CN116472467A

CN116472467A - 设备定位

Info

Publication number: CN116472467A
Application number: CN202180075913.8A
Authority: CN
Inventors: F·威塞克
Original assignee: Nokia Technologies Oy
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2023-07-21
Also published as: EP4214534A1; WO2022058644A1; US20230400548A1

Abstract

设备定位，描述了一种装置、方法和计算机程序，包括：至少部分地基于从第一服务小区到设备的时间延迟数据、以及与至少一个第二小区有关的第二数据，来确定设备的第一位置估计；以及基于设备的第一位置估计，从基站的多个候选星座中选择基站的第一星座，以用于确定设备的第二位置估计。

Description

设备定位

技术领域

本说明书涉及设备定位。

背景技术

尽管基于在移动通信系统内传输的信号来估计一个设备(如一个用户设备)的位置的布置是已知的，但这一领域仍有进一步的发展空间。

发明内容

在第一方面，本说明书描述了一种装置，该装置包括用于执行以下操作的部件：至少部分地基于从第一服务小区到设备(例如用户设备或电子设备)的时间延迟数据(例如到达时间或定时提前数据)和与至少一个第二小区有关的第二数据，来确定设备的第一位置估计；以及基于设备的第一位置估计，从基站的多个候选星座中选择基站的第一星座，用于确定该设备的第二位置估计。第二位置估计可能(通常)比第一位置估计更准确。

可以选择基站的第一星座，使得的第一位置估计是在第一星座所定义的区域内。

一些示例实施例进一步包括用于执行以下操作的部件：确定第一位置估计距至少一些候选星座中的每个星座的中心的距离，其中，基站的所述第一星座至少部分地基于确定的距离而被选择。例如，可以基于具有最小距离的候选星座来选择第一星座。

第二数据可以包括来自至少一个第二小区和设备的时间延迟数据和/或与至少一个第二小区和设备有关的信号强度数据。

用于执行选择基站的第一星座的部件可以至少部分地基于候选星座的相对大小来选择所述星座。例如，在一些示例实施例中，较大的星座可以是优选的。替代配置是可能的，例如，在限定大小范围内的星座可以是优选的。

执行选择基站的第一星座的部件可以至少部分地基于使具有最小所需测量数的几何精度稀释(GDP)的度量最小化来选择星座。

第一服务小区可以是设备的当前服务小区。至少一个第二小区中的至少一个小区可以是设备的先前小区(例如，先前服务小区)。该至少一个第二小区可以提供历史位置数据。

设备的第一位置估计可以至少部分基于从第一服务小区到设备的一个或多个传输的到达角度数据和/或波束成形数据、和/或从第二服务小区中的至少一者到设备的一个或多个传输的到达角度数据和/或波束成形数据。

一些示例实施例进一步包括用于执行以下操作的部件：基于第一时间延迟数据和第一服务小区的位置来确定设备的可能位置的第一弧；以及基于第二数据和相应第二小区的位置来确定设备的可能位置的一个或多个第二弧，其中，确定第一位置估计包括确定第一弧和第二弧之间的交叉。

所选择的基站的星座可以包括三个或更多个基站。

一些示例实施例进一步包括用于执行以下操作的部件：使用所述基站的星座确定所述第二位置估计。

一些示例实施例进一步包括用于执行以下操作的部件：生成至少包括基站的所述第一星座的相邻小区信息，其中所述相邻小区信息包括基站的有序列表，基站的有序列表至少包括基站的所述第一星座。例如，基站的有序列表可以按几何精度稀释的递减排序。

所述部件可包括：至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和计算机程序被配置为与至少一个处理器一起引起该装置的执行。

在第二方面，本说明书描述了一种方法，方法包括：至少部分地基于从第一服务小区到设备(例如用户设备或电子设备)的时间延迟数据、以及与至少一个第二小区有关的第二数据，来确定设备的第一位置估计；以及基于设备的第一位置估计，从基站的多个候选星座中选择基站的第一星座，以用于确定设备的第二位置估计。该方法还可以包括：使用基站的所述第一星座来确定第二位置估计。

可以选择基站的第一星座，使得所述第一位置估计在由第一星座定义的区域内。

该方法可进一步包括：确定第一位置估计距至少一些候选星座中的每个星座的中心的距离，其中基站的所述第一星座至少部分地基于确定的距离被选择。例如，可以基于具有最小距离的候选星座来选择第一星座。

第二数据可包括来自至少一个第二小区和设备的时间延迟数据和/或与至少一个第二小区和设备有关的信号强度数据。

基站的第一星座可以至少部分地基于所述候选星座的相对大小来选择。例如，在一些示例实施例中，较大的星座可能是优选的。替代配置是可能的，例如，在限定的大小范围内的星座是优选的。

基站的第一星座可以至少部分地基于使具有最小所需测量数的几何精度稀释(GDP)的度量最小化来选择。

第一服务小区可以是设备的当前服务小区。至少一个第二小区中的至少一个小区可以是设备的先前小区(例如先前服务小区)。该至少一个第二小区可以提供历史位置数据。设备的第一位置估计可至少部分基于从第一服务小区到设备的一个或多个传输的到达角度数据和/或波束成形数据、和/或从第二服务小区中的至少一者到设备的一个或多个传输的到达角度数据和/或波束成形数据。

该方法可进一步包括：基于第一时间延迟数据和第一服务小区的位置，确定设备的可能位置的第一弧；以及基于第二数据和相应第二小区的位置，确定设备的可能位置的一个或多个第二弧，其中确定第一位置估计包括确定第一弧和第二弧之间的交叉。

基站的所选择的星座可以包括三个或更多个基站。

该方法可进一步包括：生成至少包括基站的所述第一星座的相邻小区信息，其中所述相邻小区信息包括基站的有序列表，基站的有序列表至少包括基站的所述第一星座。例如，基站的有序列表可以按几何精度稀释的递减排序。

在第三方面中，本说明书描述了计算机可读指令，该指令当由计算装置执行时，使计算装置(至少)执行参考第二方面描述的任何方法。

在第四方面，本说明书描述了一种计算机可读介质(例如非暂时性计算机可读介质)，该介质包括存储在其上用于(至少)执行参考第二方面的任何方法的程序指令。

在第五方面，本说明书描述了一种装置，包括：至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，当计算机程序代码由至少一个处理器执行时，使该装置(至少)执行参考第二方面的任何方法。

在第六方面，本说明书描述了一种计算机程序，其包括使装置执行至少以下操作的指令：至少部分地基于从第一服务小区到设备(例如用户设备或电子设备)的时间延迟数据、以及与至少一个第二小区有关的第二数据，来确定设备的第一位置估计；以及基于设备的第一位置估计，从基站的多个候选星座中选择基站的第一星座，以用于确定设备的第二位置估计。

在第七方面中，本说明书描述一种装置，其包括：用于至少部分地基于从第一服务小区到设备(例如，用户设备或电子设备)的时间延迟数据、以及与至少一个第二小区有关的第二数据来确定设备的第一位置估计的部件(例如，服务移动定位中心(SMLC))；以及用于基于设备的第一位置估计从基站的多个候选星座中选择基站的第一星座，以用于确定设备的第二位置估计的部件(例如，处理器或控制模块)。

附图说明

现在将参照以下示意图，仅以举例的方式描述示例实施例，其中：

图1是根据一个示例实施例的系统的框图。

图2和图3是示出根据一个示例实施例的算法的流程图。

图4至图7是根据一个示例实施例的系统的框图。

图8和图9是示出根据一个示例实施例的算法的流程图。

图10是根据一个示例实施例的系统的框图。

图11是示出根据一个示例实施例的算法的流程图。

图12示出了在一个示例实施例中使用的处理器。

图13和图14是根据示例实施例的系统的框图。

图15是示出根据一个示例实施例的算法的流程图。

图16至图18是根据一个示例实施例的数据的点图。

图19A至图19C是示出根据示例实施例的算法的流程图。

图20和图21是根据示例实施例的系统的框图。

图22是根据示例实施例的系统的组件的框图；以及

图23A和图23B示出了有形介质，分别为存储计算机可读代码的可移动非易失性存储器单元和光盘(CD)，所述计算机可读代码当由计算机运行时执行根据示例实施例的操作。

具体实施方式

本发明的各种实施例所寻求的保护范围由独立权利要求限定。说明书中所描述的不落入独立权利要求范围内的实施例和特征(如果有的话)应被解释为有助于理解本发明的各种实施例的有用示例。

在说明书和附图中，相同的附图标记始终表示相同的元素。

图1是根据一个示例实施例的系统的框图，总体上由附图标记10表示。系统10包括服务器(例如，服务移动定位中心(SMLC))和设备14(例如，用户设备、移动通信设备、用户装备或移动电话)。

系统10还包括各自与设备14通信的第一基站(BS1)、第二基站(BS2)、第三基站(BS3)、第四基站(BS4)和第五基站(BS5)。第一基站BS1是一个需要对其进行位置估计的设备的当前服务小区。

基于第一时间延迟数据(例如，观测的到达时间差(OTDOA)测量)，可以确定设备14和第一基站BS1之间的距离。基于第一时间延迟数据和第一服务小区的位置，设备的可能位置的第一弧16。

图2是示出根据一个示例实施例的算法的流程图，该算法总体上由附图标记20表示。

算法20从操作22开始，其中服务器12向设备14发送对OTDOA数据的请求。该请求包括OTDOA相邻小区信息，其为按照测量优先级递减排序的小区列表。

在操作24，设备从设备14的服务基站BS1和其他多个基站(例如至少基站BS2、BS3、BS4和BS5)获得OTDOA数据，并将这些数据提供给服务器12。设备14从操作22中提供的OTDOA相邻小区信息中指示的小区获得数据。在一些示例实施例中，该列表可能包含多达72个相邻小区，这可能给设备带来很大的负担，并可能引入明显的延迟。

最后，在操作26，设备处理OTDOA数据以确定设备的位置。按照OTDOA相邻小区信息中的所指定的，使用来自多达72个邻接小区的数据可能会导致设备位置的准确确定，但可能是计算密集型的。

因此，该算法20要求SMLC定位逻辑从许多相邻小区请求OTDOA数据。然后，所请求的OTDOA数据由设备14获得并被传输到服务器12。这样的OTDOA定位使用用于信令的大量的无线电资源并使用大量的处理时间，这可能会对设备性能产生影响。这也意味着，这种定位方法可能相对较长。

图3是示出根据一个示例实施例的总体上由附图标记30表示的算法的流程图。

图4是根据一个示例的实施例的总体上由附图标记40表示的系统的框图。该系统40可以实现算法30。

系统40包括第一基站41、第二基站42、第三基站43、第四基站44和第五基站45，类似于上述系统10的基站BS1至BS5。设备46(类似于设备14)位于系统40内。

算法30从操作32开始，其中确定设备(如设备46或其他一些电子设备)的第一位置估计。如下面进一步讨论的，第一位置估计可以至少部分地基于从第一服务小区到该设备的时间延迟数据和与至少一个第二小区有关的第二数据。

在操作34，从多个候选的基站星座中选择基站的第一星座。基于在操作32中确定的第一位置估计(例如，设备46的第一估计位置)来选择基站的第一星座。例如，可以选择基站的第一星座，使得所述第一位置估计在由第一星座定义的区域内，如下面进一步讨论的。

系统40包括多个候选星座，每个星座有三个基站(尽管星座可以有三个以上的基站，如本文其他地方所讨论的)。因此，候选的3-基站的星座是：

·基站41、42和43

·基站41、42和44

·基站41、42和45

·基站41、43和44

·基站41、43和45

·基站41、44和45

·基站42、43和44

·基站42、43和45

·基站42、44和45

·基站43、44和45

在操作36，基于在操作34中选择的第一星座而获得数据。例如，该数据可以是与设备46和根据基站的第一星座的多个基站之间的信号延迟有关的时间延迟数据。

在操作38，使用在操作36中获得的数据确定设备的第二位置估计。正如下面详细讨论的那样，基站的第一星座的适当选择(在操作34中)可以使得第二位置估计是一个精确的位置估计，而不需要在生成该位置估计时使用大量的基站。

图5是根据一个示例实施例的总体上由附图标记50表示系统的框图。系统50包括上述的设备46，并进一步包括基站的第一星座，基站的第一星座包括上述的第一基站41、第二基站42和第三基站43。

在基于OTDOA的定位中，设备46的位置在第一基站41、第二基站42和第三基站43的星座内，设备46的位置是由OTDOA双曲面51和52的相交区域来确定的，其特征在于是几何精度稀释(GDP)误差。GDP误差取决于双曲面51和52的交叉角，当双曲面以直角相交时，GDP误差最小，该直角对应于星座的中心。

图6是根据示例实施例的总体上由附图标记60表示的系统的框图。系统60与系统50相同，但设备46相对于基站41至43处于不同的位置。

在基于OTDOA的定位中，设备46的位置在第一基站41、第二基站42和第三基站43的星座之外(例如在具有由这些基站位置形成的角的三角形之外)，设备46的位置由OTDOA双曲面61和62的相交区域确定，这也特征在于GDP误差。如果设备46在星座之外，双曲面则以锐角相交，在这种情况下，双曲面区域具有更大的大小(size)，这意味着更大的GDP误差。

双曲面交叉(intersection)54小于双曲面交叉64，表示GDP较小，因此位置精度较大。通常，如果设备在由从中获得时间延迟信号的基站定义的星座内，则可以获得最佳GDP。因此，如上所述，在操作38中生成的第二位置估计的精度取决于操作34中星座的选择。该影响的特征在于几何精度稀释(GDP)，如下面进一步讨论的。

在操作38中确定的第二位置估计可从少至三个基站获得OTDOA数据，如系统50和60中所示。假设在操作34中选择了适当的星座，这可以在许多情况下提供足够精确的定位。

如系统50中所示，如果设备在基站的星座内，则用少量基站(相应地用于3D或2D定位)可以实现相对好的定位精度(最小GDP)。在这种情况下，额外的OTDOA测量可能不会显著改善设备定位精度，因为GDP相交区域可能仅被圆化以形成圆形相交区域。因此，当考虑总成本(所需的无线电资源，所需的测量次数，所需的处理时间)以受益于更好的精度(最小GDP)时，借助于最少的三个基站的定位相对于72个基站的情况可能更有效，这意味着圆形的相交区域。

此外，从系统60中可以看出，如果设备在相关的星座之外，那么即使使用相当数量的基站(如七十二个)也可能不会显著改善GDP区域(从而提高定位精度)，因为GDP仍将具有类似菱形的形状。

图7是根据一个示例实施例的总体上由附图标记70表示的系统的框图。系统70包括第一基站71、第二基站72和第三基站73，它们共同组成一个星座。该星座可以定义连接每个基站的三角形74。在被定位的设备位于三角形74内的情况下，OTDOA定位可能是准确的。此外，正如下文进一步讨论的，在设备位于三角形74的几何中心的情况下，OTDOA定位可能是最准确的。

图8是示出根据一个示例实施例的总体上由附图标记80表示的算法的流程图。算法80可用于实现上述算法30的操作32。

算法80从操作82开始，其中获得从第一服务小区(例如第一基站41)到设备(例如设备46)的时间延迟数据(例如定时提前数据)。如本文其他地方所讨论的，时间延迟数据可用于确定设备的位置(或位置弧)。

在操作84，确定用户的历史位置数据。例如，可以获得来自第二小区(例如，设备的先前服务小区)的数据。如下文所讨论的，该数据可以是时间延迟数据，但这对所有示例实施例来说并不重要。

在操作86，基于在操作82和84中获得的位置估计的组合来确定设备的第一位置估计。

图9是示出根据一个示例实施例的总体上由附图标记90表示的算法的流程图。算法90可以用于实现上述算法30的操作32，并且类似于上述算法80。

算法90开始于操作92，其中确定设备在当前时间的位置弧。

在操作94，确定设备在先前时刻的位置弧(历史位置数据)。历史位置数据可以从设备的先前服务小区(不同于当前服务小区)获得。

在操作96，基于在操作92和94中获得的位置估计的组合来确定设备的第一位置估计(例如，相应位置弧的交叉(intersection))。

图10是根据一个示例实施例的总体上由附图标记100表示的系统的框图。系统100可以用于算法90的实现中。

系统100包括第一基站(BS1)、第二基站(BS2)、第三基站(BS3)、第四基站(BS4)和第五基站(BS5)，它们类似于上面参考系统40描述的基站41到45。第一基站BS1是需要对其进行位置估计的设备(UE)的当前服务小区。

基于第一时间延迟数据(例如，定时提前索引值)，可以确定设备(UE)与第一基站BS1之间的距离(由此实现算法90的操作92)。基于第一时间延迟数据和第一服务小区的位置的设备的可能位置的第一弧102。

第二基站BS2是设备的先前服务小区。基于第二时间延迟信号(例如，当第二基站BS2是服务小区时产生的定时提前索引值)，可以确定那时设备和第二基站之间的距离(由此实现算法90的操作94)。可以基于第二时间延迟信号和相应的第二基站的位置来确定第二设备的可能位置的第二弧104。

第一弧102和第二弧104的交叉由附图标记106表示。该位置可用作设备的第一位置估计，从而实现算法90的操作96(并完成算法30的操作32)。

如上，时间延迟测量并不是在示例实施例中使用的唯一测量。

图11是示出根据一个示例实施例的总体上由附图标记110表示的算法的流程图。算法110示出了可用于确定设备的位置的多个选项。

算法110从操作112开始，其中可以确定一个或多个位置弧(如上面描述的弧102和/或104)。这些弧是基于时间延迟测量和基站的已知位置确定的。

在操作114，可以确定信号的到达角。例如，基站可以确定来自设备的信号的到达角，该到达角可以被用作定位算法的一部分。

在操作116，可以确定波束成形数据。例如，波束成形数据可以在基站处生成，其指示信号波束的维度，该维度可被用作定位算法的一部分。

可以省略算法110的一个或多个操作。此外，可以提供一个或多个其它操作。因此，可以使用一定范围的定位数据。举例来说，上文所讨论的设备的第一位置估计可至少部分基于从第一服务小区到该设备的一个或多个传输和/或从至少一个第二小区(例如，先前服务小区)到该设备的一个或多个传输的到达角度数据和/或波束成形数据。

图12示出了在一个示例实施例中使用的处理器120。该处理器120可用于实现上述算法30的操作34。

处理器110至少接收以下一些数据：星座数据、到中心的距离数据和大小(size)数据。星座数据指示在操作32和96中估计的第一位置所发生的候选星座。例如，系统40中示出的设备46落入由基站41、44和45，基站41、43和44，基站42、43和44，以及基站42、44和45形成的星座内。在输入中识别的星座可以是候选星座，在算法30的操作34中可以选择其中一个。

“到中心的距离”输入为每个候选星座提供指示第一位置和星座的中心(例如几何中心)之间的距离的可选数据。在一些示例实施例中，在操作34中，由处理器110选择具有最短距离的候选星座。

“大小(size)”输入针对每个候选星座提供指示星座大小的可选数据。候选星座的相对大小可以由处理器110在操作34中的星座选择中使用(例如，通过选择具有较大的大小的星座，尽管这对于所有示例实施例不是必要的)。星座的大小可以以多种方式确定，例如通过确定由在星座的基站的位置处具有角的形状(例如三角形)所包围的区域。

图13是根据示例实施例的总体上由附图标记130表示的系统的框图。系统130包括上述系统100的第一基站(BS1)，第二基站(BS2)，第三基站(BS3)，第四基站(BS4)和第五基站(BS5)。第一基站BS1是需要对其进行位置估计的设备的当前服务小区。如上所述，可以基于第一时间延迟数据和第一服务小区的位置来确定设备的可能位置的第一弧102。

如以下详细描述的，已经开发了一种方法，其中可以生成可用于OTDOA测量的相邻参考站点(基站)的优先级化的列表，例如以最小化GDP。这样，可以减少精确定位所需的相邻小区的数量，同时保持高的UE定位精度。

为了生成相邻参考站点的优先级化的列表，可以请求OTDOA定位，并且服务移动定位中心(SMLC)定位逻辑可以向给定设备(UE)发送请求(例如，使用LPP协议)。设备可以切换到服务小区(例如系统130中的BS1)的RRC连接状态。在这种情况下，UE可以执行随机接入过程，使得BS1可以最初基于定时提前(TA)来估计UE位置，定时提前(TA)是距天线的范围(range)，从而提供上述第一弧102。也可以使用其它数据，例如方位角，到达角(AoA)和/或波束成形数据，例如以生成系统130中示出的UE可能位于其中的区域132。

系统130包括设备可能位于其中的、三个基站的多个候选星座。注意，一个星座内的三个基站的组的使用是多边测量定位所需的最小值，但并不是所有示例实施例都必须是三个基站。例如，在单个星座内可以包括四个或更多基站。

还应注意，OTDOA的使用是基于多边测量的定位的一个示例，其使用双曲面来进行位置确定。这里描述的原理可应用于其它基于多边测量的技术。

系统130包括以下候选的基站星座(或参考站点)。

·BS1-BS2-BS3

·BS1-BS2-BS4

·BS1-BS2-BS5

·BS1-BS3-BS4

·BS1-BS3-BS5

·BS1-BS4-BS5

·BS2-BS3-BS4

·BS2-BS3-BS5

·BS2-BS4-BS5

·BS3-BS4-BS5

弧102穿过除了BS2-BS3-BS5和BS3-BS4-BS5外的上述所有的候选星座。

区域132穿过候选星座BS1-BS2-BS4、BS1-BS3-BS4和BS1-BS4-BS5。

在此基础上，可以确定该设备位于以下候选星座之一：BS1-BS2-BS4、BS1-BS3-BS4、和BS1-BS4-BS5。

这些结论收集在表1中，如下所示：

表1用于示例数据的初始星座选择

表1示出了用于一个实施例的星座组合。通过这种方式，可以确定最佳的星座(相邻小区)，也可以确定在GDP优化方面没有带来任何价值的星座。

因此，作为结果，SMLC定位逻辑可以将相邻小区列表的基于GDP的优先级置于OTDOA辅助数据中，并且该列表可以被优先化，例如：BS1、BS4、BS2、BS3。

可以看出，建议的优先化列表很短，因此处理时间很短，但是如果由于任何原因，给定的UE可能无法使用前三个指定的基站(例如BS1-BS4-BS2，尽管BS1-BS4-BS3或BS1-BS4-BS5也同样有效)，该列表也可能包括某些冗余。

如果SMLC的定位逻辑能够获得UE的历史数据，如跟踪数据、UE测量、切换或记录MTD数据，即使这些数据过期了一会(如几分钟)，也可以进一步优化。如果这样的数据可用，则可以识别给定UE范围和方位角的第二集合，这可以进一步缩小可能的星座选择，如下面进一步讨论的。

图14是根据示例实施例的总体上由附图标记140表示的系统的框图。系统140包括上述系统100和130的第一基站(BS1)，第二基站(BS2)，第三基站(BS3)，第四基站(BS4)和第五基站(BS5)。

如上所述，可以基于第一时间延迟数据和第一服务小区的位置来确定设备的可能位置的第一弧102。还可以确定设备的可能的先前的第二弧104。

弧10穿过除BS2-BS3-BS5和BS3-BS4-BS5之外的上述所有候选星座。区域132穿过候选星座BS1-BS2-BS3。不存在与第二位置估计相关联的角度或区域数据。这些结论收集在表2中，如下：

表2用于示例数据的初始星座选择通过对表1和表2中的数据进行求和，我们可以得出以下结论：

表3用于示例数据的组合星座选择

对于上述示例数据，最佳星座可以是BS4-BS1-BS5，因为这些站点对其中设备在其边界内的大多数星座有贡献。因此，作为结果，SMLC定位逻辑可以将相邻小区列表的基于GDP的优先级置于OTDOA辅助数据中，并且该列表可以被优先化，例如：BS4、BS1、BS5、BS2，其中BS2提供冗余。

在上述算法30中，在操作34中，基于设备的第一位置估计，选择星座。在选择星座时可以考虑多种因素。

图15是示出根据一个示例实施例的总体上由附图标记150表示的算法的流程图。

算法150为多个候选星座中的每一个星座确定数据。星座被编号为0、1、2、3等。然后可以在上述操作34中基于所收集的数据来选择星座。

例如，考虑包括第一到第五基站BS1到BS5的系统130。这些基站在上述算法150中分别标记为A到E。参考位置A－E由下面进一步讨论的点图中的坐标(x，y)定义。

基站S表示与UE建立RRC连接的基站。在本例中，第一基站BS1是基站S。类似地，基站T表示向SMLC定位逻辑提供附加(历史)数据的第二基站。在本例中，第二基站BS2是基站T。

基站S和T可以分别通过方位角覆盖范围S_A和T_A，以及基于定时提前的范围S_R和T_R来表征，在这些范围内可以检测到给定的设备。如上所述，弧102和区域132定义了由基站BS1(算法150中的基站S)确定的设备的可能位置。同样地，弧104定义了由基站BS2(算法150中的基站T)确定的设备的可能位置。

有了五个基站，就可以识别十个候选星座，对这些候选星座进行分析，以选择最佳星座。

算法150从操作151开始，其中星座数被设置为零。因此，算法150的第一次迭代是在零星座的基础上进行的。该第一星座可包括第一至第三基站BS1至BS3(下文称为A、B和C)。

在操作152，星座的大小被确定和存储。如下面进一步讨论的，星座的相对大小是一个参数，可用于在候选星座之间进行选择。

在操作153和154，对于基站S和T的所选择的范围和/或方位角，确定该设备是否可以在给定的候选星座边界内。这可以基于，例如上面详细讨论的可能设备位置102、104、132的弧和/或区域。

具体而言，在操作153中，确定关于设备是否可能在根据基站S的选择的星座内。同样，在操作154中，确定关于设备是否可能在根据基站T的选择的星座内。

在操作155，在操作153和154中确定的数据之间的任何交叉被确定。这由下面的标签S+T表示。例如，操作155可以标识落入相关候选星座内的弧102和104之间的交叉点。

在操作156，确定与给定候选星座的几何中心相关的数据。具体地，可以确定并存储在操作155中识别的交叉点与相应候选星座的几何中心之间的距离(例如，平均距离)。交叉点和星座中心之间的距离是可用于在候选星座之间进行选择的参数。

在操作157，确定是否存在任何附加候选星座。如果是，则算法移动到操作158，其中星座编号递增，并且对于下一个候选星座重复操作151到156。一旦处理了所有候选星座，算法150在操作159终止。

图16是根据一个示例实施例的总体上由附图标记160表示的点图(plot)。点图160示出了由算法150针对包括基站A、D和E(例如上述基站BS1，BS4和BS5)的候选星座收集的数据。(如下所述，该系统包括基站A、B、C、D和E，基站B和C未在点图160中示出)。

在点图160中，每个圆圈表示给定候选星座内的潜在UE坐标。第一组圆圈161表示满足基站S的范围和/或方位角标准的潜在UE位置。第二组圆圈162表示基站T的潜在UE位置。

类似地，图17是根据一个示例实施例的总体上由附图标记170表示的点图，其示出了由算法150针对包括基站A、B和E(例如，上述基站BS1、BS2和BS5)的候选星座而收集的数据。(基站C和D未在点图170中示出)。

在点图170中，每个圆圈表示给定候选星座内的潜在UE坐标。第一组圆圈171表示满足基站S的范围和/或方位角标准的潜在UE位置。第二组圆圈172表示针对基站T的潜在UE位置。

因此，点图160和170示出了在操作153和154的两个实例中收集的数据(一个针对候选星座ADE，另一个针对候选星座ABE)。

图18是根据一个示例实施例的总体上由附图标记180表示的点图。点图180示出了在操作155中针对候选星座ADE(即，图点160中示出的星座)标识的总体上由附图标记182指示的交叉的位置。

可以针对每个候选星座生成与点图180相似的点图，并用于针对那些候选星座生成用于选择最佳星座的数据。

下面的表4示出了针对每个候选星座的示例数据。

表4候选星座数据

如上所述，操作34可以选择对应于相邻小区的最佳星座，由于最佳星座几何形状，该最佳星座可以用于GDP的优化。

例如数据，最终决策基于以下列表示的三个标准：“S+T”，“中心”和“大小(size)”。

数据S表示候选星座内的点(点图160和170中的圆圈)的数目，其中根据来自服务小区的数据可以定位设备。数据T表示候选星座图(根据来自历史数据的数据，设备可能位于其中)内的点的数量。数据S+T表示数据S和T中的点(例如点图180中的圆圈)之间的重叠。

由数据S+T指示的交叉区域是基于定时提前和方位角数据的。

参数“中心”是相对于给定候选星座三角形的几何中心，距可能的UE位置的距离的度量。如果位置更接近中心，则可以预期更好的GDP。

参数“大小(size)”是指给定候选星座三角形的面积。可以假设，如果给定的区域较小，则由于GDP可能快速变化，给定的星座可能不是最优的，或者例如如果三个站点在一行中，则给定的星座可能不是最优的。

这里描述的算法在SMLC发送具有相邻小区列表的OTDOA定位请求之前可能特别有效，因为它可以实现基于GDP的站点优先化。一旦SMLC定位逻辑接收到OTDOA/多边测量，它就可以使用多边方程来确定确切的UE位置。在该步骤，可以应用进一步的改进。

图19A至19C是示出根据示例实施例的总体上分别由附图标记190、192和194表示的算法的流程图。具体地，算法190和194示出了在示例SMLC处执行的步骤，而算法192示出了在示例设备处执行的步骤。算法190、192和194可以形成单个算法。

在算法190中，SMLC定位逻辑请求针对给定UE进行OTDOA定位。在此上下文中，SMLC定位逻辑可另外接收来自给定UE的服务小区的范围和方位角数据、以及历史数据(如果可用)，其可用于进一步减少可能的候选星座。

基于可用数据，SMLC定位逻辑可以根据GDP影响来对相邻小区进行优先排序，其标识最关键的参考站点(例如基站)。因此，来自这些站点的OTDOA测量可以给出最佳或最小GDP。

在算法192中，给定的UE可以根据基于GDP的相邻小区优先级来执行OTDOA测量，然后UE可以向SMLC定位逻辑报告OTDOA测量。所提供的相邻小区列表可以比现有技术中的短。

在算法194中，SMLC定位逻辑可以从给定UE收集OTDOA测量。基于该OTDOA测量，可以借助于最小数据集来确定初始UE位置，例如双曲面的单个交叉可能是足够的。然后，SMLC定位逻辑可以验证初始UE位置是否在由OTDOA测量列表中指示的参考站点构造的任何星座内。如果是，则可以如在所提出的方法中指示的那样选择最优星座，或者可以考虑OTDOA测量数据集的给定集合来标识最优星座。

如果SMLC定位逻辑基于算法190中的UE初始数据(例如，范围和方位角)，或者通过算法194中的初始定位OTDOA测量来确定给定UE位于每个可能的参考站点星座之外，则所需参考站点和相关联的OTDOA测量的数量还太有限，因为附加数据没有显著提高UE位置精度，由于不良几何形状，其大小可能未有效地优化。

如上所述，可至少部分基于从第一服务小区到设备的时间延迟数据和与至少一个第二小区相关的第二数据来确定设备(例如用户设备)的第一位置估计。第二数据可以是时间延迟数据，但是许多替换是可能的，例如使用信号强度数据，如下面进一步讨论的。

图20是根据一个示例实施例的总体上由附图标记200表示的系统的框图。系统200包括位于第一基站204和第二基站205之间的设备或用户设备202，以及SMLC单元206。

用户设备202可以执行用于小区选择和切换过程的周期性小区信号测量(例如，信号强度测量)。这些信号测量可以由用户设备存储，并且可以作为事件报告给相关网络。网络运营商使用这些数据进行网络优化(例如跟踪数据)。

如图20所示，用户设备202检测来自第一基站204(其可以是服务小区)和第二基站205(其可以是相邻小区)的信号。因为测量的功率电平是离给定小区的近似距离的函数，所以这些数据可用于定位。

一旦SMLC单元206请求OTDOA定位，就可以请求用户设备202报告测量的相邻小区信号强度(例如，来自最强的或针对几个相邻小区)。所报告的值可以是相对值(相对于服务小区)或绝对值。

图21是根据一个示例实施例的总体上由附图标记210表示的系统的框图。系统210包括上述的用户设备202、第一基站204和第二基站205。

因此，系统210示出弧212，其指示与从第一基站204到用户装置202的时间延迟相关的距离，以及线214，其指示基于来自第一和第二基站的相对信号强度的用户设备的可能位置，如上文所讨论的。弧212和线214之间的交叉可以用作用户设备202的位置的初始估计。

使用附加信息(诸如与小区扇区相关的数据、用户设备的先前位置、以及来自其它相邻基站或来自不同接入节点的测量)，可获得用户设备202的更好的初始位置估计。

已经描述了多个示例实施例，其寻求通过选择最佳参考站点(或基站)星座来提高UE定位精度，例如具有最小几何精度稀释(GDP)相关误差。因此，计算出的UE位置可以具有与星座几何形状相关的最小误差。

至少一些示例实施例使用基于GDP的相邻小区优先化，其降序指示哪些相邻小区应当用于OTDOA相关的测量。该列表可能相对较短，因为一些相邻小区可能被排除在OTDOA测量之外，因为它们可能不会提高UE位置精度。可以保持一定的冗余以给UE一些自由。

一些示例实施例的益处包括用于信令目的所需的无线电资源的减少和更少的多边测量。这可以带来更快的处理。

为完整起见，图22是先前描述的一个或多个示例实施例的组件的示意图，下文将其统称为处理系统300。例如，处理系统300可以是以下权利要求中提到的装置。

处理系统300可以具有处理器302，紧密耦合到处理器并包括RAM314和ROM312的存储器304，以及可选地，还包括用户输入310和显示器318。处理系统300可以包括一个或多个网络/装置接口308，用于连接到网络/装置，例如调制解调器(可以是有线或无线的)。网络/装置接口308还可以作为到诸如不是网络侧装置的设备/装置的其它装置的连接来操作。因此，没有网络参与的设备/装置之间的直接连接是可能的。

处理器302连接到其它组件中的每一者以控制其操作。

存储器304可以包括非易失性存储器，例如硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。存储器304的ROM 312存储操作系统315并且可以存储软件应用316。存储器304的RAM 314被处理器302用于临时存储数据。操作系统315可包含在由处理器执行时实现上述算法20、30、80、90、110、150、190、192和194的各方面的代码。注意，在小设备/装置的情况下，存储器可以最适合于小尺寸使用，即不总是使用硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。

处理器302可以采取任何适当的形式。例如，它可以是一个微控制器、多个微控制器、一个处理器、或多个处理器。

处理系统300可以是独立的计算机，服务器，控制台、或其网络。处理系统300和所需的结构部件可以全部在设备/装置内，如物联网设备/装置，例如嵌入到非常小尺寸的设备/装置。

在一些示例实施例中，处理系统300还可以与外部软件应用相关联。这些应用程序可以是存储在远程服务器设备/装置上的应用程序，并且可以部分地或专门地在远程服务器设备/装置上运行。这些应用可以称为云托管应用。处理系统300可以与远程服务器设备/装置通信，以便利用存储在那里的软件应用程序。

图23A和23B分别示出了存储计算机可读代码的有形介质，可移动存储器单元365和光盘(CD)368，计算机可读代码在由计算机运行时可以执行根据上述示例实施例的方法。可移动存储器单元365可以是具有存储计算机可读代码的内部存储器366的存储棒，例如USB存储棒。计算机系统可以通过连接器367访问内部存储器366。CD 368可以是CD－ROM或DVD或类似物。可以使用其它形式的有形存储介质。有形介质可以是能够存储数据/信息的任何设备/装置，数据/信息可以在设备/装置/网络之间交换。

本发明的实施例可以用软件、硬件、应用逻辑或软件、硬件和应用逻辑的组合来实现。软件、应用逻辑和/或硬件可以驻留在存储器或任何计算机介质上。在示例实施例中，应用逻辑、软件或指令集被维护在各种常规计算机可读介质中的任何一个上。在本文档的上下文中，“存储器”或“计算机可读介质”可以是能够包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备(例如计算机)使用或与其结合使用的指令的任何非暂时性介质或部件。

在相关的地方，对“计算机可读介质”、“计算机程序产品”、“有形地具体化的计算机程序”等，或“处理器”或“处理电路系统”等的引用应被理解为不仅包括具有不同体系结构(例如单/多处理器体系结构和定序器/并行体系结构)的计算机，而且还包括专用电路(例如现场可编程门阵列FPGA、应用指定电路ASIC、信号处理设备/装置和其它设备/装置)。对计算机程序、指令、代码等的引用应被理解为表示用于可编程处理器固件的软件，诸如作为用于处理器的指令的硬件设备/装置的可编程内容，或者用于固定功能设备/装置、门阵列、可编程逻辑设备/装置等的配置或配置设置。

如果需要，这里讨论的不同功能可以以不同的顺序和/或彼此同时执行。此外，如果需要，一个或多个上述功能可以是可选的或可以被组合。类似地，还应当理解，图2、3、8、9、11、15和19A至19C的流程图仅仅是示例，并且其中描述的各种操作可以被省略，重新排序和/或组合。

应当理解，上述示例实施例仅仅是说明性的，并不限制本发明的范围。在阅读本说明书后，其它变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。

此外，本申请的公开内容应被理解为包括在此明确地或隐含地公开的任何新颖特征或特征的任何新颖组合或其任何概括，并且在本申请或从其导出的任何申请的审查期间，可以制定新的权利要求以覆盖任何这样的特征和/或这样的特征的组合。

尽管在独立权利要求中列出了本发明的各个方面，但是本发明的其他方面包括来自所描述的示例实施例和/或从属权利要求的特征与独立权利要求的特征的其他组合，而不仅仅是在权利要求中明确列出的组合。

这里还要注意，虽然上面描述了各种示例，但是这些描述不应被视为具有限制意义。相反，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行多种变化和修改。

Claims

1.一种装置，包括用于执行以下项的部件：

至少部分地基于从第一服务小区到设备的时间延迟数据、以及与至少一个第二小区相关的第二数据，确定所述设备的第一位置估计；以及

基于所述设备的所述第一位置估计，从基站的多个候选星座中选择基站的第一星座，以用于确定所述设备的第二位置估计。

2.如权利要求1所述的装置，其中，选择基站的所述第一星座，使得所述第一位置估计在由所述第一星座定义的区域内。

3.如权利要求1或2所述的装置，进一步包括用于执行以下项的部件：

确定所述第一位置估计距所述候选星座中的至少一些候选星座中的每一个候选星座的中心的距离，其中，至少部分基于所确定的所述距离来选择基站的所述第一星座。

4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述第二数据包括来自所述至少一个第二小区和所述设备的时间延迟数据、和/或与所述至少一个第二小区和所述设备相关的信号强度数据。

5.如任一前述权利要求所述的装置，其中用于执行选择基站的所述第一星座的所述部件至少部分地基于所述候选星座的相对大小来选择所述星座。

6.如任一前述权利要求所述的装置，其中用于执行选择基站的所述第一星座的所述部件至少部分地基于以下项来选择所述星座：使具有最小所需测量数的几何精度稀释的度量最小化。

7.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述第一服务小区是所述设备的当前服务小区，并且所述至少一个第二小区中的至少一个小区是所述设备的先前小区。

8.如任一前述权利要求所述的装置，其中，设备的所述第一位置估计至少部分地基于从所述第一服务小区到所述设备的一个或多个传输的到达角数据和/或波束成形数据、和/或从所述第二服务小区中的至少一个服务小区到所述设备的一个或多个传输的到达角数据和/或波束成形数据。

9.如任一前述权利要求所述的装置，进一步包括用于执行以下项的部件：

基于所述第一时间延迟数据和所述第一服务小区的所述位置，确定所述设备的可能位置的第一弧；以及

基于所述第二数据和相应的所述第二小区的所述位置，确定所述设备的可能位置的一个或多个第二弧，

其中确定所述第一位置估计包括：确定所述第一弧和所述第二弧之间的交叉。

10.如任一前述权利要求所述的装置，其中基站的所选择的星座包括三个或更多个基站。

11.如任一前述权利要求所述的装置，进一步包括用于执行以下项的部件：使用基站的所述星座来确定所述第二位置估计。

12.如任一前述权利要求所述的装置，进一步包括用于执行以下项的部件：生成至少包括基站的所述第一星座的相邻小区信息，其中所述相邻小区信息包括基站的有序列表，基站的所述有序列表至少包括基站的所述第一星座。

13.如权利要求12所述的装置，其中基站的所述有序列表按几何精度稀释的递减排序。

14.一种方法，包括：

15.如权利要求14所述的方法，还包括：使用基站的所述第一星座来确定所述第二位置估计。

16.一种计算机程序，包括用于使装置执行至少以下项的指令：

至少部分地基于从第一服务小区到设备的时间延迟数据、以及与至少一个第二小区相关的第二数据，确定设备的第一位置估计；以及

17.一种装置，包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码；所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起，使得所述装置至少：

18.如权利要求17所述的装置，进一步被配置为：

使用基站的所述第一星座来确定所述第二位置估计。

19.如权利要求17或权利要求18所述的装置，进一步被配置为：

20.如权利要求17至19中任一项所述的装置，其中所述第二数据包括来自所述至少一个第二小区和所述设备的时间延迟数据、和/或与所述至少一个第二小区和所述设备相关的信号强度数据。

21.如权利要求17至20中任一项所述的装置，其中执行选择基站的所述第一星座至少部分地基于所述候选星座的相对大小来选择所述星座。

22.如权利要求17至21中任一项所述的装置，其中执行选择基站的所述第一星座至少部分地基于以下项来选择所述星座：使具有最小所需测量数的几何精度稀释的度量最小化。

23.如权利要求17至22中任一项所述的装置，其中，设备的所述第一位置估计至少部分地基于从所述第一服务小区到所述设备的一个或多个传输的到达角数据和/或波束成形数据、和/或从所述第二服务小区中的至少一个服务小区到所述设备的一个或多个传输的到达角数据和/或波束成形数据。

24.如权利要求17至23中任一项所述的装置，进一步被配置为：

25.如权利要求17至24中任一项所述的装置，其中基站的所选择的星座包括三个或更多个基站。

26.如权利要求17至25中任一项所述的装置，进一步被配置为：

使用基站的所述星座来确定所述第二位置估计。

27.如权利要求17至26中任一项所述的装置，其中生成相邻小区信息至少包括基站的所述第一星座，其中所述相邻小区信息包括基站的有序列表，基站的所述有序列表至少包括基站的所述第一星座。

28.如权利要求27所述的装置，其中基站的所述有序列表按几何精度稀释的递减排序。