CN113703005A - 卫星网络中定位的方法和通信装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种应用于卫星网络中的定位方法，终端设备通过测量至少两个卫星在各自规划的频点和极化方向上发送的广播信号块，获得广播信号块的测量值，以将广播信号块作为用于定位的定位参考信号，从而卫星网络不再需要广播专门的定位参考信号。终端设备基于至少两个卫星的广播信号块的测量值即可实现自身的被动定位，能够节省带宽资源的开销。

Description

卫星网络中定位的方法和通信装置
技术领域
本申请涉及卫星网络，更具体地，涉及一种卫星网络中定位的方法和通信装置。
背景技术
新空口(new radio,NR)技术对地面蜂窝网络的定位提出了更高的要求，例如，对80％的室内用户设备(user equipment,UE)来说，水平和垂直定位误差需要小于3m，端到端时延小于1s，而对于自动驾驶类的业务，需要达到亚米级(例如，10cm)的高定位精度。蜂窝网络的典型定位技术为基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)的定位技术。TDOA技术通过测量多个基站的定位参考信号(positioning reference signal,PRS)的到达时间差，可以达到较高的定位精度。
但是，TDOA技术属于一种独立定位技术，需要依赖于基站发送专门为定位设计的PRS。PRS需要在低干扰子帧中发送，带宽资源开销大。
发明内容
本申请提供一种卫星网络中定位的方法，网络侧无需发送PRS，终端设备即可进行多卫星、多频率和多极化方向的测量，实现自身的定位，能够节省带宽资源的开销。
第一方面，提供了一种卫星网络中定位的方法，由终端设备执行，该方法包括：接收第一卫星的第一广播信号块；获取所述第一广播信号块的测量值；获取来自于第一卫星的定位辅助信息，所述定位辅助信息用于指示第二卫星的信息，第二卫星的信息包括第二卫星的频点和极化方向，其中，第一卫星和第二卫星的频点和/或极化方向不同；根据所述定位辅助信息，接收第二卫星的第二广播信号块；获取所述第二广播信号块的测量值；根据所述第一广播信号块的测量值和所述第二广播信号块的测量值，获取终端设备的位置信息。
在本申请的技术方案中，考虑到卫星网络采用多色复用机制，每个卫星在各自规划的频点和极化方向上发送广播信号块，因此，由终端设备测量至少两个卫星的广播信号块，将广播信号块作为用于定位的PRS，从而卫星网络不再需要广播专门的PRS。终端设备通过接收卫星网络的广播信号块，并基于广播信号块的测量值即可实现自身定位，与卫星网络发送专门的PRS的方案相比，本申请的技术方案可以实现终端设备的被动定位，节省带宽资源的开销。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述获取来自于第一卫星的定位辅助信息，包括：根据第一卫星的所述第一广播信号块，获取第一卫星的系统消息，所述系统消息携带所述定位辅助信息。
可选地，系统消息可以为SIB消息或MIB消息，不作限定。
可选地，本申请实施例中的广播信号块包括但不限于NR中的同步信号块SSB。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，终端设备在接入网络之前，所述接收第一卫星的第一广播信号块，包括：在同步信号频率栅格的各个频点以及极化方向上检测广播信号块，并在检测出的第一频点的第一极化方向上接收第一卫星的所述第一广播信号块。
终端设备在接入网络之前，可以通过检测广播信号块的频率栅格，接收卫星网络侧发送的广播信号块。具体地，终端设备检测广播信号块的频率栅格，在检测出的第一频点的第一极化方向接收来自于第一卫星的广播信号块。结合第一方面的方法，终端设备从第一卫星进一步获取定位辅助信息，获得至少一个第二卫星的信息，从而获得至少一个第二卫星的频点和极化方向。终端设备在至少一个第二卫星的频点和极化方向上接收所述至少一个第二卫星的广播信号块，(即，第二广播信号块)，获得第二广播信号块的测量值。根据第一广播信号块的测量值和至少一个第二卫星的第二广播信号块的测量值，终端设备可以完成自身的定位。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：根据终端设备的位置信息，选择目标卫星进行随机接入。
通信、导航一体化(integrated communication and navigation,ICaN)是下一代通信网络(包括卫星网络和地面网络)的潜在发展方向，ICaN可以能够实现通信和导航的优势互补。终端设备通过被动定位获得自身的位置信息，可以极大简化动态网络(尤其是卫星网络)的位置管理功能。另外，通过广播定位辅助消息，ICaN可以降低首次入网的终端设备开机搜索卫星的复杂度。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，终端设备在处于空闲态或连接态的情况下，接收第一卫星的第一广播信号块，包括：在终端设备的服务卫星的频点和极化方向上接收所述第一广播信号块，第一卫星为终端设备的服务卫星；所述获取来自于第一卫星的定位辅助信息，包括：接收来自于服务卫星的第一消息，第一消息携带所述定位辅助信息，第一消息为RRC消息、MAC-CE消息或SIB消息中的一种。
终端设备处于空闲态(idle)或连接态(connected)的情况下，通过在服务卫星的频点和极化方向上接收服务卫星的SSB，可以获得服务卫星的广播信号块的测量值。此外，终端设备从服务卫星获取定位辅助信息，定位辅助信息携带有至少一个第二卫星的信息，其中，所述至少一个第二卫星通常可以为服务卫星的邻居卫星。根据所述至少一个第二卫星的信息，终端设备获知所述至少一个第二卫星的频点和极化方向，从而在所述至少一个第二卫星的频点和极化方向接收所述至少一个第二卫星的广播信号块(即，第二广播信号块)，可以获得第二广播信号块的测量值。根据第一广播信号块的测量值和至少一个第二卫星的第二广播信号块的测量值，终端设备可以完成自身的定位。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：根据终端设备的位置信息，选择目标卫星进行小区重选或小区切换。
终端设备通过被动定位得到自身的位置信息，可以极大简化动态网络(尤其是卫星网络)的小区重选、切换和位置管理等功能，减少大量的控制信令开销。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法包括：从第一卫星的系统消息中获取第一卫星的星历信息；所述根据所述第一广播信号块的测量值和所述第二广播信号块的测量值，获取终端设备的位置信息，包括：根据所述第一广播信号块的测量值、至少一个第二卫星的所述第二广播信号块的测量值、第一卫星的星历信息以及所述至少一个第二卫星的星历信息，获取终端设备的位置信息。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述定位等级信息包括至少两个定位等级，所述至少两个定位等级分别对应不同的定位精度，其中，不同定位等级的卫星集不同，定位等级越高的卫星集中包含的卫星的数量越多；以及，所述根据所述定位辅助信息，接收第二卫星的第二广播信号块，包括：根据所需求的定位精度，选择所述所需求的定位精度对应的定位等级的卫星集，所述卫星集中包含至少一个第二卫星；接收所述卫星集中包含的第二卫星的第二广播信号块。
本方案支持多定位精度的需求。具体地，终端设备从卫星网络获得定位辅助信息，其中包括多个定位精度的配置。终端设备根据所需的定位精度，选择相应定位精度的配置，并基于选择的配置进行多卫星的广播信号块的测量，从而达到所需的定位精度。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述根据终端设备的位置信息，选择目标卫星，包括：根据终端设备的位置信息以及通信质量的需求，选择目标卫星；
其中，终端设备的位置信息是基于所需的定位精度进行定位获得的，表示所述定位精度的参量包括几何精度因子GDOP，表示所述通信质量的参量包括参考信号接收功率RSRP和/或参考信号接收质量RSRQ。
终端设备在选择目标卫星进行首次入网的随机接入，或者执行小区重选或小区切换时，除了考虑定位精度，还考虑通信质量，从而同时满足定位精度和通信质量两方面的需求，保障不同业务对于定位和通信的不同需求的适配。
第二方面，提供了一种卫星网络中定位的方法，该方法包括：第一卫星发送广播信号块；第一卫星发送定位辅助信息，所述定位辅助信息用于指示第二卫星的信息，第二卫星的信息包括第二卫星的频点和极化方向，第一卫星和第二卫星的频点和/或极化方向不同，其中，所述广播信号块以及所述定位辅助信息用于终端设备进行定位。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，第一卫星发送定位辅助信息，包括：第一卫星发送系统消息，所述系统消息携带所述定位辅助信息；或者，第一卫星发送第一消息，第一消息携带所述定位辅助信息，第一消息为RRC消息、MAC-CE消息或SIB消息。
第二方面的方法的有益技术效果可以参见第一方面相应技术方案的说明，不再赘述。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述广播信号块的测量值包括所述广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中一项或多项。
在第一方面、第二方面或其任意实现方式的方法中，所述系统消息为SIB消息或MIB消息。
在第一方面、第二方面或其任意实现方式的方法中，所述定位辅助信息包括定位等级信息和卫星集信息，其中，所述定位等级信息包括定位精度、定位时延和定位复杂度中的一项或多项，所述卫星集信息用于指示至少一个第二卫星组成的卫星集，所述卫星集信息包括第二卫星的如下信息的一项或多项：第二卫星的激活时间段、第二卫星的标识、第二卫星的位置、第二卫星的星历信息、第二卫星的广播信号块的测量间隙、第二卫星的频点和极化方向。
在第一方面、第二方面或其任意实现方式的方法中，第一广播信号块的测量值为第一广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中的一项或多项，以及，第二广播信号块的测量值为第二广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中的一项或多项。
第三方面，提供一种通信装置，所述通信装置具有实现第一方面或其任意可能的实现方式中的方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
第四方面，本申请提供一种通信装置，所述通信装置具有实现第二方面或其任意可能的实现方式中的方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
第五方面，本申请提供一种终端设备，包括处理器、存储器和收发器。其中，存储器用于存储计算机程序，处理器用于调用并运行存储器中存储的计算机程序，并控制收发器收发信号，以使终端设备执行如第一方面或其任意可能的实现方式中的方法。
第六方面，本申请提供一种网络设备，包括处理器、存储器和收发器。其中，存储器用于存储计算机程序，处理器用于调用并运行存储器中存储的计算机程序，并控制收发器收发信号，以使网络设备执行如第一方面或其任意可能的实现方式中的方法。
第七方面，本申请提供一种通信装置，包括处理器和通信接口，所述通信接口用于接收信号并将接收到的信号传输至所述处理器，所述处理器处理所述信号，以使得如第一方面或其任意可能的实现方式中的方法被执行。
第八方面，本申请提供一种通信装置，包括处理器和通信接口，所述通信接口用于接收信号并将接收到的信号传输至所述处理器，所述处理器处理所述信号，以使得如第二方面或其任意可能的实现方式中的方法被执行。
可选地，上述通信接口可以为接口电路，处理器可以为处理电路。
第九方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得如第一方面或其任意可能的实现方式中的方法被执行。
第十方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得如第二方面或其任意可能的实现方式中的方法被执行。
第十一方面，本申请提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得如第一方面或其任意可能的实现方式中的方法被执行。
第十二方面，本申请提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得如第二方面或其任意可能的实现方式中的方法被执行。
第十三方面，本申请提供一种无线通信系统，包括如第五方面所述的终端设备以及如第六方面所述的网络设备。
附图说明
图1为适用于本申请实施例的卫星通信系统的示例。
图2为本申请提供的卫星网络中定位的方法的示意性流程图。
图3为第一卫星和第二卫星复用频点和极化方向的示意图。
图4为终端设备在初始接入网络的阶段进行定位的流程示例。
图5为终端设备处于空闲态或连接态时进行定位的流程示例。
图6为本申请提供的通信装置的示意性框图。
图7为本申请提供的另一通信装置的示意性框图。
图8为本申请提供的通信装置的示意性结构图。
图9为本申请提供的另一通信装置的示意性结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
本申请的技术方案可以应用于卫星通信系统、高空平台(high altitudeplatform station,HAPS)通信等非地面网络(non-terrestrial network,NTN)系统，例如，通信导航一体化(integrated communication and navigation,ICaN)系统、全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)等。
卫星通信系统可以与传统的移动通信系统相融合。例如：所述移动通信系统可以为第四代(4th generation，4G)通信系统(例如，长期演进(long term evolution,LTE)系统)，全球互联微波接入(worldwide interoperability for microwave access,WiMAX)通信系统，第五代(5th generation，5G)通信系统(例如，新无线(new radio,NR)系统)，以及未来的移动通信系统等。
参见图1，图1为适用于本申请实施例的通信系统的示例。如图1，接入点采用多个波束覆盖服务区域，不同的波束可通过时分、频分和空分中的一种或多种进行通信。接入点向终端设备提供通信和导航服务，接入点接入到核心网设备。其中，接入点不限于卫星基站或地面基站。所述接入点可以部署于高空平台或者卫星。卫星可以是为非静止轨道(non-geostationary earth orbit,NGEO)卫星或静止轨道(geostationary earth orbit,GEO)卫星。
所述接入点可以是LTE中的演进型基站(evolutional Node B，eNB或eNodeB)；或者5G网络或者未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network,PLMN)中的基站，宽带网络业务网关(broadband network gateway,BNG)，汇聚交换机或非第三代合作伙伴项目(3rd generation partnership project,3GPP)接入设备等，本申请实施例对此不作具体限定。可选的，本申请实施例中的基站可以包括各种形式的基站，例如：宏基站、微基站(也称为小站)、中继站、接入点、下一代基站(gNodeB,gNB)、基带单元(baseBand unit,BBU)、传输点(transmitting and receiving point，TRP)、发射点(transmitting point，TP)、移动交换中心等，本申请实施例对此不作具体限定。本申请实施例中提及的卫星，也可以为卫星基站，或者为搭载在卫星上的网络侧设备。
本申请实施例中提及的终端设备，包括各种具有无限通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备，具体可以指用户设备(user equipment,UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是卫星电话、蜂窝电话、智能手机、无线数据卡、无线调制解调器、机器类型通信设备、可以是无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wirelesslocal loop，WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备或可穿戴设备，虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、5G网络或者未来通信网络中的终端设备等。
另外，图1中提及了接入点和核心网设备。除非特别说明，下文各实施例中提及的网络设备均是指接入点(也或者说，接入网设备)，例如，卫星基站。
参见图2，图2为本申请提供的卫星网络中定位的方法的示意性流程图。
210、终端设备接收第一卫星的第一广播信号块。
在不同的通信系统中，广播信号块的结构及其名称可以不同。
例如，作为一个示例，在NR中，所述广播信号块可以为同步信号块(synchronization signal and PBCH block,SSB)。
作为另一个示例，在长期演进(long term evolution，LTE)中，所述广播信号块可以为主同步信号(primary synchronization signal,PSS)和/或辅同步信号(secondarysynchronization signal,SSS)信号等。
220、终端设备获取第一广播信号块的测量值。
可选地，第一广播信号块的测量值用于终端设备进行定位，所述第一广播信号块的测量值可以为第一广播信号块的到达时间(time of arrival,TOA)、到达频率(frequency of arrival,FOA)或到达角度(angle of arrival,AOA)。
230、终端设备获取来自于第一卫星的定位辅助信息。
其中，定位辅助信息用于指示第二卫星的信息，所述第二卫星的信息包括第二卫星的频点和极化方向。第一卫星和第二卫星的频点和/或极化方向不同。
在本申请实施例中，卫星的极化方向不限于采用线极化或者圆极化。
可选地，第二卫星的数量可以为一个或多个。其中，本申请中的“多个”包括“两个”以及“两个以上”。
作为一个示例，定位辅助信息指示了一个第二卫星的信息，第一卫星和所述一个第二卫星的频点和/或极化方向不同。例如，第一卫星和第二卫星的频点不同，或者第一卫星和第二卫星的频点相同，但是各自的极化方向不同，再或者，第一卫星和第二卫星的频点不同，其各自的极化方向也不同。
作为另一个示例，定位辅助信息指示了多个第二卫星的信息。在这种情况下，第一卫星和所述多个第二卫星中的若干个第二卫星的频点和/或极化方向不同。
换句话说，本申请中，第一卫星和第二卫星可以采用频率复用，或者频率和极化方向组合的复用，在各自的频点和极化方向上发送信号(例如，广播信号块)。
参见图3，图3为第一卫星和第二卫星复用频点和极化方向的示意图。如图3，以4个卫星为例，在一种可能的实现中，所述4个卫星采用频率复用，其频率分别为f1,f2,f3,f4，则所述4个卫星分别在各自的频率上发送SSB。在另一种可能的实现中，所述4个卫星采用频率和极化方向的组合的复用，例如，其中两个卫星的频率为f1，其极化方向分别为左旋圆极化(left hand circular polarization,RHCP)方向和右旋圆极化(right hand circularpolarization,RHCP)方向，另外两个卫星的频率为f2，其极化方向分别为左圆极化和方向和右圆极化方向。
此外，基于终端设备的状态的不同，终端设备从第一卫星获取定位辅助信息的方式有所不同。
在一种情况下，定位辅助信息承载于第一卫星的系统消息中。例如，定位辅助信息可以承载于系统信息块(system information block,SIB)中。
终端设备在首次接入卫星网络之前，在同步信号频率栅格的各个频点和极化方向上检测广播信号块，并在检测出的第一频点的第一极化方向上接收来自于第一卫星的第一广播信号块，并进一步接收系统信息块。假设第一广播信号块为NR中的SSB，根据NR中SSB的结构可知，SSB包括主同步信号(primary synchronization signal,PSS)、辅同步信号(secondary synchronization signal,SSS)和物理广播信道(physical broadcastchannel,PBCH)。其中，PBCH中指示了PDCCH的信息，终端设备根据PBCH盲检PDCCH，并根据PDCCH的指示信息在特定的时频资源上接收PDSCH，从而解调获得第一卫星的SIB。
在另一种情况下，定位辅助信息承载于第一卫星的SIB消息、媒体访问控制单元(media access control-control element,MAC-CE)或无线资源控制(radio resourcecontrol,RRC)消息中。
终端设备处于空闲态或连接态时，在服务卫星的频点和极化方向上接收服务卫星的SSB，根据SSB接收第一卫星的SIB消息，从中获取定位辅助信息。或者，终端设备接收来自于服务卫星的MAC-CE或RRC消息，从中获取定位辅助信息。
240、终端设备根据定位辅助信息，接收第二卫星的第二广播信号块。
应理解，由于定位辅助信息指示了一个或多个第二卫星的信息，其中包括所述一个或多个第二卫星的频点和极化方向。由此，终端设备在定位辅助信息指示的第二卫星的频点和极化方向上，接收第二卫星的广播信号块。为了和第一卫星的第一广播信号块区分，本文中将第二卫星的广播信号块称为第二广播信号块。
250、终端设备获取第二广播信号块的测量值。
与第一广播信号块的测量值类似，第二广播信号块的测量值包括第二广播信号块的到达时间、到达频率和到达角中的一项或多项。
260、终端设备根据第一广播信号块的测量值和第二广播信号块的测量值，获取终端设备的位置信息。
终端设备通过接收第一卫星的第一广播信号块，获得第一广播信号块的测量值，以及通过接收一个或多个第二卫星的第二广播信号块，获得第二广播信号块的测量值。根据第一广播信号块和第二广播信号块，通过采用定位算法，终端设备可以实现对自身位置的定位。
具体地，终端设备根据第一广播信号块测量值和第二广播信号块测量值，确定第一广播信号块的测量值和第二广播信号块的测量值的差值，并结合第一卫星和第二卫星的星历信息通过定位算法获得该终端设备的位置信息。其中，第一卫星的星历信息和第二卫星的星历信息可以承载于第一卫星的系统消息中。
例如，如果终端设备根据第一广播信号块的到达时间和第二广播信号块的到达时间进行定位，则根据第一广播信号块的TOA和第二广播信号块的TOA，获得到达时间差值(time difference of arrival,TDOA)，根据TDOA、第一卫星和第二卫星的星历信息，结合定位算法，实现自身位置的定位。
在本申请实施例中，不限定具体的定位算法，例如，可以为高斯-牛顿(Guass-Newton)算法、扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter)算法等。
以采用Guass-Newton算法为例，终端设备根据第一卫星的第一广播信号块以及至少一个第二卫星的第二广播信号块，进行定位过程可以如下：
这里以第一广播信号块和第二广播信号块测量值均为TOA为例进行说明。
例如，第二卫星为一个，终端设备获得第一卫星的第一广播信号块的TOA(记作TOA1)，以及一个第二卫星的第二广播信号块的TOA(记作TOA2)，并根据TOA1、TOA2和卫星星历信息(例如，第一卫星和第二卫星的位置信息)建立差分定位方程，采用Guass-Newton算法进行多次迭代，求解得到符合要求(例如，最小均方根误差准则)的终端设备的位置信息。
又例如，第二卫星为两个，终端设备获得第一卫星的第一广播信号块的TOA(记作TOA1)，以及两个第二卫星的第二广播信号块的TOA(分别记作TOA21,TOA22)，并根据TOA1、TOA21、TOA22和卫星星历信息(例如，第一卫星和两个第二卫星的位置信息)建立差分定位方程，采用Guass-Newton算法进行多次迭代，求解得到符合要求(例如，最小均方根误差准则)的终端设备的位置信息。
又例如，第二卫星为三个，终端设备获得第一卫星的第一广播信号块的TOA(记作TOA1)，以及三个第二卫星的第二广播信号块的TOA(分别记作TOA31,TOA32,TOA33)，并根据TOA1、TOA31、TOA32、TOA33和卫星星历信息(例如，第一卫星和三个第二卫星的位置信息)建立差分定位方程，采用Guass-Newton算法进行多次迭代，求解得到符合要求(例如，最小均方根误差准则)的终端设备的位置信息。
当第二卫星的数量多于三个的情况下，终端设备进行定位计算的过程与上述过程是类似的，不再赘述。
可选地，本申请实施例中终端设备的位置信息，可以为终端设备的经纬度坐标、笛卡尔或地心地固坐标系(earth-centered earth-fixed,ECEF)的XYZ坐标或其它可以表征位置的信息或数据等，不作限定。
在本申请的技术方案中，考虑到卫星网络采用多色复用机制，每个卫星在各自规划的频点和极化方向上发送广播信号块，终端设备通过复用广播信号块，使得所述广播信号块既用于通信中的时频同步，又作为终端设备进行定位的定位参考信号(positioningreference signal,PRS)，因此，卫星网络不再需要广播为终端设备的定位专门设计的PRS。终端设备通过测量至少两个卫星的广播信号块，并基于广播信号块的测量值即可实现自身定位。需要说明的是，与现有的基于终端设备或者网络侧请求而启动的定位相比，本申请的方案中，终端设备通过复用卫星网络的广播信号块可以实现自身定位，是一种被动定位。
应理解，目前以及未来的卫星网络总体呈现超密、异构的趋势。一方面，卫星网络的规模从铱星星座的66颗发展到一网(Oneweb)星座的720颗，并最终延展到12000+的星链(Stalink)超密低轨卫星星座。另一方面，卫星网络呈现异构特性，从传统的单层通信网络发展到多层通信网络，通信卫星网络的功能也趋向复杂化、多样化，逐渐兼容并支持导航增强、对地观测、多维信息在轨处理等功能。而当前卫星网络的定位技术，主要通过铺设专门的GNSS卫星星座，每个卫星周期性地广播基于自身时钟形成的参考信号。终端设备通过接收多个卫星的参考信号，计算伪距获得自身位置。
本申请提供的卫星网络中的定位方法，不需要铺设专门的GNSS卫星星座，也不需要卫星网络专门发送PRS，即可以实现终端设备的被动定位，能够节省带宽资源的开销。
进一步地，终端设备完成自身定位之后，可以根据定位的结果接入网络或者执行小区重选或小区切换等流程，下面举例说明。下面结合图4给出终端设备在首次接入卫星网络的阶段完成自身的被动定位的流程。
以下各实施例中，以NR中的SSB作为广播信号块的示例进行说明。
参见图4，图4为终端设备在初始接入网络的阶段进行定位的流程示例。
401、终端设备在SSB频率栅格的各个频点和极化方向上检测SSB。
402、终端设备在检测出的第一频点的第一极化方向上接收来自于第一卫星的第一SSB。
403、终端设备获取第一SSB的测量值，并根据第一SSB接收第一卫星的系统消息，并通过解析第一卫星的系统消息，获取第二卫星的集合，以及第一卫星和第二卫星的星历信息。
应理解，第一SSB为第一广播信号块的一个示例。
可选地，步骤403中的系统消息不限于为主信息块(main information block,MIB)消息或SIB1消息。
具体地，系统消息包含定位辅助信息，终端设备通过解析第一卫星的系统消息，获得其中的定位辅助信息，其中，定位辅助信息指示了一个或多个第二卫星的信息，第二卫星的信息至少包括第二卫星的频点和极化方向。
本申请实施例中，定位辅助信息所指示的一个或多个第二卫星构成的集合称为第二卫星的集合。
此外，第一卫星的系统消息中还携带第一卫星的星历信息以及所述一个或多个第二卫星的星历信息。
404、终端设备根据第一卫星的系统消息，在至少一个第二卫星的频点和极化方向上接收所述至少一个第二卫星的第二SSB。
其中，第二SSB为第二广播信号块的一个示例。
405、终端设备获取所述至少一个第二卫星各自的第二SSB的测量值。
406、终端设备根据第一卫星的第一SSB的测量值、所述至少一个第二卫星的第二SSB的测量值，以及第一卫星和第二卫星的星历信息，结合定位算法，对自身进行定位，获得位置信息。
步骤406中的定位过程参见上文步骤260的说明，不再赘述。
407、终端设备根据自身的位置信息，选择目标卫星进行随机接入。
终端设备在首次接入网络的阶段，无需卫星网络发送专门的定位参考信号，通过复用卫星的SSB，可以进行被动定位，获取到自身的位置。下面结合图5，给出终端设备处于空闲态或连接态时完成自身的被动定位的过程。
如图5，图5为终端设备处于空闲态或连接态时进行定位的流程示例。
501、终端设备在服务卫星的第一频点的第一极化方向上接收服务卫星的第一SSB。
502、终端设备获取服务卫星的第一SSB的测量值。
503、终端设备获取定位辅助信息。
可选地，当终端设备处于空闲态或连接态时，终端设备可以采用多种方式从卫星网络获得定位辅助信息。
在一个示例中，定位辅助信息可以承载于服务卫星的系统消息，例如SIB消息中。
在另一个示例中，定位辅助信息承载于服务卫星向终端设备发送的MAC-CE消息或RRC消息中。终端设备通过解析服务卫星的SIB消息、MAC-CE消息或RRC消息，获得定位辅助信息。
其中，定位辅助信息指示了一个或多个第二卫星的信息，第二卫星的信息至少包括第二卫星的频点和极化方向。
此外，终端设备通过解析服务卫星的系统消息，获取服务卫星的星历信息以及所述一个或多个第二卫星的星历信息。
504、终端设备根据定位辅助信息，在至少一个第二卫星的频点和极化方向上接收所述至少一个第二卫星的第二SSB。
505、终端设备获取所述至少一个第二卫星各自的第二SSB的测量值。
506、终端设备根据服务卫星的第一SSB的测量值、所述至少一个第二卫星的第二SSB的测量值，以及服务卫星和所述至少一个第二卫星的星历信息，结合定位算法进行定位，获得自身的位置信息。
步骤506中的定位过程参见上文步骤260的说明，不再赘述。
507、终端设备根据自身的位置信息，选择选择目标卫星进行小区重选或小区切换。
终端设备处于空闲态或连接态时，无需卫星网络发送专门的定位参考信号，通过复用服务卫星及其邻居卫星的SSB，可以进行被动定位，完成自身的定位。
应理解，一个卫星的邻居卫星是变化的。其中，一个卫星的邻居卫星是指与该卫星之间的距离小于给定门限的卫星。
可选地，若本申请提供的定位方法应用在通信导航一体化(integratedcommunication and navigation,ICaN)卫星系统中，以上各实施例中的定位辅助信息的名称可以为ICaN positioning。
具体地，ICaN positioning的消息格式可以如下所示：
Figure BDA0002502059920000101
如上所示，ICaN positioning可以包括定位等级(即，PositioningPriority)和卫星集(即，SatelliteGroup)两部分。
其中，定位等级用于表征终端设备的定位精度的需求，可以通过定位精度、定位时延以及定位复杂度等表征。不同的定位等级对应不同的定位精度。
卫星集指示了相应定位等级的卫星的集合，具体可以包括如下属性的一项或多项：
卫星的激活时间段(TimeDuration/Status)、卫星标识(Satellite ID)、卫星的位置(Satellite Location)或星历信息、测量间隔(MeasurementGap)、卫星的频率或极化方向(Frequency/Polarization)。
其中，卫星的星历信息可以为卫星的星历表。星历表是指卫星的运行随时间而变的精确位置、速度或轨迹表，它是时间的函数，以开普勒定律的6个轨道参数之间的数学关系确定卫星运行的时间、坐标、方位、速度等各项参数。所述6个轨道参数分别为半长轴的平方根、偏心率、近地点幅角、平近点角、升交点经度和轨道倾角。
可选地，在一个示例中，定位辅助信息的定位等级信息包括至少两个定位等级，该至少两个定位等级分别对应不同的定位精度，其中不同定位等级对应的卫星集不同，定位等级越高的卫星集中包含的卫星的数量越多。
下面以定位等级信息包括两个定位等级为例，对多定位精度的ICaN positioning的消息格式进行举例说明。
例如，包括两个定位等级(也即，对应两个定位精度)的ICaN positioning的消息格式可以如下所示：
Figure BDA0002502059920000111
以上示例的格式中列举了2个定位等级，分别为定位等级0和定位等级1。可以看出，定位等级0对应的卫星集中包括4个卫星，分别为卫星1，卫星2，卫星3和卫星4。定位等级1对应的卫星集中包括6个卫星，分别为卫星1，卫星2，卫星5，卫星6，卫星7和卫星8。其中，定位等级1对应的卫星集中包括的卫星的数量多于定位等级0对应的卫星集中包括的卫星的数量，因此，定位等级1的定位精度高于定位等级0的定位精度。例如，定位等级1对应10m的定位精度，定位等级0对应100m的定位精度。
终端设备需要测量4个卫星，才能达到定位等级0对应的定位精度的需求，测量6个卫星才能达到定位等级1对应的定位精度的需求。
在以上示例中，所述2个定位等级(即，定位等级0和定位等级1)仅是作为示例，其分别对应的卫星集中携带的卫星的标识也是作为举例，用于说明不同定位等级对应的卫星集中包含的卫星的数量不同，不应对方案的具体实现构成限定。
例如，等位等级也可以划分为等级A，等级B，等级C和等级D等。其中，等级A对应的卫星集中包括2个卫星，分别为卫星1和卫星2。等级B对应的卫星集中包括3个卫星，分别为卫星2，卫星5，卫星6。等级C对应的卫星集中包括4个卫星，分别为卫星5，卫星6，卫星7和卫星8。卫星等级D对应的卫星集中包括6个卫星，可以分别为卫星1，卫星3，卫星4，卫星5，卫星6和卫星8，等。
可选地，定位辅助信息中包括的所述至少两个定位等级可以是卫星网络侧配置的全部的定位等级，也或者是卫星网络侧配置的多个定位等级中的部分，本文不作限定。
根据上文介绍的定位流程，终端设备获得定位辅助信息之后，根据定位辅助信息的定位等级信息中所配置的至少两个定位精度的定位等级，根据所需的定位精度，从中选择合适的定位等级，并对所选择的定位等级对应的卫星集中的卫星进行测量。
上文的图4和图5，介绍了终端设备分别在不同的场景下进行定位的过程。终端设备完成自身定位之后，根据自身的位置，选择目标卫星执行初始随机接入、小区重选或小区切换等。
根据终端设备定位的流程可知，卫星侧发送的定位辅助信息中配置了至少一个定位等级，终端设备根据定位精度的需求，选择相应的定位等级，并对该定位等级的卫星集中的卫星进行测量，从而达到所需的定位精度。换句话说，终端设备基于所需的定位精度进行定位，获得了所需定位精度的定位结果。在此基础上，终端设备基于自身的定位，选择目标卫星完成初始随机接入、小区重选或小区切换，则目标卫星的选择相当于仅考虑了定位的需求。
在本申请提供的另一个实施例中，终端设备在选择目标卫星进行随机接入、小区重选或小区切换时，不仅需要考虑定位的需求，还需要考虑通信的需求，以保证终端设备在接入目标卫星或完成小区切换或小区重选之后的通信质量。
具体地，定位的需求通常由可以表征定位精度、定位时延以及定位复杂度等的参量来衡量，而通信的需求，由可以表征通信质量的参量来表征。
作为一个实施例，表征定位精度的参量可以为几何精度因子(geometricdilution precision,GDOP)，表征通信质量的参量可以为信号质量，例如，参考信号接收功率(reference signal receiving power,RSRP)、参考信号接收质量(reference signalreceiving quality,RSRQ)。
其中，GDOP可以由卫星网络侧下发给终端设备，信号质量可以由终端设备通过测量卫星网络侧的信号而获得。例如，终端设备通过测量多个卫星的广播信号块(例如SSB)获得的RSRP或RSRQ即可表征不同卫星的通信质量。此外，信号质量通常除了可以表征通信质量，也可以表征定位的需求。
在一个具体实现中，终端设备可以按照如下方式之一选择目标卫星：
方式(1)
A·信号质量+B·GDOP，
其中，A表示信号质量的权重，B表示GDOP的权重，信号质量能够表征定位精度和通信质量，GDOP能够表征通信质量，·表示乘法运算。
可选地，信号质量可以为终端测量的RSRP或者RSRQ，或者为RSRP或RSRQ归一化之后的数值，不作限定。
在方式(1)中，终端设备根据不同的定位需求以及通信需求，调节A和B的取值，可以适配所需的通信需求和定位需求。
作为一些示例，A＝0.5，B＝0.5，或A＝0.3，B＝0.7等。
终端设备选择A·信号质量+B·GDOP的值满足特定阈值或者值最大的卫星作为目标卫星。
方式(2)
信号质量>门限1，或者GDOP<门限2，或者信号质量>门限1，且GDOP<门限2；
其中，门限1越大，表明通信质量越高，门限2越高，表明定位精度越差。
在方式(2)中，通过设置不同的门限1和门限2，来保证不同的业务需求，例如，同时适配所需的通信需求和定位需求。
终端设备选择满足上述门限条件的卫星作为目标卫星。
作为一些示例，门限1＝-80dBm，门限2＝1.5，或者，门限1＝-90dBm，门限2＝3等。
应理解，通信、导航一体化是下一代通信网络(包括卫星网络和地面网络)的潜在发展方向。ICaN可以借助通信网络实现亚米级、高精度定位，有效保障基于位置的服务需求，例如，自动驾驶、智慧交通等。此外，ICaN能够实现通信和导航的优势互补，从通信来说，导航或定位得到的位置信息可以实现网络的高效组网，极大简化动态网络(尤其是卫星网络)的小区重选、切换和位置管理等功能，减少大量的控制信令开销，并支撑基于位置的广域网络接入；从导航来说，通信功能的引入可以实现导航增强，提高定位精度，借助通信网络分发卫星的星历等信息，可以降低终端的开机搜索卫星的复杂度，提升首次入网的定位速度。
以上对本申请提供的卫星网络中定位的方法进行了详细说明，下面介绍本申请提供的通信装置。
参见图6，图6为本申请提供的通信装置的示意性框图。如图6，通信装置1000包括处理单元1100、接收单元1200和发送单元1300。
接收单元1200，用于接收第一卫星的第一广播信号块；
处理单元1100，用于获取第一广播信号块的测量值；
所述处理单元1100，还用于获取来自于第一卫星的定位辅助信息，所述定位辅助信息用于指示第二卫星的信息，所述第二卫星的信息包括第二卫星的频点和极化方向，其中，第一卫星和第二卫星的频点和/或极化方向不同；
所述接收单元1200，还用于根据所述定位辅助信息，接收第二卫星的第二广播信号块；
所述处理单元1100，还用于获取第二广播信号块的测量值；
所述处理单元1100，还用于根据第一广播信号块的测量值和第二广播信号块的测量值，获取通信装置的位置信息。
可选地，在一个实施例中，所述接收单元1200具体用于：
根据所述第一卫星的所述第一广播信号块，获取所述第一卫星的系统消息，所述系统消息携带所述定位辅助信息。
可选地，作为一些示例，所述系统消息为SIB消息或MIB消息。
可选地，在另一个实施例中，所述通信装置在接入网络之前，所述接收单元1200还用于：
在同步信号频率栅格的各个频点以及极化方向上检测广播信号块，并在检测出的第一频点的第一极化方向上接收所述第一卫星的所述第一广播信号块。
可选地，在另一个实施例中，所述处理单元1100还用于：
根据所述通信装置的位置信息，选择目标卫星进行随机接入。
可选地，在另一个实施例中，所述通信装置处于空闲态或连接态时，所述接收单元1200还用于：
在服务卫星的频点和极化方向上接收所述第一广播信号块，其中，所述第一卫星为所述通信装置的服务卫星；
接收来自于所述第一卫星的第一消息，所述第一消息携带所述定位辅助信息，所述第一消息为RRC消息、MAC-CE消息或SIB消息中的一种。
可选地，在另一个实施例中，所述处理单元1100还用于：
根据所述通信装置的位置信息，选择目标卫星进行小区重选或小区切换。
可选地，在另一个实施例中，所述定位辅助信息包括定位等级信息和卫星集信息，其中，所述定位等级信息包括定位精度、定位时延和定位复杂度中的一项或多项，所述卫星集信息用于指示至少一个所述第二卫星组成的卫星集，所述卫星集信息包括所述第二卫星的如下信息的一项或多项：
所述第二卫星的激活时间段、所述第二卫星的标识、所述第二卫星的位置、所述第二卫星的星历信息、所述第二卫星的广播信号块的测量间隙、所述第二卫星的频点和极化方向。
可选地，在另一个实施例中，所述处理单元1100还用于：
从所述第一卫星的系统消息中获取所述第一卫星的星历信息；
以及，根据所述第一广播信号块的测量值、所述至少一个第二卫星的第二广播信号块测量值、所述第一卫星的星历信息以及所述至少一个第二卫星的星历信息，获取终端设备的位置信息。
可选地，在另一个实施例中，所述定位等级信息包括至少两个定位等级，所述至少两个定位等级分别对应不同的定位精度，其中，不同定位等级的卫星集不同，定位等级越高的卫星集中包含的卫星的数量越多；
所述处理单元1100还用于根据所需求的定位精度，选择所述所需求的定位精度对应的定位等级的卫星集，所述卫星集中包含至少一个所述第二卫星；
以及，所述接收单元1200还用于接收所述卫星集中包含的所述第二卫星的第二广播信号块。
可选地，在另一个实施例中，所述处理单元1100，还用于：
根据所述通信装置的位置信息以及通信质量的需求，选择目标卫星；
其中，所述通信装置的位置信息是基于所需的定位精度进行定位获得的，表示所述定位精度的参量包括几何精度因子GDOP，表示所述通信质量的参量包括参考信号接收功率RSRP和/或参考信号接收质量RSRQ。
可选地，在以上各实施例中，所述第一广播信号块的测量值为所述第一广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中的一项或多项，以及，所述第二广播信号块的测量值为所述第二广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中的一项或多项。
在以上各实现方式中，接收单元1200和发送单元1300也可以集成为一个收发单元，同时具备接收和发送的功能，这里不作限定。
可选地，作为一个示例，通信装置1000可以为方法实施例中的终端设备。在这种情况下，接收单元1200可以为接收器，发送单元1300可以为发射器。接收器和发射器也可以集成为一个收发器。
可选地，作为另一个示例，通信装置1000可以为终端设备中的芯片或集成电路。在这种情况下，接收单元1200和发送单元1300可以为通信接口或者接口电路。例如，接收单元1200为输入接口或输入电路，发送单元1300为输出接口或输出电路。
在各示例中，处理单元1100用于执行除了发送和接收的动作之外由终端设备内部实现的处理和/或操作。
处理单元1100可以为处理装置。其中，处理装置的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。例如，处理装置可以包括至少一个处理器和至少一个存储器，其中，所述至少一个存储器用于存储计算机程序，所述至少一个处理器读取并执行所述至少一个存储器中存储的计算机程序，使得通信装置1000执行各方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理。
可选地，处理装置可以仅包括处理器，用于存储计算机程序的存储器位于处理装置之外。处理器通过电路/电线与存储器连接，以读取并执行存储器中存储的计算机程序。
可选地，在一些示例中，处理装置还可以为芯片或集成电路。例如，处理装置包括处理电路/逻辑电路和接口电路，接口电路用于接收信号和/或数据，并将所述信号和/或数据传输至所述处理电路，所述处理电路处理所述信号和/或数据，使得各方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理被执行。
参见图7，图7为本申请提供的另一通信装置的示意性框图。如图7，通信装置2000包括处理单元2100、接收单元2200和发送单元2300。
发送单元2300，用于发送广播信号块；
发送单元2300，用于发送定位辅助信息，所述定位辅助信息用于指示第二卫星的信息，所述第二卫星的信息包括所述第二卫星的频点和极化方向，所述通信装置和所述第二卫星的频点和/或极化方向不同，其中，所述广播信号块以及所述定位辅助信息用于终端设备进行定位。
可选地，在一个实施例中，发送单元2300具体用于发送系统消息，所述系统消息携带所述定位辅助信息；或者，
发送单元2300具体用于发送第一消息，所述第一消息携带所述定位辅助信息，其中，所述第一消息为RRC消息、MAC-CE消息或SIB消息。
可选地，在另一个实施例中，所述定位辅助信息包括定位等级信息和卫星集信息，其中，所述定位等级信息包括定位精度、定位时延和定位复杂度中的一项或多项，所述卫星集信息用于指示至少一个所述第二卫星组成的卫星集，所述卫星集信息包括所述第二卫星的如下信息的一项或多项：
所述第二卫星的激活时间段、所述第二卫星的标识、所述第二卫星的位置、所述第二卫星的星历信息、所述第二卫星的广播信号块的测量间隙、所述第二卫星的频点和极化方向。
可选地，在另一个实施例中，所述定位等级信息包括至少两个定位等级，所述至少两个定位等级分别对应不同的定位精度，其中，不同定位等级的卫星集不同，定位等级越高的卫星集中包含的卫星的数量越多。
可选地，在另一个实施例中，所述广播信号块的测量值包括所述广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中一项或多项。
在以上各实现方式中，接收单元2200和发送单元2300也可以集成为一个收发单元，同时具备接收和发送的功能，这里不作限定。
可选地，作为一个示例，通信装置2000可以为方法实施例中的卫星或者网络设备，也可以为应用于卫星或者其他网络设备中的芯片。在这种情况下，接收单元2200可以为接收器，发送单元2300可以为发射器。接收器和发射器也可以集成为一个收发器。
可选地，作为另一个示例，通信装置2000可以为网络设备中的芯片或集成电路。在这种情况下，接收单元2200和发送单元2300可以为通信接口或者接口电路。例如，接收单元2200为输入接口或输入电路，发送单元2300为输出接口或输出电路。
在各示例中，处理单元2100用于执行除了发送和接收的动作之外由网络设备内部实现的处理和/或操作。
处理单元2100可以为处理装置。其中，处理装置的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。例如，处理装置可以包括至少一个处理器和至少一个存储器，其中，所述至少一个存储器用于存储计算机程序，所述至少一个处理器读取并执行所述至少一个存储器中存储的计算机程序，使得通信装置2000执行各方法实施例中由网络设备执行的操作和/或处理。
可选地，处理装置可以仅包括处理器，用于存储计算机程序的存储器位于处理装置之外。处理器通过电路/电线与存储器连接，以读取并执行存储器中存储的计算机程序。
可选地，在一些示例中，处理装置还可以为芯片或集成电路。例如，处理装置包括处理电路/逻辑电路和接口电路，接口电路用于接收信号和/或数据，并将所述信号和/或数据传输至所述处理电路，所述处理电路处理所述信号和/或数据，使得各方法实施例中由网络设备执行的操作被执行。
参见图8，图8为本申请提供的通信装置的示意性结构图。如图8，通信装置10包括：一个或多个处理器11，一个或多个存储器12以及一个或多个通信接口13。处理器11用于控制通信接口13收发信号，存储器12用于存储计算机程序，处理器11用于从存储器12中调用并运行该计算机程序，以使得本申请各方法实施例中由终端设备执行的流程和/或操作被执行。
例如，处理器11可以具有图6中所示的处理单元1100的功能，通信接口13可以具有图6中所示的接收单元1200和/或发送单元1300的功能。具体地，处理器11可以用于执行图1-图5中由终端设备内部执行的处理或操作，通信接口13用于执行图1-图5中由终端设备执行的发送和/或接收的动作。
在一种实现方式中，通信装置10可以为方法实施例中的终端设备。在这种实现方式中，通信接口13可以为收发器。收发器可以包括接收器和发射器。可选地，处理器11可以为基带装置，通信接口13可以为射频装置。在另一种实现中，通信装置10可以为安装在终端设备中的芯片或者集成电路。在这种实现方式中，通信接口13可以为接口电路或者输入/输出接口。
参见图9，图9为本申请提供的另一通信装置的示意性结构图。如图9，通信装置20包括：一个或多个处理器21，一个或多个存储器22以及一个或多个通信接口23。处理器21用于控制通信接口23收发信号，存储器22用于存储计算机程序，处理器21用于从存储器22中调用并运行该计算机程序，以使得本申请各方法实施例中由网络设备执行的流程和/或操作被执行。
例如，处理器21可以具有图7中所示的处理单元2100的功能，通信接口23可以具有图7中所示的接收单元2200和/或发送单元2300的功能。具体地，处理器21可以用于执行图1-图5中由网络设备内部执行的处理或操作，通信接口33用于执行图1-图5中由网络设备执行的发送和/或接收的动作。
在一种实现方式中，通信装置20可以为方法实施例中的网络设备。在这种实现方式中，通信接口23可以为收发器。收发器可以包括接收器和发射器。可选地，处理器21可以为基带装置，通信接口23可以为射频装置。在另一种实现中，通信装置20可以为安装在网络设备中的芯片或者集成电路。在这种实现方式中，通信接口23可以为接口电路或者输入/输出接口。
可选的，上述各装置实施例中的存储器与处理器可以是物理上相互独立的单元，或者，存储器也可以和处理器集成在一起，本文不做限定。
此外，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得本申请各方法实施例中由终端设备执行的操作和/或流程被执行。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得本申请各方法实施例中由网络设备执行的操作和/或流程被执行。
此外，本申请还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序代码或指令，当计算机程序代码或指令在计算机上运行时，使得本申请各方法实施例中由终端设备执行的操作和/或流程被执行。
本申请还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序代码或指令，当计算机程序代码或指令在计算机上运行时，使得本申请各方法实施例中由网络设备执行的操作和/或流程被执行。
此外，本申请还提供一种芯片，所述芯片包括处理器。用于存储计算机程序的存储器独立于芯片而设置，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序，以使得任意一个方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理被执行。
进一步地，所述芯片还可以包括通信接口。所述通信接口可以是输入/输出接口，也可以为接口电路等。进一步地，所述芯片还可以包括所述存储器。
本申请还提供一种芯片，所述芯片包括处理器。用于存储计算机程序的存储器独立于芯片而设置，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序，以使得任意一个方法实施例中由网络设备执行的操作和/或处理被执行。
进一步地，所述芯片还可以包括通信接口。所述通信接口可以是输入/输出接口，也可以为接口电路等。进一步地，所述芯片还可以包括所述存储器。
此外，本申请还提供一种通信装置(例如，可以为芯片)，包括处理器和通信接口，所述通信接口用于接收信号并将所述信号传输至所述处理器，所述处理器处理所述信号，以使得任意一个方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理被执行。
本申请还提供一种通信装置(例如，可以为芯片)，包括处理器和通信接口，所述通信接口用于接收信号并将所述信号传输至所述处理器，所述处理器处理所述信号，以使得任意一个方法实施例中由网络设备执行的操作和/或处理被执行。
此外，本申请还提供一种通信装置，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器与至少一个存储器耦合，所述至少一个处理器用于执行所述至少一个存储器中存储的计算机程序或指令，使得任意一个方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理被执行。
本申请还提供一种通信装置，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器与至少一个存储器耦合，所述至少一个处理器用于执行所述至少一个存储器中存储的计算机程序或指令，使得任意一个方法实施例中由网络设备执行的操作和/或处理被执行。
此外，本申请还提供一种通信设备，包括处理器、存储器和收发器。其中，存储器用于存储计算机程序，处理器用于调用并运行存储器中存储的计算机程序，并控制收发器收发信号，以使终端设备执行任意一个方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理。
本申请还提供一种通信设备，包括处理器、存储器和收发器。其中，存储器用于存储计算机程序，处理器用于调用并运行存储器中存储的计算机程序，并控制收发器收发信号，以使终端设备执行任意一个方法实施例中由网络设备执行的操作和/或处理。
此外，本申请还提供一种无线通信系统，包括本申请实施例中的终端设备和网络设备。
本申请实施例中的处理器可以是集成电路芯片，具有处理信号的能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。本申请实施例公开的方法的步骤可以直接体现为硬件编码处理器执行完成，或者用编码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasablePROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronousDRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambusRAM,DRRAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。其中，A、B以及C均可以为单数或者复数，不作限定。
在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (36)

1.一种卫星网络中定位的方法，其特征在于，所述方法包括：
终端设备接收第一卫星的第一广播信号块；
所述终端设备获取所述第一广播信号块的测量值；
所述终端设备获取来自于所述第一卫星的定位辅助信息，所述定位辅助信息用于指示第二卫星的信息，所述第二卫星的信息包括所述第二卫星的频点和极化方向，其中，所述第一卫星和所述第二卫星的频点和/或极化方向不同；
所述终端设备根据所述定位辅助信息，接收所述第二卫星的第二广播信号块；
所述终端设备获取所述第二广播信号块的测量值；
所述终端设备根据所述第一广播信号块的测量值和所述第二广播信号块的测量值，获取所述终端设备的位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备获取来自于所述第一卫星的定位辅助信息，包括：
所述终端设备根据所述第一卫星的所述第一广播信号块，获取所述第一卫星的系统消息，所述系统消息携带所述定位辅助信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端设备在接入网络之前，所述终端设备接收第一卫星的第一广播信号块，包括：
所述终端设备在同步信号频率栅格的各个频点以及极化方向上检测广播信号块，并在检测出的第一频点的第一极化方向上接收所述第一卫星的所述第一广播信号块。
4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括：
所述终端设备根据所述终端设备的位置信息，选择目标卫星进行随机接入。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备处于空闲态或连接态时，
所述终端设备接收第一卫星的第一广播信号块，包括：
所述终端设备在服务卫星的频点和极化方向上接收所述第一广播信号块，所述第一卫星为所述终端设备的服务卫星；
所述终端设备获取来自于所述第一卫星的定位辅助信息，包括：
所述终端设备接收来自于所述服务卫星的第一消息，所述第一消息携带所述定位辅助信息，所述第一消息为无线资源控制RRC消息、媒体访问控制单元MAC-CE消息或系统信息块SIB消息中的一种。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述终端设备根据所述终端设备的位置信息，选择目标卫星进行小区重选或小区切换。
7.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述系统消息为系统信息块SIB消息或主信息块MIB消息。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述定位辅助信息包括定位等级信息和卫星集信息，其中，所述定位等级信息包括定位精度、定位时延和定位复杂度中的一项或多项，所述卫星集信息用于指示至少一个所述第二卫星组成的卫星集，所述卫星集信息包括所述第二卫星的如下信息的一项或多项：
所述第二卫星的激活时间段、所述第二卫星的标识、所述第二卫星的位置、所述第二卫星的星历信息、所述第二卫星的广播信号块的测量间隙、所述第二卫星的频点和极化方向。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述终端设备从所述第一卫星的系统消息中获取所述第一卫星的星历信息；
所述终端设备根据所述第一广播信号块的测量值和所述第二广播信号块的测量值，获取所述终端设备的位置信息，包括：
所述终端设备根据所述第一SSB的测量值、至少一个所述第二卫星的所述第二广播信号块的测量值、所述第一卫星的星历信息以及所述至少一个所述第二卫星的星历信息，获取所述终端设备的位置信息。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述定位等级信息包括至少两个定位等级，所述至少两个定位等级分别对应不同的定位精度，其中，不同定位等级的卫星集不同，定位等级越高的卫星集中包含的卫星的数量越多；
所述终端设备根据所述定位辅助信息，接收第二卫星的第二广播信号块，包括：
所述终端设备根据所需求的定位精度，选择所述所需求的定位精度对应的定位等级的卫星集，所述卫星集中包含至少一个所述第二卫星；
所述终端设备接收所述卫星集中包含的所述第二卫星的第二广播信号块。
11.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据所述终端设备的定位，选择目标卫星，包括：
所述终端设备根据所述终端设备的位置信息以及通信质量的需求，选择目标卫星，
其中，所述终端设备的位置信息是基于所需的定位精度进行定位获得的，表示所述定位精度的参量包括几何精度因子GDOP，表示所述通信质量的参量包括参考信号接收功率RSRP和/或参考信号接收质量RSRQ。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一广播信号块的测量值为所述第一广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中的一项或多项，以及，所述第二广播信号块的测量值为所述第二广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中的一项或多项。
13.一种卫星网络中定位的方法，其特征在于，包括：
第一卫星发送广播信号块；
所述第一卫星发送定位辅助信息，所述定位辅助信息用于指示第二卫星的信息，所述第二卫星的信息包括所述第二卫星的频点和极化方向，所述第一卫星和所述第二卫星的频点和/或极化方向不同，其中，所述广播信号块以及所述定位辅助信息用于终端设备进行定位。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一卫星发送定位辅助信息，包括：
所述第一卫星发送系统消息，所述系统消息携带所述定位辅助信息；或者，
所述第一卫星发送第一消息，所述第一消息携带所述定位辅助信息，所述第一消息为RRC消息、MAC-CE消息或SIB消息中的一种。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述定位辅助信息包括定位等级信息和卫星集信息，其中，所述定位等级信息包括定位精度、定位时延和定位复杂度中的一项或多项，所述卫星集信息用于指示至少一个所述第二卫星组成的卫星集，所述卫星集信息包括所述第二卫星的如下信息的一项或多项：
所述第二卫星的激活时间段、所述第二卫星的标识、所述第二卫星的位置、所述第二卫星的星历信息、所述第二卫星的广播信号块的测量间隙、所述第二卫星的频点和极化方向。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述定位等级信息包括至少两个定位等级，所述至少两个定位等级分别对应不同的定位精度，其中，不同定位等级的卫星集不同，定位等级越高的卫星集中包含的卫星的数量越多。
17.一种通信装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收第一卫星的第一广播信号块；
处理单元，用于获取第一广播信号块的测量值；
所述处理单元，还用于获取来自于所述第一卫星的定位辅助信息，所述定位辅助信息用于指示第二卫星的信息，所述第二卫星的信息包括所述第二卫星的频点和极化方向，其中，所述通信装置和所述第二卫星的频点和/或极化方向不同；
所述接收单元，还用于根据所述定位辅助信息，接收所述第二卫星的第二广播信号块；
所述处理单元，还用于获取所述第二广播信号块的测量值；
所述处理单元，还用于根据所述第一广播信号块的测量值和所述第二广播信号块的测量值，获取所述通信装置的位置信息。
18.根据权利要求17所述的通信装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：
根据所述第一卫星的所述第一广播信号块，获取所述第一卫星的系统消息，所述系统消息携带所述定位辅助信息。
19.根据权利要求18所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置在接入网络之前，所述接收单元还用于：
在同步信号频率栅格的各个频点以及极化方向上检测广播信号块，并在检测出的第一频点的第一极化方向上接收所述第一卫星的所述第一广播信号块。
20.根据权利要求19所述的通信装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
根据所述通信装置的位置信息，选择目标卫星进行随机接入。
21.根据权利要求17所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置处于空闲态或连接态时，所述接收单元还用于：
在服务卫星的频点和极化方向上接收所述第一广播信号块，其中，所述第一卫星为所述通信装置的服务卫星；
接收来自于所述第一卫星的第一消息，所述第一消息携带所述定位辅助信息，所述第一消息为RRC消息、MAC-CE消息或SIB消息中的一种。
22.根据权利要求21所述的通信装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
根据所述通信装置的位置信息，选择目标卫星进行小区重选或小区切换。
23.根据权利要求18-20中任一项所述的通信装置，其特征在于，所述系统消息为SIB消息或MIB消息。
24.根据权利要求17-23中任一项所述的通信装置，其特征在于，所述定位辅助信息包括定位等级信息和卫星集信息，其中，所述定位等级信息包括定位精度、定位时延和定位复杂度中的一项或多项，所述卫星集信息用于指示至少一个所述第二卫星组成的卫星集，所述卫星集信息包括所述第二卫星的如下信息的一项或多项：
所述第二卫星的激活时间段、所述第二卫星的标识、所述第二卫星的位置、所述第二卫星的星历信息、所述第二卫星的广播信号块的测量间隙、所述第二卫星的频点和极化方向。
25.根据权利要求24所述的通信装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
从所述第一卫星的系统消息中获取所述第一卫星的星历信息；
以及，根据所述第一广播信号块的测量值、所述至少一个第二卫星的第二广播信号块测量值、所述第一卫星的星历信息以及所述至少一个第二卫星的星历信息，获取所述通信装置的位置信息。
26.根据权利要求23或24所述的通信装置，其特征在于，所述定位等级信息包括至少两个定位等级，所述至少两个定位等级分别对应不同的定位精度，其中，不同定位等级的卫星集不同，定位等级越高的卫星集中包含的卫星的数量越多；
以及，所述处理单元，还用于根据所需求的定位精度，选择所述所需求的定位精度对应的定位等级的卫星集，所述卫星集中包含至少一个所述第二卫星；
以及，所述接收单元，还用于接收所述卫星集中包含的所述第二卫星的第二SSB。
27.根据权利要求20或22所述的通信装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
根据所述通信装置的位置信息以及通信质量的需求，选择目标卫星；
其中，所述通信装置的位置信息是基于所需的定位精度进行定位获得的，表示所述定位精度的参量包括几何精度因子GDOP，表示所述通信质量的参量包括参考信号接收功率RSRP和/或参考信号接收质量RSRQ。
28.根据权利要求17-27中任一项所述的通信装置，其特征在于，所述第一广播信号块的测量值为所述第一广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中的一项或多项，以及，所述第二广播信号块的测量值为所述第二广播信号块的到达时间、到达频率和到达角度中的一项或多项。
29.一种通信装置，其特征在于，包括：
发送单元，用于发送广播信号块；
所述发送单元，还用于发送定位辅助信息，所述定位辅助信息用于指示第二卫星的信息，所述第二卫星的信息包括所述第二卫星的频点和极化方向，所述通信装置和所述第二卫星的频点和/或极化方向不同，其中，所述广播信号块以及所述定位辅助信息用于终端设备进行定位。
30.根据权利要求29所述的通信装置，其特征在于，所述发送单元具体用于：
发送系统消息，所述系统消息携带所述定位辅助信息；或者，
发送第一消息，所述第一消息携带所述定位辅助信息，所述第一消息为RRC消息、MAC-CE消息或SIB消息中的一种。
31.根据权利要求29或30所述的通信装置，其特征在于，所述定位辅助信息包括定位等级信息和卫星集信息，其中，所述定位等级信息包括定位精度、定位时延和定位复杂度中的一项或多项，所述卫星集信息用于指示至少一个所述第二卫星组成的卫星集，所述卫星集信息包括所述第二卫星的如下信息的一项或多项：
所述第二卫星的激活时间段、所述第二卫星的标识、所述第二卫星的位置、所述第二卫星的星历信息、所述第二卫星的广播信号块的测量间隙、所述第二卫星的频点和极化方向。
32.根据权利要求31所述的通信装置，其特征在于，所述定位等级信息包括至少两个定位等级，所述至少两个定位等级分别对应不同的定位精度，其中，不同定位等级的卫星集不同，定位等级越高的卫星集中包含的卫星的数量越多。
33.一种通信装置，其特征在于，包括处理器用于执行存储器中存储的计算机代码或指令，当所述计算机代码或指令被执行时，如权利要求1-12中任一项所述的方法被执行。
34.一种通信装置，其特征在于，包括处理器用于执行存储器中存储的计算机代码或指令，当所述计算机代码或指令被执行时，如权利要求13-16中任一项所述的方法被执行。
35.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当所述计算机指令被执行时，如权利要求1-12中任一项所述的方法被执行。
36.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当所述计算机指令被执行时，如权利要求13-16中任一项所述的方法被执行。
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