CN115398274A - Sps欺骗检测 - Google Patents
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Abstract
一种检测异常SPS信号的方法包括通过确定以下各项来确定第一SPS信号是否异常:实际SPS信号测量差异是否与预期测量差异一致;第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期功率;第一SPS信号是否源自与第一SV位置信息一致的SV位置;到第一SV的第一伪距是否与预期伪距相差大于第一伪距阈值;基于第一SPS信号测量的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者;一个或多个基站信号测量是否与第一SPS信号测量一致;和/或第一SPS信号的测量信号质量是否与预期信号质量一致。
Description
背景技术
获得一个或多个移动设备的可靠、准确的位置对于许多应用而言可以是有用的,这些应用包括例如紧急呼叫、个人导航、资产跟踪、定位朋友或家庭成员等。现有的定位方法包括基于测量从各种设备或实体(包括人造卫星(SV)和在无线网络中的地面无线电资源(诸如基站和接入点))发送的无线信号的方法。预期针对5G(第五代)无线网络的标准化将包括对各种定位方法的支持,该定位方法可以以类似于LTE(长期演进)无线网络当前利用定位参考信号(PRS)和/或小区特定参考信号(CRS)来进行位置确定的方式利用由基站发送的参考信号。
发明内容
一种示例性用户设备包括:SPS接收器(卫星定位系统接收器),该SPS接收器用于接收包括第一SPS信号的卫星定位系统信号;存储器;以及处理器,该处理器通信地耦合到该存储器和该SPS接收器以从该SPS接收器接收SPS信号,并且被配置为:通过被配置为执行以下至少一项来确定该第一SPS信号是否异常:(1)确定该第一SPS信号的第一SPS信号测量,该第一SPS信号的第一格式对应于第一SV(卫星运载器);确定第二SPS信号的第二SPS信号测量,该第二SPS信号与该第一SPS信号分开,并且该第二SPS信号的第二格式对应于第二SV;以及确定该第一SPS信号测量与该第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与来自该第一SV和该第二SV的预期SPS信号之间的预期测量差异一致;或者(2)确定该第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率;或者(3)确定该第一SPS信号是否源自与该第一SV的第一SV位置信息一致的SV位置,该第一SV位置信息包括该第一SV的第一星历数据、该第一SV的第一轨道信息或其组合;或者(4)确定基于该第一SPS信号的到该第一SV的第一伪距是否与基于由该处理器确定的用户设备的经时间滤波的位置的到该第一SV的预期伪距相差大于第一伪距阈值;或者(5)确定基于该第一SPS信号测量的用户设备的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者;或者(6)确定一个或多个基站信号测量是否与该第一SPS信号测量一致;或者(7)该第一SPS信号的测量信号质量与预期信号质量一致。
这种用户设备的实施方案可以包括以下一个或多个特征。为了确定该第一SPS信号是否异常,该处理器被配置为确定该第一SPS信号测量的第一功率与该第二SPS信号测量的第二功率之间的实际功率差异是否与预期功率差异相差大于第一功率阈值。该处理器根据(1)来配置并且被配置为选择该第一SPS信号和该第二SPS信号使得:该第一SPS信号具有第一载波频率,该第二SPS信号具有与该第一载波频率不同的第二载波频率,并且该第一SV和该第二SV是同一SV;或者该第一SV与该第二SV在分开的星座中。该处理器根据(1)来配置并且被配置为基于该第一SV的第一SV位置信息并基于该第二SV的第二SV位置信息来确定该预期测量差异。为了确定该第一SPS信号是否异常,该处理器被配置为确定基于该第一SPS信号的第一伪距与基于该第二SPS信号的第二伪距之间的实际伪距差异是否与预期伪距差异相差大于第二伪距阈值。该处理器根据(1)来配置,该第一SPS信号测量是第一时间,并且该第二SPS信号测量是第二时间。该处理器被配置为通过以下操作来响应该第一SPS信号异常的初始确定:基于与该初始确定所基于的任何SPS信号不同的第三SPS信号来确定该第一SPS信号是否异常。该处理器被配置为选择该第三SPS信号,使得该第三SPS信号的第三格式对应于作为排除该第一SV的卫星运载器星座的一部分的第三SV。
另外或替代地,这种用户设备的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该处理器被配置为通过以下操作来响应确定该第一SPS信号异常:基于除SPS技术之外的至少一种技术确定该第一SPS信号是否异常。该处理器被配置为基于该用户设备的位置的知识的安全级别来确定使用多少其它SV信号或使用哪些其它技术中的至少一者。
另外或替代地,这种用户设备的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该用户设备包括通信地耦合到该处理器的至少一个运动传感器,并且该处理器被配置为基于来自该至少一个运动传感器的至少一个传感器测量来确定该用户设备的航位推算位置,并且响应于该第一SPS信号测量和该第二SPS信号测量中的至少一者与该用户设备的航位推算位置不一致而确定该第一SPS信号是否异常。该处理器被配置为通过以下至少一项来响应确定该第一SPS信号异常:不考虑该第一SPS信号来确定该用户设备的位置;或者不考虑基于该第一SPS信号的第一伪距来确定该用户设备的位置;或者降低该第一SPS信号的权重来确定该用户设备的位置;或者降低基于该第一SPS信号的第一伪距的权重来确定该用户设备的位置;或者使用该一个或多个基站信号测量来确定该用户设备的位置;或者增加该一个或多个基站信号测量的一个或多个权重来确定该用户设备的位置;或者向第一网络实体发出指示该第一SPS信号异常的异常指示;或者向第二网络实体发出一组SPS信号测量。
另一种示例性用户设备包括:信号接收部件,该信号接收部件用于接收包括第一SPS信号的SPS信号;以及用于确定该第一SPS信号是否异常的异常部件,该异常部件包括以下至少一者:用于执行以下操作的测量差异部件:确定该第一SPS信号的第一SPS信号测量,该第一SPS信号来自该信号接收部件并且具有与第一SV相对应的第一格式;确定第二SPS信号的第二SPS信号测量,该第二SPS信号来自该信号接收部件并且具有与第二SV相对应的第二格式;以及确定该第一SPS信号测量与该第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与来自该第一SV和该第二SV的预期SPS信号之间的预期测量差异一致;或者预期部件,该预期部件用于确定该第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率;或者发源部件,该发源部件用于确定该第一SPS信号是否源自与该第一SV的第一SV位置信息一致的SV位置,该第一SV位置信息包括该第一SV的第一星历数据、该第一SV的第一轨道信息或其组合;或者伪距部件,该伪距部件用于确定基于该第一SPS信号的到该第一SV的第一伪距是否与基于该用户设备的经时间滤波的位置的到该第一SV的预期伪距相差大于第一伪距阈值;或者位置/机率部件,该位置/机率部件用于确定基于该第一SPS信号测量的用户设备的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者;或者用于确定一个或多个基站信号测量是否与该第一SPS信号测量一致的部件;或者用于确定该第一SPS信号的测量信号质量与预期信号质量一致的部件。
这种用户设备的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该异常部件包括该测量差异部件,并且该测量差异部件用于确定该第一SPS信号测量的第一功率与该第二SPS信号测量的第二功率之间的实际功率差异是否与预期功率差异相差大于第一功率阈值。该用户设备包括该测量差异部件,并且该测量差异部件用于选择该第一SPS信号和该第二SPS信号使得:该第一SPS信号具有第一载波频率,该第二SPS信号具有与该第一载波频率不同的第二载波频率,并且该第一SV和该第二SV是同一SV;或者该第一SV与该第二SV在分开的星座中。该用户设备包括该测量差异部件,并且该测量差异部件用于基于该第一SV的第一SV位置信息并基于该第二SV的第二SV位置信息来确定该预期测量差异。该异常部件包括该测量差异部件,并且该测量差异部件用于确定基于该第一SPS信号的第一伪距与基于该第二SPS信号的第二伪距之间的实际伪距差异是否与预期伪距差异相差大于第二伪距阈值。该异常部件包括该测量差异部件,该第一SPS信号测量是第一时间,并且该第二SPS信号测量是第二时间。该异常部件用于通过以下操作来响应该第一SPS信号异常的初始确定:基于与该初始确定所基于的任何SPS信号不同的第三SPS信号来确定该第一SPS信号是否异常。该异常部件用于选择该第三SPS信号,使得该第三SPS信号的第三格式对应于作为排除该第一SV的卫星运载器星座的一部分的第三SV。
另外或替代地,这种用户设备的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该异常部件用于通过以下操作响应该第一SPS信号异常的初始确定:基于除SPS技术之外的至少一种技术确定该第一SPS信号是否异常。该异常部件用于基于该用户设备的位置的知识的安全级别来确定使用多少其它SV信号或使用哪些其它技术中的至少一者。
另外或替代地,这种用户设备的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该异常部件包括该测量差异部件,并且该测量差异部件用于确定该用户设备的航位推算位置,并且其中该异常部件用于响应于该第一SPS信号测量和该第二SPS信号测量中的至少一者与该用户设备的航位推算位置不一致而确定该第一SPS信号是否异常。该用户设备包括以下至少一者:位置确定部件,该位置确定部件用于通过用以下至少一项响应确定该第一SPS信号异常来确定该用户设备的位置:不考虑该第一SPS信号来确定该用户设备的位置;或者不考虑基于该第一SPS信号的第一伪距来确定该用户设备的位置;或者降低该第一SPS信号的权重来确定该用户设备的位置;或者降低基于该第一SPS信号的第一伪距的权重来确定该用户设备的位置;或者使用该一个或多个基站信号测量来确定该用户设备的位置;或者增加该一个或多个基站信号测量的一个或多个权重来确定该用户设备的位置;或者第一发出装置,该第一发出装置用于通过向第一网络实体发出指示该第一SPS信号异常的异常指示来响应确定该第一SPS信号异常;或者第二发出装置,该第二发出装置用于通过向第二网络实体发出一组SPS信号测量来响应确定该第一SPS信号异常。
一种检测异常SPS信号的示例性方法包括:在用户设备处接收第一SPS信号;在该用户设备处通过以下至少一项来确定该第一SPS信号是否异常:确定该第一SPS信号的第一SPS信号测量与第二SPS信号的第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与来自第一SV(卫星运载器)和第二SV的预期SPS信号之间的预期测量差异一致,其中该第一SPS信号具有与该第一SV相对应的第一格式并且该第二SPS信号具有与该第二SV相对应的第二格式;或者确定该第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率;或者确定该第一SPS信号是否源自与该第一SV的第一SV位置信息一致的SV位置,该第一SV位置信息包括该第一SV的第一星历数据、该第一SV的第一轨道信息或其组合;或者确定基于该第一SPS信号的到该第一SV的第一伪距是否与基于该用户设备的经时间滤波的位置的到该第一SV的预期伪距相差大于第一伪距阈值;或者确定基于该第一SPS信号测量的用户设备的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者;或者确定一个或多个基站信号测量是否与该第一SPS信号测量一致;或者确定该第一SPS信号的测量信号质量是否与预期信号质量一致。
这种方法的实施方案可以包括以下一个或多个特征。确定该第一SPS信号是否异常包括通过确定该第一SPS信号测量的第一功率与该第二SPS信号测量的第二功率之间的实际功率差异是否与预期功率差异相差大于第一功率阈值来确定该实际测量差异是否与该预期测量差异一致。确定该第一SPS信号是否异常包括确定该实际测量差异是否与该预期测量差异一致,该方法还包括选择该第一SPS信号和该第二SPS信号使得:该第一SPS信号具有第一载波频率,该第二SPS信号具有与该第一载波频率不同的第二载波频率,并且该第一SV和该第二SV是同一SV;或者该第一SV与该第二SV在分开的星座中。确定该第一SPS信号是否异常包括确定该实际测量差异是否与该预期测量差异一致,该方法还包括基于该第一SV的第一SV位置信息并基于该第二SV的第二SV位置信息来确定该预期测量差异。确定该第一SPS信号是否异常包括通过确定基于该第一SPS信号的第一伪距与基于该第二SPS信号的第二伪距之间的实际伪距差异是否与预期伪距差异相差大于第二伪距阈值来确定该实际测量差异是否与该预期测量差异一致。该方法包括确定该实际测量差异是否与该预期测量差异一致,该第一SPS信号测量是第一时间,并且该第二SPS信号测量是第二时间。该方法包括通过以下操作来响应该第一SPS信号异常的初始确定:基于与该初始确定所基于的任何SPS信号不同的第三SPS信号来确定该第一SPS信号是否异常。该方法包括选择该第三SPS信号,使得该第三SPS信号的第三格式对应于作为排除该第一SV的卫星运载器星座的一部分的第三SV。
另外或替代地,这种方法的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该方法包括通过以下操作响应该第一SPS信号异常的初始确定:基于除SPS技术之外的至少一种技术确定该第一SPS信号是否异常。该方法包括基于该用户设备的位置的知识的安全级别来确定使用多少其它SV信号或使用哪些其它技术中的至少一者来确定该第一SPS信号是否异常。
另外或替代地,这种方法的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该方法包括确定该用户设备的航位推算位置,并且确定该第一SPS信号是否异常是响应于该第一SPS信号测量和该第二SPS信号测量中的至少一者与该用户设备的航位推算位置不一致而执行的。该方法包括通过以下至少一项来响应确定该第一SPS信号异常:不考虑该第一SPS信号来确定该用户设备的位置;或者不考虑基于该第一SPS信号的第一伪距来确定该用户设备的位置;或者降低该第一SPS信号的权重来确定该用户设备的位置;或者降低基于该第一SPS信号的第一伪距的权重来确定该用户设备的位置;或者使用该一个或多个基站信号测量来确定该用户设备的位置;或者增加该一个或多个基站信号测量的一个或多个权重来确定该用户设备的位置;或者向第一网络实体发出指示该第一SPS信号异常的异常指示;或者向第二网络实体发出一组SPS信号测量。
一种示例性非暂时性处理器可读存储介质,其包括被配置为使用户设备的处理器执行以下操作的处理器可读指令:通过使该处理器执行以下至少一项来确定第一SPS信号是否异常:(1)确定该第一SPS信号的第一SPS信号测量,该第一SPS信号的第一格式对应于第一SV;确定第二SPS信号的第二SPS信号测量,该第二SPS信号与该第一SPS信号分开,并且该第二SPS信号的第二格式对应于第二SV;以及确定该第一SPS信号测量与该第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与来自该第一SV和该第二SV的预期SPS信号之间的预期测量差异一致;或者(2)确定该第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率;或者(3)确定该第一SPS信号是否源自与该第一SV的第一SV位置信息一致的SV位置,该第一SV位置信息包括该第一SV的第一星历数据、该第一SV的第一轨道信息或其组合;或者(4)确定基于该第一SPS信号的到该第一SV的第一伪距是否与基于由该处理器确定的用户设备的经时间滤波的位置的到该第一SV的预期伪距相差大于第一伪距阈值;或者(5)确定基于该第一SPS信号测量的用户设备的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者;或者(6)确定一个或多个基站信号测量是否与该第一SPS信号测量一致;或者(7)确定该第一SPS信号的测量信号质量是否与预期信号质量一致。
这种存储介质的实施方案可以包括以下一个或多个特征。被配置为使该处理器确定该第一SPS信号是否异常的指令包括被配置为使该处理器执行以下操作的指令:确定该第一SPS信号测量的第一功率与该第二SPS信号测量的第二功率之间的实际功率差异是否与预期功率差异相差大于第一功率阈值。该指令被配置为使该处理器根据(1)来确定该第一SPS信号是否异常,并且其中该指令包括被配置为使该处理器执行以下操作的指令:选择该第一SPS信号和该第二SPS信号使得:该第一SPS信号具有第一载波频率,该第二SPS信号具有与该第一载波频率不同的第二载波频率,并且该第一SV和该第二SV是同一SV;或者该第一SV与该第二SV在分开的星座中。该指令被配置为使该处理器根据(1)来确定该第一SPS信号是否异常,并且其中该指令包括被配置为使该处理器执行以下操作的指令:基于该第一SV的第一SV位置信息并基于该第二SV的第二SV位置信息来确定该预期测量差异。被配置为使该处理器确定该第一SPS信号是否异常的指令包括被配置为使该处理器执行以下操作的指令:确定基于该第一SPS信号的第一伪距与基于该第二SPS信号的第二伪距之间的实际伪距差异是否与预期伪距差异相差大于第二伪距阈值。该指令包括被配置为通过使该处理器执行以下操作来使该处理器确定该第一SPS信号是否异常的指令:确定该第一SPS信号测量与该第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与该预期测量差异一致,该第一SPS信号测量是第一时间,并且该第二SPS信号测量是第二时间。该指令包括被配置为使该处理器通过以下操作来响应该第一SPS信号异常的初始确定的指令:基于与该初始确定所基于的任何SPS信号不同的第三SPS信号来确定该第一SPS信号是否异常。该指令包括被配置为使该处理器执行以下操作的指令:选择该第三SPS信号,使得该第三SPS信号的第三格式对应于作为排除该第一SV的卫星运载器星座的一部分的第三SV。
另外或替代地,这种存储介质的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该指令包括被配置为使该处理器通过以下操作来响应确定该第一SPS信号异常的指令:基于除SPS技术之外的至少一种技术确定该第一SPS信号是否异常。该指令包括被配置为使该处理器执行以下操作的指令:基于该用户设备的位置的知识的安全级别来确定使用多少其它SV信号或使用哪些其它技术中的至少一者。
另外或替代地,这种存储介质的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该指令包括被配置为使该处理器确定该用户设备的航位推算位置的指令,并且其中该指令被配置为使该处理器响应于该第一SPS信号测量和该第二SPS信号测量中的至少一者与该用户设备的航位推算位置不一致而确定该第一SPS信号是否异常。该指令包括被配置为使该处理器通过以下至少一项来响应确定该第一SPS信号异常的指令:不考虑该第一SPS信号来确定该用户设备的位置;或者不考虑基于该第一SPS信号的第一伪距来确定该用户设备的位置;或者降低该第一SPS信号的权重来确定该用户设备的位置;或者降低基于该第一SPS信号的第一伪距的权重来确定该用户设备的位置;或者使用该一个或多个基站信号测量来确定该用户设备的位置;或者增加该一个或多个基站信号测量的一个或多个权重来确定该用户设备的位置;或者向第一网络实体发出指示该第一SPS信号异常的异常指示;或者向第二网络实体发出一组SPS信号测量。
另一种示例性用户设备包括:SPS接收器,该SPS接收器用于接收卫星定位系统信号;通信发送器;存储器;以及通信地耦合到该存储器的处理器,该处理器通信地耦合到该SPS接收器以从该SPS接收器接收SPS信号,并且通信地耦合到该通信发送器以无线地传达通信信号,该处理器被配置为通过经由该通信发送器向网络实体传达以下各项来响应对金融交易的授权请求:与多个SPS信号相对应的多个SPS测量;与该多个SPS信号相对应的卫星运载器的身份;基于除SPS定位技术以外的定位技术的用户设备的位置;以及时间戳。
这种用户设备的实施方案可以包括以下一个或多个特征。该处理器被配置为对该多个SPS测量进行加密。该多个SPS测量包括伪距。该多个SPS测量包括该多个SPS信号的原始测量。
一种在用户设备处的处理为“欺骗的”的声称卫星定位信号的定位信号的示例性方法包括:测量包括该声称卫星定位信号的多个定位信号以产生多个定位信号测量,该多个定位信号测量包括该声称卫星定位信号的第一定位信号测量和该多个定位信号中除该声称卫星定位信号之外的一个定位信号的第二定位信号测量;确定该第一定位信号测量与该第二定位信号测量之间的差异;确定该差异大于阈值差异;以及使用该多个定位信号测量中的至少一个位置确定测量同时响应于确定该差异大于该阈值差异而从该至少一个位置确定测量中排除该第一定位信号测量来确定该用户设备的位置。
一种在用户设备处的示例性定位方法包括:测量多个位置信号,该多个位置信号包括“为欺骗的”的至少一个声称卫星定位信号;确定该至少一个声称卫星定位信号的至少一个测量与至少一个预期卫星定位信号测量之间的差异;确定该差异大于阈值差异;以及使用该多个位置信号的测量同时排除该至少一个声称卫星定位信号的至少一个测量来确定该用户设备的位置。
附图说明
图1是示例性无线通信和卫星信令环境的简化图。
图2是图1中所示的示例性用户设备的组件的框图。
图3是图1中所示的示例性发送/接收点的组件的框图。
图4是图1中所示的示例性服务器的组件的框图。
图5是示例性用户设备的框图。
图6是图5的用户设备接收异常和非异常信号的环境的简化图。
图7是图6中所示的信号仿真器的简化图。
图8是用于识别异常信号的信号和过程流。
图9是在存在一个或多个欺骗卫星信号的情况下确定用户设备的位置的方法的流程框图。
图10是检测异常信号的方法的流程框图。
图11是处理定位信号的方法的流程框图。
图12是定位方法的流程框图。
具体实施方式
本文讨论了用于检测异常信号(诸如被欺骗的卫星定位系统信号)的技术。例如,移动设备可以接收一个或多个异常信号。在各种实施例中,可能有一组异常信号压倒或取代现有的SPS(卫星定位系统)或其它位置相关信号,以导致移动设备和/或其它设备计算出不正确的位置,或者混淆或扰乱可靠的位置确定或以其它方式使可靠的位置确定变得困难。例如,异常信号可用于欺骗或以其它方式导致确定虚假位置。位置欺骗可用于愚弄启用位置的销售点保护或其它基于安全性的交易,这些交易限于特定地理范围或需要取决于地理的不同程度的认证。异常信号和位置欺骗也可被用于阻塞交通或导致交通事故,或将自主交通工具引导到错误目的地或阻挠资产跟踪尝试。异常信号可以按局部方式发送,诸如在屏蔽室或封闭建筑物中发送,从而利用较弱的室内SPS信号,或者在更全局的意义上发送,诸如通过(例如,另一个国家的)卫星星座发送。无论异常信号的目的是什么,移动设备(例如,交通工具)可被配置为检测异常信号并解决异常信号(例如,通过忽略异常信号以有利于非欺骗和/或更可靠的位置源),和/或向其它设备标记异常信号(例如经由基于位置服务器或基站的警报或通过在辅助数据中将信号源标记为不可靠)。异常信号可能与SPS相关或可能是基于地面的,诸如来自虚假基站和/或接入点。无论信号源和/或欺骗设备是什么,移动设备都可被配置为检测欺骗信号和/或以其它方式异常的信号并计算移动设备的位置,同时消除或减少来自异常信号的影响。
例如,通过具有与声称源发出的信号格式相似(例如,相同)的格式,异常信号可具有对应的声称源;然而,异常信号可能具有经修改的参数,诸如时间和/或日期信息、标识、经编码的星历或其它经编码信息,这些参数会导致移动设备计算出错误的位置或无法计算位置。例如,可以对一组SPS信号进行仿真以使得移动设备计算出与实际位置不同的位置。例如,异常信号可以模拟特定SPS星座在特定频带处的信号,诸如在L1下的GPS(全球定位系统)信号,或者异常信号可包括与多个SPS星座相对应的和/或多个频带的模拟信号。异常场景变得越复杂,创建该场景/对该场景进行仿真的技术难度可能就越大,并且部署异常场景就越昂贵。在一个实施例中,移动设备可以将接收到的异常信号的测量与预期具有相当的功率、路径延迟和/或其它信号参数的另一接收到信号的测量进行比较。在一个实施例中,可以将来自特定卫星的GPS L1信号与预期将来自同一卫星的在不同频带(诸如GPS L5或GPS L2或其它频带)的对应信号针对信号强度、信号延迟、经编码信息和其它信号参数进行比较。如果来自另一频带的对应信号不存在或在一个或多个细节(诸如信号强度、定时和/或经编码信息)上显著不同,则该信号可能异常。在一个实施例中,可以将来自第一卫星的GPS信号与来自其它卫星的其它GPS信号或来自其它星座(诸如GLONASS)的SPS信号进行比较,以确定预测位置和/或信号强度、定时或经编码消息传递的一致性,将预测的信号和消息传递参数与在给定每个星座的当前星历信息和移动设备的大致位置的情况下预期的信号和信息传递参数进行比较。类似技术可以应用于其它星座,诸如GLONASS、伽利略和北斗。在一个实施例中,可以进行最小二乘法拟合计算或将测量插入到卡尔曼或其它定位滤波器中,其中与当前估计位置不符和/或与插入到位置计算中的其它测量具有显著偏差的测量可被标记为可疑。这在以下情况下尤其成立:如果信号参数的变化超出自然发生的信号多路径条件所能预测的范围(例如,预测出的位置距真实位置数百米以上,或者信号参数显著强于来自其它卫星和/或星座的信号),还可能考虑到当前环境和阻挡条件。例如,SPS多路径可能导致所确定的位置偏离数百米,但通常不会导致计算出的位置离根据其它检测到的信号确定的和/或来自位置状态引擎的真实位置(诸如由正在进行的卡尔曼滤波操作预测的位置或最近存储的所确定位置,其可能老化使得不确定性基于合理的估计行进速度或最大行进速度而增长)超过几百米,诸如在另一个城市或另一个国家。
所接收的信号的接收功率可以与来自与所接收的信号相对应的源的信号的预期功率进行比较。如果信号功率显著不同于预测或预期的信号功率,则所接收的信号可被识别为异常。在一个实施例中,可以将SPS信号与同时接收的其它SPS信号进行比较,以确定接收功率、经编码消息传递、星历信息、时间和其它参数的一致性,并且与大多数所接收的信号不符或者与位置历史不符或者与位置滤波器输出不符的(尤其是那些将预测出显著不同位置的)SPS信号可被标记为异常。在一个实施例中,可以识别彼此一致的(可能以较强的信号功率被接收的)一组SPS信号,并且可以将功率、经编码数据和预测位置与先前或预测的位置作比较、与(同一频带上或其它频带上)以较低功率接收的SPS信号作比较以确定一致性,并且如果该组中的SPS信号与当前或预测的位置状态有很大程度的不同、或者如果该组中的SPS信号与多个其它SPS信号(诸如来自其它星座的信号和/或在其它频率处接收的SPS信号)不符,则拒绝该组SPS信号。在一些场景中,欺骗源(不管何种技术,无论是SPS、WAN还是WiFi)很可能是存在的最强信号源,因为其意图是使移动设备基于使用最强信号源的典型标准而不考虑其它信号源(最强信号源通常将意味着具有最少多路径的源,利用这些标准的欺骗信号除外)。
可以将卫星测量与来自给定星座或多个星座内的其它卫星的信号的其它测量进行比较,以确定是否所有卫星针对基于星历信息和时间所预测的内容在合理范围内一致。例如,如果来自许多(例如,大部分)卫星的信号的测量产生一个位置,而少数信号的测量(尽管具有更强的接收功率)聚在不同位置(尤其是远离第一位置的一个位置)周围,则这些少数信号可被识别为异常(例如,潜在是欺骗的)。在此类场景中,可能有两个位置集群,一个位置集群靠近基于历史数据和/或其它卫星系统的位置,这些历史数据和/或其它卫星系统可被用于预测该其它卫星应当在何处(或它们的信号强度、或多普勒、或飞行时间/延迟、或其组合应当是什么),而另一个位置集群聚在虚假的仿真位置周围。
在另一个实施例中,移动设备可以基于已知的历书和/或星历信息和时间来确定与异常信号的起源相对应的天空区域,并确定异常信号的声称源是否与基于星历/历书和时间将预测得到的天空区域是一致的。在一个实施例中,移动设备(特别是在明显阻挡和/或多路径的区域中的移动设备)可以将SPS信号与基于星历预测和时间被预测为源自同一天空区域中的卫星的其它SPS信号进行比较,以确定信号功率和定时的一致性(假设这些信号将经历相同的多路径和衰减)。
作为又一示例,可以利用使用随时间推移的多次测量的滤波器(诸如卡尔曼滤波器)来确定移动设备的经时间滤波的位置。如果基于所接收的信号的伪距与经时间滤波的位置不一致(例如,与经时间滤波的位置的距离不小于阈值距离),则移动设备可以将该接收的信号识别为异常。
还可以使用其它示例性技术来识别异常信号。在一个实施例中,一组强信号(特别是如果这些强信号来自同一SPS星座和同一频带)可被用于确定位置,然后对照地面位置信号和/或卡尔曼滤波器输出和/或最近存储的位置(例如,不到一个小时)来验证该位置,并且如果存在不一致,则可以利用存储在存储器中的较弱SPS信号来确定位置,同时忽略这些较强信号。另外或替代地,可以进行次级SPS搜索以识别次级或较低强度的相关峰值,并将通过这些较低强度峰值预测的伪距与其它星座和/或与地面源进行比较,以尝试计算真正的SPS位置,同时不考虑异常源。另外或替代地,可以比较信号的相位延迟时间和/或多普勒以确定较高强度的峰值信号是否可能异常(在预期时间窗口和/或多普勒窗口之外的信号被识别为异常)。另外或替代地,移动设备的粗略位置(例如,基于WAN和/或WiFi信号)可被用于确定预期多普勒和相移,并且与该预期多普勒和/或相移显著不同的SPS信号可被识别为异常。在一个实施例中,可以基于较弱的SPS位置源或基于地面信号源和时间信息来设置搜索窗口使得异常信号源被忽略。在一个实施例中,附加的相关峰值可以被报告给位置引擎并由位置引擎利用(包括远离最强检出相关峰值的那些峰值,特别是如果较弱的峰值与预测或已知的位置近似相一致)。
可以复核被识别为异常的信号以帮助确定该信号是否错误(例如,欺骗的或以其它方式不准确)。可以重复被用于将信号识别为异常的一种或多种技术(例如使用不同的测量或预期以进行比较),和/或可以使用一种或多种其它技术来确定信号是否异常。如果复核没有确定该信号为异常,则该信号可被重新分类为非异常并且可以例如用于位置确定。如果复核确定该信号为异常,则该信号可被识别为错误并且采取适当的动作(例如,不考虑该信号、向其它实体通知该信号的错误本质等)。
这些是示例,并且可以实施其它示例。
本文描述的项目和/或技术可以提供以下能力中的一者或多者以及未提及的其它能力。可以识别欺骗的或以其它方式不准确的信号,诸如卫星定位信号。可以避免或低估使用不准确的信号来确定移动设备的位置。可以避免基于一个或多个不准确的信号来确定不正确位置并且可以防止基于此类不正确位置的动作。可以防止位置的欺诈性断言。可以避免使用位置验证的欺诈性金融交易。可以提供其它能力,并且并非根据本公开的每种实施方案都必须提供所讨论的任何能力,更不用说所有能力了。
参考图1,示例性无线通信和卫星信令环境100包括无线通信系统110、启用SPS的移动设备161、162、163、卫星信号仿真器170和卫星星座180、190。无线通信系统110包括用户设备(UE)112、UE 113、UE 114、UE 115、基站收发器(BTS)120、121、122、123、网络130、核心网络140和外部客户端150。核心网络140(例如,5G核心网络(5GC))可以包括后端设备,该后端设备包括接入和移动性管理功能(AMF)141、会话管理功能(SMF)142、服务器143和网关移动位置中心(GMLC)144等等。AMF 141、SMF 142、服务器143和GMLC 144彼此通信地耦合。服务器143可以是例如支持对UE 112至114的定位的位置管理功能(LMF)(例如,使用诸如以下各项的技术:辅助全球导航卫星系统(A-GNSS)、OTDOA(观察到达时间差,例如下行链路(DL)OTDOA和/或上行链路(UL)OTDOA)、往返时间(RTT)、多小区RTT、RTK(实时动态)、PPP(精确点定位)、DGNSS(差分DNSS)、E-CID(增强型小区ID)、AoA(到达角)、AoD(出发角)等)。通信系统110可以包括附加或替代组件。卫星信号仿真器170可以被配置为提供错误的(例如,欺骗的)SPS(卫星定位系统)信号,该信号看上去来自于卫星,这可导致例如设备161至163中的一个或多个设备和/或UE 112至114中的一个或多个UE进行错误的位置确定。设备161至163和UE 112至114可以被配置为识别异常SPS信号并采取适当的动作,例如,忽略异常信号来确定位置。
LMF也可以被称为位置管理器(LM)、位置功能(LF)、商业LMF(CLMF)或增值LMF(VLMF)。服务器143(例如,LMF)和/或系统110的一个或多个其它设备(例如,UE 112至114中的一者或多者)可以被配置为确定UE 112至114的位置。服务器143可以与BTS 121(例如,gNB)和/或一个或多个其它BTS直接地通信,并且可以与BTS 121和/或一个或多个其它BTS集成。SMF 142可以充当服务控制功能(SCF)(未示出)的初始接触点,以创建、控制和删除媒体会话。服务器143(例如,LMF)可以与gNB或TRP(发送/接收点)共置或集成,或者可以被设置为远离gNB和/或TRP,并且被配置为与gNB和/或TRP直接或间接地通信。
AMF 141可以充当处理UE 112至114与核心网络140之间的信令的控制节点,并且可以提供QoS(服务质量)流和会话管理。AMF 141可以支持UE 112至114的移动性(包括小区改变和切换),并且可以参与支持到UE 112至114的信令连接。
系统110能够进行无线通信,因为系统110的组件可以例如经由BTS 120至123和/或网络130(和/或未示出的一个或多个其它设备,诸如一个或多个其它基站收发器)彼此直接地或间接地通信(至少一些时候使用无线连接)。对于间接通信,通信可能在从一个实体到另一实体的发送期间被改变,例如,以改变数据分组的标头信息、改变格式等。所示的UE112至114是智能型手机、平板电脑和基于交通工具的设备,但是这些仅是示例,因为不要求UE 112至114是这些配置中的任何配置,并且可以使用其它配置的UE。所示的UE 112、113是包括移动电话(包括智能型手机)和平板电脑的移动无线通信设备(但是它们也可以无线地以及经由有线连接进行通信)。所示的UE 114是基于交通工具的移动无线通信设备(但是UE114也可以无线地以及经由有线连接进行通信)。UE 115被示为通用UE并且可以是一种或多种类型的UE,无论是否为移动的、无论是否为所示的类型。例如,UE 115可以包括一个或多个UE,这些UE是或者可以关联于实体,该实体是通常静态或静态设备,诸如收款机、自动取款机(ATM)、餐厅或其它建筑物等。其它类型的UE可以包括可穿戴设备(例如,智能手表、智能珠宝、智能眼镜或耳机等)。还可以使用其它UE,无论是当前存在的或是将来开发的。此外,其它无线设备(无论是否移动)可以在系统110内实施,并且可以彼此通信和/或与UE112至115、BTS 120至123、网络130、核心网络140和/或外部客户端150通信。例如,这样的其它设备可以包括物联网(IoT)设备、医疗设备、家庭娱乐和/或自动化设备等。核心网络140可以与外部客户端150(例如,计算机系统)通信,例如,以允许外部客户端150(例如,经由GMLC 144)请求和/或接收关于UE 112至114的位置信息。
UE 112至115或其它设备可以被配置为在各种网络中和/或出于各种目的和/或使用各种技术进行通信(例如,5G、Wi-Fi通信、Wi-Fi通信的多个频率、卫星定位、一种或多种类型的通信(例如,GSM(全球移动系统)、CDMA(码分多址)、LTE(长期演进)、V2X(车联网,例如,V2P(交通工具对行人)、V2I(交通工具对基础设施)、V2V(交通工具对交通工具)等)、IEEE 802.11p等)。V2X通信可以是蜂窝(蜂窝-V2X(C-V2X))和/或WiFi(例如,DSRC(专用短程连接))。系统110可以支持在多个载波(不同频率的波形信号)上的操作。多载波发送器可以在多个载波上同时发送经调制的信号。每个经调制的信号可以是码分多址(CDMA)信号、时分多址(TDMA)信号、正交频分多址(OFDMA)信号、单载波频分多址(SC-FDMA)信号等。每个经调制的信号可以在不同的载波上发出并且可以携带导频、开销信息、数据等。图1中所示的通信链路是示例并且不限制本公开。UE 112至114可以与基站、与其它UE等通信。
BTS 120至123可以经由一个或多个天线与在系统110中的UE 112至115无线地通信。BTS还可以被称为基站、接入点、gNode B(gNB)、接入节点(AN)、节点B、演进节点B(eNB)等。例如,BTS 120、121中的每一者可以是gNB或发送点gNB,BTS 122可以是宏小区(例如,大功率蜂窝基站)和/或小小区(例如,低功率蜂窝基站),并且BTS 123可以是接入点(例如,短程基站,其被配置为利用诸如WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、低功耗(BLE)、Zigbee等的短程技术进行通信)。BTS 120至123中的一者或多者可以被配置为经由多个载波与UE 112至115进行通信。BTS 120、121中的每一者可以提供针对相应地理区域(例如,小区)的通信覆盖。根据基站天线,每个小区可以被划分成多个扇区。BTS可以是多种形式中的任何一种,诸如台式设备、路边单元(RSU)等。
BTS 120至123各自包括一个或多个发送/接收点(TRP)。例如,BTS的小区内的每个扇区可以包括TRP,但是多个TRP也可以共享一个或多个组件(例如,共享处理器,但是具有单独的天线)。系统110可以仅包括宏TRP,或者系统110可以具有不同类型的TRP(例如,宏、微微和/或毫微微TRP等)。宏TRP可以覆盖相对较大的地理区域(例如,半径为几千米),并且可以允许具有服务订阅的终端无限制地接入。微微TRP可以覆盖相对较小的地理区域(例如,微微小区),并且可以允许具有服务订阅的终端无限制地接入。毫微微或家庭TRP可以覆盖相对较小的地理区域(例如,毫微微小区),并且可以允许由与毫微微小区具有关联的终端(例如,针对家庭用户的终端)进行的受限制的接入。
UE 112至115可以被称为终端、接入终端(AT)、移动站、移动设备、订户单元等。UE112至115可以包括如上文所列出的各种设备和/或其它设备。UE 112至115可以被配置为经由一个或多个设备对设备(D2D)对等(P2P)链路来间接地连接到一个或多个通信网络。D2DP2P链路可以利用任何适当的D2D无线接入技术(RAT)来支持,例如,LTE直连(LTE-D)、WiFi直连(WiFi-D)、等等。利用D2D通信的UE 112至115的组中的一者或多者可以在TRP(诸如BTS 120至123中的一者或多者)的地理覆盖区域内。这样的组中的其它UE可以在这样的地理覆盖区域之外,或者以其它方式不能从基站接收传输。经由D2D通信进行通信的UE112至115的组可以利用一对多(1:M)系统,其中每个UE可以向在组中的其它UE进行发送。BTS 120至123的TRP可以促进对用于D2D通信的资源的调度。在其它情况下,D2D通信可以在UE之间执行而不涉及TRP。
启用SPS的移动设备161至163被配置有SPS能力(例如,基于接收到的SPS信号来确定位置)。启用SPS的设备161至163中的一个或多个设备可以被配置有其它能力,例如,类似于UE 112至115的通信能力的通信能力。设备161是飞机并且设备162是无人飞行器(UAV),但这些仅是示例而不是对本公开的限制。启用SPS的移动设备163被示为通用的启用SPS的设备。设备163可以是一个或多个启用SPS的移动设备,诸如一个或多个陆上物品(例如,火车、卡车、坦克等)、一个或多个水上物品(例如,船、水上摩托艇等)和/或一个或多个空中物品(例如,导弹、太空飞船等)等。这些示例不限制本公开,并且可以使用其它启用SPS的设备。
通信系统110可以利用来自卫星运载器(SV)181、182、183的星座180和/或SV 191、192、193的星座190的信息。星座180、190中的每一者可以对应于相应的全球导航卫星系统(GNSS)(即,卫星定位系统(SPS))(诸如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、伽利略、北斗),或一些其它本地或区域性SPS,诸如印度区域导航卫星系统(IRNSS)、欧洲对地静止导航覆盖服务(EGNOS)或广域增强系统(WAAS)。对于星座180、190中的每一者仅示出三个SV,但是GNSS SV的星座将包括多于三个SV。
还参考图2,UE 200是UE 105、106中的一者的示例,并且包括计算平台,该计算平台包括处理器210、包括软件(SW)212的存储器211、一个或多个传感器213、用于收发器215(其包括无线收发器240和/或有线收发器250)的收发器接口214、用户界面216、卫星定位系统(SPS)接收器217、相机218和定位设备(PD)219。处理器210、存储器211、传感器213、收发器接口214、用户界面216、SPS接收器217、相机218和定位设备219可以通过总线220(例如,其可以被配置用于光学和/或电气通信)通信地彼此耦合。所示装置中的一者或多者(例如,相机218、定位设备219和/或传感器213中的一者或多者等)可以从UE 200中省略。处理器210可以包括一个或多个智能硬件设备,例如,中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器210可以包括多个处理器,该多个处理器包括通用/应用程序处理器230、数字信号处理器(DSP)231、调制解调器处理器232、视频处理器233和/或传感器处理器234。处理器230至234中的一者或多者可以包括多个设备(例如,多个处理器)。例如,传感器处理器234可以包括例如用于RF(射频)感测(利用用于识别、映射和/或跟踪对象的所发送的一个或多个(蜂窝)无线信号和反射)和/或超声波等的处理器。调制解调器处理器232可以支持双SIM/双连接(或甚至更多SIM)。例如,SIM(订户身份模块或订户标识模块)可以由原始装备制造商(OEM)使用,并且另一SIM可以由UE 200的终端用户用于连接。存储器211是非暂时性存储介质,该非暂时性存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、光盘存储器和/或只读存储器(ROM)等。存储器211存储软件212,该软件可以是包含指令的处理器可读、处理器可执行的软件代码,该指令被配置为在被执行时使处理器210执行本文中所描述的各种功能。替代地,软件212可能不是由处理器210直接可执行的,但是可以被配置为例如当被编译和执行时使得处理器210执行功能。说明书可能仅提及处理器210执行功能,但是这包括其它实施方案,诸如处理器210执行软件和/或固件。说明书可以将处理器230至234中的一者或多者执行功能简称为处理器210执行功能。说明书可以将UE 200的一个或多个适当组件执行功能简称为UE 200执行功能。作为存储器211的补充或替代,处理器210可以包括具有存储的指令的存储器。下文更充分地讨论处理器210的功能性。
图2中所示的UE 200的配置是示例并且不是对包括权利要求的本公开的限制,并且可以使用其它配置。例如,UE的示例性配置包括处理器210中的处理器230至234中的一者或多者、存储器211和无线收发器240。其它示例性配置包括处理器210中的处理器230至234中的一者或多者、存储器211、无线收发器240、以及传感器213中的一者或多者、用户界面216、SPS接收器217、相机218、PD 219和/或有线收发器250。
UE 200可以包括调制解调器处理器232,该调制解调器处理器可能能够执行对由收发器215和/或SPS接收器217接收和下变频的信号的基带处理。调制解调器处理器232可以执行对要由收发器215进行上变频以用于发送的信号的基带处理。此外或替代地,基带处理可以由处理器230和/或DSP 231执行。然而,其它配置可以用于执行基带处理。
UE 200可以包括传感器213,该传感器可以包括例如各种类型的传感器中的一者或多者,各种类型的传感器诸如一个或多个惯性传感器、一个或多个磁强计、一个或多个环境传感器、一个或多个光学传感器、一个或多个重量传感器、一个或多个射频(RF)传感器、一个或多个测距传感器和/或一个或多个音频传感器(例如,麦克风)等。惯性测量单元(IMU)可以包括例如一个或多个加速度计(例如,共同响应UE 200在三个维度的加速度)和/或一个或多个陀螺仪(例如,三维陀螺仪)。传感器213可以包括用于确定取向(例如,相对于磁北和/或真北)的一个或多个磁强计(例如,三维磁强计),该取向可以用于多种目的中的任何目的,例如,以支持一个或多个指南针应用。环境传感器可以包括例如一个或多个温度传感器、一个或多个大气压力传感器、一个或多个环境光线传感器、一个或多个相机成像器和/或一个或多个麦克风等。传感器213可以生成可以被存储在存储器211中并且由DSP 231和/或处理器230处理的模拟和/或数字信号指示,以支持一个或多个应用,诸如例如针对定位和/或导航操作的应用。测距传感器可以包括RADAR(无线电探测和测距)、LIDAR(光探测和测距)和/或SONAR(声音导航和测距)系统(例如,每个系统包括一个或多个合适的换能器,诸如天线、光学换能器和/或一个或多个扬声器和/或麦克风)。
传感器213可以用于相对位置测量、相对位置确定、运动确定等。由传感器213检测的信息可以用于运动检测、相对位移、航位推算、基于传感器的位置确定和/或传感器辅助的位置确定。传感器213可以用于确定UE 200是固定的(静止的)或是移动的和/或是否向LMF 143报告关于UE 200的移动性的某些有用信息。例如,基于由传感器213获得/测量的信息,UE 200可以向LMF 143通知/报告UE 200已经检测到移动或者UE 200已经移动,并且报告相对位移/距离(例如,经由航位推算或由传感器213启用的基于传感器的位置确定或传感器辅助的位置确定)。在另一示例中,对于相对定位信息,传感器/IMU可以用于确定另一设备相对于UE 200的角度和/或取向等。
IMU可以被配置为提供关于UE 200的运动方向和/或运动速度的测量,其可以用于相对位置确定。例如,IMU的一个或多个加速度计和/或一个或多个陀螺仪可以分别检测UE200的线性加速度和转速。可以对UE 200的线性加速度和转速测量在时间上进行积分以确定UE 200的瞬时运动方向以及位移。可以对瞬时运动方向和位移进行积分以跟踪UE 200的位置。例如,可以例如使用SPS接收器217(和/或通过一些其它手段)确定UE 200在某一时刻的参考位置,并且在该时刻之后取回的来自加速度计和陀螺仪的测量可以用于航位推算,以基于UE 200相对于参考位置的移动(方向和距离)来确定UE 200的当前位置。
磁强计可以确定不同方向上的磁场强度,其可以用于确定UE 200的取向。例如,取向可以用于提供针对UE 200的数字指南针。磁强计可以包括二维磁强计,该二维磁强计被配置为检测和提供对在两个正交维度中的磁场强度的指示。磁强计可以包括三维磁强计,该三维磁强计被配置为检测和提供对在三个正交维度中的磁场强度的指示。磁强计可以提供用于感测磁场并且例如向处理器210提供对磁场的指示的部件。
收发器215可以包括分别被配置为通过无线连接和有线连接与其它设备进行通信的无线收发器240和有线收发器250。例如,无线收发器240可以包括耦合到一个或多个天线246的无线发送器242和无线接收器244,以用于发送(例如,在一个或多个上行链路信道和/或一个或多个侧行链路信道上)和/或接收(例如,在一个或多个下行链路信道和/或一个或多个侧行链路信道上)无线信号248并且将信号从无线信号248转换为有线(例如,电气和/或光学)信号以及从有线(例如,电气和/或光学)信号转换为无线信号248。因此,无线发送器242可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个发送器,和/或无线接收器244可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个接收器。无线收发器240可以被配置为根据诸如以下各项的多种无线接入技术(RAT)来传送信号(例如,与TRP和/或一个或多个其它设备通信):5G新无线电(NR)、GSM(全球移动系统)、UMTS(通用移动电信系统)、AMPS(高级移动电话系统)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、LTE(长期演进)、LTE直连(LTE-D)、3GPPLTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、Zigbee等。新无线电可以使用mm波频率和/或低于6GHz的频率。有线收发器250可以包括被配置用于有线通信的有线发送器252和有线接收器254,例如,可以用于与网络130进行通信以向网络130发出通信并且从网络接收通信的网络接口。有线发送器252可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个发送器,和/或有线接收器254可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个接收器。有线收发器250可以被配置例如用于光学通信和/或电气通信。收发器215可以例如通过光学和/或电气连接通信地耦合到收发器接口214。收发器接口214可以与收发器215至少部分地集成。
用户界面216可以包括若干设备中的一者或多者,诸如例如扬声器、麦克风、显示设备、振动设备、键盘、触摸屏等。用户界面216可以包括这些设备中的一个以上的设备。用户界面216可以被配置为使得用户能够与由UE 200托管的一个或多个应用进行互动。例如,用户界面216可以在存储器211中存储对模拟和/或数字信号的指示,以响应于来自用户的动作由DSP 231和/或通用处理器230处理。类似地,在UE 200上托管的应用可以在存储器211中存储对模拟和/或数字信号的指示以向用户呈现输出信号。用户界面216可以包括音频输入/输出(I/O)设备,该I/O设备包括例如扬声器、麦克风、数模电路、模数电路、放大器和/或增益控制电路(包括任何这些设备中的一个以上的设备)。可以使用音频I/O设备的其它配置。此外或替代地,用户界面216可以包括响应于触摸和/或压力的一个或多个触摸传感器,例如,在用户界面216的键盘和/或触摸屏上传感器。
SPS接收器217(例如,全球定位系统(GPS)接收器)可以能够经由SPS天线262接收和获取SPS信号260。天线262被配置为将无线SPS信号260转换为有线信号(例如,电气信号或光学信号),并且可以与天线246集成。SPS接收器217可以被配置为全部或部分地处理所获取的SPS信号260以估计UE 200的位置。例如,SPS接收器217可以被配置为使用SPS信号260通过三边测量来确定UE 200的位置。通用处理器230、存储器211、DSP 231和/或一个或多个专用处理器(未示出)可以用于与SPS接收器217相结合地全部或部分地处理所获取的SPS信号和/或计算UE 200的估计位置。存储器211可以存储对SPS信号260和/或其它信号(例如,从无线收发器240获取的信号)的指示(例如,测量)以用于执行定位操作。通用处理器230、DSP 231和/或一个或多个专用处理器和/或存储器211可以提供或支持位置引擎以用于处理测量从而估计UE 200的位置。
UE 200可以包括用于捕捉静止或运动图像的相机218。相机218可以包括例如成像传感器(例如,电荷耦合设备或CMOS成像器)、镜头、数模电路、帧缓冲器等。对表示所捕获的图像的信号的附加处理、调节、编码和/或压缩可以由通用处理器230和/或DSP 231执行。此外或替代地,视频处理器233可以对表示所捕获的图像的信号执行调节、编码、压缩和/或操纵。视频处理器233可以对所存储的图像数据进行解码/解压缩,以在例如用户界面216的显示装置(未示出)上呈现。
定位设备(PD)219可以被配置为确定UE 200的位置、UE 200的运动和/或UE 200的相对位置和/或时间。例如,PD 219可以与SPS接收器217进行通信,和/或包括SPS接收器的部分或全部。虽然本文中的描述可以仅提及PD 219被配置为根据定位方法来执行或者PD根据定位方法来执行,但是PD 219可以适当地与处理器210和存储器211相结合地工作以执行一种或多种定位方法的至少一部分。PD 219还可以或者替代地被配置为使用用于三边测量、用于辅助获得和使用SPS信号260、或者两者的基于地面的信号(例如,信号248中的至少一些信号)来确定UE 200的位置。PD 219可以被配置为使用一种或多种其它技术(例如,依赖于UE的自报告位置(例如,UE的位置信标的一部分))来确定UE 200的位置,并且可以使用技术的组合(例如,SPS和地面定位信号)来确定UE 200的位置。PD 219可以包括传感器213(例如,陀螺仪、加速度计、磁强计等)中的可以感测UE 200的取向和/或运动并且提供其指示的一个或多个传感器,其中处理器210(例如,处理器230和/或DSP 231)可以被配置为使用该指示来确定UE 200的运动(例如,速度向量和/或加速度向量)。PD 219可以被配置为提供对在所确定的位置和/或运动中的不确定性和/或误差的指示。PD 219的功能性可以以多种方式和/或配置来提供,例如,由通用/应用程序处理器230、收发器215、SPS接收器217和/或UE 200的另一组件提供,并且可以由硬件、软件、固件或其各种组合提供。
还参考图3,基站120至123的TRP 300的示例包括计算平台,该计算平台包括处理器310、包括软件(SW)312的存储器311和收发器315。处理器310、存储器311和收发器315可以通过总线320(其可以被配置例如用于光学和/或电气通信)彼此通信地耦合。所示装置中的一者或多者(例如,无线接口)可以从TRP 300省略。处理器310可以包括一个或多个智能硬件设备,例如,中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器310可以包括多个处理器(例如,包括如图2中所示的通用/应用程序处理器、DSP、调制解调器处理器、视频处理器和/或传感器处理器)。存储器311是非暂时性存储介质,该非暂时性存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、光盘存储器和/或只读存储器(ROM)等。存储器311存储软件312,该软件可以是包含指令的处理器可读、处理器可执行的软件代码,该指令被配置为在被执行时使处理器310执行本文中所描述的各种功能。替代地,软件312可能不是由处理器310直接可执行的,但是可以被配置为例如当被编译和执行时使得处理器310执行功能。说明书可能仅提及处理器310执行功能,但是这包括其它实施方案,诸如处理器310执行软件和/或固件。说明书可以将包含在处理器310中的处理器中的一者或多者执行功能简称为处理器310执行功能。该描述可以指代TRP 300执行功能,作为针对TRP 300的一个或多个适当组件(因此是基站120至123中的一者)执行该功能的简称。作为存储器311的补充或替代,处理器310可以包括具有存储的指令的存储器。下文更充分地讨论处理器310的功能性。
收发器315可以包括分别被配置为通过无线连接和有线连接与其它设备进行通信的无线收发器340和/或有线收发器350。例如,无线收发器340可以包括耦合到一个或多个天线346的无线发送器342和无线接收器344,以用于发送(例如,在一个或多个上行链路信道和/或一个或多个下行链路信道上)和/或接收(例如,在一个或多个下行链路信道和/或一个或多个上行链路信道上)无线信号348并且将信号从无线信号348转换为有线(例如,电气和/或光学)信号以及从有线(例如,电气和/或光学)信号转换为无线信号348。因此,无线发送器342可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个发送器,和/或无线接收器344可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个接收器。无线收发器340可以被配置为根据诸如以下各项的多种无线接入技术(RAT)来传送信号(例如,与UE 200、一个或多个UE和/或一个或多个其它设备通信):5G新无线电(NR)、GSM(全球移动系统)、UMTS(通用移动电信系统)、AMPS(高级移动电话系统)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、LTE(长期演进)、LTE直连(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、Zigbee等。有线收发器350可以包括被配置用于有线通信的有线发送器352和有线接收器354,例如,可以用于与网络130进行通信以向例如LMF 120和/或一个或多个其它网络实体发出通信并且从和/或一个或多个其它网络实体接收通信的网络接口。有线发送器352可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个发送器,和/或有线接收器354可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个接收器。有线收发器350可以被配置例如用于光学通信和/或电气通信。
图3中所示的TRP 300的配置是示例并且不是对包括权利要求的本公开的限制,并且可以使用其它配置。例如,本文的描述讨论TRP 300被配置为执行若干功能或TRP执行若干功能,但是这些功能中的一者或多者可以由LMF 143和/或UE 200执行(即,LMF 143和/或UE 200可以被配置为执行这些功能中的一者或多者)。
还参考图4,服务器400(其是LMF 143的示例)包括计算平台,该计算平台包括处理器410、包括软件(SW)412的存储器411和收发器415。处理器410、存储器411和收发器415可以通过总线420(其可以被配置例如用于光学和/或电气通信)彼此通信地耦合。所示装置中的一者或多者(例如,无线接口)可以从服务器400省略。处理器410可以包括一个或多个智能硬件设备,例如,中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器410可以包括多个处理器(例如,包括如图2中所示的通用/应用程序处理器、DSP、调制解调器处理器、视频处理器和/或传感器处理器)。存储器411是非暂时性存储介质,该非暂时性存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、光盘存储器和/或只读存储器(ROM)等。存储器411存储软件412,该软件可以是包含指令的处理器可读、处理器可执行的软件代码,该指令被配置为在被执行时使处理器410执行本文中所描述的各种功能。替代地,软件412可能不是由处理器410直接可执行的,但是可以被配置为例如当被编译和执行时使得处理器410执行功能。说明书可能仅提及处理器410执行功能,但是这包括其它实施方案,诸如处理器410执行软件和/或固件。说明书可以将包含在处理器410中的处理器中的一者或多者执行功能简称为处理器410执行功能。说明书可以将服务器400的一个或多个适当组件执行功能简称为服务器400执行功能。作为存储器411的补充或替代,处理器410可以包括具有存储的指令的存储器。下文更充分地讨论处理器410的功能性。
收发器415可以包括分别被配置为通过无线连接和有线连接与其它设备进行通信的无线收发器440和/或有线收发器450。例如,无线收发器440可以包括耦合到一个或多个天线446的无线发送器442和无线接收器444,以用于发送(例如,在一个或多个下行链路信道上)和/或接收(例如,在一个或多个上行链路信道上)无线信号448并且将信号从无线信号448转换为有线(例如,电气和/或光学)信号以及从有线(例如,电气和/或光学)信号转换为无线信号448。因此,无线发送器442可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个发送器,和/或无线接收器444可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个接收器。无线收发器440可以被配置为根据诸如以下各项的多种无线接入技术(RAT)来传送信号(例如,与UE 200、一个或多个UE和/或一个或多个其它设备通信):5G新无线电(NR)、GSM(全球移动系统)、UMTS(通用移动电信系统)、AMPS(高级移动电话系统)、CDMA(码分多址)、WCDMA(宽带CDMA)、LTE(长期演进)、LTE直连(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直连(WiFi-D)、Zigbee等。有线收发器450可以包括被配置用于有线通信的有线发送器452和有线接收器454,例如,可以用于与网络130进行通信以向例如TRP 300和/或一个或多个其它实体发出通信并且从例如TRP 300和/或一个或多个其它实体接收通信的网络接口。有线发送器452可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个发送器,和/或有线接收器454可以包括可以是离散组件或组合/集成的组件的多个接收器。有线收发器450可以被配置例如用于光学通信和/或电气通信。
本文的说明书可能仅提及处理器410执行功能,但是这包括其它实施方案,诸如处理器410执行软件(存储在存储器411中)和/或固件。本文的说明书可以将服务器400的一个或多个适当组件(例如,处理器410和存储器411)执行功能简称为服务器400执行功能。
定位技术
对于UE在蜂窝网络中的地面定位,诸如高级前向链路三边测量(AFLT)和观察到达时间差(OTDOA)的技术通常在“UE辅助”模式下操作,在该“UE辅助”模式下,对由基站发送的参考信号(例如,PRS、CRS等)的测量是由UE进行的,然后被提供给位置服务器。位置服务器然后基于测量和基站的已知位置来计算UE的位置。因为这些技术使用位置服务器而不是UE本身来计算UE的位置,所以这些定位技术在诸如汽车或手机导航(其替代地通常依赖于基于卫星的定位)的应用中不经常使用。
UE可以使用卫星定位系统(SPS)(全球导航卫星系统(GNSS))来使用精确点定位(PPP)或实时运动学(RTK)技术进行高准确度定位。这些技术使用辅助数据,诸如来自基于地面的站的测量。LTE版本15允许对数据进行加密,使得只有订阅服务的UE可以读取信息。这样的辅助数据随时间而变化。因此,订阅该服务的UE可能不会通过将数据传递给尚未支付订阅费用的其它UE而容易地针对该其它UE“破坏加密”。每次辅助数据改变时都将需要重复传递。
在UE辅助的定位中,UE向定位服务器(例如,LMF/eSMLC)发出测量(例如,TDOA、到达角(AoA)等)。定位服务器具有基站历书(BSA),该BSA包含多个“条目”或“记录”,每小区一个记录,其中每个记录包含地理小区位置但是也可以包括其它数据。可以引用在BSA中的多个“记录”之中的“记录”的标识符。BSA和来自UE的测量可以用于计算UE的位置。
在常规的基于UE的定位中,UE计算其自身的位置,因此避免向网络(例如,位置服务器)发出测量,这继而改善了延时和可扩展性。UE使用来自网络的相关的BSA记录信息(例如,gNB(更广泛地,基站)的位置)。BSA信息可以被加密。但是,由于BSA信息与例如前面描述的PPP或RTK辅助数据相比变化少得多,因此(与PPP或RTK信息相比)使BSA信息可用于没有订阅和支付解密密钥的UE可能更容易。由gNB进行的对参考信号的发送使BSA信息对于众包(crowd-sourcing)或沿街扫描(war-driving)而言是有可能得到的,基本上使得BSA信息能够基于现场和/或云上(over-the-top)观察来生成。
定位技术可以基于一个或多个标准(诸如位置确定准确度和/或延时)来进行表征和/或评估。延时是在触发对位置相关数据的确定的事件与该数据在定位系统接口(例如,LMF 143的接口)处的可用性之间经过的时间。在定位系统初始化时,针对位置相关数据的可用性的延时被称为首次确定时间(time to first fix,TTFF),并且大于在TTFF之后的延时。在两个连续位置相关数据可用性之间经过的时间的倒数被称为更新速率,即,在首次确定之后生成位置相关数据的速率。延时可以取决于例如UE的处理能力。例如,UE可以将UE的处理能力报告为在假设272个PRB(物理资源块)分配的情况下UE每T个时间量(例如,T ms)可以处理的DL PRS符号以时间(如,毫秒)为单位的持续时间。可能影响延时的能力的其它示例是UE可以处理来自其的PRS的TRP的数量、UE可以处理的PRS的数量以及UE的带宽。
许多不同定位技术(也被称为定位方法)中的一者或多者可以用于确定实体(诸如UE 105、106中的一者)的位置。例如,已知的位置确定技术包括RTT、多RTT、OTDOA(也被称为TDOA并且包括UL-TDOA和DL-TDOA)、增强型小区标识(E-CID)、DL-AoD、UL-AoA等。RTT使用供信号从一个实体行进到另一实体并且返回的时间来确定该两个实体之间的距离。距离加上实体中的第一实体的已知位置以及在两个实体之间的角度(例如,方位角)可以用于确定第二实体的位置。在多RTT(也被称为多小区RTT)中,从一个实体(例如,UE)到其它实体(例如,TRP)的多个距离以及其它实体的已知位置可以用于确定该一个实体的位置。在TDOA技术中,在一个实体与其它实体之间的行进时间的差可以用于确定与其它实体的相对距离,并且那些相对距离与其它实体的已知位置相结合可以用于确定该一个实体的位置。到达角和/或出发角可以用于帮助确定实体的位置。例如,信号的到达角或出发角与在设备之间的距离(使用信号(例如,信号的行进时间、信号的接收功率等)确定)以及设备中的一个设备的已知位置相结合可以用于确定另一设备的位置。到达角或出发角可以是相对于参考方向(诸如真北)的方位角。到达角或出发角可以是相对于从实体直接向上的天顶角(即,相对于从地球中心径向向外)。E-CID使用服务小区的身份、定时提前量(即,在UE处的接收时间与发送时间之间的差)、检测到的邻近小区信号的估计定时和功率以及可能的到达角(例如,在UE处来自基站的信号的到达角,反之亦然)来确定UE的位置。在TDOA中,来自不同源的信号在接收设备处的在到达时间上的差连同源的已知位置和来自源的发送时间的已知偏移用于确定接收设备的位置。
在以网络为中心的RTT估计中,服务基站指示UE在两个或更多个邻近基站(并且通常是服务基站,因为需要至少三个基站)的服务小区上扫描/接收RTT测量信号(例如,PRS)。一个或多个基站在由网络(例如,诸如LMF 143的位置服务器)分配的低重用资源(例如,由基站用于发送系统信息的资源)上发送RTT测量信号。UE记录每个RTT测量信号相对于UE的当前下行链路定时(例如,由UE根据从其服务基站接收的DL信号推导出的)的到达时间(也被称为接收时间(receive time)、接收时间(reception time)、接收的时间或到达的时间(ToA)),并且向一个或多个基站发送公共或单独的RTT响应消息(例如,用于定位的SRS(探测参考信号),即,UL-PRS)(例如,当由其服务基站指示时),并且可以将在RTT测量信号的ToA与RTT响应消息的发送时间之间的时间差(即,UE TRx-Tx或UERx-Tx)包括在每个RTT响应消息的有效载荷中。RTT响应消息将包括基站可以根据其来推断RTT响应的ToA的参考信号。通过将在RTT测量信号从基站的发送时间和RTT响应在基站处的ToA之间的差TRx→Tx与UE报告的时间差进行比较,基站可以推0断在基站与UE之间的传播时间,基站可以根据该传播时间通过假设在该传播时间期间的光速,来确定在UE与基站之间的距离。
以UE为中心的RTT估计类似于基于网络的方法,除了UE发送上行链路RTT测量信号(例如,当由服务基站指示时)之外,该上行链路RTT测量信号是由在UE附近的多个基站接收的。每个涉及的基站利用下行链路RTT响应消息做出响应,其中该下行链路RTT响应消息可以在RTT响应消息有效载荷中包括在RTT测量信号在基站处的ToA与RTT响应消息从基站的发送时间之间的时间差。
对于以网络为中心的过程和以UE为中心的过程两者,执行RTT计算的一方(网络或UE)通常(虽然不总是)发送第一消息或信号(例如,RTT测量信号),而另一方利用一个或多个RTT响应消息或信号做出响应,该RTT响应消息或信号可以包括在第一消息或信号的ToA与RTT响应消息或信号的发送时间之间的差。
多RTT技术可以用于确定位置。例如,第一实体(例如,UE)可以发出一个或多个信号(例如,来自基站的单播、多播或广播),并且多个第二实体(例如,诸如基站和/或UE的其它TSP)可以从第一实体接收信号并且对该接收的信号做出响应。第一实体从多个第二实体接收响应。第一实体(或诸如LMF的另一实体)可以使用来自第二实体的响应来确定到第二实体的距离,并且可以使用多个距离和第二实体的已知位置来通过三边测量确定第一实体的位置。
在一些实例中,可获得按定义直线方向(例如,其可处于水平平面中或三维中)或可能方向范围(例如,对于UE,从基站的位置开始)的到达角(AoA)或离开角(AoD)的形式的附加信息。两个方向的交叉可以提供对UE的位置的另一估计。
对于使用PRS(定位参考信号)信号的定位技术(例如,TDOA和RTT),测量由多个TRP发送的PRS信号,并且信号的到达时间、已知的发送时间和TRP的已知位置用于确定从UE到TRP的距离。例如,可以针对从多个TRP接收的PRS信号确定RSTD(参考信号时间差),并且在TDOA技术中使用该RSTD来确定UE的位置(地点)。定位参考信号可以被称为PRS或PRS信号。PRS信号通常是使用相同的功率来发出的,并且具有相同信号特性(例如,相同的频率偏移)的PRS信号可能相互干扰,使得来自较远TRP的PRS信号可能被来自较近TRP的PRS信号淹没,使得来自较远TRP的信号可能未被检测到。PRS静默可以用于通过将一些PRS信号静默(例如,将PRS信号的功率降低到零,以及因此不发送PRS信号)来帮助减少干扰。这样,在没有更强的PRS信号干扰较弱的PRS信号的情况下,UE可以更容易地检测到较弱的(在UE处)PRS信号。术语RS及其变型(例如,PRS、SRS)可以是指一个参考信号或一个以上的参考信号。
定位参考信号(PRS)包括下行链路PRS(DL PRS,通常简称为PRS)和上行链路PRS(UL PRS)(其可以被称为用于定位的SRS(探测参考信号))。PRS可以包括PN码(伪随机数码)或使用PN码来生成(例如,用另一信号加扰PN码),使得PRS的源可用作伪卫星(pseudolite)。PN码对于PRS源可以是唯一的(至少在指定区域内唯一,使得来自不同PRS源的相同PRS不重叠)。PRS可以包括频率层的PRS资源或PRS资源集。DL PRS定位频率层(或简称为频率层)是来自一个或多个TRP的DL PRS资源集的集合,其PRS资源具有通过高层参数DL-PRS-PositioningFrequencyLayer、DL-PRS-ResourceSet和DL-PRS-Resource配置的公共参数。每个频率层具有用于在该频率层中的DL PRS资源和DL PRS资源的DL PRS子载波间隔(SCS)。每个频率层具有用于在该频率层中的DL PRS资源和DL PRS资源的DL PRS循环前缀(CP)。在5G中,资源块占用12个连续的子载波和规定数量的符号。此外,DL PRS点A参数定义参考资源块(以及资源块的最低子载波)的频率,其中属同一DL PRS资源的DL PRS资源具有相同的点A,并且属同一频率层的所有DL PRS资源具有相同的点A。频率层还具有相同的DL PRS带宽、相同的起始PRB(和中心频率)和相同的频率梳大小值(即,每符号的PRS资源元素的频率,使得对于频率梳-N,每第N个资源元素是PRS资源元素)。PRS资源集是通过PRS资源ID进行标识的,并且可以与由基站的天线面板发送的特定TRP(通过小区ID进行标识)相关联。在PRS资源集中的PRS资源ID可以与全向信号相关联和/或与从单个基站发送的单个波束(和/或波束ID)相关联(其中基站可以发送一个或多个波束)。PRS资源集中的每个PRS资源可以在不同的波束上发送,因而,PRS资源(或简称为资源)也可以被称为波束。这对于UE是否知道基站和在其上发送PRS的波束没有任何暗示。
TRP可以例如通过从服务器接收的指令和/或通过在TRP中的软件被配置用于为每次调度发出一个DL PRS。根据调度,TRP可以间歇地(例如,从初始传输开始以一致的间隔周期性地)发出DL PRS。TRP可以被配置为发出一个或多个PRS资源集。资源集是跨一个TRP的PRS资源的集合,其中资源具有相同的周期、共同的静默模式配置(如果有)以及跨时隙的相同的重复因子。PRS资源集中的每一者包括多个PRS资源,其中每个PRS资源包括可以在时隙内的N个(一个或多个)连续符号内的多个资源块(RB)中的多个资源元素(RE)。RB是跨越在时域中的一定数量的一个或多个连续符号和在频域中的一定数量(对于5G RB,为12)的连续子载波的RE的集合。每个PRS资源被配置有RE偏移、时隙偏移、在时隙内的符号偏移以及PRS资源可以在时隙内占用的连续符号的数量。RE偏移定义在DL PRS资源内的第一符号在频率上的起始RE偏移。在DL PRS资源内的其余符号的相对RE偏移是基于初始偏移来定义的。时隙偏移是DL PRS资源的起始时隙相对于对应的资源集时隙偏移的。符号偏移确定在起始时隙内的DL PRS资源的起始符号。发送的RE可以跨时隙进行重复,其中每个发送被称为重复,使得在PRS资源中可以存在多个重复。在DL PRS资源集中的DL PRS资源与同一TRP相关联,并且每个DL PRS资源具有DL PRS资源ID。DL PRS资源集中的DL PRS资源ID与从单个TRP发送的单个波束相关联(尽管TRP可以发送一个或多个波束)。
PRS资源也可以通过准共置和起始PRB参数来定义。准共置(QCL)参数可以定义DLPRS资源与其它参考信号的任何准共置信息。DL PRS可以被配置为与来自服务小区或非服务小区的DL PRS或SS/PBCH(同步信号/物理广播信道)块是QCL类型D的。DL PRS可以被配置为与来自服务小区或非服务小区的SS/PBCH块是QCL类型C的。起始PRB参数定义DL PRS资源相对于参考点A的起始PRB索引。起始PRB索引具有一个PRB的粒度,并且可以具有最小值为0以及最大值为2176的数量的PRB。
PRS资源集是具有相同周期、相同静默模式配置(如果有)和跨时隙的相同的重复因子的PRS资源的集合。,每次PRS资源集中的所有PRS资源的所有重复被配置为被发送时,被称为“实例”。因此,PRS资源集的“实例”是针对每个PRS资源的指定数量的重复以及在PRS资源集内的指定数量的PRS资源,使得一旦针对指定数量的PRS资源中的每个PRS资源发送了指定数量的重复,实例就完成了。实例还可以被称为“时机”。包括DL PRS传输调度的DLPRS配置可以提供给UE以促进UE(或者甚至使得UE能够)测量DL PRS。
PRS的多个频率层可以被聚合以提供与各层的带宽中的任何带宽单独地相比更大的有效带宽。可以将分量载波的满足标准(诸如准共置(QCL)并且具有相同天线端口的)的多个频率层(其可以是连续的和/或分离的)缝合,以提供更大的有效PRS带宽(用于DL PRS和UL PRS),从而引起提高的到达时间测量准确度。作为是QCL的,不同的频率层表现相似,使得PRS的缝合能够产生更大的有效带宽。更大的有效带宽(其可以被称为聚合的PRS的带宽或聚合的PRS的频率带宽)提供更好的(例如,TDOA的)时域分辨率。聚合的PRS包括PRS资源的集合,并且聚合的PRS的每个PRS资源可以被称为PRS分量,并且每个PRS分量可以在不同的分量载波、频带或频率层上或者在同一频带的不同部分上发送。
RTT定位是一种主动定位技术,因为RTT使用由TRP发出到UE的定位信号以及由UE(其正在参与RTT定位)发出到TRP的定位信号。TRP可以发出由UE接收的DL PRS信号,并且UE可以发出由多个TRP接收的SRS(探测参考信号)信号。探测参考信号可以被称为SRS或SRS信号。在5G多RTT中,在UE发出由多个TRP接收的用于定位的单个UL-SRS而不是针对每个TRP发出用于定位的单独UL-SRS的情况下,可以使用协同定位。参与多RTT的TRP通常将搜索当前驻留在该TRP上的UE(被服务的UE,其中TRP是服务TRP)并且还搜索驻留在邻近TRP上的UE(邻近UE)。这些邻近TRP可以是单个BTS(例如,gNB)的TRP,或者可以是一个BTS的TRP和单独BTS的TRP。对于RTT定位(包括多RTT定位),在用于确定RTT(并且因此用于确定UE和TRP之间的距离)的定位信号对的PRS/SRS中的用于定位信号的DL-PRS信号和UL-SRS可以在时间上彼此接近地发生,使得由于UE运动和/或UE时钟漂移和/或TRP时钟漂移引起的错误在可接受的界限内。例如,在用于定位信号对的PRS/SRS中的信号可以在彼此约10ms内分别从TRP和UE发送。在用于定位信号的SRS是由UE发出的情况下,并且在用于定位信号的PRS和SRS是在时间上彼此接近地传达的情况下,已经发现:可能会导致射频(RF)信号拥塞(其可能导致过多噪声等),尤其当多个UE同时尝试定位时;和/或可能在尝试同时测量多个UE的TRP处导致计算拥塞。
RTT定位可以是基于UE的或UE辅助的。在基于UE的RTT中,UE200确定RTT和到TRP300中的每一者的对应距离以及基于到TRP 300的距离和TRP 300的已知位置的UE 200的位置。在UE辅助的RTT中,UE 200测量定位信号并且向TRP 300提供测量信息,并且TRP 300确定RTT和距离。TRP 300向位置服务器(例如,服务器400)提供距离,并且服务器例如基于到不同TRP 300的距离来确定UE 200的位置。RTT和/或距离可以由从UE 200接收信号的TRP300、由该TRP 300结合一个或多个其它设备(例如,一个或多个其它TRP 300和/或服务器400)、或由不同于从UE 200接收信号的TRP 300的一个或多个设备来确定。
在5G NR中支持各种定位技术。在5G NR支持的NR本机定位方法包括仅DL定位方法、仅UL定位方法和DL+UL定位方法。基于下行链路的定位方法包括DL-TDOA和DL-AoD。基于上行链路的定位方法包括UL-TDOA和UL-AoA。基于组合的DL+UL的定位方法包括利用一个基站的RTT和利用多个基站的RTT(多RTT)。
UE和服务器(例如,LMF)可以参与上层信息交换(握手)以交换UE能力、用于测量参考信号的辅助数据以及提供定位信息(例如,参考信号测量、范围、定位估计等)。例如,LMF可以请求UE的能力,例如对E-CID、多RTT、DL-AoD、DL-TDOA和/或UL定位技术的支持。UE可以通过提供该UE关于一种或多种定位技术的能力来响应当请求。作为另一示例,UE可以向LMF发出对辅助数据的请求,例如,辅助数据供UE使用以针对一种或多种定位技术(诸如多RTT、DL-AoD和/或DL-TDOA)促进对一个或多个参考信号的测量和/或其它处理。LMF可以通过提供辅助数据来响应当请求,以促进针对一种或多种定位技术对一个或多个参考信号的测量和/或处理。作为另一示例,LMF可以向UE请求定位信息,例如关于E-CID、多RTT、DL-AoD和/或DL-TDOA定位技术的定位信息。UE可以通过提供所请求的一种或多种定位技术的定位信息来做出响应。
基于OTDOA的定位性能取决于UE的带宽(例如,最大带宽)和载波频率。使用OTDOA的准确性受时间带宽积的影响,并且因此UE的带宽影响UE可为OTDOA提供的分辨率。UE的带宽可因不同UE而有所不同,但是对于每个UE而言通常是固定的,并且可以由UE报告给LMF,尽管每个UE针对不同的无线电技术(例如,WiFi vs.LTE vs.NR vs.等)可具有不同的带宽。此外,由于不同载波频率的不同传播,不同的载波频率可具有不同的视线(LOS)路径。例如,FR2(24.25GHz至52.6GHz)通常比FR1(410MHz至7.125GHz)具有更好和/或更多的LOS路径,但具有更高的损耗。
基于出发角/到达角(AoD/AoA)的定位性能可取决于载波频率多于带宽。传播受载波频率的影响可能多于受带宽的影响,并且因此基于AoD/AoA的定位性能可能更依赖于载波频率。基于AoD/AoA的定位可能适合于UE的室内定位超过适合于UE的室外定位,例如,由于更严格的室外要求。
SPS欺骗检测和缓解
知晓UE的位置对于许多应用和/或在许多环境中是重要的。因此,确定不正确的UE位置可能具有严重后果。不正确的位置可能是基于错误的输入信息(诸如,不正确的SPS信号)所确定的,而无论SPS信号的不准确是无意的(例如,由于SV错误)还是故意的(例如,由于实体提供一个或多个欺骗信号)。欺骗信号是看上去来自特定源(例如,已知的可信源)但来自不同源的信号。例如,欺骗信号可具有来自GPS SV的信号的特性,但是源自于GLONASSSV或SPS模拟器(例如,基于地面的SPS信号发生器)。识别异常信号(即,非预期的并且可能是欺骗的或以其它方式不准确的信号)可以帮助UE缓解接收此类信号的后果,例如,UE在确定UE位置时忽略或低估此类信号。
参考图5,进一步参考图1至图4,UE 500包括通过总线540彼此通信地耦合的处理器510、SPS接收器515、接口520和存储器530。UE 500可以包括图5所示的组件,并且可以包括一个或多个其它组件(诸如在图2中示出的那些组件中的任何组件),使得UE 200可以是UE 500的示例。接口520可以包括收发器215的一个或多个组件或其一个或多个部分(例如,天线246和无线发送器242,无线接收器244和天线246,或者无线发送器242、无线接收器244和天线246)。另外或替代地,接口520可以包括有线发送器252和/或有线接收器254。SPS接收器515可以包括SPS接收器217和天线262。存储器530可以以类似于存储器211的方式来配置,例如,包括具有被配置为使得处理器510执行功能的处理器可读指令的软件。
本文的说明书可能仅提及处理器510执行功能,但是这包括其它实施方案,诸如处理器510执行软件(存储在存储器530中)和/或固件。本文的描述可以将UE 500的一个或多个适当组件(例如,处理器510和存储器530)执行功能简称为UE 500执行功能。处理器510(可能与存储器530、以及在适当的情况下与SPS接收器515(以及可能还有接口520)相结合)包括异常检测单元550,其被配置为识别可能不准确的(例如,欺骗的)异常SPS信号。处理器(可能与存储器530结合)可以包括位置确定单元560和/或异常报告单元570。处理器510可以被配置为通过采取适当的缓解动作来响应信号为异常的确定,例如丢弃该信号、丢弃该信号的测量、低估该信号和/或该信号的测量等,作为确定UE 500的位置的一部分。异常检测单元550的配置和操作在下文在讨论了提供异常SPS信号场景的示例的图6之后例如关于图8和9进一步讨论。
位置确定单元560被配置为以一种或多种方式确定UE 500的位置。位置确定单元560可以被配置为确定大致位置或更精确的位置。例如,位置确定单元560可以被配置为将在UE 500的通信范围内的另一实体(例如,TRP 300(例如,服务基站)或另一UE)的位置用作UE 500的大致位置。作为另一示例,位置确定单元560可以被配置为实施上面讨论的一种或多种定位技术以计算UE 500的精确位置。位置确定单元560可以被配置为通过使用滤波器(例如,卡尔曼滤波器)利用随时间推移的测量计算位置来确定UE 500的经时间滤波的位置。位置确定单元560可以被配置为使用存储在存储器530中的先前位置来提供其它位置滤波和/或位置预测。位置确定单元560可以被配置为将地图信息(例如,道路、铁路、水路等的位置)作为位置确定的一部分,例如,以选择位置范围内与UE 500的类型一致的位置(例如,当位置范围包括池塘时,选择道路作为汽车的位置)。单元560可以被配置为在确定UE 500的位置时不考虑(例如,不使用)异常SPS信号和/或基于异常SPS信号的SPS信号测量。单元560可以被配置为使用被识别为异常的SPS信号的SPS信号测量(但是降低其权重)以确定UE500的位置。例如,当在定位技术(例如,算法)中使用该测量来确定UE 500的位置时,单元560可以降低该SPS信号测量的权重(例如,应用小于1的权重因子)或者使该SPS信号测量的权重小于其它SPS信号测量。
异常报告单元570被配置为报告对异常SPS信号(或多个异常SPS信号)的一个或多个指示。单元570可以向UE 500的用户(例如,通过用户界面216)和/或向诸如网络实体(例如,TRP 300和/或服务器400)的另一实体报告异常。该报告可以是警报,诸如听觉警报和/或经由用户界面216得到的视觉警报。
还参考图6,在示例性环境600中,由于各种情况,UE 500可能接收一个或多个异常SPS信号。例如,SV 183可以向UE 500发出异常SPS信号680。异常SPS信号680可以在一个或多个方面异常。例如,信号680可以是以与SV 183相关联的格式产生的但不准确(例如,具有不正确的定时)的欺骗信号,这可能导致不准确地确定从UE 500到SV 183的距离。作为另一示例,信号680可以是具有与另一SV相关联的格式的欺骗信号,该另一SV例如是包含SV 183的相同星座(即,星座180)的另一SV或不同星座(例如,星座190)的另一SV。在这种情形中,针对信号680确定的伪距可以对应于从UE 500到SV 183的距离,但是UE 500将使用该距离作为从UE 500到SV 191的(例如,如星历数据所指示的)预期位置的距离。在这些场景中的任一种场景中,即,存在具有SV 183的格式或模拟另一SV的格式的信号中的不准确信息,如果UE 500没有将信号680识别为异常并且由此没有采取适当动作(例如,不使用信号680和/或从信号680确定的伪距来确定UE 500的位置),则UE 500可能计算出UE 500的不正确位置。异常SPS信号680具有载波频率,并且该载波频率可以是UE经常使用以利用SPS信号来确定位置的频率,诸如GPS系统的L1频率(1575.42MHz)。SV 183还可以发出一个或多个非异常SPS信号,诸如非异常SPS信号683,特别是在异常SPS信号680是由于SV 183的操作错误而被发出的情况下。非异常SPS信号683可以具有与异常SPS信号680不同的载波频率。
作为UE 500接收异常SPS信号的另一示例,UE 500可以分别从信号仿真器610、620接收一个或多个异常SPS信号615、625。信号仿真器610、620可以是SPS信号模拟器,其被配置为产生和发出模仿SPS信号的信号和/或可以被配置为模拟一个或多个非卫星信号,例如WiFi信号、WAN信号、信号等。因此,异常SPS信号615、625可以分别对来自SV(诸如SV191、192)(例如,具有对应于SV的格式(例如,伪随机码))和/或一个或多个其它信号源(例如,地面基站)的信号进行仿真。异常SPS信号615、625在被UE 500接收时可能比非异常信号(例如来自SV 191、192的SPS信号691、692)具有高得多的功率,这可能导致UE 500锁定到异常SPS信号615、625超过(代替)非异常信号(例如由SV 191、192实际发出的SPS信号691、692)。本文的讨论可以假设要被确定为异常/非异常的信号是SPS信号,但该讨论适用于非SPS信号。
如下文进一步讨论的,UE 500可以使用环境600中的一个或多个其它实体(例如通过确定异常信号与其它信息的一致性或不一致)来帮助将异常信号识别为异常。例如,UE500可以被配置为使用信令630(例如,雷达信号、声纳信号和/或激光雷达信号)确定到UE114的距离。例如,UE 500可以使用该距离信息和由UE 114提供给UE 500的UE 114的位置来帮助确定一个或多个SPS信号与UE 500的大致位置的一致性。UE 500可以被配置为使用视觉信息(例如,从地标640反射的光线642)来确定UE 500的大致位置。例如,UE 500可以使用相机218捕捉地标640的一个或多个图像,识别地标640,在地标和位置的查找表中找到地标640的位置(或通过询问另一实体,诸如服务器400,以获得该信息),并使用地标640的位置作为UE 500的大致位置。UE 500还可以考虑一个或多个其它因素,诸如UE 500的取向、在捕捉地标640的图像中使用的缩放因子以及图像中地标的大小,以确定UE 500的位置(例如,基于UE 500相对于地标640的位置)。
参考图7,进一步参考图1至图6,仿真器700包括通过总线740彼此通信地耦合的处理器710、接口720和存储器730。仿真器700可以包括图7所示的一些或所有组件,并且可以包括一个或多个其它组件,诸如在图3中示出的那些组件中的任何组件。处理器710可以包括处理器310的一个或多个组件。接口720可以包括收发器315的组件中的一者或多者,例如,无线发送器342和天线346,或者无线接收器344和天线346,或者无线发送器342、无线接收器344和天线346。存储器730可以以类似于存储器311的方式来配置,例如,包括具有被配置为使得处理器710执行功能的处理器可读指令的软件。
本文的说明书可能仅提及处理器710执行功能,但是这包括其它实施方案,诸如处理器710执行软件(存储在存储器730中)和/或固件。本文的描述可以将仿真器700的一个或多个适当组件(例如,处理器710和存储器730)执行功能简称为仿真器700执行功能。处理器710(可能与存储器730以及在恰适的情况下与接口720相结合)包括仿真单元750。仿真单元750可以包括将由处理器、和/或固件、和/或硬件执行的软件(例如,存储器730的一部分)。仿真单元750的配置和功能性在本文中进一步讨论。
仿真单元750可以被配置为模拟例如来自卫星和/或基于地面的源的信号。仿真单元750可以被配置为对一个或多个卫星信号(例如,来自一个或多个卫星星座,例如GPS、GLONASS、北斗)和/或一个或多个非卫星信号(例如,WiFi信号、WWAN信号、信号等)进行仿真,从而经由接口720(例如,一个或多个适配的无线发送器和/或一个或多个天线)发出一个或多个仿真卫星信号。仿真单元750可以被配置为模拟来自驻定和/或移动位置的信号。例如,仿真单元750可以对来自随时间相对于地球移动的卫星的信号进行仿真。作为另一示例,仿真单元750可以模拟在地理区域周围(例如,在圆圈中)移动的位置。这种模拟可能会扰乱UE,使得UE无法分辨哪个(哪些)信号值得信任,即使UE能够分辨出至少一个正在接收的信号不应当被信任,例如,是欺骗信号。
还参考图8,示出了UE 500接收一个或多个异常SPS信号并将异常SPS信号识别为异常的信令和过程流800。流程800包括所示的阶段,但仅是示例,因为可以添加、重新布置和/或移除阶段。例如,流程800中可以包括图9中所示和本文讨论的方法900的一个或多个阶段或阶段的部分。另外,为了便于理解,示出了有限数量的SPS信号,但是许多其它信号可以被UE 500接收,其中一些信号被讨论。
在阶段810处,UE 500分别从SV 183和信号仿真器620接收异常SPS信号680、625。异常SPS信号680可例如具有与SV 183相对应的格式但可能在某些方面(例如,定时、功率等)不准确。作为另一示例,信号680可具有另一SV(即,除了信号680的源(在该示例中为SV183)之外的SV)的格式。异常SPS信号625可具有与SV(在该示例中为SV 191)相对应的SPS信号的格式。例如,一个或多个信号仿真器700的仿真单元750产生并经由接口720向UE 500发出一个或多个仿真卫星信号,包括异常SPS信号625。至少在UE 500处,仿真信号可具有比被异常SPS信号625欺骗的来自卫星的卫星信号高得多的信号强度。UE 500可从信号仿真器620(欺骗信号源)接收欺骗非SV信号的异常信号,但图7的讨论使用欺骗SV信号的示例。
在阶段820处,UE 500可执行天空孔径测试以确定接收到的信号是否预期被接收和/或接收到的信号是否源自预期的天空区域。例如,异常检测单元550可以被配置为使用UE 500的位置估计来确定哪些SV应当对UE 500可见和/或哪些SV应当对UE不可见。UE 500的位置估计可以使用各种技术中的一种或多种来确定,诸如基于先前确定的位置的航位推算、或使用服务基站的已知位置作为估计位置、或另一种技术。单元550可以被配置为基于SV的一个或多个星座的星历数据(指示当前和未来SV位置)和UE 500的大致位置来确定预期可见性。UE 500的大致位置可以基于例如接收到的基站信号和发出该信号的基站的已知位置、UE 500的先前确定的位置和自从确定该位置以来的时间等。异常检测单元550可以被配置为如果信号对应于在UE 500的当前大致位置处应当不可见的SV,则将该信号识别为异常。另外或替代地,异常检测单元550可以被配置为确定发出了所接收的信号的大致方向(可能对应于天空区域)。例如,单元550可以使用来自一个或多个传感器213的关于UE 500的取向的传感器信息以及所接收的信号相对于UE 500的到达角来确定接收到的信号所源自的相对于UE 500位置的区域,即,源区域。源区域可以是相对于UE 500的位置的角度范围,例如球坐标中θ和φ的多个组合。例如,源区域可以是根据到达角和UE 500的取向确定的源方向以及围绕该源方向的不确定性,例如,使得源区域包括源方向和在源方向的阈值角度(例如,5°)内的任何方向。单元550可以被配置为确定源区域是否对应于(包括)与所接收的信号相对应的SV(例如,发出与所接收的信号的格式相同格式的信号的SV)的预期位置(例如,基于星历数据来确定)。单元550可以被配置为如果所接收的信号不是源自SV的预期位置,例如,如果预期位置不在所确定的源区域中,则将该信号识别为异常SPS信号。对于图6中所示的夸大示例,单元550可以确定对于异常信号615,源区域(其将包括信号仿真器610)不包括SV 191,并且由此单元550可以将异常信号615标记为异常。
在阶段820处执行的天空孔径测试可以帮助减少成功的欺骗,特别是对于某些类型的UE。例如,对于交通工具UE(即,交通工具中的UE或交通工具的一部分),与欺骗信号相对应的天空区域可以快速变化,比实际卫星信号的天空区域快得多地变化。UE因此可以基于对应天空区域比阈值速率更快地变化而将信号识别为欺骗信号。为了与此做斗争,可能在较大区域上放置众多信号仿真器,以尝试模拟来自同一颗卫星的信号。作为另一示例,欺骗信号可能来自基于地面的实体,并且由空中UE执行的天空孔径测试可以将信号源识别为根本不是来自天空而是来自地面,并且因此可以将来自该源的相应“卫星”信号识别为欺骗信号。
在阶段830处,发出非异常信号,例如,由SV 182、183、191、192发出并由UE 500接收的非异常SPS信号682、683、691、692。所示的SPS信号的定时是示例,并且可以在作为所示时间的补充或代替的时间接收SPS信号。例如,在异常SPS信号615由信号仿真器620发出并由UE 500接收之前,非异常SPS信号691可由SV 191发出并由UE 500接收。例如,非异常SPS信号683可以具有与异常SPS信号680不同的载波频率。例如,非异常SPS信号691可以具有与异常SPS信号615相同的载波频率。非异常SPS信号682、692可以例如分别具有与非异常SPS信号683、691相同的载波频率。
在阶段840处,UE 500可执行航位推算定位确定。例如,处理器510可以使用一个或多个运动传感器测量来确定自从先前确定的位置的时间以来UE 500的移动量(以及可能还有移动方向)。处理器510可以被配置为使用所确定的UE 500的移动和一个或多个先前SPS信号测量(例如,一个或多个原始测量(诸如到达时间)、和/或一个或多个经处理测量(诸如伪距))以确定一个或多个预期的当前SPS信号测量。例如,处理器510可以被配置为使用所确定的移动(例如,幅度和方向)和UE 500的先前确定的位置来确定UE 500的大致当前位置。处理器510可以被配置为使用UE 500的大致当前位置和自从先前确定的位置被确定以来的时间来确定预期的当前SPS信号测量。处理器510可以被配置为响应于预期的当前SPS信号测量与对应的实际当前SPS信号测量相差大于阈值量而触发一致性检查。阈值可以采取多种形式(例如,百分比、以测量(例如,功率)单位计的量)并且可以具有各种值。
在阶段850处,UE 500可以检查SPS信号一致性以确定SPS信号是否异常。异常检测单元550可以被配置为确定关于UE 500接收到的一个或多个信号(例如SPS信号)相对于一个或多个预期是否存在一个或多个不一致。SPS信号不一致可以是例如相对于来自同一SV的一个或多个其它SPS信号、和/或相对于来自一个或多个其它SV(来自同一星座和/或一个或多个其它星座)的一个或多个其它SPS信号、和/或基于为UE 500确定的位置近似来确定的非预期信号测量。例如,异常检测单元550可以被配置为确定不同频带(在不同频带中的载波频率)的SPS信号之间和/或不同SV(星座内和/或星座间)的SPS信号之间是否存在不一致。用于确定SPS信号不一致的其它示例也是可能的。
异常检测单元550可以被配置为确定SPS信号是否具有与一个或多个预期不一致的接收功率。例如,单元550可以被配置为检测接收功率与另一个接收信号功率相差显著超过预期量。异常检测单元550可以被配置为确定所接收的信号之间的实际功率差异与对应的预期功率差异,并确定实际功率差异是否与预期功率差异相差大于功率阈值、或者是否高于最大预期功率(例如,对于任何SPS信号)。所分析的SPS信号可以对应于同一SV并且可以具有相同或不同的载波频率,或者所分析的SPS信号可以对应于不同的SV(在同一星座内或在不同星座内)。例如,异常检测单元550可以响应于异常信号615具有与SV 191发出的信号格式相对应(类似或相同)的格式,因此给出异常信号615源自SV 191的表面现象,来确定异常SPS信号615(来自信号仿真器620)与非异常SPS信号691(来自SV 191)之间的实际功率差异。异常检测单元550可能能够基于信号615、691处于不同搜索窗口(即,时间和频率的不同组合(其中频率可能由于相同载波频率的多普勒频移而变化))中来将异常SPS信号615与非异常SPS信号691区分开。例如,异常检测单元550可以确定来自一个或多个其它星座(例如,GLONASS、北斗)的信号具有预期接收功率,并且因此使用这些信号和/或地面定位(例如,使用WiFi和/或WAN定位技术)来确定UE 500的估计位置。已知估计位置和时间,异常检测单元550可以确定(例如,GPS星座的)非异常信号691、692等的搜索窗口(在时间和频率上)。异常检测单元550可以使用这些搜索窗口来测量非异常信号691、692,而不测量异常信号615、625(或至少区分信号615、625与信号691、692,例如响应于此,UE 500可以相对于非异常信号691、692来降低异常信号615、625的测量的权重)。这在UE 500处于户外并且因此通常将具有多个可见星座时可能特别有效。异常检测单元550还可以或替代地确定从SV191接收的多个SPS信号的预期功率差异。例如,对于在彼此的阈值时间量内均从SV 191接收的具有相同载波频率的多个SPS信号,异常检测单元550可以确定(例如,从存储器530中检索)非常小的预期功率差异。异常检测单元550可以确定信号615、691之间的实际功率差异是否与预期功率差异相差大于功率阈值。例如,小时间窗口内来自同一SV的信号的预期功率差异可能为零(或接近零),并且功率阈值可能很小,例如1dB。由于异常信号615来自信号仿真器620,所以信号615的功率可能远高于信号691的功率,并且因此信号615、691之间的功率差异可能远高于1dB。异常检测单元550可以通过将信号615识别为异常(和/或将信号691识别为异常)来响应实际差异大于预期差异超过阈值量(例如,5%、10%、20%或其它量)。随着时间推移比较假定来自同一SV并具有相同载波频率的信号可以有助于检测欺骗SPS信号的引入。
作为另一示例,异常检测单元550可以确定信号615、691的实际和预期功率差异,其中信号615、691具有不同的载波频率。在这种情形中,预期功率差异可能很小(例如,零或接近零)并且功率阈值可能很小,例如1dB。比较来自同一SV但具有不同载波频率的信号可以有助于识别欺骗信号,因为信号可能仅针对一个SV(或星座)针对一个载波频率(或至少少于所有载波频率)来进行欺骗。
作为另一示例,异常检测单元550可确定异常SPS信号615与另一SV的另一SPS信号(例如,SPS信号682、683、692中的一者)之间的实际和预期功率差异。异常检测单元550可基于适当SV 182、183、192的星历数据和UE 500的大致位置来确定预期功率差异。功率阈值可以取决于预期功率差异,或者可以独立于功率差异,例如,是百分比或分贝量。比较来自不同SV的信号可以有助于识别欺骗信号,因为信号可能仅针对一个星座(或至少少于所有星座)来进行欺骗。例如,如果UE 500在室内,则所有SPS信号通常将以非常低的功率被接收(如果有的话),但是欺骗SPS信号可能以比实际SPS信号高得多的功率被接收,并且具有足够功率用于位置确定。可以基于SV对UE 500的可见性和/或它们在天空中的相对位置来选择SV。例如,异常检测单元550可以选择彼此足够接近的SV的SPS信号,使得来自这些SV的SPS信号的衰减和/或多路径效应很可能是相似的,例如,使得预期功率差异将接近于零。
随着时间推移和/或在SV之间(例如,星座之间)的接收功率不一致可以特别有助于识别室内SPS信号欺骗。例如,如果异常检测单元550确定来自一个星座中的SV(例如,星座180中的SV 181)的SPS信号的功率降低(例如,由于UE 500从室外移动到室内)但是声称来自另一星座的另一SV(例如,星座190的SV 191)的SPS信号的接收功率增大或者至少不是与来自SV 181的SPS信号的功率降低类似地降低,则异常检测单元550可以将来自SV 191的SPS信号识别为异常。异常检测单元550可以被配置为分析来自多个星座的多个SV的SPS信号,使得异常检测单元550可以将一个星座的SPS信号识别为异常,其中这些SPS信号的接收功率不是与来自另一星座的多个SPS信号的接收功率降低几乎一样多的功率(或甚至相对而言功率是增加的)。作为另一示例,如果信号具有高于阈值(例如,高于任何非欺骗SPS信号的预期功率的阈值)的接收功率,则异常检测单元550可以确定SPS是欺骗SPS信号。
异常检测单元550可以被配置为确定SPS信号是否具有与预期不一致的对应伪距。例如,异常检测单元550可以被配置为确定基于经时间滤波的位置确定的到SV的伪距相对于使用声称来自该SV的SPS信号所确定的伪距而言相差大于伪距阈值。异常检测单元550可以使用针对UE 500的位置的滤波结果(例如,卡尔曼滤波器结果)来确定基于星历数据的预期位置的、到SV的预期伪距。异常检测单元550可以基于与SV相对应的所测量的SPS信号(例如,具有来自该SV的信号的格式)来确定到SV的所测量的伪距。如果预期伪距与所测量的伪距相差大于伪距阈值,例如,相差大于所测量的伪距(或预期伪距)的1%、或5%、或10%,则异常检测单元可以将所测量的SPS信号识别为异常。这可以帮助将来自一个星座的SV的信号(其对来自另一星座的信号进行仿真)识别为异常。作为另一示例,异常检测单元550可以被配置为确定基于声称来自同一SV的所接收的(实际或欺骗)SPS信号的伪距偏离预期超过伪距阈值。例如,异常检测单元550可以识别伪距确定之间超过1%或超过5%或超过10%的伪距变化,以指示与较晚伪距确定相对应的SPS信号是异常的。伪距阈值的值可以是与被比较的伪距相对应的SPS信号的接收之间的时间的函数(例如,指向被比较的伪距的信号接收之间的时间越长,伪距阈值就具有越高的值(例如,较高的百分比))。作为另一示例,异常检测单元550可以被配置为确定基于所测量的SPS信号的伪距差异是否与预期量相差大于阈值量。类似于以上关于功率差异的讨论,异常检测单元550可以基于所测量的信号(例如,异常信号615和非异常信号692)来确定所测量的伪距差异,并确定到对应SV 191、192的预期伪距差异(例如,基于UE 500的大致位置和SV 191、192的星历数据),并且如果所测量的伪距差异与预期伪距差异之间的差异大于阈值量(例如,相差大于所测量的伪距(或预期伪距)的1%、5%或10%),则将信号615、691中的至少一者识别为异常。
异常检测单元550可以被配置为基于星历数据来识别信号不一致。欺骗信号可能以比实际SPS信号显著更高的信号强度进行广播,但可能以与实际卫星的已知星历数据不一致地广播。UE可以执行广泛/独立搜索以发现最强信号,并且因此可以锁定到声称属于星座的强信号并使用该信号来确定用于该星座的其它信号的搜索窗口。UE因此可能仅看到来自欺骗星座的信号,只要其它欺骗信号基于UE可能已获取并存储的实际星座的历书和/或集合星历和/或长期轨道预测与欺骗星座相一致。异常检测单元550可以被配置为将所接收的信号与星座的SV的现有轨道数据(历书、星历、长期星历(即,长期轨道))进行比较。异常检测单元550可以被配置为基于所接收的信号与基于UE 500的位置和星座的已知轨道信息的预期不一致(例如,不匹配)来将所接收的信号识别为欺骗信号。因此,如果欺骗卫星不是由信号仿真器700一致地生成的,例如,这些信号的所广播的星历数据与UE 500存储的星历数据、长期轨道预测和/或GNSS历书数据不一致,则异常检测单元550可以将这些信号识别为欺骗的。不一致可能是例如,信号声称来自与所存储数据指示的位置不同的位置,例如,当所存储的星历数据指示卫星在其它位置(例如,不在一起)时,欺骗卫星存在于某位置(例如,在一起)。
异常检测单元550可以被配置为确定一个或多个接收到的声称卫星信号相对于一个或多个其它时间源的时间一致性。异常检测单元550可以从UE 500锁定到的第一声称卫星信号中获得当日时间(TOD)。该TOD可被用于针对(例如,来自同一声称卫星星座的)其它信号的搜索窗口。异常检测单元550可以被配置为确定来自所获取的信号的TOD相对于UE500保持的时间(例如,基于先前确定的时间和先前确定的时间使用UE 500的本地时钟的时间传播)、从一个或多个地面网络(例如,WWAN、WiFi、WAN、互联网等)确定的一个或多个时间、和/或从一个或多个卫星星座(例如,对应于欺骗星座的实际星座和/或一个或多个其它星座)确定的一个或多个时间的一致性。如果对应的TOD与一个或多个其它时间源相差大于一个或多个阈值量,则异常检测单元550可以将所获取的信号识别为欺骗信号,其中异常检测单元550允许时间之间例如由于时钟漂移和/或其它已知/可接受的误差源而引起的合理误差/矛盾。异常检测单元550可以被配置为识别由所接收的信号所指示的TOD之间的显著时间差以将所接收的信号识别为欺骗信号。如果时间差大于允许系统之间可预测的典型误差的阈值量,则可以认为时间差是不同的。异常检测单元550可以被配置为使来自被识别为欺骗的信号的测量例如被位置确定单元560忽略或降低权重。
异常检测单元550可以选择使用哪些SPS信号来执行一致性检查,例如,以确定接收功率差异和/或伪距差异。例如,异常检测单元550可以被配置为基于SV和/或星座的优先级来选择与一个或多个相应SV相对应的一个或多个SPS信号。异常检测单元550可以例如基于SV和/或星座的信任级别和/或基于一个或多个其它标准来选择SV的SPS信号。例如,可以给予本地SPS(即,与UE 500相关联的国家拥有的SPS)最高信任级别。例如,与美国相关联(例如,被认为目前处于或购买于美国)的UE可以给予GPS最高信任(相对于其它SPS),与欧洲相关联的UE可以给予伽利略最高信任,与中国相关联的UE可以给予北斗最高信任,并且与俄罗斯相关联的UE可以给予GLONASS最高信任。例如,在可取决于例如本地SPS的信任层级中,可以给予非本地SPS较低的信任。UE 500可以按照信任次序来使用SPS,例如使用最受信任的SPS或两个最受信任的SPS来确定UE 500的大致位置,并使用该大致位置来检查与一个或多个其余SPS的一致性。
如果UE 500在移动交通工具中或是移动交通工具的一部分,则成功欺骗的后果可能比欺骗另一设备具有更大的影响。然而,交通工具可以具有一个或多个其它系统,例如冗余系统,交通工具可以依靠这些系统来减少或消除欺骗的影响。例如,可以通过检查与地图的一致性并将位置调整为与地图一致(例如,将交通工具位置移动到道路上)来纠正小的不准确。作为另一示例,交通工具可以使用来自一个或多个相机、一个或多个雷达系统、一个或多个激光雷达系统和/或一个或多个声纳系统(和/或一个或多个其它系统)的输入来确定例如交通工具间的间距、对象间的间距、和/或位置。此类系统可以使得自主交通工具至少在某个时间量内无需基于GNSS的位置就能进行导航。一个或多个其它系统(例如,WiFi和/或WAN定位)可被用于确定或验证位置,例如,使用一个或多个众包地图以及一种或多种定位技术(例如,三边测量(基于到基站的距离)或热图定位(基于信号强度和信号强度图))来确定或验证位置。此类定位技术可以提供冗余定位数据。
在阶段860处,UE 500从TRP 300(例如,基站120至123中的一者或多者或另一基站)接收基站信号865。基站信号865可以包括定位信号(例如,PRS)和/或通信信号。可以接收来自多于一个的TRP 300的信号。
在阶段870处,基站信号865可被异常检测单元550用来检测基站信号865与一个或多个SPS信号之间的一致性。例如,异常检测单元550可以被配置为使用来自TRP 300(例如,来自如图6所示的BTS 120或BTS 123)的基站信号865来确定UE 500的大致位置。单元550可以被配置为使用该大致位置来确定一个或多个SPS信号的一个或多个预期接收功率和/或确定到一个或多个SV的一个或多个预期伪距。单元550可以被配置为确定预期接收功率和/或预期伪距是否与从一个或多个测量SPS信号所确定的所测量的接收功率和/或伪距一致。例如,单元550可以确定所测量的接收功率和预期接收功率相差是否小于功率阈值和/或所测量的伪距和预期伪距相差是否小于伪距阈值。
在阶段880处,UE 500可以使用一种或多种其它技术(即,非SPS技术)来执行一致性检查。例如,异常检测单元550可以被配置为基于雷达、激光雷达、WAN和/或Wi-Fi技术(在此类信息可用时)获得位置信息。异常检测单元550可以被配置为使用通过这些其它技术中的一种或多种技术获得的位置信息来确定根据此类信息的UE 500位置是否与一个或多个SPS信号一致,例如是否与接收功率水平和/或所确定的伪距或位置一致。例如,异常检测单元550可以使用UE 500与UE 114之间的信令630(例如,雷达、激光雷达、声纳)以基于UE 114的位置以及UE 114与UE 500之间的距离确定UE 500的大致位置来获得大致位置。作为另一示例,异常检测单元550可以使用视觉信息来确定UE 500的大致位置,例如,通过使用视觉信息来辨识地标640并使用该地标的位置(例如,其存储在存储器530中、由地标640提供、或由诸如服务器400的另一实体提供)作为UE 500的大致位置来确定UE 500的大致位置。异常检测单元550可以组合各种技术,例如使用地标的视觉信息来识别地标并获得地标的位置,使用雷达确定与地标的距离,并使用该距离和地标位置来确定UE 500的大致位置。作为另一示例,异常检测单元550可以使用关于对UE 500的位置约束的信息来帮助将SPS信号识别为异常。例如,异常检测单元550可以使用地图信息和关于UE 500和/或UE 500所驻留的交通工具的特性的信息。因此,例如,异常检测单元550可以比较与SPS信号相对应的所确定的位置和/或伪距以将指示UE 500处于不可能的(或至少极不可能的)位置的SPS信号识别为异常,诸如当UE 500是船(或驻留于船上)时指示在陆地上、当UE 500是(或驻留于)陆地交通工具(诸如汽车或火车)(且不在轮渡路线上)时指示在水中、当UE 500是(或驻留于)火车时指示显著偏离火车轨道等。作为另一示例,UE 500可以与通信范围内的一个或多个其它UE进行核实以确定由其它UE确定的位置是否对应于UE 500获得的SPS信号测量。例如,UE500可以请求另一UE的位置和/或可以接收由另一UE(例如,图6所示的UE 114)推送的指示另一UE的位置的通知(例如,安全通知)。UE 500(例如,异常检测单元550)可以确定由该通知指示的或响应于请求而提供的位置是否与UE 500从接收到的SPS信号中获得的SPS信号测量(例如,伪距、位置(例如,经时间滤波的位置)等)一致,以确定接收到的SPS信号是否异常。
异常检测单元550可以被配置为再次执行阶段850的一个或多个一致性检查,和/或执行阶段870、880的一个或多个一致性检查。异常检测单元550可以被配置为针对每个信号、或基于一个或多个标准(诸如每第N个信号)、或响应于在阶段850处将SPS信号识别为异常来执行此类检查。异常检测单元550可以被配置为基于UE 500的位置的知识的敏感性级别来执行不同的一致性检查和/或不同数量的一致性检查。例如,用于智能型手机的异常检测单元550可以被配置为针对锻炼应用不执行超出在阶段850处的SPS信号检查之外的一致性检查,但是用于军用飞机的异常检测单元550可以被配置为执行信息可用的每个一致性检查。检查和复核异常SPS信号的一致性可以有助于确认或反驳SPS信号为异常的初始识别。如果SPS信号被识别为异常,但是后续的一致性检查表明该SPS信号与一个或多个其它SPS信号和/或其它形式的一致性检查相一致,则可以将该SPS信号重新识别为非异常。
在阶段890处,异常检测单元550可以向网络实体(在该示例中为服务器400)发出定位信息892(例如,SPS信号测量、伪距、位置、信号源标识等)。异常检测单元550可以被配置为将定位信息(诸如一个或多个SPS信号测量)作为加密数据发出到网络实体(例如,服务器400、另一服务器、TRP 300等)。异常检测单元550可以被配置为在定位信息中包括时间戳。异常检测单元550可以被配置为响应于来自网络实体的命令和/或响应于处理器执行与特定场景(诸如销售点交易)相关的操作而发出定位信息。
处理器510可以被配置为以各种方式中的一种或多种方式使用对SPS信号为异常的识别。例如,位置确定单元560可以通过在确定UE 500的位置时不考虑(例如,忽略)SPS信号的SPS信号测量(例如,在定位方法中不使用基于该SPS信号的伪距)来响应SPS信号被识别为异常(例如,由于源位置矛盾、时间矛盾等)。作为另一示例,当被识别为异常的SPS信号的SPS信号测量在用于确定UE 500的位置的定位技术(例如,算法)中被使用时,位置确定单元560可以降低被识别为异常的SPS信号的SPS信号测量的权重(例如,降低该SPS信号测量的权重或使该SPS信号测量的权重小于其它SPS信号测量)。作为另一示例,位置确定单元560可以被配置为确定和比较UE 500的多个位置估计(例如,使用WWAN、WiFi、GLONASS、GPS、北斗、伽利略、卡尔曼滤波器传播位置等)并使用此类信息的最大一致集合来确定UE 500的位置。另外或替代地,位置确定单元560可以被配置为使用来自最可信的一个或多个位置估计信息源的一个或多个位置估计(例如,用于确定UE位置的测量或对UE位置的估计)。可信源可以包括例如难以欺骗的基站,诸如双向源(诸如WAN基站),因为成功欺骗此类基站可能需要欺骗到网络的连接。可信源的其它示例可以包括视觉和/或音频输入设备(诸如相机和/或麦克风)、和/或测距设备(诸如雷达、激光雷达和/或声纳传感器)。这些实体可被认为是值得信赖的,这是由于为了确定UE位置而由相机捕捉的图像和/或由麦克风捕捉的音频和/或从UE传感器确定的距离可能难以欺骗,尤其是与一个或多个其它位置信息源一致地欺骗以及尤其是随着时间推移(例如,对于移动的UE)。作为另一示例,异常报告单元570可以通过向一个或多个其它实体(诸如网络实体和/或其它UE)报告异常来响应将一个或多个SPS信号识别为异常。例如,异常报告单元570可以向附近的UE报告特定信号是欺骗的,和/或可以向网络实体报告欺骗信号以进行广泛警告(例如,全国性警告,特别是在全国关注的时间(诸如战争)期间)。作为另一示例,处理器510可以通过触发询问来响应将一个或多个SPS信号识别为异常。例如,处理器510可以通过UE 500的用户界面向UE 500的用户提供询问(例如,“你目前在湖中央吗?”)以帮助确定SPS信号是否不正确。
可以实施流程800的多种变型。例如,UE 500(例如,处理器510)可以被配置为诸如在阶段810和/或阶段830中经由SPS接收器515接收SPS信号(真实的和/或欺骗的)。处理器510可以被配置为通过经由接口520(例如,经由无线发送器242和天线246)向网络实体(诸如TRP 300和/或服务器400)传达信息(例如,向服务器400传达定位信息892)来响应接收到对安全交易(例如,金融交易)的授权请求。所传达的信息可以通过确认UE 500的位置例如接近(或不接近)请求交易的实体来促进和/或启用安全交易。所传达的信息可以包括与真实和/或欺骗SPS信号相对应的SPS测量、与SPS信号相对应的真实和/或欺骗SV的标识、基于除SPS定位技术之外的一种或多种定位技术的UE位置,以及时间戳。时间戳可以对应于与接收到SPS信号相对应的时间以及因此与根据SPS信号确定的UE 500的位置相对应的时间。时间戳可以包括多个时间戳(对时间的指示),因为SPS信号可以是在一段时间上接收到的。所传达的信息(例如,SPS测量)可以由UE 500加密。SPS测量可以包括伪距(即,经处理的信号测量)和/或原始信号测量(例如,RSRP、到达时间等)。
流程800的另一示例性替代方案可以包括流程800中所示的阶段的子集。例如,UE500可以接收并测量定位信号,例如,如在阶段830处的至少一个非欺骗SPS信号以及如在阶段810处的至少一个欺骗SPS信号。UE 500(例如,异常检测单元550)可以确定多个定位信号测量之间的差异,例如欺骗SPS信号的测量与非欺骗SPS信号的测量之间的差异。异常检测单元550可以确定该差异(例如,功率差异、伪距差异、当日时间差等)大于阈值差异,例如,如在阶段850处。位置确定单元560(可能结合异常检测单元550)可以响应于异常检测单元550将信号标记为欺骗信号(例如,响应于该差异超过阈值差异)而在不使用相应定位信号测量或降低该定位信号测量的权重的情况下确定UE 500的位置。
流程800的另一示例性替代方案可以包括流程800中所示的阶段的子集。例如,UE500可以接收并测量包括声称卫星定位信号的位置信号。异常检测单元550可以确定可能是欺骗的声称卫星定位信号(或多个SPS信号)的测量(例如,功率、伪距等)与一个或多个预期卫星定位信号测量之间的差异。预期测量可以基于一个或多个卫星的星历数据和UE 500的位置估计,例如基于一个或多个基于地面的定位信号、一个或多个基于地面的通信信号、一个或多个其它卫星定位信号,和/或可以是预期来自任何卫星运载器的最大功率。异常检测单元550可以确定该差异大于阈值差异(例如,如果卫星定位信号是欺骗的)。例如,预期测量可以是预期来自任何卫星运载器的最大功率并且阈值可以是0dBm,使得如果声称卫星信号的测量具有超过最大预期功率的功率,则异常检测单元550可以将该卫星定位信号识别为欺骗的或异常的。位置确定单元560可以使用位置信号的测量来确定UE 500的位置,同时排除声称卫星信号的测量(或降低其权重)。
参考图9,并且进一步参考图1至图8,在存在一个或多个欺骗SPS信号的情况下确定UE位置的方法900包括所示阶段。然而,方法900仅是示例而不是限制性的。可以例如通过添加、移除、重新布置、组合、同时执行阶段和/或将单个阶段分割为多个阶段来改变方法900。例如,可以在方法900中包括来自流程800的一个或多个阶段或阶段的部分。作为另一示例,可以从方法900中省去阶段930、940、950中的一个或多个阶段。
在阶段910处,方法900包括获得UE位置信息。位置信息可以包括位置或可用于确定UE 500位置的信息,例如一个或多个测量、一个或多个距离(例如,伪距)等。例如,处理器510可经由接口520接收对UE 500的位置的指示。对UE 500的位置的指示可以是例如UE 500的服务TRP 300的蜂窝小区扇区中心。作为另一示例,UE 500的位置可以从卡尔曼滤波器或其它滤波器和/或另一位置估计器向前传播。位置可以根据GNSS、WiFI、WAN、WLAN和/或(和/或另一种短程无线技术)信令、根据由相机218获得的一个或多个图像和/或根据来自一个或多个传感器213的信息和/或根据其任何组合并且可能与先前状态信息相组合来确定。作为另一示例,处理器510可以确定一个或多个卫星信号和/或一个或多个基于地面的信号的一个或多个测量。作为另一示例,位置确定单元560可以使用基于地面的信号测量以使用RTT、多RTT、OTDOA、侧链路定位和/或一种或多种其它定位技术来确定UE 500的位置。作为另一示例,所获得的位置信息可以是根据来自一个或多个GNSS星座的卫星信号确定的位置。作为另一示例,所获得的位置信息可以是使用一个或多个非GNSS信息(诸如WAN、WiFi、声纳、激光雷达和/或雷达信息)和/或一个或多个相机图像(例如,通过辨识已知位置的对象)和/或交通工具间/设备间通信(例如,相邻设备的位置)来确定的位置。作为另一示例,处理器510可以从存储器530中检索先前确定的位置信息,例如,一个或多个先前确定的测量和/或UE 500的先前确定的位置。处理器510可以向检索到的位置应用航位推算以确定当前位置估计或可以使用先前确定的位置作为当前位置估计。还有其它技术可单独使用或与所提及的一种或多种技术结合使用以获得UE位置信息。在阶段910处获得的位置信息可以包括多个位置,例如随时间推移的多个位置。
在阶段920处,方法900包括接收欺骗信号。方法900的描述假设接收到多个欺骗信号,但是可以接收到单个欺骗信号。UE 500的处理器510接收欺骗信号并为每个信号确定一个或多个适当的测量。处理器510可以基于欺骗信号确定位置信息,例如一个或多个信号测量和/或一个或多个位置。异常检测单元550可能不知道信号是欺骗的,但是可以认为信号来自可能的欺骗星座,其中信号声称来自该可能的欺骗星座并且接收信号功率显著高于来自一个或多个其它星座或甚至来自所声称星座的信号的接收信号功率。欺骗信号通常会被重新广播并因此具有时间延迟,但是具有比正被欺骗的信号更强的信号,并且异常检测单元550可以寻找此类特征来确定信号是可能欺骗的或是欺骗的。通常不会针对所有卫星星座和/或所有频带提供欺骗信号。另外,WAN信号(用于协作式或非协作式基站)通常不会是欺骗的,因为欺骗者不与UE 500协作(通信),并且可以使用邻居列表和/或基站历书来识别假基站。异常检测单元550可跨星座搜索一致性,或尝试与WAN信号源通信,和/或分析邻居列表或基站历书以识别假基站。异常检测单元550可以假设具有欺骗信号的一个或多个特性(例如,高功率、跨星座不一致、与不会进行协作或不在邻居列表或基站历书中的基站相关联等)的信号是欺骗信号,并前进到在阶段930、940、950中的一个或多个阶段中确定该假设是否合理/正确。
在阶段930处,方法900包括确定欺骗位置信息和所获得位置信息是否一致。例如,位置确定单元560可以使用在阶段920处接收到的欺骗信号来确定针对UE 500的欺骗位置信息,例如,UE 500的欺骗位置。异常检测单元550可以比较基于欺骗信号确定的位置信息和在阶段910处获得的位置信息,以确定所获得位置信息与欺骗位置信息是否一致。
异常检测单元550可以确定欺骗位置是否相对于当前获得的位置和/或位置历史显著不同,例如,在欺骗位置和所获得的当前位置信息之间是否存在较大的不连续性(大于阈值),其中较大的不连续性被异常检测单元550认为欺骗位置与所获得位置信息不一致。例如,欺骗位置可能与来自一个或多个其它(非欺骗)星座的一个或多个伪距和/或与根据来自一个或多个其它星座的信号确定的一个或多个位置显著不同。阈值可以随着当前时间与对应于所获得位置的时间之间的时间差而变化。例如,如果欺骗位置与对应于最近时间的所获得位置(最近获得的位置)显著不同而没有合理的解释,则异常单元550可以确定欺骗位置与所获得位置不一致。欺骗位置与最近获得的位置之间的距离差除以欺骗位置与最近获得的位置之间的时间差所对应的速度应当是合理的。所谓合理可以基于UE 500的历史位置、UE 500的运动和/或其它信息(例如,指示航程的用户输入)。例如,交通工具速度或更低可以是合理的,除非确定UE 500一直在乘飞机行进,或者如果确定UE 500正在经历步行运动(例如,如由UE 500的IMU确定的),则行走速度或更低可能是合理的。
另外或替代地,异常检测单元550可以确定欺骗星座的可见卫星和/或欺骗信号的搜索窗口是否与所获得UE位置信息的位置一致。所获得UE位置信息的位置可以根据比欺骗信号弱的SPS信号和/或根据对位置的一个或多个其它指示来确定。异常检测单元550可以使用所获得UE位置信息的位置(例如,由位置确定单元560使用较弱的信号确定的)来确定可能的欺骗星座的哪些卫星应当对UE 500可见和/或确定可能的欺骗星座的卫星的预期搜索窗口/伪距。异常检测单元550可以搜索可能的欺骗星座的卫星。另外或替代地,异常检测单元550可以基于使用可能的欺骗星座的信号(即,假定为“欺骗的”的信号)所确定的位置来确定其它星座的预期可见卫星、信号强度和/或搜索窗口/伪距。如果比预期可见的所有卫星(例如,可能的欺骗星座和/或其它星座的卫星)更少(例如,少超过阈值数量)的卫星是可见的和/或搜索窗口/伪距与预期显著不同,则异常检测单元550可以断定可能的欺骗星座的位置信息与所获得位置信息不一致。
另外或替代地,异常检测单元550可以确定从多个卫星星座确定的位置是否彼此一致和/或与从一种或多种非GNSS技术确定的位置一致。例如,异常检测单元550可以基于来自不同星座的信号来确定UE 500的位置并比较这些位置。如果这些位置相差大于阈值量,则异常检测单元550可以将这些星座中的至少一个星座识别为欺骗的。异常检测单元550可以将UE 500的一个或多个GNNS确定的位置与使用非GNSS技术确定的位置进行比较,并且如果GNSS确定的位置与非GNSS确定的位置相差大于阈值量,则将GNSS确定的位置识别为欺骗结果。
另外或替代地,异常检测单元550可以确定使用不同GNSS频带确定的伪距是否一致。例如,如果从L1信号和L5信号确定的伪距不一致(例如,不在彼此的阈值内,考虑了对流层和电离层对各种卫星的两个不同频率的影响),则异常检测单元550可以断定至少一个频带的一个或多个信号是欺骗的。异常检测单元550可以例如通过将伪距与非GNSS确定的信息进行比较来尝试确定哪些信号是欺骗的。如果确定信号不是欺骗的,则这些信号可被用于确定UE 500的位置。
一致性检查可以在测量引擎级别或定位引擎级别执行。测量引擎可以包括RF和基频处理组件,以确定可以发出到定位引擎以与来自其它源的信息进行组合的GNSS伪距。测量引擎级别一致性检查寻找可疑跳跃、可疑功率水平和/或与基于时间和星历/长期星历/轨道信息和UE 500的大致位置确定的伪距不符的伪距。定位引擎可以包括卡尔曼滤波器和GNSS处理/伪距管理组件,例如,以降低虚假伪距的权重、应用最小二乘法处理等。例如,可以对多个源执行GNSS伪距的最小二乘法拟合,并且与其它伪距不一致的伪距(或从其确定出不一致伪距的信息/信号)被降低权重。该检查识别从欺骗卫星信号确定的位置信息(例如,伪距)与从其它源(例如,WAN、WiFi、传感器(例如,方向盘、轮胎旋转跟踪器、加速度计、陀螺仪、相机等))确定的位置信息的不一致。定位引擎级别一致性检查寻找与此类信息的其它源不一致的预测位置或伪距。
如果在阶段930处(例如,由异常检测单元550)确定欺骗位置信息和所获得位置信息不一致,则方法900前进到阶段935。在阶段935处,处理器510(例如,位置确定单元560)可以忽略(例如,丢弃)与来自可能欺骗的星座的一个或多个信号(例如,这样的一个或多个信号的一个或多个测量和/或基于这样的一个或多个信号的一个或多个位置)相对应的位置信息或降低其权重。方法900从阶段935或在欺骗位置信息和所获得位置信息被确定为一致的情况下从阶段930前进到阶段940。
在阶段940处,方法900包括确定从欺骗信号确定的时间与所获得位置信息是否一致。例如,异常检测单元550可以读取由一个或多个欺骗信号指示的当日时间(TOD),将读取的时间传播到当前TOD,并且对与多个欺骗信号相对应的多个当前TOD进行组合(例如,取平均)。异常检测单元550可以从一个或多个其它源(例如,基于地面的网络(例如,WAN、互联网等)和/或一个或多个GNSS星座)来确定当前TOD。异常检测单元550可以将根据欺骗信号确定的当前TOD与根据其它源确定的当前TOD进行比较。如果两个当前TOD相差大于阈值量,则异常检测单元550断定欺骗时间和所获得时间不一致。
异常检测单元550可以确定从声称来自不同星座的信号确定的时间是否一致。时间应当跨所有星座是一致的。如果从一个星座确定的时间与通过其它星座和/或其它非GNSS源确定的时间显著不同(例如,相差大于阈值时间),或者如果从一个星座确定的时间指示与预测时间(例如,使用基站频率作为参考的传播时间)相比有时间跳跃,则从其确定出该时间的星座(的一个或多个信号)可被识别为已经是欺骗的。特别是如果所确定的时间相对于通过其它源确定的时间延迟,则可以识别对星座(即,星座的一个或多个信号)的欺骗。因此,异常检测单元550可以寻找具有附加延迟的时间以将从其确定出该时间的信号识别为异常(例如,是欺骗的)。
如果在阶段940处(例如,由异常检测单元550)确定欺骗位置信息和所获得当日时间不一致,则方法900前进到阶段945。在阶段945处,处理器510(例如,位置确定单元560)可以忽略(例如,丢弃)与来自可能欺骗的星座的一个或多个信号(例如,这样的一个或多个信号的一个或多个测量和/或基于这样的一个或多个信号的一个或多个位置)相对应的位置信息或降低其权重。方法900从阶段945或在欺骗位置信息和所获得当日时间被确定为一致的情况下从阶段940前进到阶段950。
在阶段950处,方法900包括确定从欺骗信号确定的位置和/或移动和/或一个或多个其它参数是否合理。例如,异常检测单元550可以确定UE 500的位置在已知用于欺骗或至少已知用于欺骗的、与异常检测单元550出于信号评估目的而假定为欺骗的信号相对应的星座的区域中,以验证这些信号是否是欺骗的。如果所确定的位置将UE 500置于已知欺骗位置,则异常检测单元550可以断定欺骗信号确实是欺骗的,或者可以增加指示异常检测单元550关于信号(例如,假定为欺骗的信号)为欺骗的置信度的欺骗置信度分数(或降低指示异常检测单元550关于信号不是欺骗的置信度的非欺骗置信度分数)。作为另一示例,如果位置是无法解释的或非预期的,例如,在与先前位置不同的国家而没有指示到该位置的预期位置改变(例如,日历中的旅行计划、购买前往该国家的机票的指示等),则异常检测单元550可以确定UE 500的位置是不合理的。作为另一示例,如果UE 500的位置指示位置的突然显著变化(可能使用与在阶段930使用的标准不同的一个或多个标准),则异常检测单元550可以确定该位置是不合理的。作为另一示例,如果移动是非预期的,例如基于一个或多个标准(诸如UE 500的位置和/或位置历史),则异常检测单元550可以确定UE 500的移动是不合理的。异常检测单元550例如可以确定当UE 500布置在购物中心时UE 500的速度高于约15英里/小时(例如,高于约7m/s)是不合理的。作为另一示例,异常检测单元550可以确定当UE500布置在飞机中并且位置历史指示与航空旅行一致的速度时UE 500的速度低于约50英里/小时(例如,低于约22m/s)是不合理的。作为另一示例,如果速度变化超过阈值速率(例如,在阈值时间量内超出先前速度的阈值百分比),则异常检测单元550可以确定UE 500的速度的突然变化是不合理的。作为另一示例,异常检测单元550可以确定声称来自同一星座的所接收的信号的信号强度是否存在突然变化。如果来自一个星座的信号的信号强度从弱变强,使得如果首先检测到强信号则强信号将被认为是欺骗的,则异常检测单元550可以确定这种变化是不合理的。
伪距、时间或频率的突然跳跃可被用于识别欺骗信号。例如,导致时频槽或(在频率跟踪回路和时间跟踪回路中)锁定的频率和锁定的时间突然跳跃的信号可被识别为欺骗的。
如果在阶段950检测到不合理的位置、移动和/或其它参数,则方法900前进到阶段955。在阶段955处,处理器510(例如,位置确定单元560)可以忽略(例如,丢弃)与来自可能欺骗的星座的一个或多个信号(例如,这样的一个或多个信号的一个或多个测量和/或基于这样的一个或多个信号的一个或多个位置)相对应的位置信息或降低其权重。方法900从阶段955或在没有检测到不合理的位置、移动或其它参数的情况下从阶段950前进到阶段960。
在阶段960处,位置确定单元560选择将被用于确定UE 500的位置的信号信息。例如,位置确定单元560可以分析来自欺骗源和非欺骗源的测量信号并确定彼此一致且没有被假定为是欺骗的(例如,有高置信度不是欺骗的)的信号。如果例如信号具有预期信号强度(在相应预期信号强度范围内)、对应于所有信号的伪距在共同区域中重叠和/或信号在阶段935、945或955未被确定为要忽略,则这些信号可被确定为一致的。作为另一示例,位置确定单元560可以被配置为识别具有高置信度(例如,高于阈值置信度值)不是欺骗的信号。例如,位置确定单元560可以被配置为将与难以欺骗和/或历史上可靠的信号源相对应的信号识别为非欺骗的。位置确定单元560可以被配置为例如基于对信号进行欺骗的历史可靠性和/或历史难度、欺骗机率的标记(例如,与其它信号的一致性、在预期内的参数值等)来指派或确定与信号相对应的置信度分数。位置确定单元560可以被配置为选择与一致信号和/或具有高置信度(高于阈值置信度)不是欺骗的信号相对应的信号信息(例如,信号测量)用于确定UE 500的位置。
在阶段970处,位置确定单元560可以确定UE 500的位置。如果在阶段960处选择了足够的信号信息以使得能够确定UE 500的位置,则位置确定单元560使用至少一些所选择的信息来确定UE 500的位置。位置确定单元560可以基于所选择的信号信息来使用一种或多种定位技术。
在阶段980处,处理器510报告位置和/或非欺骗置信度,或拒绝(欺骗检测)状况。例如,如果位置确定单元560能够确定位置(例如,具有一个或多个预期标准,例如阈值水平的准确度),则位置确定单元560可以经由接口520报告UE 500的位置。位置确定单元560可以单独报告非欺骗置信度水平、或者与位置一起(如果报告位置的话)。非欺骗置信度可以指示位置确定单元560关于该位置不是基于任何欺骗信号的置信度。异常报告单元570可以报告拒绝状况和/或欺骗检测指示,例如,如果没有确定位置或者如果非欺骗置信度水平低于阈值置信度的话。欺骗检测可取决于UE 500的位置的使用或应用。例如,对于诸如军事应用或金融交易(或至少阈值金额的金融交易)的关键应用,报告UE 500的位置所需的置信度水平可以高于非关键应用(例如,购物中心内的方向)。另外或替代地,如果UE 500的位置被确定为在可疑位置(即,可能有欺骗活动的位置),则报告UE 500的位置所需的置信度水平可以高于其它非可疑位置。UE 500的位置、可能与信息请求的本质(例如,对于金融交易或其它敏感和/或安全交易)相结合可由处理器510使用以触发一个或多个安全预防措施,诸如关闭UE 500、防止UE 500发送位置和/或其它信息、擦除更多或所有存储器530、消息传输(例如,指示正在请求可疑动作(可能由于UE 500的位置)和/或UE 500受到损害(例如,被欺骗、可能被盗等)、安全认证等。安全认证可以被触发以要求输入认证信息,诸如指纹、声纹、面部图像、一个或多个视网膜图像、其中两者或多者的组合、和/或其它信息。在输入此类信息并验证该信息(例如,匹配安全存储的信息)后,对位置报告的拒绝和/或其它动作可被覆盖和批准。
参考图10且进一步参考图1至图9,检测异常SPS信号的方法1000包括所示阶段。然而,方法1000仅是示例而不是限制性的。可以例如通过添加、移除、重新布置、组合、同时执行阶段和/或将单个阶段分割为多个阶段来改变方法1000。例如,可以向方法1000添加一个或多个阶段和/或方法1000重复(例如,周期性地重复)以确定欺骗的信号是否不再是欺骗的,或者可以确定非欺骗信号并将其用于定位。
在阶段1010处,方法1000包括在用户设备处接收第一SPS信号。例如,SPS接收器515可以从一个或多个星座中的一个或多个SV接收一个或多个SPS信号。SPS接收器515可以将SPS信号提供给处理器510,即,将无线收到SPS信号的经转换电气版本提供给处理器510。SPS接收器515连同处理器510可以包括用于接收第一SPS信号的部件。
在阶段1020处,方法1000包括在用户设备处确定第一SPS信号是否异常。阶段1020可以包括各种技术中的一种或多种以确定第一SPS信号是否异常,例如,不正常、非预期以及可能不正确/不准确。处理器510连同存储器530以及可能还有SPS接收器515可以包括用于例如根据本文的讨论、特别是以下阶段1020的进一步讨论确定第一SPS信号是否异常的部件。
阶段1020可以包括执行一个或多个一致性检查,例如,如关于阶段850所讨论的。异常检测单元550可以确定第一SPS信号和第二SPS信号是否产生一致的位置和/或时间测量,例如历史测量(例如,位置的历史测量(随时间推移的可能位置,诸如随速度和行进方向的可能位置))与当前测量之间的一致性和/或SPS测量与非SPS测量(例如,由其它(非SPS)部件确定的位置和/或时间)之间的一致性。欺骗信号可以例如导致所接收的信号的时间和/或频率跳跃,例如由于UE 500的时间环路从锁定到非欺骗信号变为锁定到欺骗信号和/或由于UE 500的频率环路从锁定到非欺骗信号变为锁定到欺骗信号。关于相位偏移和频率的阈值可被用于设置针对卫星信号的搜索窗口,以帮助防止测量欺骗信号。阶段1020可以包括例如确定该第一SPS信号的第一SPS信号测量与第二SPS信号的第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与来自第一SV(卫星运载器)和第二SV的预期SPS信号之间的预期测量差异一致,其中该第一SPS信号具有与该第一SV相对应的第一格式并且该第二SPS信号具有与该第二SV相对应的第二格式。例如,异常检测单元550可以通过确定SPS信号的实际测量差异是否在SPS信号的预期测量差异的阈值内来确定实际测量差异和预期测量差异是否一致。实际和预期测量差异可以是接收功率差异并且阈值可以是功率阈值。阈值可以是例如相对阈值(例如,百分比或最大比率)或原始(绝对)值(例如,功率量,例如瓦特或dBm的量)。第一和第二SPS信号可以具有不同的载波频率,并且第一和第二SV可以是同一SV或不同SV。实际和预期测量差异可以是(实际的和预期的)功率测量的功率差异。处理器510可以使用SV位置信息(诸如星历数据和/或(长期)轨道信息,诸如分别用于第一SV和第二SV的星历数据和/或轨道信息)来确定预期测量差异,例如基于SV的已知位置和UE 500的大致位置来估计接收功率,并且因此估计UE 500与SV之间的距离并从估计距离确定估计的预期接收功率。作为另一示例,确定实际和预期测量差异是否一致可以包括确定基于SPS(实际或欺骗)信号的伪距差异是否在预期伪距的阈值(相对或绝对)内。例如,处理器510可以通过使用SV位置信息确定UE 500与对应于被用于确定实际伪距差异的(实际或欺骗)SPS信号的SV之间的预期距离来确定预期伪距差异。如果基于SPS信号的伪距差异与预期伪距差异相差大于阈值,则第一SPS信号可以被标记为异常。作为另一示例,第一SPS信号测量可以是第一时间(例如,第一TOD),第二SPS信号测量可以是第二时间(例如,第二TOD),并且确定第一SPS信号是否异常包括确定第一时间和第二时间之间的实际差异是否在(例如,基于卫星位置的SV位置信息和UE的估计位置的)第一时间和第二时间的预期差异的阈值内。时间应当是一致的(尽管不一定相同,例如对于不同的星座),并且产生不一致时间的信号可被视为异常。处理器510可以经由SPS接收器515从卫星和/或经由接口520从一个或多个TRP 300获得星历数据。SV位置信息可以存储在存储器530中和/或由处理器510经由接口520(例如,从服务器400)获得。处理器510(可能与存储器530和/或接口520结合)与SPS接收器515结合可以包括用于确定实际测量差异是否与预期测量差异一致的部件。
被比较以确定测量差异的SPS信号可以来自同一SV(或声称来自同一SV)(例如,具有不同的载波频率),或者可以来自同一星座或不同星座的不同SV。例如,欺骗信号对于一个星座可能是一致的,例如,提供多个欺骗信号以产生使用这些欺骗信号确定的一致位置,但是将显著不同于使用非欺骗星座信号确定的位置。另外,对于给定的卫星,与使用非欺骗信号的伪距/时间/码相位相比,使用欺骗信号的伪距/时间/码相位的测量将跳跃。因此,如果在从声称来自同一卫星的第一SPS信号和第二SPS信号导出的测量之间检测到跳跃,则第一SPS信号可以被确定为异常。作为另一示例,第一和第二SPS信号可以对应于同一卫星但不同的频带(例如,L1、L2和L5中的两者)。可能仅针对一个频带欺骗卫星信号,并且因此基于声称来自同一卫星但具有不同频率的信号的显著测量差异可用于将这些信号中的至少一个信号识别为异常。如果信号产生与其它测量(例如,来自另一频带、来自另一星座)一致的测量,则该信号可被视为非异常,并且如果信号产生与其它测量不一致的测量,则该信号可被视为异常。作为另一示例,第一和第二SPS信号可以对应于不同星座的第一和第二SV。如果来自不同星座的信号的测量不一致(考虑到预期差异),则第一SPS信号可被视为异常。例如,可以从GLONASS星座中选择第二SPS信号,因为每个卫星具有唯一性的子带,这使得欺骗更加困难。作为另一示例,可以将来自多个星座的信号的测量与来自第一SPS信号的测量进行比较以确定一致性。例如,北斗III、GPS和伽利略使用相同的L1频率,并且因此对这些星座中的任何星座的影响(例如,L1和L5定时之间的延迟、对多普勒/时间窗口和伪距的影响)对于所有星座应当是相似的。如果根据声称来自这些星座中的一者的信号(第一SPS信号)在这些星座中的一者中看到的影响不同于跨其它星座看到的影响,则第一SPS信号被确定为异常。
另外或替代地,阶段1020可以包括确定第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率。例如,异常检测单元550可以确定声称SPS信号的接收功率是否超过针对UE 500的位置来自声称发出了该声称SPS信号的SV的最大预期SPS信号接收功率(基于UE500的位置估计和声称发出了该声称SPS信号的SV的SV位置信息)。作为另一示例,异常检测单元550可以确定接收功率是否超过预期来自在地球上任何地方的任何SV的最大功率。最大预期信号强度可取决于接收器,例如接收器的组件,诸如一个或多个天线、一个或多个LNA(低噪声放大器)等。最大预期信号强度可在制造期间并基于设备类型(例如,所使用的组件)被编程到设备中,并且可以基于为该设备类型确定的理论和/或实验值。可以通过例如对晴朗天空的卫星信号进行测量来确定特定接收器的最大预期信号强度。最大预期信号强度可以通过从多个设备收集测量来众包。作为另一示例,众包值可被用作最大预期信号强度的种子值,并且然后由单独的接收器使用由该接收器进行的卫星信号测量来校准。处理器510(可能与存储器和/或接口520结合)与SPS接收器515结合可以包括用于确定第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率的预期部件。
另外或替代地,阶段1020可以包括确定第一SPS信号是否源自与第一SV的第一SV位置信息(例如,星历数据和/或轨道信息)一致的SV位置。例如,异常检测单元550可以执行如关于阶段820所讨论的天空孔径测试。例如,异常检测单元550可以确定哪些SV应当对UE500可见并且确定那些SV是否确实可见。异常检测单元550可以通过例如使用SV位置信息以及UE 500的大致位置和当前时间来确定哪些SV应当是可见的。作为另一示例,异常检测单元550可以确定从天空的哪个部分接收到SPS信号,并且独立地确定(例如,根据独立信息)SPS信号声称从其发出的SV(例如,已知发出所接收到的SPS信号的格式的SPS信号的SV)目前是否在天空的这个部分。如果独立信息指示SV不在与所接收到的SPS信号(其可能是欺骗SPS信号)相对应的天空的该部分中,则异常检测单元550可以将该SPS信号识别为异常。例如,可以使用定向天线或天线组合来确定信号的到达角,并将该角与基于SV位置信息和UE500的大致位置的预期到达角进行比较。声称针对不同SV的多个欺骗信号可能源自同一位置,并且因此当预期到达角分散开时,如果SV信号组群为具有相同或非常相似的到达角,则这些信号可被标记为欺骗的,并因此被降低权重、忽略、丢弃等。作为另一示例,如果第一SPS信号对应于应当不可见的SV,例如,在地平线上较低位置或者应当被阻挡(例如,由于UE500在城市峡谷中),但却是可见的,则第一SPS信号可被认为是异常的。作为另一示例,如果对应于一个星座的比预期更多的SV信号可见,则来自该星座的一个或多个SV信号可被视为异常。处理器510(可能与存储器530和/或接口520结合)可以包括用于确定第一SPS信号是否源自与第一SV的第一SV位置信息一致的SV位置的部件。
另外或替代地,阶段1020可以包括确定基于该第一SPS信号的到该第一SV的第一伪距是否与基于该用户设备的经时间滤波的位置的到该第一SV的预期伪距相差大于第一伪距阈值。例如,处理器510可以使用基于时间的滤波器(诸如卡尔曼滤波器)来确定UE 500的位置,并且如果对应的伪距与基于经时间滤波的位置和对应于SPS信号的SV的已知位置的距离相差大于阈值,则将SPS信号识别为异常。等效地,如果对应的伪距将使UE 500距经时间滤波的位置大于阈值距离,则处理器510可以将SPS信号识别为异常。处理器510(可能与存储器530结合)可以包括用于确定第一伪距是否与预期伪距相差大于第一伪距阈值的部件。
另外或替代地,阶段1020可以包括确定基于该第一SPS信号测量的用户设备的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者。例如,异常检测单元550可确定UE 500的位置非预期地在一城市、县、州或国家(例如,没有用户输入(例如在日历中)指示在当前时间旅行至该城市、县、州、或国家)。作为另一示例,异常检测单元550可以确定UE500的位置比合理速率更快地变化(例如,在短时间段内位置的剧烈变化,使得为了在这些位置之间变化,UE 500的速度将是不合理的(例如,比飞机快))。作为另一示例,异常检测单元550可以确定UE 500的位置与滤波器(例如,卡尔曼滤波器)输出的预期/预测位置显著不同、或者与其它位置源不符、或这两者。作为另一示例,异常检测单元550可以确定UE 500的当前位置在已知具有大量和/或高比率的信号欺骗和/或欺诈交易的区域中。处理器510(可能与存储器530结合)可以包括用于确定第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者的位置/机率部件。
另外或替代地,阶段1020可以包括确定一个或多个基站信号测量是否与该第一SPS信号测量一致。例如,处理器510可以基于一个或多个基站信号测量是否与第一SPS信号测量一致来确定是否忽略第一SPS信号测量,例如,基站信号和第一SPS信号皆指示UE 500处于相同的大致位置(例如,在位置的阈值距离内(例如,50m、100m、1,000m)、在同一城市、在同一国家等)。处理器510(可能与存储器530和/或接口520结合)可以包括用于确定第一SPS信号测量是否与一个或多个基站信号测量一致的部件。
另外或替代地,阶段1020可以包括确定第一SPS信号的测量信号质量是否与预期信号质量一致。例如,当UE 500处于某些环境(诸如城市峡谷)中时,异常检测单元550将预期SPS信号有噪声。因此,异常检测单元550可响应于信号具有低于阈值的噪声和/或响应于信号具有高于基于UE 500的当前环境(例如,基于粗略位置估计(例如,来自E-CID、图像分析、服务蜂窝小区位置等))的阈值信噪比(SNR)的SNR而将该信号视为异常。
方法1000可以包括以下特征中的一者或多者。例如,方法1000可以包括通过以下操作来响应该第一SPS信号异常的初始确定:基于与该初始确定所基于的任何SPS信号不同的第三SPS信号来确定该第一SPS信号是否异常。例如,异常检测单元550可以基于第一SPS信号和/或第二SPS信号(例如,基于这些SPS信号的功率差异和预期功率差异)做出第一SPS信号异常的初始确定。异常检测单元550可以通过使用另一SPS信号确定第一SPS信号是否异常来响应该确定。这可以帮助检测导致第一SPS信号被识别为异常但不是由于第一SPS信号不准确(例如,欺骗)造成的变化。这可以通过允许处理器510使用该SPS信号确定UE 500的位置(例如,不降低权重)来帮助位置确定。方法1000可以包括选择第三SPS信号使得第三SPS信号的格式对应于与第一SV不同的星座(即,排除(不包括)第一SV的星座)中的SV。
另外或替代地,方法1000可以包括以下特征中的一者或多者。例如,方法1000可以包括通过以下操作响应该第一SPS信号异常的初始确定:基于除SPS技术之外的至少一种技术确定该第一SPS信号是否异常。异常检测单元550可以使用一种或多种非SPS技术(作为SPS技术的补充或代替)来确定第一SPS信号是否异常。这可以帮助确定第一SPS信号(尽管基于SPS技术是异常的)是否不是虚假SPS信号(例如,欺骗的或以其它方式不准确)。方法1000可以包括基于该用户设备的位置的知识的安全级别来确定使用多少其它SV信号或使用哪些其它技术中的至少一者来确定该第一SPS信号是否异常。例如,处理器510可以确定一个或多个其它SV信号和/或一种或多种其它技术以用于确定第一SPS信号是否异常。处理器510可以基于UE 500的位置敏感性来确定要使用的SV信号的数量和/或其它技术的数量、以及使用哪个(些)SV信号和/或哪种(些)技术,例如,更敏感的UE位置(基于UE和/或基于位置)导致更严格的异常确定(例如,确定信号是否不准确的更高置信度)。
此外或替代地,方法1000可以包括以下特征中的一者或多者。例如,方法1000可以包括确定该用户设备的航位推算位置,其中确定该第一SPS信号是否异常是响应于该第一SPS信号测量和该第二SPS信号测量中的至少一者与该用户设备的航位推算位置不一致而执行的。例如,处理器510可以使用一个或多个传感器测量(例如,车轮旋转、里程表、方向盘、陀螺仪、加速度计和/或相机测量等)和UE 500的先前位置通过航位推算来确定当前位置,并响应于航位推算位置与第一和/或第二SPS信号测量不一致而触发确定第一SPS信号是否异常。例如,处理器510可以响应于从航位推算位置到第一或第二SV的距离与基于第一或第二SPS信号的相应伪距显著不同(例如,相差大于阈值)而触发异常确定。未从传感器测量中检测到的UE 500的运动/位置的突然停止或跳跃指示SPS信号是欺骗的。
另外或替代地,方法1000可以包括以下特征中的一者或多者。例如,方法1000可以包括响应于确定第一SPS信号异常而采取一个或多个动作。方法1000可以包括通过以下方式来响应异常确定:不考虑第一SPS信号来确定用户设备的位置;或者不考虑基于该第一SPS信号的伪距来确定该用户设备的位置;或者降低该第一SPS信号的权重来确定该用户设备的位置;或者降低基于该第一SPS信号的伪距的权重来确定该用户设备的位置;或者使用一个或多个基站信号测量来确定该用户设备的位置;或者增加该一个或多个基站信号测量的一个或多个权重来确定该用户设备的位置;或者向第一网络实体发出指示该第一SPS信号异常的异常指示;或者向第二网络实体发出一组SPS信号测量。例如,UE可以不考虑(例如,丢弃)所有SPS信号、或特定频带中的所有SPS信号(对于卫星、星座或星座集合)、或来自特定星座或星座集合的所有测量、或这些的任何组合。作为另一示例,UE 500可以使用UE在没有确定第一SPS信号异常的情况下原本不会使用的一个或多个基站信号测量来确定UE500的位置,或者可以更重地对UE 500可能已经用来确定UE 500的位置的一个或多个基站信号测量赋予权重。向网络实体发出该组SPS信号测量可以帮助防止使用不准确的信息(例如,伪造的基站信号或所识别的位置)来授权动作(例如,金融交易),例如,因为模拟SPS信号(特别是针对多个星座)可能比伪造一些信息(诸如模拟基站信号、或模拟来自单个星座的几个SPS信号)或在通信中注入虚假位置指示困难得多。
参考图11且进一步参考图1至图10,处理包括欺骗的声称卫星定位信号的定位信号的方法1100包括所示阶段。然而,方法1100仅是示例而不是限制性的。可以例如通过添加、移除、重新布置、组合、同时执行阶段和/或将单个阶段分割为多个阶段来改变方法1100。
在阶段1110处,方法1100包括测量包括该声称卫星定位信号的多个定位信号以产生多个定位信号测量,该多个定位信号测量包括该声称卫星定位信号的第一定位信号测量和该多个定位信号中除该声称卫星定位信号之外的一个定位信号的第二定位信号测量。例如,SPS接收器515接收并测量包括欺骗SPS信号的SPS信号以产生SPS信号的测量。SPS接收器515(可能与处理器510结合)(可能与存储器530结合)可以包括用于测量多个定位信号的部件。
在阶段1120处,方法1100包括确定该第一定位信号测量与该第二定位信号测量之间的差异。例如,异常检测单元550比较由SPS接收器515和/或处理器510确定的定位信号测量并且确定这些测量之间的差异。处理器510(可能与存储器530结合)可以包括用于确定第一和第二定位信号测量之间的差异的部件。
在阶段1130处,方法1100包括确定该差异大于阈值差异。例如,异常检测单元550将所确定的差异与对应的阈值(例如,时间阈值、功率阈值等)进行比较,并确定该差异超过对应的阈值。处理器510(可能与存储器530结合)可以包括用于确定该差异大于阈值差异的部件。
在阶段1140处,方法1100包括使用该多个定位信号测量中的至少一个位置确定测量同时响应于确定该差异大于该阈值差异而从该至少一个位置确定测量中排除该第一定位信号测量来确定该用户设备的位置。例如,位置确定单元560不考虑与声称卫星定位信号相对应的定位信号测量,并使用一个或多个其它定位信号测量以确定UE 500的位置,其中该一个或多个其它定位信号测量例如是一个或多个卫星定位信号和/或一个或多个其它定位信号(例如,来自一个或多个基站)的。处理器510(可能与存储器530结合)(可能与接口520(例如,无线接收器244和天线246)结合)可以包括用于确定UE的位置的部件。
参考图12且进一步参考图1至图10,用于在用户设备处确定至少一个声称卫星定位信号为“欺骗的”的方法1200包括所示阶段。然而,方法1200仅是示例而不是限制性的。可以例如通过添加、移除、重新布置、组合、同时执行阶段和/或将单个阶段分割为多个阶段来改变方法1200。
在阶段1210处,方法1200包括测量多个位置信号,该多个位置信号包括为“欺骗的”的至少一个声称卫星定位信号。例如,SPS接收器515接收并测量包括欺骗SPS信号的一个或多个SPS信号以产生SPS信号的测量。处理器510还可测量一个或多个其它位置信号(例如,DL-PRS)以产生一个或多个其它测量。SPS接收器515(可能与处理器510结合)(可能与存储器530和/或接口520结合)可以包括用于测量多个定位信号的部件。
在阶段1220处,方法1200包括确定该至少一个声称卫星定位信号的至少一个测量与至少一个预期卫星定位信号测量之间的差异。例如,异常检测单元550将欺骗SPS信号的一个或多个测量与一个或多个预期SPS信号测量进行比较,如果欺骗SPS信号不是欺骗的,则该预期SPS信号测量预期与欺骗SPS信号的测量相似。预期测量可以例如从一个或多个其它位置信号(例如,SPS信号、基站信号等)和/或其它信息(例如,SV位置信息、传感器信息(例如,航位推算信息等))来确定。处理器510(可能与存储器530和/或接口520结合)可以包括用于确定至少一个声称卫星定位信号的至少一个测量与至少一个预期卫星定位信号测量之间的差异的装置。
在阶段1230处,方法1200包括确定该差异大于阈值差异。例如,异常检测单元550将所确定的差异与对应的阈值(例如,时间阈值、功率阈值等)进行比较,并确定该差异超过对应的阈值。处理器510(可能与存储器530结合)可以包括用于确定该差异大于阈值差异的部件。
在阶段1240处,方法1200包括使用该多个位置信号的测量同时排除该至少一个声称卫星定位信号的至少一个测量来确定该用户设备的位置。例如,位置确定单元560不考虑与声称卫星定位信号相对应的定位信号测量,并使用一个或多个其它定位信号测量以确定UE 500的位置,其中该一个或多个其它定位信号测量例如是一个或多个卫星定位信号和/或一个或多个其它定位信号(例如,来自一个或多个基站)的。处理器510(可能与存储器530结合)(可能与接口520(例如,无线接收器244和天线246)结合)可以包括用于确定UE的位置的部件。
其它考虑因素
其它示例和实施方案在本公开和所附权利要求的范围内。例如,由于软件和计算机的本质,可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或这些的任何组合来实施上述功能。实施功能的特征还可以物理地位于各种位置,包括被分布使得功能的各部分在不同的物理位置处实施。特征可以实施功能的陈述包括该特征可被配置为实施该功能(例如,项目可以执行功能X的陈述包括该项目可被配置为执行功能X)。除非另有说明,否则在附图中示出和/或在本文中讨论为彼此连接或通信的功能性的或其它的组件可通信地耦合。即,它们可以直接或间接连接以实现它们之间的通信。
如本文中所使用,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一(a、an)”和“该”包括复数形式。如本文中所使用的术语“包括(comprises)”、“包括comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”规定所叙述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或增加。
此外,如本文中所使用,如在项目列表(可能以“……中的至少一者”结束或以“……中的一者或多者”结束)中使用的“或”指示分隔列表,使得例如“A、B或C中的至少一者”的列表或“A、B或C中的一者或多者”的列表或“A或B或C”的列表表示A、或B、或C、或AB(A和B)、或AC(A和C)、或BC(B和C)、或ABC(即,A和B和C)、或与一个以上的特征的组合(例如,AA、AAB、ABBC等)。因此,关于项目(例如,处理器)被配置为执行关于A或B中的至少一项的功能的叙述或者关于项目被配置为执行功能A或功能B的叙述表示该项目可以被配置为执行关于A的功能,或者可以被配置为执行关于B的功能,或可以被配置为执行关于A和B的功能。例如,“处理器被配置为测量A或B中的至少一项”或“处理器被配置为测量A或测量B”的短语表示处理器可以被配置为测量A(并且可以或可以不被配置为测量B),或者可以被配置为测量B(并且可以或可以不被配置为测量A),或者可以被配置为测量A和测量B(并且可以被配置为选择A和B中的哪一项或两项来进行测量)。类似地,关于用于测量A或B中的至少一项的部件的叙述包括用于测量A的部件(其可能或可能无法能够测量B),或用于测量B的部件(并且可以或可以不被配置为测量A),或用于测量A和B的部件(其可能能够选择A和B中的哪一项或两项来进行测量)。作为另一个示例,关于项目(例如,处理器)被配置为执行功能X或执行功能Y中的至少一项表示该项目可以被配置为执行功能X,或者可以被配置为执行功能Y,或者可以被配置为执行功能X并执行功能Y。例如,“处理器被配置为进行测量X或测量Y中的至少一项”的短语表示处理器可以被配置为测量X(并且可以或可以不被配置为测量Y),或者可以被配置为测量Y(并且可以或可以不被配置为测量X),或者可以被配置为测量X和测量Y(并且可以被配置为选择X和Y中的哪一项或两项来进行测量)。
可以根据特定需要做出实质性的变化。例如,还可以使用定制硬件,和/或特定元件可以在由处理器执行的硬件、软件(包括便携式软件,诸如小应用程序)或这两者中实施。此外,可以采用与诸如网络输入/输出设备等其它计算设备的连接。
如本文中所使用,除非另有说明,否则对功能或操作是“基于”项目或条件的陈述表示功能或操作是基于所陈述的项目或条件,并且除了陈述的项目或条件之外还可以基于一个或多个项目和/或条件。
上面讨论的系统和设备是示例。各种配置可以酌情地省略、替代或添加各种程序或组件。例如,关于某些配置描述的特征可以在各种其它配置中组合。配置的不同方面和元件可以类似方式组合。此外,技术在发展,且因此许多元件是示例,且并不限制本公开或权利要求的范围。
无线通信系统是其中无线地传达通信(即,通过电磁波和/或声波传播通过大气空间,而不是通过导线或其它物理连接)的系统。无线通信网络可能并不使所有通信都被无线地发送,但是被配置为使至少一些通信被无线地发送。此外,术语“无线通信设备”或类似术语并不要求设备的功能性专门地用于通信或均匀地主要用于通信,或者设备是移动设备,而是指示设备包括无线通信能力(单向或双向),例如,包括用于无线通信的至少一个无线电单元(每个无线电单元是发送器、接收器或收发器的一部分)。
在描述中给定具体细节以提供对包括实施例的示例性配置的透彻理解。然而,可在没有这些具体细节的情况下实践配置。例如,已经在没有不必要的细节的情况下示出了公知电路、过程、算法、结构和技术以避免模糊配置。此描述仅提供示例性配置,并且不限制权利要求的范围、实用性或配置。而是,对配置的先前描述提供了用于实施所描述的技术的描述。在不脱离本公开的范围的情况下,可以对元件的功能和布置做出各种改变。
如本文中所使用的术语“处理器可读介质”、“机器可读介质”和“计算机可读介质”是指参与提供使机器以特定方式操作的数据的任何介质。使用计算平台,各种处理器可读介质可以参与向处理器提供用于执行的指令/代码,和/或可以用于存储和/或携带这样的指令/代码(例如,作为信号)。在许多实施方案中,处理器可读介质是物理和/或有形存储介质。此类介质可以采取许多形式,包括但不限于非易失性介质和易失性介质。例如,非易失性介质包括光盘和/或磁盘。易失性介质包括但不限于动态存储器。
在描述了若干示例性配置之后,在不脱离本公开的情况下可以使用各种修改、替代构造和等同物。例如,上述元件可以为较大系统的组件,其中其它规则可以优先于或以其它方式修改本发明的应用。此外,在考虑上述元件之前、期间或之后可以进行数个操作。因此,上述描述不限制权利要求的范围。
关于值超过(大于或高于)第一阈值的陈述等同于关于该值满足或超过略微大于第一阈值的第二阈值的陈述,例如,在计算系统的分辨率中,第二阈值是高于第一阈值的一个值。关于值小于第一阈值(或在第一阈值内或低于第一阈值)的陈述等同于关于该值小于或等于略微低于第一阈值的第二阈值的陈述,例如,在计算系统的分辨率中,第二阈值是低于第一阈值的一个值。
Claims (54)
1.一种用户设备,其包括:
SPS接收器(卫星定位系统接收器),所述SPS接收器用于接收包括第一SPS信号的卫星定位系统信号;
存储器;以及
处理器,所述处理器通信地耦合到所述存储器和所述SPS接收器以从所述SPS接收器接收SPS信号并且被配置为:
通过被配置为执行以下至少一项来确定所述第一SPS信号是否异常:
(1)确定所述第一SPS信号的第一SPS信号测量,所述第一SPS信号的第一格式对应于第一SV(卫星运载器);
确定第二SPS信号的第二SPS信号测量,所述第二SPS信号与所述第一SPS信号分开,并且所述第二SPS信号的第二格式对应于第二SV;以及
确定所述第一SPS信号测量与所述第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与来自所述第一SV和所述第二SV的预期SPS信号之间的预期测量差异一致;或者
(2)确定所述第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率;或者
(3)确定所述第一SPS信号是否源自与所述第一SV的第一SV位置信息一致的SV位置,所述第一SV位置信息包括所述第一SV的第一星历数据、所述第一SV的第一轨道信息或其组合;或者
(4)确定基于所述第一SPS信号的到所述第一SV的第一伪距是否与基于由所述处理器确定的所述用户设备的经时间滤波的位置的到所述第一SV的预期伪距相差大于第一伪距阈值;或者
(5)确定基于所述第一SPS信号测量的所述用户设备的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者;或者
(6)确定一个或多个基站信号测量是否与所述第一SPS信号测量一致;或者
(7)所述第一SPS信号的测量信号质量与预期信号质量一致。
2.根据权利要求1所述的用户设备,其中为了确定所述第一SPS信号是否异常,所述处理器被配置为确定所述第一SPS信号测量的第一功率与所述第二SPS信号测量的第二功率之间的实际功率差异是否与预期功率差异相差大于第一功率阈值。
3.根据权利要求1所述的用户设备,其中所述处理器根据(1)来配置并且被配置为选择所述第一SPS信号和所述第二SPS信号使得:
所述第一SPS信号具有第一载波频率,所述第二SPS信号具有与所述第一载波频率不同的第二载波频率,并且所述第一SV和所述第二SV是同一SV;或者
所述第一SV与所述第二SV在分开的星座中。
4.根据权利要求1所述的用户设备,其中所述处理器根据(1)来配置并且被配置为基于所述第一SV的所述第一SV位置信息并基于所述第二SV的第二SV位置信息来确定所述预期测量差异。
5.根据权利要求1所述的用户设备,其中为了确定所述第一SPS信号是否异常,所述处理器被配置为确定基于所述第一SPS信号的所述第一伪距与基于所述第二SPS信号的第二伪距之间的实际伪距差异是否与预期伪距差异相差大于第二伪距阈值。
6.根据权利要求1所述的用户设备,其中所述处理器根据(1)来配置,所述第一SPS信号测量是第一时间,并且所述第二SPS信号测量是第二时间。
7.根据权利要求1所述的用户设备,其中所述处理器被配置为通过以下操作来响应所述第一SPS信号异常的初始确定:基于与所述初始确定所基于的任何SPS信号不同的第三SPS信号来确定所述第一SPS信号是否异常。
8.根据权利要求7所述的用户设备,其中所述处理器被配置为选择所述第三SPS信号,使得所述第三SPS信号的第三格式对应于作为排除所述第一SV的卫星运载器星座的一部分的第三SV。
9.根据权利要求1所述的用户设备,其中所述处理器被配置为通过以下操作来响应确定所述第一SPS信号异常:基于除SPS技术之外的至少一种技术确定所述第一SPS信号是否异常。
10.根据权利要求8所述的用户设备,其中所述处理器被配置为基于所述用户设备的位置的知识的安全级别来确定使用多少其它SV信号或使用哪些其它技术中的至少一者。
11.根据权利要求1所述的用户设备,其还包括通信地耦合到所述处理器的至少一个运动传感器,其中所述处理器被配置为基于来自所述至少一个运动传感器的至少一个传感器测量来确定所述用户设备的航位推算位置,并且响应于所述第一SPS信号测量和所述第二SPS信号测量中的至少一者与所述用户设备的所述航位推算位置不一致而确定所述第一SPS信号是否异常。
12.根据权利要求1所述的用户设备,其中所述处理器被配置为通过以下至少一项来响应确定所述第一SPS信号异常:
不考虑所述第一SPS信号来确定所述用户设备的位置;或者
不考虑基于所述第一SPS信号的所述第一伪距来确定所述用户设备的所述位置;或者
降低所述第一SPS信号的权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
降低基于所述第一SPS信号的所述第一伪距的权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
使用所述一个或多个基站信号测量来确定所述用户设备的所述位置;或者
增加所述一个或多个基站信号测量的一个或多个权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
向第一网络实体发出指示所述第一SPS信号异常的异常指示;或者
向第二网络实体发出一组SPS信号测量。
13.一种用户设备,其包括:
信号接收部件,所述信号接收部件用于接收包括第一SPS信号(卫星定位系统信号)的SPS信号;以及
用于确定所述第一SPS信号是否异常的异常部件,所述异常部件包括以下至少一者:
用于执行以下操作的测量差异部件:
确定所述第一SPS信号的第一SPS信号测量,所述第一SPS信号来自所述信号接收部件并且具有与第一SV(卫星运载器)相对应的第一格式;
确定第二SPS信号的第二SPS信号测量,所述第二SPS信号来自所述信号接收部件并且具有与第二SV相对应的第二格式;以及
确定所述第一SPS信号测量与所述第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与来自所述第一SV和所述第二SV的预期SPS信号之间的预期测量差异一致;或者
预期部件,所述预期部件用于确定所述第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率;或者
发源部件,所述发源部件用于确定所述第一SPS信号是否源自与所述第一SV的第一SV位置信息一致的SV位置,所述第一SV位置信息包括所述第一SV的第一星历数据、所述第一SV的第一轨道信息或其组合;或者
伪距部件,所述伪距部件用于确定基于所述第一SPS信号的到所述第一SV的第一伪距是否与基于所述用户设备的经时间滤波的位置的到所述第一SV的预期伪距相差大于第一伪距阈值;或者
位置/机率部件,所述位置/机率部件用于确定基于所述第一SPS信号测量的所述用户设备的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者;或者
用于确定一个或多个基站信号测量是否与所述第一SPS信号测量一致的部件;或者
用于确定所述第一SPS信号的测量信号质量与预期信号质量一致的部件。
14.根据权利要求13所述的用户设备,其中所述异常部件包括所述测量差异部件,并且所述测量差异部件用于确定所述第一SPS信号测量的第一功率与所述第二SPS信号测量的第二功率之间的实际功率差异是否与预期功率差异相差大于第一功率阈值。
15.根据权利要求13所述的用户设备,其中所述用户设备包括所述测量差异部件,并且所述测量差异部件用于选择所述第一SPS信号和所述第二SPS信号使得:
所述第一SPS信号具有第一载波频率,所述第二SPS信号具有与所述第一载波频率不同的第二载波频率,并且所述第一SV和所述第二SV是同一SV;或者
所述第一SV与所述第二SV在分开的星座中。
16.根据权利要求13所述的用户设备,其中所述用户设备包括所述测量差异部件,并且所述测量差异部件用于基于所述第一SV的所述第一SV位置信息并基于所述第二SV的第二SV位置信息来确定所述预期测量差异。
17.根据权利要求13所述的用户设备,其中所述异常部件包括所述测量差异部件,并且所述测量差异部件用于确定基于所述第一SPS信号的所述第一伪距与基于所述第二SPS信号的第二伪距之间的实际伪距差异是否与预期伪距差异相差大于第二伪距阈值。
18.根据权利要求13所述的用户设备,其中所述异常部件包括所述测量差异部件,所述第一SPS信号测量是第一时间,并且所述第二SPS信号测量是第二时间。
19.根据权利要求13所述的用户设备,其中所述异常部件用于通过以下操作来响应所述第一SPS信号异常的初始确定:基于与所述初始确定所基于的任何SPS信号不同的第三SPS信号来确定所述第一SPS信号是否异常。
20.根据权利要求19所述的用户设备,其中所述异常部件用于选择所述第三SPS信号,使得所述第三SPS信号的第三格式对应于作为排除所述第一SV的卫星运载器星座的一部分的第三SV。
21.根据权利要求13所述的用户设备,其中所述异常部件用于通过以下操作响应所述第一SPS信号异常的初始确定:基于除SPS技术之外的至少一种技术确定所述第一SPS信号是否异常。
22.根据权利要求21所述的用户设备,其中所述异常部件用于基于所述用户设备的位置的知识的安全级别来确定使用多少其它SV信号或使用哪些其它技术中的至少一者。
23.根据权利要求13所述的用户设备,其中所述异常部件包括所述测量差异部件,并且所述测量差异部件用于确定所述用户设备的航位推算位置,并且其中所述异常部件用于响应于所述第一SPS信号测量和所述第二SPS信号测量中的至少一者与所述用户设备的所述航位推算位置不一致而确定所述第一SPS信号是否异常。
24.根据权利要求13所述的用户设备,其还包括以下至少一者:
位置确定部件,所述位置确定部件用于通过用以下至少一项响应确定所述第一SPS信号异常来确定所述用户设备的位置:
不考虑所述第一SPS信号来确定所述用户设备的所述位置;或者
不考虑基于所述第一SPS信号的所述第一伪距来确定所述用户设备的所述位置;或者
降低所述第一SPS信号的权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
降低基于所述第一SPS信号的所述第一伪距的权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
使用所述一个或多个基站信号测量来确定所述用户设备的所述位置;或者
增加所述一个或多个基站信号测量的一个或多个权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
第一发出装置,所述第一发出装置用于通过向第一网络实体发出指示所述第一SPS信号异常的异常指示来响应确定所述第一SPS信号异常;或者
第二发出装置,所述第二发出装置用于通过向第二网络实体发出一组SPS信号测量来响应确定所述第一SPS信号异常。
25.一种检测异常SPS信号(卫星定位系统信号)的方法,所述方法包括:
在用户设备处接收第一SPS信号;以及
在所述用户设备处通过以下至少一项来确定所述第一SPS信号是否异常:
确定所述第一SPS信号的第一SPS信号测量与第二SPS信号的第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与来自第一SV(卫星运载器)和第二SV的预期SPS信号之间的预期测量差异一致,其中所述第一SPS信号具有与所述第一SV相对应的第一格式并且所述第二SPS信号具有与所述第二SV相对应的第二格式;或者
确定所述第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率;或者
确定所述第一SPS信号是否源自与所述第一SV的第一SV位置信息一致的SV位置,所述第一SV位置信息包括所述第一SV的第一星历数据、所述第一SV的第一轨道信息或其组合;或者
确定基于所述第一SPS信号的到所述第一SV的第一伪距是否与基于所述用户设备的经时间滤波的位置的到所述第一SV的预期伪距相差大于第一伪距阈值;或者
确定基于所述第一SPS信号测量的所述用户设备的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者;或者
确定一个或多个基站信号测量是否与所述第一SPS信号测量一致;或者
确定所述第一SPS信号的测量信号质量是否与预期信号质量一致。
26.根据权利要求25所述的方法,其中确定所述第一SPS信号是否异常包括通过确定所述第一SPS信号测量的第一功率与所述第二SPS信号测量的第二功率之间的实际功率差异是否与预期功率差异相差大于第一功率阈值来确定所述实际测量差异是否与所述预期测量差异一致。
27.根据权利要求25所述的方法,其中确定所述第一SPS信号是否异常包括确定所述实际测量差异是否与所述预期测量差异一致,所述方法还包括选择所述第一SPS信号和所述第二SPS信号使得:
所述第一SPS信号具有第一载波频率,所述第二SPS信号具有与所述第一载波频率不同的第二载波频率,并且所述第一SV和所述第二SV是同一SV;或者
所述第一SV与所述第二SV在分开的星座中。
28.根据权利要求25所述的方法,其中确定所述第一SPS信号是否异常包括确定所述实际测量差异是否与所述预期测量差异一致,所述方法还包括基于所述第一SV的所述第一SV位置信息并基于所述第二SV的第二SV位置信息来确定所述预期测量差异。
29.根据权利要求25所述的方法,其中确定所述第一SPS信号是否异常包括通过确定基于所述第一SPS信号的所述第一伪距与基于所述第二SPS信号的第二伪距之间的实际伪距差异是否与预期伪距差异相差大于第二伪距阈值来确定所述实际测量差异是否与所述预期测量差异一致。
30.根据权利要求25所述的方法,其中所述方法包括确定所述实际测量差异是否与所述预期测量差异一致,所述第一SPS信号测量是第一时间,并且所述第二SPS信号测量是第二时间。
31.根据权利要求25所述的方法,其还包括通过以下操作来响应所述第一SPS信号异常的初始确定:基于与所述初始确定所基于的任何SPS信号不同的第三SPS信号来确定所述第一SPS信号是否异常。
32.根据权利要求31所述的方法,其还包括选择所述第三SPS信号,使得所述第三SPS信号的第三格式对应于作为排除所述第一SV的卫星运载器星座的一部分的第三SV。
33.根据权利要求25所述的方法,其还包括通过以下操作响应所述第一SPS信号异常的初始确定:基于除SPS技术之外的至少一种技术确定所述第一SPS信号是否异常。
34.根据权利要求33所述的方法,其还包括基于所述用户设备的位置的知识的安全级别来确定使用多少其它SV信号或使用哪些其它技术中的至少一者来确定所述第一SPS信号是否异常。
35.根据权利要求25所述的方法,其还包括确定所述用户设备的航位推算位置,其中确定所述第一SPS信号是否异常是响应于所述第一SPS信号测量和所述第二SPS信号测量中的至少一者与所述用户设备的所述航位推算位置不一致而执行的。
36.根据权利要求25所述的方法,其还包括通过以下至少一项来响应确定所述第一SPS信号异常:
不考虑所述第一SPS信号来确定所述用户设备的位置;或者
不考虑基于所述第一SPS信号的所述第一伪距来确定所述用户设备的所述位置;或者
降低所述第一SPS信号的权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
降低基于所述第一SPS信号的所述第一伪距的权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
使用所述一个或多个基站信号测量来确定所述用户设备的所述位置;或者
增加所述一个或多个基站信号测量的一个或多个权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
向第一网络实体发出指示所述第一SPS信号异常的异常指示;或者
向第二网络实体发出一组SPS信号测量。
37.一种非暂时性处理器可读存储介质,其包括被配置为使用户设备的处理器执行以下操作的处理器可读指令:
通过使所述处理器执行以下至少一项来确定第一SPS信号(卫星定位系统信号)是否异常:
(1)确定所述第一SPS信号的第一SPS信号测量,所述第一SPS信号的第一格式对应于第一SV(卫星运载器);
确定第二SPS信号的第二SPS信号测量,所述第二SPS信号与所述第一SPS信号分开,并且所述第二SPS信号的第二格式对应于第二SV;以及
确定所述第一SPS信号测量与所述第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与来自所述第一SV和所述第二SV的预期SPS信号之间的预期测量差异一致;或者
(2)确定所述第一SPS信号的接收功率是否超过最大预期SPS信号接收功率;或者
(3)确定所述第一SPS信号是否源自与所述第一SV的第一SV位置信息一致的SV位置,所述第一SV位置信息包括所述第一SV的第一星历数据、所述第一SV的第一轨道信息或其组合;或者
(4)确定基于所述第一SPS信号的到所述第一SV的第一伪距是否与基于由所述处理器确定的所述用户设备的经时间滤波的位置的到所述第一SV的预期伪距相差大于第一伪距阈值;或者
(5)确定基于所述第一SPS信号测量的所述用户设备的第一位置对应于非预期位置或高机率的异常位置中的至少一者;或者
(6)确定一个或多个基站信号测量是否与所述第一SPS信号测量一致;或者
(7)确定所述第一SPS信号的测量信号质量是否与预期信号质量一致。
38.根据权利要求37所述的存储介质,其中被配置为使所述处理器确定所述第一SPS信号是否异常的指令包括被配置为使所述处理器执行以下操作的指令:确定所述第一SPS信号测量的第一功率与所述第二SPS信号测量的第二功率之间的实际功率差异是否与预期功率差异相差大于第一功率阈值。
39.根据权利要求37所述的存储介质,其中所述指令被配置为使所述处理器根据(1)来确定所述第一SPS信号是否异常,并且其中所述指令包括被配置为使所述处理器执行以下操作的指令:选择所述第一SPS信号和所述第二SPS信号使得:
所述第一SPS信号具有第一载波频率,所述第二SPS信号具有与所述第一载波频率不同的第二载波频率,并且所述第一SV和所述第二SV是同一SV;或者
所述第一SV与所述第二SV在分开的星座中。
40.根据权利要求37所述的存储介质,其中所述指令被配置为使所述处理器根据(1)来确定所述第一SPS信号是否异常,并且其中所述指令包括被配置为使所述处理器执行以下操作的指令:基于所述第一SV的所述第一SV位置信息并基于所述第二SV的第二SV位置信息来确定所述预期测量差异。
41.根据权利要求37所述的存储介质,其中被配置为使所述处理器确定所述第一SPS信号是否异常的指令包括被配置为使所述处理器执行以下操作的指令:确定基于所述第一SPS信号的所述第一伪距与基于所述第二SPS信号的第二伪距之间的实际伪距差异是否与预期伪距差异相差大于第二伪距阈值。
42.根据权利要求37所述的存储介质,其中所述指令包括被配置为通过使所述处理器执行以下操作来使所述处理器确定所述第一SPS信号是否异常的指令:确定所述第一SPS信号测量与所述第二SPS信号测量之间的实际测量差异是否与所述预期测量差异一致,所述第一SPS信号测量是第一时间,并且所述第二SPS信号测量是第二时间。
43.根据权利要求37所述的存储介质,其中所述指令包括被配置为使所述处理器通过以下操作来响应所述第一SPS信号异常的初始确定的指令:基于与所述初始确定所基于的任何SPS信号不同的第三SPS信号来确定所述第一SPS信号是否异常。
44.根据权利要求43所述的存储介质,其中所述指令包括被配置为使所述处理器执行以下操作的指令:选择所述第三SPS信号,使得所述第三SPS信号的第三格式对应于作为排除所述第一SV的卫星运载器星座的一部分的第三SV。
45.根据权利要求37所述的存储介质,其中所述指令包括被配置为使所述处理器通过以下操作来响应确定所述第一SPS信号异常的指令:基于除SPS技术之外的至少一种技术确定所述第一SPS信号是否异常。
46.根据权利要求45所述的存储介质,其中所述指令包括被配置为使所述处理器执行以下操作的指令:基于所述用户设备的位置的知识的安全级别来确定使用多少其它SV信号或使用哪些其它技术中的至少一者。
47.根据权利要求37所述的存储介质,其中所述指令包括被配置为使所述处理器确定所述用户设备的航位推算位置的指令,并且其中所述指令被配置为使所述处理器响应于所述第一SPS信号测量和所述第二SPS信号测量中的至少一者与所述用户设备的所述航位推算位置不一致而确定所述第一SPS信号是否异常。
48.根据权利要求37所述的存储介质,其中所述指令包括被配置为使所述处理器通过以下至少一项来响应确定所述第一SPS信号异常的指令:
不考虑所述第一SPS信号来确定所述用户设备的位置;或者
不考虑基于所述第一SPS信号的所述第一伪距来确定所述用户设备的所述位置;或者
降低所述第一SPS信号的权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
降低基于所述第一SPS信号的所述第一伪距的权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
使用所述一个或多个基站信号测量来确定所述用户设备的所述位置;或者
增加所述一个或多个基站信号测量的一个或多个权重来确定所述用户设备的所述位置;或者
向第一网络实体发出指示所述第一SPS信号异常的异常指示;或者
向第二网络实体发出一组SPS信号测量。
49.一种用户设备,其包括:
SPS接收器(卫星定位系统接收器),所述SPS接收器用于接收卫星定位系统信号;
通信发送器;
存储器;以及
处理器,所述处理器通信地耦合到所述存储器,通信地耦合到所述SPS接收器以从所述SPS接收器接收SPS信号,并且通信地耦合到所述通信发送器以无线地传达通信信号,所述处理器被配置为通过经由所述通信发送器向网络实体传达以下各项来响应对金融交易的授权请求:
与多个SPS信号相对应的多个SPS测量;
与所述多个SPS信号相对应的卫星运载器的标识;
基于除SPS定位技术以外的定位技术的所述用户设备的位置;以及
时间戳。
50.根据权利要求49所述的用户设备,其中所述处理器被配置为对所述多个SPS测量进行加密。
51.根据权利要求49所述的用户设备,其中所述多个SPS测量包括伪距。
52.根据权利要求49所述的用户设备,其中所述多个SPS测量包括所述多个SPS信号的原始测量。
53.一种在用户设备处的处理定位信号的方法,所述定位信号包括为“欺骗的”的声称卫星定位信号,所述方法包括:
测量包括所述声称卫星定位信号的多个定位信号以产生多个定位信号测量,所述多个定位信号测量包括所述声称卫星定位信号的第一定位信号测量和所述多个定位信号中除所述声称卫星定位信号之外的一个定位信号的第二定位信号测量;
确定所述第一定位信号测量与所述第二定位信号测量之间的差异;
确定所述差异大于阈值差异;以及
使用所述多个定位信号测量中的至少一个位置确定测量同时响应于确定所述差异大于所述阈值差异而从所述至少一个位置确定测量中排除所述第一定位信号测量来确定所述用户设备的位置。
54.一种用户设备处的定位方法,所述定位方法包括:
测量多个位置信号,所述多个位置信号包括为“欺骗的”的至少一个声称卫星定位信号;
确定所述至少一个声称卫星定位信号的至少一个测量与至少一个预期卫星定位信号测量之间的差异;
确定所述差异大于阈值差异;以及
使用所述多个位置信号的测量同时排除所述至少一个声称卫星定位信号的所述至少一个测量来确定所述用户设备的位置。
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