述时间同步信息可以是包含在联合响应消息中的测距帧标识(RangingFrameID),也可以是包含在联合响应消息中的接入帧标识(AccessFrameID)。
上述定位终端的定位间隔和定位频率的典型值如下表所示。
在具体实施中,定位终端发送的轮询消息中包含的信息如下表所示。其中,M表示
强制的信息,O表示可选的信息。具体的,如果定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,
即是网络侧已知的,那么轮询消息中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。如果
定位终端发送轮询消息进行测距,那么轮询消息中可以包含定位终端的测距序号
(RangeID);如果定位终端发送轮询消息进行接入,那么轮询消息中可以不包含定位终端的
测距序号(RangeID)。如果定位终端要通知网络侧自己的电量使用情况或者报警状态,那么
轮询消息中可以包含定位终端的电量值(Battery)或者报警信息(Alarm)。如果定位终端集
成多种传感器,例如,温度计、气压计、微惯导、湿度计、超声波、激光雷达等,那么轮询消息
中可以包含定位终端传感器的测量值,例如,温度值、高度值、加速度值、角速度值、磁力值、
湿度值、短距离测距值等。
域 | 属性 | 描述 |
Function code | M | 消息类型,表示轮询消息 |
TagID | M | 定位终端标识 |
RangeID | O | 定位终端测距序号 |
T/F | O | 定位终端定位间隔或者定位频率 |
Battery | O | 定位终端电量值 |
Alarm | O | 定位终端报警信息 |
Temperature | O | 定位终端温度值(温度计传感器测量值) |
Altitude | O | 定位终端高度值(气压计传感器测量值) |
在具体实施中,定位终端接收的联合响应消息中包含的信息如下表所示。其中,M
表示强制的信息,O表示可选的信息。
域 | 属性 | 描述 |
Function code | M | 消息类型,表示联合响应消息 |
AnchorID | M | 定位基站标识 |
RangingFrameID /AccessFrameID | M | 测距帧标识或者接入帧标识 |
TagID | O | 定位终端标识 |
可选的,所述定位终端根据所述时间同步信息在确定的帧内发送轮询消息,包括:
所述定位终端根据时间同步信息、所述定位终端的定位终端标识、所述定位终端的定位频率,确定发送所述轮询消息所在的测距帧,所述确定的测距帧信息包括测距帧标识、测距帧内轮询时隙标识、发送延迟时间;或者,
所述定位终端根据时间同步信息,确定发送所述轮询消息所在的接入帧,所述确定的接入帧信息包括接入帧标识、接入帧内轮询时隙标识、发送延迟时间。
在具体实施中,定位帧 (Positioning Frame)中仅包含整数个测距帧(Ranging
Frame),测距帧可用于定位终端执行定位流程或者接入流程。定位帧周期长度
(PositioningFramePeriod)可以根据定位终端的定位间隔来确定。例如,取长定位间隔10s
作为定位帧周期长度,即PositioningFramePeriod=10s,那么,定位帧中包含的测距帧总数。测距帧中包含M个轮询时隙
(POLL Slot)、N个联合响应时隙(Bounding RESPONSE Slot,B_RESP Slot)、M个最终时隙
(FINAL Slot)。例如,M=10,N=10。在轮询时隙中,定位终端发送轮询消息给定位基站;在联
合响应时隙中,定位基站发送联合响应消息给至少一个定位终端,这些定位终端是定位基
站收到的轮询消息对应的定位终端;在最终时隙中,定位终端发送最终消息给定位基站。
定位终端根据测距帧标识(RangingFrameID)、自己的定位终端标识(TagID)和当前的定位频率,计算出发送轮询消息所在的测距帧信息,包括测距帧标识(RangingFrameID),测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame)、发送延迟时间(SendingDelayTime)。该测距帧为分布式接入资源。
具体的,定位帧周期长度(PositioningFramePeriod),测距帧周期长度
(RangingFramePeriod),测距帧总数(RangingFrameNum),测距帧标识(RangingFrameID),测距
帧内,轮询时隙数M,联合响应时隙数N,是预设的或者标准规定的,即是定位终端和网络侧设
备已知的。那么,定位帧内,定位终端的定位次数
,定位占比R ∈(0, 100%],系统容量。定位终端计算发送轮询消
息所在的测距帧标识
,mod是取模运算,floor是向下取整函数;计算发送轮询消息所在的测距帧内轮询时隙标识;计算发送轮询
消息的发送时延时间为收到时间同步信息(测距帧标识(RangingFrameID))到发送轮询消
息所在测距帧信息之间的等待时间。
例如,定位帧周期长度PositioningFramePeriod=10s,测距帧周期长度
RangingFramePeriod =12.5ms,测距帧总数
0,测距帧标识RangingFrameID:0~799。测距帧内,轮询时隙数M=10,联合响应时隙数N=10。
定位终端的定位终端标识TagID=1,定位频率F=10Hz,定位占比R=100%。那么,定位帧
内,定位终端的定位次数
,系统容量。定位终端计算发送轮询消息所
在的测距帧标识RangingFrameID = {0,8,16,…,792},发送轮询消息所在的测距帧内轮询
时隙标识POLLSlotIDinRangingFrame =1。
定位终端的定位终端标识TagID=12,定位频率F=0.5Hz,定位占比R=100%。那么,定位帧
内,定位终端的定位次数,
系统容量。定位终端计算发送轮询消息所
在的测距帧标识RangingFrameID = {1,161,321,481,641},发送轮询消息所在的测距帧内
轮询时隙标识POLLSlotIDinRangingFrame =2。
在具体实施中,定位帧中包含整数个测距帧和整数个接入帧(Access Frame),测距帧可用于定位终端执行定位流程或者接入流程,接入帧可用于定位终端执行接入流程。测距帧周期长度(RangingFramePeriod)和接入帧周期长度(AccessFramePeriod)可以相同或者不同。接入帧可以集中在定位帧头部或尾部的几帧,也可以分散在定位帧中,即连续多帧测距帧和1帧接入帧交替排列,测距帧标识(RangingFrameID)和接入帧标识(AccessFrameID)可以统一标定或者分别标定。接入帧中包含A个轮询时隙(POLL Slot)、B个联合响应时隙(Bounding RESPONSE Slot,B_RESP Slot)。例如,A=15,B=10。在轮询时隙中,定位终端发送轮询消息给定位基站;在联合响应时隙中,定位基站发送联合响应消息给至少一个定位终端,这些定位终端可以是定位基站收到的轮询消息对应的定位终端,也可以是接收资源分配信息的定位终端。
定位终端根据测距帧标识(RangingFrameID)或者接入帧标识(AccessFrameID),计算出发送轮询消息所在的接入帧信息,包括接入帧标识(AccessFrameID)、接入帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinAccessFrame)、发送延迟时间(SendingDelayTime)。该接入帧为集中式接入资源。
具体的,定位帧周期长度(PositioningFramePeriod),接入帧周期长度(AccessFramePeriod),测距帧周期长度(RangingFramePeriod),测距帧和接入帧的帧总数(FrameNum),测距帧标识(RangingFrameID),接入帧标识(AccessFrameID),接入帧内,轮询时隙数A,联合响应时隙数B,是预设的或者标准规定的,即是定位终端和网络侧设备已知的。定位终端选取接下来的接入帧,并随机选取A个轮询时隙中的一个发送轮询消息;计算发送轮询消息的发送时延时间为收到时间同步信息(测距帧标识(RangingFrameID)或者接入帧标识(AccessFrameID))到发送轮询消息所在接入帧信息之间的等待时间。
例如,定位帧周期长度PositioningFramePeriod=10s,接入帧周期长度
AccessFramePeriod =12.5ms,和测距帧周期长度(RangingFramePeriod)相同,测距帧和接
入帧的帧总数;接入帧分散在定位帧中,
占比5%,测距帧标识(RangingFrameID)和接入帧标识(AccessFrameID)统一标定,测距帧标
识RangingFrameID={0,1,…18,20,21,…,38,40,41,…,58,60,61,…,78,80,81,…,798},
接入帧标识AccessFrameID={19,39,59,79,99,…,799}。接入帧内,轮询时隙数A=15,联合
响应时隙数N=10。
定位终端收到时间同步信息为测距帧标识RangingFrameID=8,定位终端选取接下来的第一个接入帧,并随机选取15个轮询时隙中的一个发送轮询消息,那么,接入帧标识AccessFrameID=19,接入帧内轮询时隙标识POLLSlotIDinAccessFrame=4。
可选的,所述定位终端在所述确定的帧内接收联合响应消息,并根据所述联合响应消息中的信息执行定位流程或者接入流程,包括:
所述定位终端在所述确定的测距帧内接收联合响应消息,包括:
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在所述确定的测距帧内发送最终消息进行定位;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认,则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔,则所述定位终端在所述分配的测距帧内发送轮询消息进行定位;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率,则所述定位终端在接下来的测距帧内发送轮询消息进行定位;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率、资源分配指示,则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息,则所述定位终端在所述分配的测距帧内发送轮询消息进行定位;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入;
或者,
所述定位终端在所述确定的接入帧内接收联合响应消息,包括:
若所述确定的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认,则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;或者,
若所述确定的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入,或者则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;
若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔,则所述定位终端在分配的测距帧内发送轮询消息进行定位;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
在具体实施中,定位终端在发送轮询消息的测距帧内接收联合响应消息,联合响应消息中的信息可以包含以下5种方式:
方式一:若包含自己的定位终端标识(TagID),说明发起测距成功,则定位终端在此测距帧内发送最终消息进行定位;
方式二:若包含自己的定位终端标识(TagID)和新接入确认(NewAccessACK),例如,NewAccessACK=1或者true,说明发起接入成功或者自己切换到某区域内是新接入的定位终端,则定位终端不发送最终消息,而是在接下来的接入帧内接收联合响应消息。
接下来的接入帧内接收联合响应消息中包含自己的定位终端标识和分配的资源,说明资源分配成功,分配的资源包括分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔中的一种或多种,则定位终端在分配的测距帧内发送轮询消息进行定位。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset);如果定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,即是网络侧已知的,那么联合响应消息中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。由于定位基站和定位服务器的交互延时包括以太网传输延时和定位服务器处理延时,一般情况下<100ms,因此,定位终端可以在接下来的第一个或第二个接入帧内接收资源分配的联合响应消息。
接下来的接入帧内接收联合响应消息中不包含自己的定位终端标识,说明资源分配失败,则定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
方式三:若不包含自己的定位终端标识(TagID),说明发起测距失败或者发起接入失败,则定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
式四:若包含自己的定位终端标识、调频指示(ChangeFrequencyIndication)和/或调整后的定位频率,例如,ChangeFrequencyIndication=2或者true,说明网络侧指示调频,则定位终端根据自己的定位终端标识(TagID)和调整后的定位频率计算接下来发送轮询消息的测距帧信息,并在接下来的测距帧内发送轮询消息进行定位。进一步的,由于调频针对定位帧内所有定位终端,所以定位终端可以在下一个定位帧的测距帧内发送轮询消息进行定位。
五:若包含自己的定位终端标识、调频指示(ChangeFrequencyIndication) 和/或调整后的定位频率、资源分配指示(ResourceAllocationIndication),例如,ChangeFrequencyIndication=2或者true,ResourceAllocationIndication=3或者true,说明网络侧指示调频并且指示资源分配,则定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息。
接下来的接入帧内接收联合响应消息中包含自己的定位终端标识和分配的测距帧信息,说明调频资源分配成功,则定位终端在分配的测距帧内发送轮询消息进行定位。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset)。
来的接入帧内接收联合响应消息中不包含自己的定位终端标识,说明调频资源分配失败,则定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
体实施中,定位终端在测距帧内接收的联合响应消息中包含的信息如下表所示。
其中,M表示强制的信息,O表示可选的信息。
域 | 属性 | 描述 |
Function code | M | 消息类型,表示联合响应消息 |
AnchorID | M | 定位基站标识 |
RangingFrameID | M | 测距帧标识 |
TagID | O | 定位终端标识 |
NewAccessACK | O | 新接入确认 |
ChangeFrequencyIndication | O | 调频指示 |
ChangedFrequency | O | 调整后的定位频率 |
ResourceAllocationIndication | O | 资源分配指示 |
在具体实施中,定位终端在发送轮询消息的接入帧内接收联合响应消息,联合响应消息中的信息可以包含以下3种方式:
方式一:若包含自己的定位终端标识(TagID)和新接入确认(NewAccessACK),例如,NewAccessACK=1或者true,说明发起接入成功,则定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息。
下来的接入帧内接收联合响应消息中包含自己的定位终端标识和分配的资源,说明资源分配成功,分配的资源包括分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔中的一种或多种,则定位终端在分配的测距帧内发送轮询消息进行定位。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset);如果定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,即是网络侧已知的,那么联合响应消息中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。由于定位基站和定位服务器的交互延时包括以太网传输延时和定位服务器处理延时,一般情况下<100ms,因此,定位终端可以在接下来的第一个或第二个接入帧内接收资源分配的联合响应消息。
若接下来的接入帧内接收联合响应消息中不包含自己的定位终端标识,说明资源分配失败,则定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
方式二:若不包含自己的定位终端标识(TagID),说明发起接入失败,则定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
方式三:若不包含自己的定位终端标识(TagID),说明发起接入后等待资源分配,则定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息。
若接下来的接入帧内接收联合响应消息中包含自己的定位终端标识和分配的资源,说明资源分配成功,分配的资源包括分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔中的一种或多种,则定位终端在分配的测距帧内发送轮询消息进行定位。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset);如果定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,即是网络侧已知的,那么联合响应消息中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。由于定位基站和定位服务器的交互延时包括以太网传输延时和定位服务器处理延时,一般情况下<100ms,因此,定位终端可以在接下来的第一个或第二个接入帧内接收资源分配的联合响应消息。
若接下来的接入帧内接收联合响应消息中不包含自己的定位终端标识,说明资源分配失败,则定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
在具体实施中,定位终端在接入帧内接收的联合响应消息中包含的信息如下表所
示。其中,M表示强制的信息,O表示可选的信息。
域 | 属性 | 描述 |
Function code | M | 消息类型,表示联合响应消息 |
AnchorID | M | 定位基站标识 |
AccessFrameID | M | 接入帧标识 |
TagID | O | 定位终端标识 |
NewAccessACK | O | 新接入确认 |
RangingFrameID | O | 分配的测距帧标识 |
POLLSlotIDinRangingFrame | O | 分配的测距帧内轮询时隙标识 |
POLLSlotID | O | 分配的轮询时隙标识 |
Offset | O | 定位终端标识的偏移量 |
T/F | O | 分配的定位间隔或者分配的定位频率 |
参见图3,本发明实施例提供的第二种时间同步定位方法流程示意图,如图3所示,包括以下步骤:
301:定位基站发送时间同步信息,所述时间同步信息是包含在联合响应消息中的帧标识;
302:所述定位基站在确定的帧内接收至少一个定位终端发送的轮询消息,所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;
303:所述定位基站在所述确定的帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息。
该实施方式中,上述定位基站是具有超宽带信号发送和/或接收能力的设备,可以是UWB基站,也可以是具有UWB信号发送和/或接收能力的网络侧设备,例如,宏站:如LTEeNB、5G NR gNB等,小站:如低功率节点(low power node,LPN)、微微基站 (pico)、家庭基站 (femto)、中继节点 (RN)等,接入点(AP,access point),传输接收点(TransmissionReception Point,TRP)等网络侧设备。需要说明的是,在本发明实施例中并不限定定位基站的具体类型。
上述定位基站采用以太网设备间精确时钟同步,同步精度可达10-5~10-4s,上述时间同步信息可以是包含在联合响应消息中的测距帧标识(RangingFrameID),也可以是包含在联合响应消息中的接入帧标识(AccessFrameID)。
在具体实施中,由于测距帧中包含M个轮询时隙,因此定位基站在确定的测距帧内可以接收一个或多个定位终端发送的轮询消息;由于接入帧中包含A个轮询时隙,因此定位基站在确定的接入帧内可以接收一个或多个定位终端发送的轮询消息。
在具体实施中,定位基站接收的轮询消息和发送的联合响应消息中包含的信息可以参见系统中定位终端的实施,重复之处不再赘述。
可选的,所述定位基站在所述确定的帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息,包括:
所述定位基站在所述确定的测距帧内发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述至少一个定位终端的定位终端标识。
在具体实施中,由于定位基站在确定的测距帧内可以接收一个或多个定位终端发送的轮询消息,说明定位终端发起测距成功,因此定位基站在确定的测距帧内可以向一个或多个定位终端发送联合响应消息,联合响应消息中包含一个或多个定位终端的定位终端标识。定位基站在确定的测距帧内接收一个或多个定位终端发送的最终消息。
可选的,所述定位基站在确定的帧内接收至少一个定位终端发送的轮询消息之前,还包括:
所述定位基站接收定位服务器发送的区域资源消息,所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表,或者所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。
在具体实施中,定位基站接收定位服务器发送的区域资源消息,区域资源消息中的信息可以包含以下2种方式:
方式一:包含自己所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表。
方式二:包含自己所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表,以及分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔中的一种或多种。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset);如果区域内已接入的定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,即是网络侧已知的,那么区域资源消息中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。
可选的,所述定位基站在所述确定的帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息,包括:
所述定位基站在所述确定的测距帧内发送联合响应消息,包括:
所述定位基站查询所述所在区域内已接入的定位终端标识列表,或者查询所述所在区域内已接入的定位终端标识列表以及资源分配信息;
若所述定位终端标识列表中包括所述定位终端的定位终端标识,或者所述定位终端已分配资源,则所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识;所述定位基站在所述确定的测距帧内接收所述定位终端发送的最终消息;或者,
若所述定位终端标识列表中不包括所述定位终端的定位终端标识,或者所述定位终端未分配资源,则所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认;所述定位基站向所述定位服务器发送接入请求消息,所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述确定的测距帧标识、所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;所述定位基站接收所述定位服务器发送的资源分配消息,所述资源分配消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;所述定位基站在接下来的接入帧内向所述定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;
或者,
所述定位基站在所述确定的接入帧内发送联合响应消息,包括:
所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认,或者则所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识;所述定位基站向所述定位服务器发送接入请求消息,所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述确定的接入帧标识、所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;所述定位基站接收所述定位服务器发送的资源分配消息,所述资源分配消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;所述定位基站在接下来的接入帧内向所述定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。
在具体实施中,定位基站在测距帧内发送联合响应消息,联合响应消息中的信息可以包含以下2种方式:
方式一:定位基站在测距帧内接收定位终端发送的轮询消息后,查询所在区域内已接入的定位终端标识列表,或者查询所在区域内已接入的定位终端标识列表以及资源分配信息,若定位终端标识列表中包括定位终端的定位终端标识,或者定位终端已分配资源,说明是区域内已接入的定位终端发起测距成功,则定位基站向定位终端发送的联合响应消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)。定位基站在确定的测距帧内接收定位终端发送的最终消息。
方式二:定位基站在测距帧内接收定位终端发送的轮询消息后,查询所在区域内已接入的定位终端标识列表,或者查询所在区域内已接入的定位终端标识列表以及资源分配信息,若定位终端标识列表中不包括定位终端的定位终端标识,或者定位终端未分配资源,说明是区域内未接入的定位终端发起接入成功或者是切换到区域内新接入的定位终端,则定位基站向定位终端发送的联合响应消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)和新接入确认(NewAccessACK),例如,NewAccessACK=1或者true。
定位基站向定位服务器发送接入请求消息,接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID),或者接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)以及以下信息中的一种或多种:定位终端发送轮询消息的测距帧标识(RangingFrameID)、定位终端的定位频率、定位终端的定位间隔、定位终端的测距序号、定位终端的电量、定位终端的报警信息、定位终端的传感器测量信息。定位基站发送的接入请求消息中包含的信息可以参见系统中定位终端的实施,重复之处不再赘述。
定位基站接收定位服务器发送的资源分配消息,资源分配消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识(AccessFrameID)、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset);如果区域内已接入的定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,即是网络侧已知的,那么资源分配消息中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。由于定位基站和定位服务器的交互延时包括以太网传输延时和定位服务器处理延时,一般情况下<100ms,因此,定位基站可以在接下来的第一个或第二个接入帧内发送资源分配的联合响应消息。
定位基站在接下来的接入帧内向定位终端发送联合响应消息,联合响应消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。定位基站发送的联合响应消息中包含的信息可以参见系统中定位终端的实施,重复之处不再赘述。
在具体实施中,定位基站在接入帧内发送联合响应消息,联合响应消息中的信息可以包含以下2种方式:
方式一:定位基站向定位终端发送的联合响应消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)和新接入确认(NewAccessACK),例如,NewAccessACK=1或者true。
方式二:定位基站向定位终端发送的联合响应消息中不包含定位终端的定位终端标识。
定位基站向定位服务器发送接入请求消息,接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID),或者接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)以及以下信息中的一种或多种:定位终端发送轮询消息的接入帧标识(AccessFrameID)、定位终端的定位频率、定位终端的定位间隔、定位终端的测距序号、定位终端的电量、定位终端的报警信息、定位终端的传感器测量信息。定位基站发送的接入请求消息中包含的信息可以参见系统中定位终端的实施,重复之处不再赘述。
定位基站接收定位服务器发送的资源分配消息,资源分配消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识(AccessFrameID)、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset);如果区域内已接入的定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,即是网络侧已知的,那么区域资源消息中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。由于定位基站和定位服务器的交互延时包括以太网传输延时和定位服务器处理延时,一般情况下<100ms,因此,定位基站可以在接下来的第一个或第二个接入帧内发送资源分配的联合响应消息。
定位基站在接下来的接入帧内向定位终端发送联合响应消息,联合响应消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。定位基站发送的联合响应消息中包含的信息可以参见系统中定位终端的实施,重复之处不再赘述。
可选的,所述方法还包括:
所述定位基站接收所述定位服务器发送的调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率;所述定位基站在所述确定的测距帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率;或者,
所述定位基站接收所述定位服务器发送的调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率;所述定位基站在所述确定的测距帧内向所述定位基站所在区域内已接入的定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率;或者,
所述定位基站接收所述定位服务器发送的调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率、所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息;所述定位基站在所述确定的测距帧内向所述定位基站所在区域内已接入的定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率、资源分配指示;所述定位基站在接下来的接入帧内向所述定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息。
在具体实施中,定位基站接收定位服务器发送的调频指示消息,调频指示消息中的信息可以包含以下3种方式:
方式一:包含调频指示(ChangeFrequencyIndication)和/或调整后的定位频率。定位基站在确定的测距帧内向一个或多个定位终端发送联合响应消息,联合响应消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)、调频指示(ChangeFrequencyIndication)和/或调整后的定位频率,例如,ChangeFrequencyIndication=2或者true,说明网络侧指示调频。
方式二:包含调频指示(ChangeFrequencyIndication)和/或调整后的定位频率。定位基站在确定的测距帧内向所在区域内已接入的定位终端发送联合响应消息,联合响应消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)、调频指示(ChangeFrequencyIndication)和/或调整后的定位频率,例如,ChangeFrequencyIndication=2或者true,说明网络侧指示调频。
方式三:包含调频指示(ChangeFrequencyIndication)和/或调整后的定位频率、定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息,例如,ChangeFrequencyIndication=2或者true,说明网络侧指示调频。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset)。由于定位基站和定位服务器的交互延时包括以太网传输延时和定位服务器处理延时,一般情况下<100ms,因此,定位基站可以在接下来的第一个或第二个接入帧内发送资源分配的联合响应消息。
定位基站在确定的测距帧内向所在区域内已接入的定位终端发送联合响应消息,联合响应消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)、调频指示(ChangeFrequencyIndication)和/或调整后的定位频率、资源分配指示(ResourceAllocationIndication),例如,ChangeFrequencyIndication=2或者true,ResourceAllocationIndication=3或者true,说明网络侧指示调频并且指示资源分配。
定位基站在接下来的接入帧内向定位终端发送联合响应消息,联合响应消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)和分配的测距帧信息。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset)。
参见图4,本发明实施例提供的第三种时间同步定位方法流程示意图,如图4所示,包括以下步骤:
401:定位服务器向区域内至少一个定位基站发送区域资源消息,所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表,或者所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;
402:所述定位服务器接收所述区域内至少一个定位基站发送的接入请求消息,所述接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识,或者所述接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述定位终端发送轮询消息所在确定的帧的帧标识、所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;
403:所述定位服务器根据所述区域的资源分配情况为所述定位终端分配资源,所述分配的资源包括以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;
404:所述定位服务器建立或维护资源分配映射表、定位终端信息表、定位基站信息表中的一种或多种;
405:所述定位服务器向所述区域内至少一个定位基站发送资源分配消息,所述资源分配消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。
该实施方式中,上述定位服务器是集中控制处理节点,可以管理和控制多个定位基站和定位终端,可以计算定位终端的位置信息。例如,独立的局域网节点:定位引擎(Positioning Engine),或者独立的接入网节点:本地网关(Local Gateway)或本地控制器(Local Controller),或者核心网节点或者OAM(Operation Administration andMaintenance,操作、管理和维护)节点。
上述区域可以是工厂、园区、监管所(例如,监狱、看守所、戒毒所等)、仓库、营区、养老院、学校、社区、医院、地下空间(例如,隧道、矿井等)等整个区域,也可以是楼层、食堂、操场、空地、房间、走廊等小型区域。
在具体实施中,定位服务器向区域内一个或多个定位基站发送区域资源消息,区域资源消息中的信息可以包含以下2种方式:
方式一:包含定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表。
方式二:包含定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表,以及分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔中的一种或多种。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset);如果区域内已接入的定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,即是网络侧已知的,那么区域资源消息中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。
在具体实施中,定位服务器接收区域内一个或多个定位基站发送的接入请求消息,接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID),或者接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)以及以下信息中的一种或多种:定位终端发送轮询消息的测距帧标识(RangingFrameID)或者接入帧标识(AccessFrameID)、定位终端的定位频率、定位终端的定位间隔、定位终端的测距序号、定位终端的电量、定位终端的报警信息、定位终端的传感器测量信息。定位服务器接收的接入请求消息中包含的信息可以参见系统中定位终端的实施,重复之处不再赘述。
在具体实施中,定位服务器根据区域的资源分配情况为定位终端分配资源,分配的资源包括以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。具体的,资源分配情况可以是定位频率、定位占比、区域容量等,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset);如果区域内已接入的定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,即是网络侧已知的,那么分配的资源中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。
在具体实施中,定位服务器建立和维护资源分配映射表、定位终端信息表、定位基站信息表。具体的,资源分配映射表包括区域标识(AreaID)、定位频率、定位占比、区域容量、已接入定位终端的定位终端标识(TagID)、分配的测距帧标识(RangingFrameID)、分配的测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame)、分配的轮询时隙标识(POLLSlotID)、定位终端标识偏移量(Offset)中的一种或多种。定位终端信息表包括已接入定位终端的定位终端标识(TagID)、定位频率、定位间隔、测距序号、电量、报警信息、传感器测量信息、分配的测距帧标识(RangingFrameID)、分配的测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame)、分配的测距帧标识(RangingFrameID)、定位终端标识偏移量(Offset)、接入请求帧标识(AccessResquestFrameID)、资源分配帧标识(ResourceAllocationFrameID)、区域标识(AreaID)中的一种或多种,接入请求帧标识可以是定位终端发送轮询消息的测距帧标识(RangingFrameID)或者接入帧标识(AccessFrameID),资源分配帧标识可以是接下来的接入帧标识(AccessFrameID)。定位基站信息表包括定位基站的定位基站标识(AnchorID)、区域标识(AreaID)、联合响应时隙、坐标信息、IP地址、状态(在线或者离线)中的一种或多种。
在具体实施中,定位服务器向区域内一个或多个定位基站发送资源分配消息,资源分配消息中包含定位终端的定位终端标识(TagID)以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识(AccessFrameID)、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset);如果区域内已接入的定位终端的定位频率或者定位间隔是预设的,即是网络侧已知的,那么资源分配消息中可以不包含定位终端的定位频率或者定位间隔。由于定位基站和定位服务器的交互延时包括以太网传输延时和定位服务器处理延时,一般情况下<100ms,因此,接下来的接入帧可以是接下来的第一个或第二个接入帧。
进一步的,如果接收定位终端发送的轮询消息的定位基站有多个,即发送接入请求消息的定位基站有多个,那么定位服务器为该定位终端做一次资源分配,接收资源分配消息的定位基站可以是一个或多个。定位服务器可以根据定位基站下新接入定位终端的数量来确定接收资源分配消息的定位基站标识(AnchorID),具体的,可以选择定位基站下新接入定位终端数量较少的定位基站发送资源分配消息。
可选的,所述方法还包括:
所述定位服务器向所述区域内至少一个定位基站发送调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率,或者所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率、所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息。
在具体实施中,定位服务器向区域内一个或多个定位基站发送调频指示消息,调频指示消息中的信息可以包含以下2种方式:
方式一:包含调频指示(ChangeFrequencyIndication)和/或调整后的定位频率,例如,ChangeFrequencyIndication=2或者true,说明网络侧指示调频。
方式二:包含调频指示(ChangeFrequencyIndication)和/或调整后的定位频率、定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息,例如,ChangeFrequencyIndication=2或者true,说明网络侧指示调频并且资源分配。具体的,分配的测距帧信息可以是分配的测距帧标识(RangingFrameID)和测距帧内轮询时隙标识(POLLSlotIDinRangingFrame),也可以是轮询时隙标识(POLLSlotID),也可以是定位终端标识的偏移量(Offset)。由于定位基站和定位服务器的交互延时包括以太网传输延时和定位服务器处理延时,一般情况下<100ms,因此,接下来的接入帧可以是接下来的第一个或第二个接入帧。
参见图5,本发明实施例提供的静态定位情况下时间同步定位方法流程示意图,如图5所示,包括以下步骤:
501:定位基站发送联合响应消息,其中包含时间同步信息;
502:定位终端开机或重启后监听时间同步信息,完成帧同步;
503:定位终端根据时间同步信息、自己的定位终端标识和定位频率,计算出发送轮询消息所在的测距帧信息;
504:定位终端在确定的测距帧内发送轮询消息;
505:定位终端在确定的测距帧内接收联合响应消息,其中包含自己的定位终端标识;
506:定位终端在确定的测距帧内发送最终消息。
在具体实施中,当定位终端总数不超过系统容量时,可以采用静态定位方法,可以包括以下2种方式。
方式一:同一网络,单一定位频率。
定位终端发送轮询消息的测距帧信息可以参见系统中定位终端的实施,重复之处不再赘述。
方式二:同一网络,混合定位频率。
例如,定位帧周期长度PositioningFramePeriod=10s,测距帧周期长度
RangingFramePeriod =12.5ms,测距帧总数
0,测距帧标识RangingFrameID:0~799。测距帧内,轮询时隙数M=10,联合响应时隙数N=10。
系统中有人员和车辆,人员定位频率F1=2Hz,定位占比R1=50%;车辆定位频率F2=10Hz,定位占比R2=50%。
系统容量:人员。可以选取200个定位
终端标识TagID1分段连续的定位终端,TagID1:40~79,120~159,200~239,280~319,360~
399;车辆。可以选取40个定位终端标识
TagID2连续的定位终端,TagID2:0~39。
人员定位终端TagID1=40时,RangingFrameID1 = {4,44,…,764},POLLSlotIDinRangingFrame1=0。
人员定位终端TagID1=360时,RangingFrameID1 = {36,76,…,796},POLLSlotIDinRangingFrame1=0。
人员定位终端TagID1=399时,RangingFrameID1 = {39,79,…,799},POLLSlotIDinRangingFrame1=9。
车辆定位终端TagID2=1时,RangingFrameID2 = {0,8,…,792},POLLSlotIDinRangingFrame2=1。
车辆定位终端TagID2=39时,RangingFrameID2 = {3,11,…,795},POLLSlotIDinRangingFrame2=9。
参见图6,本发明实施例提供的新接入情况下时间同步定位方法流程示意图,如图6所示,包括以下步骤:
601:定位服务器向区域内在线的定位基站发送区域资源消息;
602:定位基站发送联合响应消息,其中包含时间同步信息;
603:定位终端开机或重启后监听时间同步信息,完成帧同步;
604:定位终端根据时间同步信息,计算出发送轮询消息所在的接入帧信息;
605:定位终端在确定的接入帧内发送轮询消息;
606:定位基站在确定的接入帧内发送联合响应消息,其中包含定位终端的定位终端标识和新接入确认;
607:定位基站向定位服务器发送接入请求消息;
608:定位服务器根据区域的资源分配情况为定位终端分配资源;
609:定位服务器建立或维护资源分配映射表、定位终端信息表、定位基站信息表;
610:定位服务器向定位基站发送资源分配消息;
611:定位基站在接下来的接入帧内发送联合响应消息,其中包含定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息;
612:定位终端在分配的测距帧内进行定位。
在具体实施中,当定位终端总数超过系统容量时,可以采用动态分配方法。为了提升系统容量,M个轮询时隙、N个联合响应时隙在不同区域内是复用的。定位终端需要执行接入流程,通过网络侧分配资源后才能进行定位。进一步的,新接入情况下时间同步定位方法流程中可以不包含步骤606,那么定位终端在确定的接入帧内发送轮询消息后,等待定位基站在接下来的接入帧内发送联合响应消息,其中包含定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息。若收到,说明发起接入成功和资源分配成功,则定位终端在分配的测距帧内进行定位;若没有收到,说明发起接入失败,则定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
参见图7,本发明实施例提供的区域切换情况下时间同步定位方法流程示意图,如图7所示,包括以下步骤:
701:定位服务器向区域内在线的定位基站发送区域资源消息;
702:区域A定位基站发送联合响应消息,其中包含时间同步信息;
703:定位终端在区域A中开机后监听时间同步信息,完成帧同步,并执行接入流程获得分配的测距帧信息;
704:定位终端移动到区域B,唤醒后在分配的测距帧内发送轮询消息;
705:区域B定位基站查询区域B内已接入的定位终端标识列表以及资源分配信息,发现定位终端未分配资源;
706:区域B定位基站在分配的测距帧内发送联合响应消息,其中包含定位终端的定位终端标识和新接入确认;
707:区域B定位基站向定位服务器发送接入请求消息;
708:定位服务器根据区域B的资源分配情况为定位终端分配资源;
709:定位服务器建立或维护资源分配映射表、定位终端信息表;
710:定位服务器向区域B定位基站发送资源分配消息;
711:区域B定位基站在接下来的接入帧内发送联合响应消息,其中包含定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息;
712:定位终端在分配的测距帧内进行定位。
在具体实施中,当定位终端总数超过系统容量时,可以采用动态分配方法。为了提升系统容量,M个轮询时隙、N个联合响应时隙在不同区域内是复用的。定位终端在区域A内执行接入流程获得分配的资源,当定位终端移动到区域B,在分配的资源上进行定位时,区域B定位基站发现该定位终端是切换到区域B内新接入的定位终端,通过接入流程为定位终端在区域B内分配资源。定位终端在移动过程中无感知,通过网络侧发现定位终端区域切换,有效保证了定位终端的切换性能和定位的连续性。
参见图8,本发明实施例提供的静态调频情况下时间同步定位方法流程示意图,如图8所示,包括以下步骤:
801:定位基站发送联合响应消息,其中包含时间同步信息;
802:定位终端开机或重启后监听时间同步信息,完成帧同步;
803:定位终端根据时间同步信息、自己的定位终端标识和定位频率,计算出发送轮询消息所在的测距帧信息;
804:定位服务器向定位基站发送调频指示消息,其中包含调整后的定位频率;
805:定位终端在确定的测距帧内发送轮询消息;
806:定位基站在确定的测距帧内发送联合响应消息,其中包含定位终端的定位终端标识和调整后的定位频率;
807:定位终端根据时间同步信息、自己的定位终端标识和调整后的定位频率,计算出发送轮询消息所在的测距帧信息;
808:定位终端在下一个定位帧的测距帧内进行定位。
在具体实施中,当定位终端总数不超过系统容量时,可以采用静态定位方法,定位服务器指示定位帧内所有定位终端整体调频。
参见图9,本发明实施例提供的区域调频情况下时间同步定位方法流程示意图,如图9所示,包括以下步骤:
901:定位服务器向区域内在线的定位基站发送区域资源消息;
902:定位基站发送联合响应消息,其中包含时间同步信息;
903:定位终端开机后监听时间同步信息,完成帧同步,并执行接入流程获得分配的测距帧信息;
904:定位服务器根据区域的负载情况确定统一调频;
905:定位服务器向定位基站发送调频指示消息,其中包含调整后的定位频率、区域内已接入的定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息;
906:定位终端在分配的测距帧内发送轮询消息;
907:定位基站在分配的测距帧内发送联合响应消息,其中包含定位终端的定位终端标识、调整后的定位频率和资源分配指示;
908:定位基站在接下来的接入帧内发送联合响应消息,其中包含定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息;
909:定位终端在下一个定位帧分配的测距帧内进行定位。
在具体实施中,当定位终端总数超过系统容量时,可以采用动态分配方法。定位服务器监测区域的负载情况,包含以下2种方式:
方式一:如果当前定位频率的定位占比大于高负载门限和/或已接入的定位终端总数大于区域容量门限,那么定位服务器确定统一调频,并向区域内的定位基站发送调频指示消息,其中包含调整后的定位频率。进一步的,调整后的定位频率小于当前定位频率,区域容量得到提高,统一调频可以在下一个定位帧内执行。
方式二:如果当前定位频率的定位占比小于低负载门限和/或已接入的定位终端总数小于区域容量门限,那么定位服务器确定统一调频,并向区域内的定位基站发送调频指示消息,其中包含调整后的定位频率。进一步的,调整后的定位频率大于当前定位频率,定位效果得到提高,统一调频可以在下一个定位帧内执行。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种时间同步定位方法,其特征在于,包括:
定位终端接收定位基站发送的时间同步信息,所述时间同步信息是包含在联合响应消息中的帧标识;
所述定位终端根据所述时间同步信息在确定的帧内发送轮询消息,所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;
所述定位终端在所述确定的帧内接收联合响应消息,并根据所述联合响应消息中的信息执行定位流程或者接入流程。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述定位终端根据所述时间同步信息在确定的帧内发送轮询消息,包括:
所述定位终端根据时间同步信息、所述定位终端的定位终端标识、所述定位终端的定位频率,确定发送所述轮询消息所在的测距帧,所述确定的测距帧信息包括测距帧标识、测距帧内轮询时隙标识、发送延迟时间;或者,
所述定位终端根据时间同步信息,确定发送所述轮询消息所在的接入帧,所述确定的接入帧信息包括接入帧标识、接入帧内轮询时隙标识、发送延迟时间。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述定位终端在所述确定的帧内接收联合响应消息,并根据所述联合响应消息中的信息执行定位流程或者接入流程,包括:
所述定位终端在所述确定的测距帧内接收联合响应消息,包括:
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在所述确定的测距帧内发送最终消息进行定位;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认,则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔,则所述定位终端在所述分配的测距帧内发送轮询消息进行定位;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率,则所述定位终端在接下来的测距帧内发送轮询消息进行定位;或者,
若所述确定的测距帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率、资源分配指示,则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息,则所述定位终端在所述分配的测距帧内发送轮询消息进行定位;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入;
或者,
所述定位终端在所述确定的接入帧内接收联合响应消息,包括:
若所述确定的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认,则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;或者,
若所述确定的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入,或者则所述定位终端在接下来的接入帧内接收联合响应消息;
若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔,则所述定位终端在分配的测距帧内发送轮询消息进行定位;若所述接下来的接入帧内的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识,则所述定位终端在后续的接入帧内发送轮询消息进行接入。
4.一种时间同步定位方法,其特征在于,包括:
定位基站发送时间同步信息,所述时间同步信息是包含在联合响应消息中的帧标识;
所述定位基站在确定的帧内接收至少一个定位终端发送的轮询消息,所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述轮询消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;
所述定位基站在所述确定的帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述定位基站在所述确定的帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息,包括:
所述定位基站在所述确定的测距帧内发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述至少一个定位终端的定位终端标识。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述定位基站在确定的帧内接收至少一个定位终端发送的轮询消息之前,还包括:
所述定位基站接收定位服务器发送的区域资源消息,所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表,或者所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述定位基站在所述确定的帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息,包括:
所述定位基站在所述确定的测距帧内发送联合响应消息,包括:
所述定位基站查询所述所在区域内已接入的定位终端标识列表,或者查询所述所在区域内已接入的定位终端标识列表以及资源分配信息;
若所述定位终端标识列表中包括所述定位终端的定位终端标识,或者所述定位终端已分配资源,则所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识;所述定位基站在所述确定的测距帧内接收定位终端发送的最终消息;或者,
若所述定位终端标识列表中不包括所述定位终端的定位终端标识,或者所述定位终端未分配资源,则所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认;所述定位基站向所述定位服务器发送接入请求消息,所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述确定的测距帧标识、所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;所述定位基站接收所述定位服务器发送的资源分配消息,所述资源分配消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;所述定位基站在接下来的接入帧内向所述定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;
或者,
所述定位基站在所述确定的接入帧内发送联合响应消息,包括:
所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和新接入确认,或者则所述定位基站向所述定位终端发送的联合响应消息中不包含所述定位终端的定位终端标识;所述定位基站向所述定位服务器发送接入请求消息,所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识,或者所述接入请求消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述确定的接入帧标识、所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;所述定位基站接收所述定位服务器发送的资源分配消息,所述资源分配消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;所述定位基站在接下来的接入帧内向所述定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。
8.如权利要求4或6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述定位基站接收所述定位服务器发送的调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率;所述定位基站在所述确定的测距帧内向所述至少一个定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率;或者,
所述定位基站接收所述定位服务器发送的调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率;所述定位基站在所述确定的测距帧内向所述定位基站所在区域内已接入的定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率;或者,
所述定位基站接收所述定位服务器发送的调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率、所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息;所述定位基站在所述确定的测距帧内向所述定位基站所在区域内已接入的定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识、调频指示和/或调整后的定位频率、资源分配指示;所述定位基站在接下来的接入帧内向所述定位终端发送联合响应消息,所述联合响应消息中包含所述定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息。
9.一种时间同步定位方法,其特征在于,包括:
定位服务器向区域内至少一个定位基站发送区域资源消息,所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表,或者所述区域资源消息中包含所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识列表以及以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;
所述定位服务器接收所述区域内至少一个定位基站发送的接入请求消息,所述接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识,或者所述接入请求消息中包含定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:所述定位终端发送轮询消息所在确定的帧的帧标识、所述定位终端的定位频率、所述定位终端的定位间隔、所述定位终端的测距序号、所述定位终端的电量、所述定位终端的报警信息、所述定位终端的传感器测量信息;
所述定位服务器根据所述区域的资源分配情况为所述定位终端分配资源,所述分配的资源包括以下信息中的一种或多种:分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔;
所述定位服务器建立或维护资源分配映射表、定位终端信息表、定位基站信息表中的一种或多种;
所述定位服务器向所述区域内至少一个定位基站发送资源分配消息,所述资源分配消息中包含所述定位终端的定位终端标识以及以下信息中的一种或多种:接下来的接入帧标识、分配的测距帧信息、分配的定位频率、分配的定位间隔。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述定位服务器向所述区域内至少一个定位基站发送调频指示消息,所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率,或者所述调频指示消息中包含调频指示和/或调整后的定位频率、所述定位基站所在区域内已接入的定位终端的定位终端标识和分配的测距帧信息。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1522077A (zh) * | 2003-02-09 | 2004-08-18 | 深圳市中兴通讯股份有限公司 | 无线通信系统中实现同步与测距的方法及其实施装置 |
US20070253400A1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-01 | Honeywell International Inc. | Sub-frame synchronized ranging |
US20080014960A1 (en) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Joey Chou | Wireless access network base station and method for determining location information for a mobile station using uplink time-difference of arrival |
EP2244098A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-27 | Universität Duisburg-Essen | A master transceiver apparatus and a slave transceiver apparatus for determining a range information |
CN108667485A (zh) * | 2017-03-27 | 2018-10-16 | 大陆汽车有限公司 | 用于确定锚点和标签之间的距离的设备 |
CN109683130A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-04-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 定位方法、装置、存储介质及处理器 |
CN110234063A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-09-13 | 南京工程学院 | 基于uwb的室内定位方法 |
-
2020
- 2020-05-09 CN CN202010388956.9A patent/CN113630862B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1522077A (zh) * | 2003-02-09 | 2004-08-18 | 深圳市中兴通讯股份有限公司 | 无线通信系统中实现同步与测距的方法及其实施装置 |
US20070253400A1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-01 | Honeywell International Inc. | Sub-frame synchronized ranging |
US20080014960A1 (en) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Joey Chou | Wireless access network base station and method for determining location information for a mobile station using uplink time-difference of arrival |
EP2244098A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-27 | Universität Duisburg-Essen | A master transceiver apparatus and a slave transceiver apparatus for determining a range information |
CN108667485A (zh) * | 2017-03-27 | 2018-10-16 | 大陆汽车有限公司 | 用于确定锚点和标签之间的距离的设备 |
CN110234063A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-09-13 | 南京工程学院 | 基于uwb的室内定位方法 |
CN109683130A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-04-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 定位方法、装置、存储介质及处理器 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
安宝强: "UWB定位系统中信号同步问题的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
李娟;崔学荣;吴春雷;: "超宽带无线传感网中多节点协同定位协议的研究", 微型电脑应用, no. 08 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN113630862B (zh) | 2023-12-22 |
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