CN118202266A - 用于简单定位的编码锚点 - Google Patents

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CN118202266A CN202280068381.XA CN202280068381A CN118202266A CN 118202266 A CN118202266 A CN 118202266A CN 202280068381 A CN202280068381 A CN 202280068381A CN 118202266 A CN118202266 A CN 118202266A
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Abstract

本发明提出了一种发射器(诸如室内和室外的网关或基站)，其通过代码主动创建与某些已知反射器相关联的多个虚拟锚点以允许更容易地定位低能力接收器。通过测量三个或更多个编码波束的传播特征(诸如例如接收的定时)，低能力接收器‑甚至仅具有单个天线的那些接收器‑可以例如由发射器或由接收器自身定位。如果每个波束包括例如锚点的位置、发射器的位置和发送时间，则接收器可以定位其自身。这具有接收器不必将任何信息发送回到发射器的优点。

Description

用于简单定位的编码锚点
技术领域
本发明涉及用于包括无线网络(诸如但不限于蜂窝网络)中的移动接入设备的终端设备的基于定位和测距的服务的领域。
背景技术
可以通过使用角度分辨路径损耗测量检测和利用来自常见建筑材料(例如，玻璃、金属等)的镜面反射路径来实现使用角度相关路径损耗的反射或胞映射。
此外，虚拟锚点或多径辅助定位可以用于定位，其中虚拟锚点构成来自发射器的信号在合适的反射表面中的反射。这已经在例如超宽带(UWB)无线电中被利用。通常，此类系统可能需要使用虚拟锚点的场景的平面图信息。
另外，在基于上行链路多径定位的3GPP版本16(参见3GPP TS-38855,9.4.3)和R1-1901576中提出了用于使用多径的单基站(S-BS)定位的技术。更具体地，提出了同时位置和反射估计(SPRE)，其是一种用于基于视线(LoS)路径的到达时间(ToA)和由基站(即，5G术语中的gNodeB或gNB)测量的由来自UE的相同发送产生的若干非视线(NLoS)路径的到达角(AoA)使用上行链路(或混合下行链路/上行链路)定位来同时估计(移动的)用户装备(UE)和若干反射器的位置的迭代技术。
然而，当使用已知的反射器时，定位准确性最高，但是所提出的技术没有提供如何找到这些反射器的建议。替代地，所提出的S-BS定位方法每次都从完全未知的场景几何结构开始，并且因此需要几百个测量点以收敛到可接受的精度，其中每个都需要来自UE的高带宽发送，这可能导致能量受限UE的高能耗。
此外，由于通过限制上行链路发送的数量而实现的能量和信道容量节省，下行链路而不是上行链路定位对于低能力UE是优选的。然而，已知的下行链路定位技术需要接收器进行AoA估计(暗示多个天线)和/或不利用多径分量(降低潜在的准确性和对遮挡的鲁棒性)。此外，在AoA测量可能的情况下，已知技术不利用朝向反射表面的主动波束形成作为改进定位的因素。
作为另一选项，基于测距的邻近服务(例如，其中一个设备可以控制最近的第二设备)提供引人注目的用例(参见例如3GPP TR 22.855)，但是当最近的设备实际上在不同的房间中时可能发生错误(例如)。例如，如果UE执行与其他设备的测距并且最近的设备必须应答，则在最近的设备在不同房间中的情况下这可能是错误的。例如，如果最近的智能扬声器或智能电视或医疗设备等在不同的房间中，则用户不希望它操作。
发明内容
本发明的目的是在无线网络中实现简化且可靠的基于定位和测距的服务。
该目的通过根据权利要求1、2和3所述的装置、根据权利要求11所述的终端设备、根据权利要求12所述的网络设备、根据权利要求13、14和15所述的方法以及根据权利要求16所述的计算机程序产品来实现。
根据涉及无线网络的接收器设备或功能(例如，诸如UE的终端设备)的第一方面，提供了一种用于使用无线网络确定接收器的位置的装置，其中所述装置被配置为：
从相应反射器经由非视线路径(并且可选地从编码波束的发射器经由视线路径)在所述接收器处接收多个编码波束，其中，提供所述编码波束的代码以识别所述相应反射器；
测量选定数量的接收到的编码波束的至少一个传播参数；以及
基于选定的编码波束的所确定的传播参数和所识别的反射器的已知位置来确定接收器的位置。
根据涉及发射器设备或功能(例如，任何类型的网络设备，诸如终端设备或诸如基站或gNB的接入设备)的第二方面，提供了一种用于使用无线网络确定接收器的位置的装置，其中，所述装置被配置为：
经由相应反射器经由非视线路径向所述接收器发送多个编码波束；
使用所述编码波束的编码来识别所述相应反射器；
从所述接收器经由所述相应反射器接收具有全向辐射图案的信号的信号分量或接收针对选定数量的所发送的编码波束测量的至少一个传播参数；并且
基于所接收的具有全向辐射图案的所述信号的信号分量的多点定位或基于选定的编码波束的接收传播参数和所识别的反射器的已知位置或其组合来确定接收器的位置。
注意，发射器和接收器的角色可以颠倒。即，终端设备(例如，UE)通过多个路径进行发送并且接入设备(例如，gNB)通过多个路径进行接收，并且接入设备借助于例如多点定位(TDoA)来估计终端设备的位置。这也可以在终端设备已经接收到编码波束之后完成。如果终端设备不知道反射器的位置，至少不像接入设备那样准确，则终端设备可以发送具有全向辐射图案的单个信号(没有代码)，使得它穿过所有反射器。也就是说，接入设备还可以使用接收到的信号来估计终端设备的位置和/或改进这种估计。
根据涉及接收器装置或功能(例如，诸如UE的终端设备)的第三方面，提供了一种用于使用无线网络来映射待定位的接收器的局部环境的装置，其中，所述装置被配置为：
接收关于自然反射器的材料或反射性质的信息和/或从用于定位接收器的发射器接收多个编码波束，其中，所述编码波束的代码与相应的波束形成方向相关联；
将所识别的反射器与在所识别的反射器处反射的相应编码波束的所述代码相关联；以及
将所识别的反射器、所述自然反射器的位置和/或所述相关联的代码和波束形成方向存储在映射数据库中。
根据涉及在例如诸如无线网络的UE的终端设备处的接收器功能的第四方面，提供了一种使用无线网络确定接收器的位置的方法，其中，所述方法包括：
从相应反射器经由非视线路径在所述接收器处接收多个编码波束，其中，提供所述编码波束的代码以识别所述相应反射器；
测量选定数量的接收到的编码波束的至少一个传播参数；以及
基于选定的编码波束的所确定的传播参数和所识别的反射器的已知位置来确定接收器的位置。
根据涉及在例如诸如基站或gNB的接入设备处的发射器功能的第五方面，提供了一种使用无线网络确定接收器的位置的方法，其中，所述方法包括：
经由相应反射器经由非视线路径向所述接收器发送多个编码波束；
使用所述编码波束的编码来识别所述相应反射器；
从所述接收器经由所述相应反射器接收具有全向辐射图案的信号的信号分量或接收针对选定数量的所发送的编码波束测量的至少一个传播参数；以及
基于所接收的具有全向辐射图案的所述信号的信号分量的多点定位或基于选定的编码波束的接收传播参数和所识别的反射器的已知位置或其组合来确定接收器的位置。
根据涉及例如终端设备(诸如UE)处的接收器功能的第六方面，提供了一种使用无线网络映射待定位的接收器的本地环境的方法，其中，所述方法包括：
接收关于自然或人工(RIS、智能中继器等)反射器的材料或反射性质的信息和/或从用于定位接收器的发射器接收多个编码波束，其中，所述编码波束的代码与相应的波束形成方向相关联；
将所识别的反射器与在所识别的反射器处反射的相应编码波束的所述代码相关联；以及
将所述自然反射器和/或所识别的反射器的位置、相关联的代码和波束形成方向存储在映射数据库中。
根据第七方面，提供了一种终端设备(诸如UE)，其包括第一、第二或第三方面的装置。
根据第八方面，提供了一种网络设备(诸如终端设备或基站或gNB或任何其他类型的网络设备)，其包括第二方面的装置。
最后，根据第九方面，提供了一种计算机程序产品，其包括用于当在计算机设备上运行时产生第四至第六方面的任何上述方法的步骤的代码单元。
因此，所提出的定位方法提供了用于定位或用于映射过程的接收器的低硬件、发送和计算要求的优点。对反射器及其位置的了解还提供了解决当两个设备彼此处于短距离但在不同房间中(例如，在墙壁的相对侧上)时可能发生的错误的可能性。
注意，对于测距用例，如果接收终端设备(UE)仅想要知道它是否在同一房间中，则可能不需要知道(一个或多个)反射器的位置。它将接收反射波束，并且因此，它知道它在同一房间中。否则，如果接收终端设备(UE)不在房间中，则它将不接收反射波束，并且因此它知道它不在同一房间中。
此外，可以提供定位系统，其中在不需要放置多个硬件锚点(即，仅需要单个基站)的情况下可以定位具有低能力(例如，单个天线、低计算资源)的UE或其他终端设备。
另外，定位方法可以用于区分位于彼此近距离的两个UE是否在同一房间中(房间内确定)。因此，可以利用反射表面的位置的了解来实现与基于测距的设备控制相关的确定接收器和发射器是否在同一房间中的功能。
此外，所提出的定位方法具有从接收器移除计算和硬件复杂性并将其委派给发射器的有利效果，这也与资产跟踪中的用例相关。另一个有利的效果是它减少了提供精确定位服务所需的(活动)基础设施的数量。
此外，定位系统也可以应用于室外环境中，其中可以使用上述提出的第一至第九方面使用最小基础设施设置来定位有限空间内的若干终端设备(UE)。例如，城市节日或大规模伤亡事件，其中临时创建有限空间，预期在该有限空间内定位和跟踪多个终端设备(UE)。此外，诸如人口稠密的城市区域中的公共公园区域的室外空间可以容易地应用所描述的定位系统，以能够在节日和事件期间跟踪和定位公园区域内的终端设备(UE)，其中公园区域中的基础设施变化最小和/或重新使用这种公共空间中的现有反射材料作为定位系统的一部分。
根据可以与上述第一至第九方面中的任一方面组合的第一选项，所述反射器可以包括用于反射或重新发送所述编码波束的静态表面或专用硬件。因此，可以通过硬件部件来增强建筑物、墙壁等的自然提供的反射表面，以改进定位准确性。
根据可以与第一选项或上述第一至第九方面中的任一方面组合的第二选项，所述编码波束的代码可以由信道状态信息(CSI)参考信号资源指示符(例如，用于模拟波束形成情况)或预编码CSI参考信号(例如，用于数字波束形成情况)发信号通知。因此，可用的信令参数可以用于代码转发，以降低信令复杂度并最小化修改。
根据可以与第一或第二选项或上述第一至第九方面中的任一方面组合的第三选项，可以基于例如具有相同代码的编码波束的多个接收的到达时间或信号强度或其组合来区分视线分量和非视线分量。因此，可以提供用于区分从反射器接收的分量的简单且直接的方法。
根据可以与第一至第三选项中的任一个或上述第一至第九方面中的任一个组合的第四选项，可以基于接收到的编码波束的飞行时间或到达时间中的至少一个来确定接收到的编码波束的路径长度。因此，可以使用简单的时间测量来将路径长度分配给发射器或反射器。
根据可以与第一至第四选项中的任一个或上述第一至第九方面中的任一个组合的第五选项，所述接收器的位置可以由在所述发射器或所述接收器或定位系统的另一设备上运行的定位算法确定。因此，可以基于各个系统要求在系统部件之间共享硬件复杂性和处理负载。
根据可以与第一至第五选项中的任一个或上述第一至第九方面中的任一个组合的第六选项，可以通过以下来确定所述接收器的位置：测量从所识别的反射器中的两个或更多个反射器到达的编码波束的到达角并使用三角测量；或使用到已知反射器或发射器位置的三个或更多个路径长度值以进行三边测量；或使用到达时间差的三个或更多个测量结果来计算针对每个接收到的编码波束的到达时间并基于此计算能够用于三边测量的路径长度值；或使用能够用于多点定位的到达时间差的三个或更多个测量结果；或使用基于到已知反射器位置的三个不同相对路径长度的相对三边测量；或使用具有已知反射器位置和测量的到达角的三角测量。由此，可以提供用于接收器的定位的各种有效且灵活的选项。
在本文中，“三角测量”是指通过从已知点形成到点的三角形来确定点的位置的过程。因此，三角测量仅涉及已知点处的角度测量，而不是如在“三边测量”中那样直接测量到该点的距离。“多点定位”是指用于基于能量波(无线电、声学、地震等)的到达时间或到达时间差的测量来确定点的位置的技术。
根据可以与第一至第六选项中的任一个或上述第一至第九方面中的任一个组合的第七选项，可以通过以下来进行所述接收器是否在所述发射器在其中操作的同一房间中的确定(房间内确定)：将源自已知反射器的非视线路径的测量信号强度与预期阈值进行比较；或将到所述接收器的视线路径与非视线路径的测量信号强度和测量到达时间进行比较；或将所确定的所述接收器的位置与所述房间的映射几何结构进行比较；或使用场景映射系统确定房间内的反射器的可见性。因此，可以以有利的方式使用所提出的定位方法来检测或区分不位于同一房间中并且因此不期望用于通信的设备。
注意，上述装置可以基于具有分立硬件部件的分立硬件电路、集成芯片或芯片模块的布置来实施，或基于由存储在存储器中、写在计算机可读介质上或从网络(诸如互联网)下载的软件例程或程序控制的信号处理设备或芯片来实施。
应当理解，根据权利要求1、2和3所述的装置、根据权利要求11所述的终端设备、根据权利要求12所述的网络设备以及根据权利要求13、14和15所述的方法可以具有特别地与从属权利要求中所限定的类似和/或相同的优选实施例。
应当理解，本发明的优选实施例也能够是独立权利要求或以上实施例与相应从属权利要求的任何组合。
参考下文所述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将是显而易见的并且得到阐明。
附图说明
在以下附图中：
图1示意性地示出了根据各种实施例的定位系统的架构；
图2示意性地示出了根据实施例的用于定位的设置阶段的流程图；
图3示意性地示出了根据实施例的用于定位的主要使用阶段的流程图；
图4示意性地示出了根据实施例的基于编码虚拟锚点的定位过程的信令和处理图；
图5示意性地示出了根据实施例的定位系统的示例的框图；
图6示意性地示出了根据实施例的房间内确定系统的示例的框图；并且
图7示意性地示出了根据实施例的用于房间内确定的主要使用阶段的流程图。
图8示意性地示出了根据实施例的房间内确定的另一示例的框图。
具体实施方式
现在基于5G蜂窝网络环境描述本发明的实施例。
在整个本公开中，缩写“gNB”(5G术语)旨在表示诸如蜂窝基站或WiFi接入点的接入设备。gNB可以包括集中式控制平面单元(gNB-CU-CP)、多个集中式用户平面单元(gNB-CU-UP)和/或多个分布式单元(gNB-DU)。gNB是无线电接入网络(RAN)的一部分，其提供到核心网络(CN)中的功能的接口。RAN是无线通信网络的一部分。它实施无线电接入技术(RAT)。概念上，它驻留在诸如移动电话、计算机或任何远程控制的机器的通信设备之间，并提供与其CN的连接。CN是通信网络的核心部分，其向经由RAN互连的客户提供许多服务。更具体地，它在通信网络和可能的其他网络上引导通信流。
此外，“场景”是指定位系统在其中操作的本地环境。这可能是室内，并且可以包括大的空间(例如工厂)或更小的空间(例如家庭环境)和室外环境(例如城市区域中的密集街道和公园)。场景可以包括静态元素和动态元素。
另外，“反射器”是指用于在场景中生成强反射以用作虚拟锚点的合适静态表面(其至少在某个时间点是静态的)。这些可以是“正常”场景对象，诸如墙壁和窗户，或可以是专用硬件，诸如超表面或反射智能表面(RIS)。反射器还可以是指RF中继器或智能中继器，即，放置在环境中以重新发送从接入设备(例如，gNB)接收的信号的设备。例如，在车载继电器中，车辆也可能是潜在的表面。在该文档中，术语“反射”或“反射器”也用于重新发送传入信号的RF中继器或车载中继器。
反射器可以用作“虚拟锚点”。然而，虚拟锚点和反射器之间存在小的差异。即，虚拟锚点是来自发射器的信号在反射器中的反射，并且因此从接收器的视角来看将出现在反射器“后面”的一定距离处。
另外，“代码”或“编码”是指对信号的任何合适的数字修改，其被发射器用于将它标记为与已知反射器相关联，其可以由接收器解码。这样的信号可以与波束形成方向相关联以表示“编码波束”。
在发射器是gNB并且接收器是UE的场景中，5G系统中的潜在合适代码的示例将是：
i.对于模拟波束形成：由发射器针对每个波束修改信道状态信息参考信号(CSI-RS)资源指示符，使得它识别反射器。
ii.对于数字波束形成：使用预编码CSI参考信号，其中每个波束携带识别反射器的不同CSI参考信号。编码也可以通过以给定顺序发送波束或通过向它添加另一种类型的标识符或标识来实现。
最后，“房间”是指建筑物的由墙壁、地板和天花板包围的部分或分区，(至少一个)接收器或发射器在该部分或分区中操作。
注意，在整个本公开中，在附图中仅示出了与所提出的数据分布功能相关的那些块、部件和/或设备。出于简洁的原因，省略了其他块。
定位系统架构
图1示意性地示出了根据各种实施例的定位系统的架构。
定位系统包括发射器(Tx)30，其可以是能够进行波束形成(或其他定向RF发送)的任何发送设备，其位置是已知的(或可以在设置阶段计算)并且至少在测量的时间尺度上保持静态。发射器30还可以接收信号。在一些实施例中，发射器30可以具有附加能力，包括确定其自身的取向(例如，经由诸如陀螺仪、磁传感器等的传感器)。
发射器30可以例如是5G系统中的(室内)gNB(-DU)或网关、(WiFi)无线路由器、或RIS、或其位置通常不改变的UE(诸如智能扬声器或医疗床边监测器)。在某些实施例中，发射器30可以承担仅对gNB可能的任务。在这种情况下，它被理解为gNB。
在一些实施例中，附加发射器(即，安装者的发射器(I-Tx)60)可以用作初始配置或安装步骤的一部分。安装者的发射器60可以具有与一般发射器(例如，发射器30)相同的能力，可以是可移动的，并且可准确地确定其自身的位置和取向。
此外，提供接收器(Rx)20，其是应计算其到另一设备的位置或测距的接收设备。这可能是5G系统中的UE，并且可以包括智能电话或低能力UE(诸如资产跟踪器)。接收器20也可以是Wi-Fi设备。
接收器20具有(至少)一个天线和测量接收信号的定时和信号强度的能力。它不需要能够测量信号的AoA(即，它可以不具有多个天线)。
在一些实施例中，在接收器20具有合适的能力(例如定向发送)的情况下，接收器20可以充当第二接收器的发射器。这可能与可以充当接收器或发射器的“静态”接收器20(例如，UE设备，诸如智能扬声器)相关。
在3GPP的背景下，如果发射器30是基站并且接收器20是UE，则通信链路可以被认为是NR-Uu链路。如果发射器30和接收器20两者都是UE，则它们之间的通信链路可以是PC5接口。
另外，定位系统包括用于经由发射器30和接收器20之间的交互来映射场景并识别反射器(图1中未示出)的场景映射系统(ScMS)10。场景映射系统10可以访问和控制发射器30与至少一个合适的映射接收器(MR)12之间的数据和通信，映射接收器(MR)12与一般接收器(例如接收器20)相比具有附加能力。这样的附加能力可以是AoA确定(即，多个天线)、RF指纹识别、反射器的反射性质的确定、所识别的表面的RF表征和/或独立于发射器30的准确位置测量。
作为示例，诸如智能电话的UE可以用作映射接收器12。在一些情况下，映射接收器12也可以重新用作发射器，类似于接收器20充当用于第二接收器的发射器的情况。
场景映射系统还可以包括用于计算场景中的反射器和发射器(例如，发射器30)的位置的合适的场景映射算法(ScMA)14。
另外，定位算法(LA)40可以在发射器30和/或接收器20上运行，或可以经由远程服务接入，能够在给定接收器到多个反射器的距离测量结果的情况下计算接收器的位置。
定位算法40可以访问合适的定位数据协议(LDP)50(即，通信协议)，以在接收器20、发射器30和(可选地)外部或云服务之间交换相关的测量数据。
定位数据协议50可以支持任何合适形式的数据交换，诸如在公共通信标准中定义的数据交换，其中要交换的数据可以是数值。
更具体地，可以使用定位数据协议50交换的数据类型可以包括编码波束的定时、角度和/或信号强度数据，接收器20、映射接收器12和/或发射器30的真实情况位置数据，以及在一些实施例中，反射器的位置、房间数据和/或预期信号强度阈值。
最后，定位系统可以包括反射器位置数据库(RPDB)16，定位系统的所有其他部分可以访问该反射器位置数据库(RPDB)16，其用于存储反射器的位置、它们到发射器30的测距、朝向它们发送所需的波束形成性质以及相关联的代码。
通常，可以允许反射器(虚拟锚点)自然发生，这可能将比在它们被主动放置在已知位置的情况下更多的负担置于接收器20上以便进行定位，特别是在区分AoA时。然而，如果自然表面是窗户或电视(TV)，则其位置是已知的。这种“主动”放置可以包括基于纯射频(RF)的方法(诸如下面描述的“编码波束”)或诸如可重新配置智能表面(RIS)的硬件的使用或通过建筑设计或通过周围环境的背景。例如：
i.新建筑物可能在已知位置处包含“反射器”。
ii.新建筑物可能包含超材料，该超材料可以动态地配置为反射器或透明表面，以帮助测距/定位过程。
III.城市中的密集街道和公园，其中建筑物和静态物体(例如，金属雕像、喷泉等)可能充当贡献于已知位置处的多径反射的预知反射器。
IV.超材料表面可以在不同方向上反射定位信号以便覆盖更大的区域。
因此，根据各种实施例，所提出的基于编码虚拟锚点的定位还可以扩展到室外环境以用于在城市节日、密集城市区域中的大规模伤亡事件(MCI)期间的寻路或导航，其中可能无法获得准确的全球定位系统(GPS)信号。此外，这些城市节日和大规模伤亡事件通常具有用户预期在其中移动的划界/受限空间。有时，MCI还可能创建用于特别地对受害者进行分类和分组的受限空间。类似地，在城市节日中，人群管理需要创造有限的空间。在这些场合下使用现有的室外基础设施和特别放置的超材料可以用作虚拟锚点以帮助定位。
用于设置阶段、主阶段和定位过程的流程图
图2示意性地示出了根据实施例的用于定位的设置阶段的流程图。
在场景映射(ScM)步骤S201中，映射场景并且识别合适的反射器(例如，通过图1的映射系统10)。此外，在可选的数据导入(DI)步骤S202中，可以将现有映射图或房间平面图数据导入到定位系统中。
在实施例中，可以在设置阶段期间基于场景映射系统10的建议手动或半自动地识别这些反射器。
然后，在测距确定(RD)步骤S203中，到所识别的反射器的测距被测量或计算(例如，通过图1的场景映射算法14)，并且将与来自发射器(例如，图1中的发射器30)的波束形成方向相关联。
在随后的代码关联(CA)步骤S204中，所识别的反射器与识别所使用的波束形成设置(形成“编码波束”)的代码相关联。
最后，在数据库(DB)步骤S205中，反射器位置、代码和波束形成方向(编码波束)被存储在数据库(例如，图1中的反射器位置数据库16)中，并且定位系统准备好使用。
图3示意性地示出了根据实施例的用于定位的主要使用阶段的流程图。
在初始可选接收器指示(Rx-I)步骤S301中，要定位的接收器(例如，图1的接收器20)指示对定位到发射器(例如，图1的发射器30)的要求。
在编码波束发送(Tx-BT)步骤S302中，发射器在多个编码波束上发送。
然后，在NLoS接收步骤(Rx-NLoS)S303中，接收器至少通过可用反射器中的一些经由NLoS路径接收某些编码波束。在随后的参数测量步骤(Rx-ToA/SS)S304中，接收器测量接收到的NLoS编码波束的ToA和信号强度。
最后，在接收器定位(Rx-1)步骤S305中，将两个或更多个编码波束与已知反射器位置进行比较和/或组合以计算接收器的位置。
在图3中未示出的替代方案中，一个编码波束与角度信息(例如，由接收器测量的到达角和/或从发射器和/或反射器接收的角度信息(例如，在非视线的情况下，预期反射信号离开反射器的预期角度，或在视线的情况下，发射器处的离开角))和/或其他传感器信息(例如，由接收器测量的气压和/或从发射器接收以确定高度或高度差的(例如，发射器或反射器处的)气压)一起与已知反射器位置进行比较和/或组合以计算接收器的位置。
图4示意性地示出了根据基于图1的架构的实施例的使用编码虚拟锚点(例如反射器)的定位过程的更详细的信令和处理图。
在步骤S400中，开始初始设置阶段，并且在步骤S401中触发发射器30以发送编码波束。基于在步骤S402中例如从全球导航卫星系统(GNSS)获得的编码波束和可选的外部定位服务，场景映射系统10用于构建本地环境的图片，识别强反射器，并将它们与来自发射器30的波束形成方向和测距相关联。可以例如基于具有更少衍射的较高反射性质、吸收参数、偏振效应等中的至少一个来识别强反射器。这些反射器中的最强反射器与唯一代码相关联并存储在反射器位置数据库16中。为了实现这一点，场景映射系统在不同的场景中可能需要不同的步骤，这取决于场景几何结构以及发射器30和反射器20的位置是已知的程度(如果有的话)。例如，可以经由迭代技术或穷举搜索来映射未知反射器。
在场景的“自然”部分(例如，墙壁和窗户)用作反射器且其几何结构、材料性质和/或反射性质未知的情况下，场景映射系统10可使用发射器30和可用映射接收器12(例如，移动接收器)来映射场景，从而考虑LoS和NLoS路径两者。反射性质可能受几何结构的影响，但材料性质自身通常不受几何结构的影响。可以用类似雷达的扫描来测量材料性质，以表征自然场景中的表面的反射性质。
在图4的实施例中，使用迭代技术，其中代码被分配给每个反射器。这具有以下优点：可以从映射接收器12(例如，UE)收集数据，而不管其通过空间的路径如何。在这种情况下，映射接收器12的时钟可以与发射器30的时钟同步。
如果映射接收器12和发射器30之间不存在同步，则可以使用专用信道来在场景映射过程期间维持时钟同步。
映射接收器移动通过场景，并且例如使用到发射器30的LoS链路的ToA和AoA来估计其位置，或基于本地传感器测量(例如，使用GNSS)直接返回位置。
如上所述，在步骤S401中，发射器30在其可能的波束形成方向中的每个波束形成方向上进行发送，用代码标记(即，它扫过每个可能的编码波束)。该扫描可以顺序发生(其中编码波束可以以最大可能速率并且可能以随机顺序被扫描)，或同时发生(例如，其中频分双工或其他复用技术适用于波束)。
在步骤S403中，映射接收器12将测量的信号强度、AoA和ToA中的至少一个连同为多个接收信号中的每一个分配的代码返回到发射器30，并将它提供给场景映射算法14。此外，映射接收器12还可以提供其真实情况位置(其可能已经在步骤S402中从外部位置服务获得)。
基于上述信息，场景映射算法14在步骤S404中例如经由如3GPP R1-1901263(3GPPTSG RAN WG1 Ad-Hoc Meeting 1901,"On single-BS positioning technique",Huawei,Taipei,21-25January 2019)中描述的粒子群优化方法使用来自映射接收器12的测量的AoA和ToA数据来估计反射器的位置。可以根据类似的可能位置对反射器位置的初始估计进行聚类。映射接收器12处的测量可以重复多次，并且可以在包括步骤S403和S404的迭代过程中更新聚类。
在该迭代过程期间，可以将多个紧密间隔的反射器位置估计识别为个别反射器。以这种方式，可以识别反射器相对于发射器30的位置。更具体地，当完成映射时，相同的反射器可能导致非常接近的位置中的多个位置估计。它们可以被聚类在一起并被识别为单个反射器。对于非常准确的定位，如果反射器的位置不是100％正确的，则这可能具有限制，但是对于测距用例(诸如仅需要知道两个接收器(UE)20是否在同一房间中的那些用例)，这应该是足够的。
除了按表观位置进行聚类之外，发射器30还可以基于具有相同的代码来对返回的反馈信息进行聚类。
在一些情况下，单个反射器可以在用多个不同代码标记的数据中是可识别的。在这种情况下，最强代码(即，NLoS路径上最频繁出现和/或最高的信号强度)可以被选择用于识别反射器。
在一些场景中，当映射接收器12处于场景中的不同位置时，给定反射器的最强编码波束可以是不同的。这可以例如由于场景中的阻挡或障碍物或由于反射器的定向反射性质而发生。这样的信息也可以存储在反射器位置数据库16中。这对于下面参考图5描述的附加实施例可能特别有用。
一旦位置估计已经收敛，收敛的接收器和反射器位置估计以及代码到反射器映射就可以在步骤S404中被提供给主过程的可选试验运行，作为步骤S406中的测试。因此，在识别或估计反射器的位置之后，场景映射系统10可在步骤S406中进入确认模式，其中场景映射系统10尝试发起主要使用过程来定位映射接收器，而不利用AoA信息，而是使用新识别的反射器及其相关联的代码。由于映射接收器12的真实情况位置是已知的，因此这允许场景映射系统10确定是否已经以足够的准确性找到反射器的位置(例如，通过实现合适的位置准确性)。
此后，在步骤S407中，将最终接收器和反射器位置以及代码到反射器映射(例如，场景中具有足够准确性的最强n个反射器及其代码和波束形成方向)存储在反射器位置数据库16中。
替代地，代替步骤S401至S404中的上述迭代方法，可以使用穷举或半穷举搜索。在这种情况下，可以执行以下步骤(1)至(7)：
(1)发射器30可以在每个可能的波束形成方向上顺序地发射附加到每个波束的代码，其中代码尚未与反射器相关联。
(2)映射接收器12可以在每个试验波束上报告其接收信号强度(RSS)，并且还测量不同波束的相对ToA和AoA。然后，它将该信息反馈给发射器30。
通过检查在不同ToA处发生的具有相同码的波束的多个接收，可以区分LoS和NLoS分量，例如，可以假设更早到达的是LoS分量。
在3GPP的背景下，以下反馈机制可以适合于映射接收器(例如，UE)12报告其接收信号强度(RSS)。
i.对于模拟波束形成，映射接收器12可以返回每个单独波束上的层1参考信号接收功率(L1-RSRP)。
ii.对于数字波束形成，映射接收器12可以使用类型II端口选择码本返回其预编码矩阵指示符(PMI)反馈，但是被增强，以便指示ToA、代码和AoA。
(3)映射接收器12还可以向发射器30报告其真实情况位置，其可以经由GNSS、基于网络的定位、室内映射图或以其他方式获得。
(4)最强的m个NLoS分量可以与对该位置可见(即，在视线(LoS)中)的反射器相关联。参数m可以小于n，并且可以取决于场景的几何结构和遮挡。
(5)在一些场景中，LoS波束也可以是可用的，在此情况下，这些LoS波束可以用于通过与发射器30的增强时钟同步和/或通过到发射器30的直接测距来增强准确性。
(6)可以由场景映射算法14使用到接收器的已知测距(距离)、已知AoA和从ToA测量计算的路径长度经由三边测量来找到反射器位置。
(7)映射接收器12可以在场景内四处移动，重复步骤(1)至(5)。
发射器30可以基于n个最合适的反射器的反射强度和对场景中的许多区域的可见性从上述数据识别n个最合适的反射器。与这些反射器相关联的代码可以与使用它们所需的波束形成参数一起存储在反射器位置数据库16中。
可选地，某些反射器可以具有与其相关联的附加数据，诸如场景内它们“可见”的区域(即，高于信号强度的某个截止或阈值水平)或可能影响处于能够经由反射器接收信号的位置的接收器的已知遮挡。
如稍后更详细描述的，用于测距的所需飞行时间(ToF)可以从ToA测量或通过使用差分定时方法导出。当发射器30同时发送编码波束时，映射接收器12可以测量TOF的差异。作为另一选项，可以组合或比较ToA和ToF测量以获得路径长度的最终结果。
如果发射器30同时发送其所有波束，则映射接收器12可以例如通过使用诸如频分双工(FDD)的频率复用来区分波束而在它们更准确地到达时测量时间差。在这种情况下，可以例如对每个编码波束同时使用LoS波束和NLoS波束并且在每个波束上使用到达时间差(TDoA)方法来计算ToA。
作为另一选项，定位系统(例如，发射器30)可以被配置为修改各种波束的发送定时，使得它们同时到达反射器，这可以适用于例如超宽带(UWB)系统。
与RIS和智能中继器相关的实施例
在所使用的反射器由专用硬件(例如，超表面或RIS或智能中继器)组成的实施例中，它们相对于发射器30的位置可以是已知的，并且可以在安装或配置它们时直接简单地输入到反射器位置数据库16。例如，这些反射器可以包括GPS/GNSS模块以确定其位置和/或能够测量从发射器接收的定位信号上的到达时间差(TDoA)以执行其自身与发射器之间的距离测量，并且可以例如包含陀螺仪和/或罗盘以确定其取向。安装和配置之间可能存在差异。当建造新建筑物时，即在建造时，可以提供超反射器。然后，在建筑物准备好(即，电力等可用)的稍后阶段，也提供发射器30，并且可以配置超反射器的位置。在这种情况下，发射器30将需要将其波束形成设置校准为波束的最终离开角(AoD)，使得每个反射器可以被分配给已知的编码波束。这可以是已知的，例如经由制造商校准，在这种情况下，编码波束方向和反射器位置可以直接存储在反射器位置数据库16中。如果没有这样的校准可用，则发射器30可以使用映射接收器12来学习反射器与其波束形成设置之间的关联。
在校准波束形成方向之后，识别最接近地匹配激发每个反射器所需角度的编码波束，并且将这些编码波束存储在反射器位置数据库16中。
在一些场景中，超表面的位置和角度可以是已知的，但是发射器30相对于已经映射的场景的位置和/或姿态(即，与水平面的角度)可以是未知的。在这种情况下，发射器30可以根据需要使用上述迭代、穷举和半穷举搜索方法中的任一种或以其他方式确定其自己的位置和姿态，和/或使用RIS来帮助发现其自己的位置。在这种情况下，发射器30可以发射单个编码波束，转向RIS，直到朝向发射器30发生最强的反射，并且对所有编码波束重复该操作。在检测到最高信号强度和最短ToA的组合的情况下，可以假设这是到RIS的LoS方向，其可以保存在反射器位置数据库16中。此外，到RIS的测距可以通过发射器30处的类似雷达的技术和/或LoS链路上的反射波的ToA来确定。作为另一选项，机载传感器(例如，陀螺仪、磁力计等)可以用于确定发射器30的绝对姿态并且使其与已经映射的场景几何结构相关。作为另一选项，可以向场景映射系统10馈送室内平面图，以确定超表面相对于发射器的可能姿态。室内平面图可以由用户手动输入到场景映射系统10中。
在作为RIS或超表面的反射器的情况下，可以传送超表面的附加功能，诸如它们通过不同角度偏转编码波束的能力。这可以允许附加的可选功能，诸如通过RIS将一个编码波束分成编码波束的若干“图像”，然后这些图像从RIS在不同的角度上传播。如果方向序列是已知的，则可以基于定时来区分不同的“编码波束图像”。这潜在地提供了通过测量单个编码波束的最强信号和/或最低传播时间分量来直接“测量”来自RIS的编码波束的AoD的附加方式。
图8示意性地示出了根据实施例的定位系统的另一示例的框图。
定位系统包括gNB 52(其包括图1的发射器30)、UE 54(其对应于图1的接收器20)和适于创建用于定位的虚拟锚点的两个反射器56-1和56-2。如果LoS链路在gNB 52和UE 54之间可用，则gNB可以与反射器中的一个一起用作锚点。在可以与任何其他实施例组合或可以独立实施的实施例中，gNB 52可以指示反射器56-1在一组角度内转向波束的反射，并指示终端设备报告具有最强信号的波束。它还可以指示UE 54报告一个或多个波束的测量参数，包括信号强度、定时、信号质量等。这为接入设备提供了确定偏转角φ的信息，该偏转角对应于gNB 52和UE 54在反射器处对向的角度ABD。该过程可以在多个后续迭代中用更窄的波束迭代，以改进测量的分辨率。
在该实施例的另一变型中，标签信号被布置成以某种方式取决于偏转角，并且利用携带来自接入设备的信号的宽波束发送。例如，可以在特定时刻或以给定顺序发送具有不同偏转角的波束。接入设备指示终端设备测量和报告标签信号。
在先前的实施例中，可以指示UE 54向gNB 52返回其他测量，诸如LoS和NLoS信号的接收信号强度以及到达时间差(TDoA)的测量。
由于反射器相对于接入设备的位置和距离DA是已知的，并且θ(反射器56-1和UE54在gNB 52处对向的角度ADB)也是已知的，因此可以确定gNB与UE之间以及反射器与UE之间的距离，并且通过该三角测量过程来建立对于UE的位置估计。该计算可以由gNB 52(或其他网络设备)完成，或如果相关参考信息对其可用，则由UE 54完成。
通过多次重复该测量，或有利地通过用至少一个其他反射器56-2重复该测量并测量ψ(角度ACD)，可以进一步增加该测量的准确性和精度。
如果面向UE侧的天线阵列具有必要的波束形成能力，则基于智能中继器的反射器也可以能够以类似的方式执行。
在另一变型实施例中，在UE 54一次或多次向gNB 52发送信号(可能包括对位置定位的请求)的情况下进行测量。可以根据UE和gNB之间商定的调度来进行发送。该调度可以由gNB调度和配置。发送可以包括计数器或可以用于标识发送实例的任何类型的标识符。标识也可以基于顺序。通过将(一个或多个)反射器56-2、56-2配置为根据相同的调度在一组角度内转向波束，gNB 52接收一个或多个发送实例，其中每个实例与波束方向相关联。应当注意，反射器的调度必须允许给定的误差窗口，因为gNB不知道UE 54的确切位置，并且因此它不能完全同步UE和反射器。使用如信号强度、定时、信号质量等的度量，gNB可以确定最强的信号，并且从而φ(确定来自UE的信号在反射器处的到达角(AoA))。通过将这与通过直接LoS路径(AD)接收的信号进行比较，gNB可以使用先前公开的三角测量方法来确定终端设备的位置。
如果反射器52-1能够例如通过同时建立多个波束而瞬时确定信号的到达角，则UE54可以使用随机信道接入方法发送信号，可能在商定的时间窗口中。反射器52-1转发具有经由侧信道(例如，经由反射器控制信道)发送的所测量AoA的信号。gNB 52可以使用三角测量方法再次确定接收器的位置。
当不能在接入设备和终端设备之间建立LoS路径时，可以使用两个或更多个反射器56-1、56-2获得位置定位，其中相同的三角测量方法与例如反射器52-1、反射器56-2和UE54一起在三角形BCA的点处使用。如果反射器和gNB的位置是已知的，则三角形BCD是完全已知的，并且线BC可以用作三角形BCA的基线，该三角形BCA包括UE 54并且其角度可以从测量的角度ABD和ACD、已知的角度CBD和BCD计算，并且在BAC的情况下，从四边形ABCD导出。
换句话说，提供了一种装置、设备和方法，其被配置为根据以下草案选项进行操作：
主要地，提出了一种适于在无线网络中定位终端设备20的装置，所述无线网络包括初级站30和一个或多个次级站56。在该网络中，每个所考虑的次级站能够反射、偏转或以其他方式修改由主设备30或无线网络中的另一设备发送的信号的通过。初级站30能够经由直接链路和/或经由一个或多个次级站56与一个或多个终端设备20无线通信，并且每个次级站(反射器)可以由初级站配置为：
在接入侧形成具有指定波束宽度的波束形状；
使波束在指定方向上或以指定偏转角度转向；以及
在终端设备侧顺序地或并行地在不同方向上发送波束；
经由波束将信号从初级站30中继到一个或多个终端设备20，或将信号从一个或多个终端设备中继到初级站。
作为该主要定义的选项，反射器56可以由网络设备配置为：
在跨反射器中继的信号上施加识别标签，其中所述标签可以用于识别波束。
此外，标签信号被布置为根据偏转角跨波束变化。
在任何先前定义的情况下，反射器56可以由RIS或由智能中继器来实施。
此外，提出了一种用于使用无线网络确定接收器的位置的第二装置，其中该装置被配置为：
经由相应反射器经由非视线路径向接收器发送一个或多个编码波束；
使用所述编码波束的编码来识别所述相应反射器；
从所述接收器接收具有经由所述相应反射器的全向辐射图案的信号的信号分量或针对选定数量的所发送的编码波束测量的至少一个传播参数；以及
基于所接收的具有全向辐射图案的所述信号的信号分量的多点定位或基于选定的编码波束的接收传播参数和所识别的反射器的已知位置或其组合来确定接收器的位置，
所述第二装置被配置为控制在先前选项中定义的装置的操作。
此外，提出了第二装置被配置为通过测量反射器处的编码波束相对于发射器的偏转角度、测量发射器30处的接收器20和反射器56对向的角度并使用三角测量和已知反射器位置的路径长度值来确定接收器20的位置。
另外，如先前定义的第一装置可以被包括在反射器中。
另外，定义了一种使用无线网络确定接收器(20)的位置的方法。该方法包括：
经由LoS路径向接收器发送一个或多个编码波束，并且通过以下来确定离开角：
在发射器处在一组角度内转向一个或多个编码LoS波束；
在接收器处，接收一个或多个编码LoS波束；
在接收器处，使用编码波束的代码来识别LoS波束；
在接收器处，确定接收到的编码LoS波束的一个或多个传播参数；
在接收器处，可选地根据一个或多个传播参数从两个或更多个接收的LoS波束中选择最强波束；
将关于接收到的LoS波束的信息返回到发射器；
朝向反射器发送一个或多个波束，其中波束由发射器30编码或由反射器56编码以识别波束，并且通过以下来确定反射器处的离开角；
在反射器处在一组角度内转向一个或多个编码波束；
在接收器处，接收一个或多个编码的反射波束；
在接收器处，使用编码波束的代码来识别反射波束；
在接收器处，确定接收到的编码反射波束的一个或多个传播参数；
在接收器处，可选地根据一个或多个传播参数从一个或多个接收到的反射波束中选择最强波束；
将关于接收到的反射波束的信息返回到发射器；
基于选定的最强LoS波束、选定的最强反射编码波束以及发射器和反射器的已知位置经由三角测量过程来确定接收器(20)的位置。
替代地，可以定义使用无线网络确定接收器(20)的位置的另一种方法。该方法可以包括：
在接收器处，发送一个或多个编码波束，其中所述波束基本上是非定向的；
在发射器30处，经由LoS路径接收并确定至少一个波束的到达角；
在发射器处，经由反射器56接收至少一个波束并确定反射器处的到达角；
基于选定的最强LoS波束、选定的最强反射编码波束以及发射器和反射器的已知位置经由三角测量过程来确定接收器(20)的位置。
在这两种替代方法中，通过使用两个或更多个反射器56的位置代替发射器20和一个或多个中继器的位置来确定接收器的位置。
安装和校准
可能存在场景几何结构和场景中的材料以合适的准确性已知的情况，使得场景的数字模型可以代替直接测量。这可能是这样的情况，其中场景是工业环境的一部分，并且可能已经被高精度地映射以用于其他目的，诸如安装机械的设计等。在这种情况下，可以基于已知材料及其在感兴趣的RF频带(例如mmWave)中的相关反射率特性来选择反射器。射线追踪可以用于将这些与来自发射器30的方向相关联。
作为另一选项，来自发射器30的波束形成方向可以经由制造商校准而是已知的，或使用映射接收器12来学习。反射器的位置和代码然后可以直接存储在反射器位置数据库16中。
此外，在发射器30将在新环境中安装和/或配置的情境中，用于由安装者使用附加发射器(即，图1的安装者的发射器60)代替映射接收器12来映射场景的过程可以是可能的。
在这种情况下，在一些实施例中，安装者的发射器60可以是gNB，并且发射器30可以是UE。然后可以将待配置的发射器30设置为接收模式，即，准备好从安装者的发射器60接收发送。然后，安装者识别感兴趣区域(例如，房间)中的反射表面，确保存在到反射表面和到要配置的发射器30的LoS路径。安装者将安装者的发射器60放置在已知位置处，并且它发送信标。处于接收模式的发射器30接收发送到的信标并测量LoS路径的ToA，从而定位其自身。
为此目的，处于接收模式的发射器30分析接收信号以及可能对应于反射器的LoS和最强NLoS。发射器不知道哪个反射器属于哪个反射器，但是它知道它在相同的感兴趣区域中，并且这可以用作找到它自己的位置的附加约束。
如果单个测量不够，则安装者可以改变安装者的发射器60的位置并再次重复上述步骤。
处于接收模式的发射器30可以使用波束形成来根据接收角度滤除反射信号。以这种方式，代码可以与最强的n个反射器相关联。
在一些场景中，场景中可能不存在足够的反射表面和/或许多非常等同的反射材料，使得难以区分反射器及其与编码波束的关联。在这种情况下，安装者可以安装(一个或多个)附加发射器或反射材料、超材料或RIS以用作(一个或多个)手动放置的反射器，或将原始发射器30适配或重新定位到可以确保反射器和编码波束的区别的位置。为了实现这一点，安装者可以使用场景映射系统10来映射当前场景，场景映射系统10可以识别缺少合适的反射器(例如，n<3)并通知安装者，并且可以提示安装者将发射器30移动到新位置并重新开始映射过程。新位置可以由安装者随机选择，或可以由场景映射系统10给予安装的指导(例如，基于发射器30确定其已经被放置得太靠近诸如墙壁的大障碍物)。场景映射系统还可以拾取多个随机位置，评估它们的可行性，并将它们作为选项给予安装者。安装者还可以预先配置被认为对于安装可行的区域和不可行的区域。
类似于上述方法，反射器可以被重新定位到新位置。
替代地，安装者可以安装附加发射器和/或超表面或RIS以在由安装者决定的半随机位置处或在由发射器30给出的位置处充当反射器。例如，场景映射系统可以建议安装者在位置x1处安装附加发射器，并且当安装者在携带映射接收器12的场景周围移动时，场景映射系统10可以计算最佳可能位置x2、x3...，以便确保接收器20将被定位在给定场景中，并且向安装者建议这些。该计算可以基于对由发射器发射的所有或大部分编码波束可见的那些位置来进行。这将意味着在宽范围的角度和NLoS路径上对那些位置的良好可视性，使它们成为添加的反射器的良好位置。
作为选项，场景映射系统10可以以定义的间隔重新运行，或可以被认为是正在进行的过程，其中当合适的UE可用于充当具有众所周知的真实情况位置的映射接收器12时，适时地更新反射器位置数据库16中的数据。
主要使用程序
在下文中，参考图4的步骤S408至S416描述图1的定位系统的主要使用过程。
主要使用过程在步骤S408中开始，例如当接收器20(其不需要具有与在步骤S401至S407的初始设置过程中使用的映射接收器12相同的能力)进入发射器30所在的区域并向发射器30指示其存在和需要定位、或发射器30连续广播编码波束或广播其存在并且接收器20接收被识别为编码波束的若干信号时。
在特定使用场景中，发射器可以嵌入在用于监测患者的生命体征的床边监测器中。床边监测器需要知道接收器UE在其环境中的存在，例如，临床医生的UE是否在患者所在的重症监护病房(ICU)处。如果在其环境中(即，在相同的ICU房间中)没有检测到UE，则床边监测器将关于患者的健康状态的潜在医疗警报重定向到将在其他房间中的临床医生的UE。因此，患者将不会受到由床边监测器触发的警报的干扰。如果床边监测器检测到同一房间中存在UE，则床边监测器将触发警报，使得房间中的临床医生可以照顾患者。为了实现这种场景，实施发射器30的床边监测器可以连续地广播编码波束，并且临床医生的UE实施接收器20并且如果他们感测到他们位于同一房间中则对发射器30做出响应。
在可选步骤S409中，接收器20可以通过任何合适的通信协议向发射器30指示其定位要求(例如，可以发出定位请求)。当接收器20在步骤S410中指示其定位要求时，它可以在步骤S411中从接收器20接收编码波束和可选附加数据，诸如，LoS与NLoS路径的预期信号强度阈值以及诸如反射器的数量等的其他配置参数。
对于被识别为编码波束的那些波束，接收器20测量定时数据(参见下文)、接收信号强度(RSS)和(在实施例中)包括AoA的其他数据。在步骤S412中，它将每个数据点与波束的代码相关联，并将它返回到发射器30或以其他方式将它本地存储以供定位算法40进行位置计算。可以在接收器20、发射器30或定位系统的另一设备处提供定位算法40。
可以以不同的形式测量定时数据，以能够计算发射器30和接收器20之间的编码波束的ToF。取决于发射器30使用的发送方法和定时以及同步时钟的存在，若干示例可能是合适的。
在接收器20和发射器30之间时钟同步可用的情况下，ToA可以由接收器20直接测量。然后可以通过从到达时间(ToA)中减去发送时间(ToT)(即，ToA-ToT)来计算编码波束的ToF(例如，通过定位算法40)，其中ToT可以在步骤S413中由发射器30发信号通知。在示例中，可以通过公共通信网络内的现有时钟共享系统来实现时钟同步。
在没有同步可用或不够精确的情况下，可以使用基于TDoA的各种方法。例如，接收器20可使用用于单个编码波束或已知已经同时发送的多个编码波束的多个NLoS分量来测量若干NLoS与至少一个LoS分量之间的TDoA。
图5示意性地示出了根据实施例的定位系统的示例的框图。
定位系统包括gNB 52(其包括图1的发射器30)、UE 54(其对应于图1的接收器20)和适合于创建用于定位的虚拟锚点的三个反射器56-1至56-3。在UE 54和gNB 52之间提供LoS链路。注意，如果gNB 52自身也用作锚点并且UE 54与gNB 52同步，则两个反射器就足够了。然而，如果UE 54不同步，则gNB 52与三个反射器56-1至56-3一起使用。
第一反射器56-1位于距gNB 52的测距RA处，并且与在UE 54处测量的代码CA和ToA(A)相关联。第二反射器56-2位于距gNB 52的测距RB处，并且与在UE 54处测量的代码CB和ToA(B)相关联。第三反射器56-3位于距gNB 52的测距RC处，并且与在UE 54处测量的代码CC和ToA(C)相关联。
gNB 52从设置阶段知道测距RA、RB和RC，并且因此可以确定反射器处的ToT。如果UE 54与gNB 52时间同步，则UE 54可以向gNB 52返回ToA，或如果UE 54不与gNB 62时间同步，则UE 54可以返回TDoA。
在图5的示例中，假设UE 54检测至少三个波束B、C和D，其中波束B和C是经由反射器56-2和56-3接收的NLoS波束，并且波束D是直接从gNB 52接收的LoS波束。然后，接收器20(即，UE 54)可以测量波束D和B之间的到达时间差(TDoA(D-B))以及波束D和C之间的到达时间差(TDoA(D-C))。然后可以基于以下的排列来计算每个波束的ToA(ToA(B)、ToA(C)和ToA(D))：
ToA(D)＝ToA(C)-TDoA(D-C)＝ToA(B)-TDoA(D-B)
因此，生成ToA(D)的三个估计，其可以被组合以减少误差。这还可以提供附加的功能(例如，以帮助解决LoS可能具有比NLoS更低的信号强度但应该总是首先到达的极端情况)。
在没有同步并且没有LoS分量可用的情况下，接收器20可以在来自发射器30的多个发送循环上测量多个编码波束的NLoS分量之间的TDoA，所述多个编码波束已知已经使用固定重复时间模式发送。在示例中，接收器20可使用相同NLoS分量的多个接收之间的TDoA来准确地计算发送模式的时序且将它用作参考。然后可以通过使用与发送参考相比的每个波束的TDoA来计算有效TOF(即，路径长度相关的延迟)。例如，波束B的接收可以从波束A的接收偏移某个量，该量大于所计算的定时，-在此情况下，附加偏移是由于更长的路径长度。三个或更多个这样的相对测量使得能够使用相对三边测量来获得位置。
在没有同步并且没有LoS分量可用的情况下，接收器20可以测量多个编码波束(例如，其反射器/锚点位于已知位置P1、P2、P3、P4的4个编码波束)的NLoS分量之间的TDoA。编码波束1和2、1和3以及1和4之间的到达时间差分别是DeltaT1-2、DeltaT1-3和DeltaT1-4。接收器的位置P是未知的，但是我们可以形成一组等式：
abs((P1-P)-(P2-P))/c＝DeltaT1-2
abs((P1-P)-(P3-P))/c＝DeltaT1-3
abs((P1-P)-(P4-P))/c＝DeltaT1-4
其中c是指光速，并且abs(x)是返回x的绝对值的函数。根据这组等式，可以导出接收器的未知位置P的三个坐标。在一些情况下，UE可能接收到与相同波束相关的多个NLoS分量，从而导致错误的TDoA计算。例如，如果反射的编码波束在不同的表面中再次反射，则这可能在接收器端产生与相同波束相关的附加NLoS分量。这些附加NLoS分量可能在TDoA计算中错误地产生附加时间延迟。在这种情况下，UE应该考虑波束的第一接收到的NLoS分量并丢弃其余部分。在一些情况下，UE可能无法辨别第一接收到的NLoS分量，并且因此，发射器可能使用更多反射器，使得UE可以组成如上所述的多个等式，以消除和/或减少由这种错误的NLoS测量引起的定时误差。替代地，发射器还可以使用朝向反射器的非常聚焦的波束以避免不期望的NLoS分量，使得可以朝向反射器引导高度选择性的波束，导致接收器处的最强NLoS分量选择性地用于计算TDoA。
作为与图5相关的另一实施例，UE 54和gNB 52可以改变它们的角色。在这种情况下，UE 54可以充当发射器(例如ProSe中继设备)，并且gNB 52可以充当由UE 54发送的直接信号和通过反射器56-1至56-3反射的信号的接收器。gNB 52从设置阶段知道反射器56-1至56-3的位置，并且因此，它可以使用TDoA和多点定位来确定UE 54的位置。这可以以与上述方程组所指示的类似的方式来完成，其中P1可以是接收器(gNB 52)的位置，并且P可以是发射器(UE 54)的位置。由发射器发送的消息可以是没有从接收器请求定位信息的信息的独立信标，或它可以是由编码波束的接收触发的信标，其包括在先前步骤中接收到的编码波束的到达顺序和到达时间(由UE 54测量)。这是有利的，因为这向接收器(gNB 52)指示如何布置等式，即，当接收到信标时哪个DeltaT1与哪个反射器一起。利用该信息，gNB 52具有两组数据：(1)由UE 54基于编码波束测量的一组数据，以及(2)由gNB 52基于来自UE 54的响应测量以获得更准确位置估计的一组数据。如果该信息不包括在由发射器(UE 54)发送的信标中，则接收器(gNB 52)可以尝试所有组合。
在该实施例中，实现了多点定位效果，因为反射器朝向必须辨别由每个反射器反射的信号以导出TDoA的对应估计(即，上述等式中的DeltaT1-i)的单个接收器反射接收到的信号。该实施例中的多点定位方法消除了对于同步多个接收器的需要，但是需要辨别接收信号的分量。
在上述情况下，接收器20可能需要非常稳定的内部时钟。
接收器或发射器还可以测量往返时间(RTT)。在这种情况下，接收器在它接收到波束时必须应答。
作为图5的示例的另一选项，接收器20(即，UE 54)可以发送对波束B、C和D的应答。当应答时，可以假定LoS(即，发射器30(即，gNB 52)可以获取第一到达的应答信号，而不管信号强度如何)。以这种方式，发射器30获得关于消息的传播时间的更多信息。当接收器20(即，UE 54)对LoS波束D应答时，发射器30(即，gNB 52)获知接收器20(例如，UE 54)的处理时间以及LoS链路上的距离(2x)。当接收器20(即，UE 54)对NLoS波束B和C应答时，发射器30(即，gNB 52)可以减去接收器20(即，UE 54)的处理时间和LoS链路的时间以获得NLoS距离的估计。在这种情况下，也可以使用任何其他合适的双向测距技术。
作为定时测量的替代或补充，可以测量从两个或更多个反射器到达的编码波束(以及可选地，来自发射器30的LoS)的AoA或角度信息，并且用于通过三角测量来计算位置。这可能需要反射器在不同方向上反射波束。
作为定时或角度信息的替代或补充，可以使用其他传感器信息(例如，由接收器测量的气压和/或从发射器或反射器接收的气压或高度相关信息以确定高度或高度差)来改进位置计算的准确性，或基于单个编码波束的测量(例如，定时、角度)来计算位置，例如，如果可以假设反射器和接收器处于相同高度或是相同参考平面的一部分，则使用2D三角法。发射器(例如，接入设备)可以具有参考传感器，例如，气压传感器，并且可以通过测量当前气压差来计算相对于接收器(例如，移动终端)的高度差。这可能需要发射器请求接收器交换此类传感器数据以及其他定位测量。替代地，发射器可以向接收器提供其自己的当前数据。类似地，发射器可以基于反射器设备的当前状态(例如RIS状态或由反射器设备使用的波束角度)和/或发射器的位置、反射器的位置和由发射器发送的波束相对于参考线的离开角来确定(与反射器设备合作)反射波束的角度(例如反射器处的离开角)，并且可以使用该信息来改进位置计算的准确性或基于测量来计算位置和/或可以将所确定的反射信号的离开角信息提供给接收器，该接收器可以使用该信息来改进位置计算的准确性或基于测量来计算位置。
在发射器30能够对发送的信号施加非常精细的时间延迟的情况下，可以通过在发射器30处施加与到反射器的已知测距匹配的时间延迟来修改上述方法，使得来自反射器的所有信号的ToT已知是相同的。在这种情况下，可以在接收器20处进行简单的ToA测量，但不需要时钟同步，以直接从反射器获得TOF，因为一旦所有编码波束在反射器处被反射，它们就看起来严格同步。
在存在至少一些上述选项的必要条件的情况下，这些选项的方法的任何组合可以一起用于增加准确性。
可以存在计算或测量TOF的附加方法或适合于计算到反射器和/或发射器30的路径长度的其他定时数据或用于相同目的的其他角度数据。
来自定时和信号强度测量的数据和/或其他相关信息(诸如计算的距离、部分计算的位置信息、AoA信息、气压传感器或高度相关信息、速度/移动/加速度计信息)可以返回到发射器30(或接收器20)，这取决于哪个设备正在运行定位算法40。
在定位算法40在除接收器20之外的设备上(即，在发射器30上或在远程/云服务上)运行的情况下，接收器20可能需要例如使用图1的定位数据协议50将多个接收到的编码波束的{ToA，代码，RSS}的多个元组返回到发射器30。
在3GPP的背景下，为了效率，可以优选的是将此作为层1(即，PHY级别)信令的一部分来发信号通知。可以合适的一种可能方法将是，对于模拟波束形成情况，接收器20返回利用ToA和代码增强的每个单独波束上的层1参考信号接收功率(L1-RSRP)，或对于数字波束形成情况，接收器20返回利用ToA、代码和RS增强的其预编码矩阵指示符(PMI)反馈。
在定位算法40在接收器20上运行的情况下，发射器30可能需要在步骤S413中使用定位数据协议50将每个编码波束的ToT发送到接收器20。一个可能示例可以是利用发送时间进一步增强CSI-RS资源指示符。可选地，来自反射器的有效ToT可以被计算并由发射器30发送到接收器20，而不是绝对ToT。
定位算法40基于在步骤S412和S413中提供的所获得的测量和所计算的信息来计算接收器20的位置。另外，可以在步骤S414中从反射器位置数据库16检索代码到反射器映射(例如，场景中具有足够准确性的最强n个反射器及其代码和波束形成方向)和反射器位置。定位算法40可以由发射器30使用返回的数据来运行，或由接收器20自身使用存储用于位置计算的数据来运行。当在接收器20处完成计算时，为了避免公开发射器30的位置并减少接收器20处的计算，发射器30可以从反射器发送ToT。定位算法40可以利用如上所述的其他时间测量方法(AoA、TDoA、RTT等)来增强。然后，多个例程的位置估计可以被组合以减少误差。
在ToA已经被测量的情况下，可以将每个波束的ToA与已知ToT进行比较，以找到每个波束的ToF，并且因此计算总路径长度LToT如下：
LToT＝ToF/c＝(ToA-ToT)/c,
其中c表示光速。
每个波束的路径长度LToT和从发射器30到相应反射器的已知距离LR可以用于计算从反射器到接收器20的路径长度LUE如下：
LUE＝LToT-LR
然后可以将具有已知反射器/发射器位置的路径长度LUE的三个或更多个值用于三边测量以计算接收器20的三维位置。
在具有LoS参考的情况下已经测量TDoA的情况下，可以使用三个或更多个TDoA测量来求解方程组，以计算每个波束的ToA或接收器的位置。该方法然后针对测量的ToA如上所述的那样继续进行。
在没有LoS参考的情况下已经测量TDoA的情况下，可以使用相对三边测量(基于到已知反射器的三个不同的相对路径长度)来计算接收器20的位置。
已经在定时测量方面描述了上述示例。应当理解，作为定时测量的替代或补充，可以测量来自两个或更多个反射器的编码NLoS光束(以及可选地来自发射器30的LoS光束)的角度测量(即AoA)，并且这些可以用于通过三角测量来计算接收器位置。三角测量可以基于已知的反射器位置和测量的角度来计算接收器的位置。
在使用上述多种方法来计算接收器20的位置的情况下，可以将多个计算结果(即，估计)组合成接收器20的整体位置估计。这可以例如借助于卡尔曼滤波器和不同位置估计的时间序列来完成。
在发射器30或云或远程服务已经运行定位算法40的情况下，接收器20的位置可以在步骤S415中以数字方式返回到接收器20，和/或存储在数据库等中，以在步骤S416中进一步下游使用。
图6示意性地示出了根据实施例的房间内确定系统的示例的框图。
该实施例允许发射器确定接收器是否与发射器位于同一房间中并且反之亦然，和/或一个接收器是否与第二接收器位于同一房间中。
系统部件与图1中所示的相同，但是注意，该实施例也可以应用于在基站(例如，gNB)中提供的发射器。即，两个UE可能希望确定它们是否在同一房间中。只要两个UE中的一个足够‘静态’(例如，智能扬声器、智能TV、智能相机或诸如智能锁的IoT传感器)以能够充分运行定位系统的场景映射和定位算法，就可以实现这一点。
图6的房间内确定系统包括gNB 62(其可以包括图1的发射器30)、三个UE 64-1至64-3(其对应于图1的接收器20)、作为用于定位的虚拟锚点的三个反射器66-1至66-3、以及潜在障碍物69。此外，示出了房间的边界68(例如墙壁)。
从图6可以看出，gNB 64、第三UE 64-3以及第一反射器66-1和第三反射器66-3位于房间外部，而第一UE 64-1和第二UE 64-2、第二反射器66-2和潜在障碍物69位于房间内。
第一UE 64-1的用户希望控制第二UE 64-2，第二UE 64-2是同一房间中的最近UE，而第三UE 64-3是对于第一UE 64-1来说整体上最近的UE，但是不在同一房间中。
因此，希望用户确保可以从任何控制动作中确定并排除不位于同一房间中的最近UE。
图7示意性地示出了根据实施例的用于房间内确定的主要使用阶段的流程图。
房间内确定过程可以包括参考图2或4描述的初始设置阶段。在针对初始设置阶段中的各个步骤概述了若干选项的情况下，该用例具有指导最适当选择的性质。
由于手动交互是不期望的，因此如结合图4的步骤S401至S404描述的迭代方法可以适合于房间映射。
此外，发射器(例如，gNB 62)的位置可以是未知的，并且因此可以在映射期间被约束为例如相对坐标系的原点处的点。此外，在同一房间中可能存在多个发射器。这可能需要发射器之间的通信以避免干扰。这种通信的示例可以基于3GPP x2/xn接口TS38.420 NG-RAN中描述的系统和方法；Xn一般方面和原则。
主要使用阶段可以对应于图3和4的程序，直到使用定位算法40来计算接收器20的位置的步骤。
在初始可选接收器指示(Rx-I)步骤S701中，接收器(例如，图6的第一UE 64-1)向发射器(例如，图6的gNB 62)指示对房间内确定的要求。
在编码波束发送(Tx-BT)步骤S702中，发射器在多个编码波束上进行发送。
然后，在NLoS和LoS接收步骤(Rx-NLoS/LoS)S703中，接收器经由NLoS路径从可用反射器66-1至66-3中的至少一些接收所发送的编码波束中的至少一些，并且还可以根据场景而经由LoS路径接收。
然后，取决于场景，该程序可以分支到或使用以下替代步骤S704和S705：
在NLoS信号强度测量和比较步骤(Rx-NLoS-SS-CP)S704中，源自反射器66-1至66-3中的已知反射器的NLoS路径的(一个或多个)信号强度由接收器(即，第一UE 64-1)测量，并且与指示信号源在同一房间中的预设预期阈值进行比较。
替代地，在NLoS或LoS信号强度和ToA测量和比较步骤(Rx-NLoS/LoS-SS/ToA-CP)中，将到接收器(即，第一UE 64-1)的LoS和NLoS路径的(一个或多个)信号强度和(一个或多个)ToA和到与发射器相同的房间中的(一个或多个)反射器(例如，反射器66-2)的已知NLoS路径进行比较。
接收器的位置可由定位算法40确定为正常的，并且结果可与房间的映射几何结构、反射器66-1至66-3的位置等进行比较，以确定接收器(例如，第一UE 64-1)是否在映射的房间中。至少三种结果是可能的：
1.定位算法可以确定接收器的位置，该位置已知在与由场景映射系统映射的房间相同的房间中(即，在反射器位置“之间”)。为了处理例如由非常靠近房间墙壁(即，在所使用的测量技术的适用测量不确定性的距离内)的UE引起的误差，可以可选地定义重新运行距房间的已知边界一定距离内的UE的测量或通过替代测量技术(例如，下面描述的那些中的一种)的测量的程序。
2.定位算法可以直接指示反射器位置“后面”的位置。在这种情况下，接收器可能在不同的房间中。
3.或许，定位算法可能更可能未能返回位置(例如，可能返回诸如零或负长度等的不可行结果)。在这种情况下，接收器也被确定为在房间外部。
可选地，该确定可以利用反射器及其从场景中的不同位置的可见性(例如，如上面结合图1的场景映射系统10所解释的)。发射器可以通过其对在同一房间内“可见”的反射器的了解来确定(一个或多个)接收器是否在该房间中。
这里，反射器的“可见性”可以根据与已知在该房间中的反射器相关联的单个编码波束的信号强度、与LoS波束相比与反射器相关联的编码波束的到达顺序、来自一个或多个已知反射器的路径长度LUE、以及接收器经由NLoS路径接收信号强度高于预设阈值的编码波束的特定混合中的至少一个来定义。该“混合”可以与位于特定位置之后的接收器相关联，其中最强的可见编码波束突然改变经过障碍物。
对于上述确定选项中的任一个，如果“可见性”低于阈值，则接收器可以被确定为与反射器不在同一房间中。这可能需要由场景映射系统收集附加数据，即，反射器与多房间场景中的不同房间之间的关联。这样的数据可以由映射接收器收集，或使用其已知的真实情况位置来推断在场景映射过程期间进入的房间，或通过直接数据输入。
可选地，场景映射系统可以适于确定两个接收器是否在同一房间中的任务，其中一个接收器充当发射器，经由与第二接收器的通信映射它们的直接场景，并且基于到接收器的LoS和NLoS路径以及返回到发射器的任何反射路径的相对信号强度进行确定。
在这种情况下，发射器可以通过将到接收器的LoS路径的信号强度与例如直接返回到发射器(或返回到已知与发射器在同一房间中的第二接收器)的反射路径上的信号强度进行比较来映射场景。在自反射路径的信号强度高于到第二接收器的LoS路径的情况下，并且尤其是在LoS路径的ToA指示它是较短路径的情况下，第二接收器可以被识别为可能在遮挡(诸如墙壁)后面。然后，发射器可以采取步骤来细化该确定，诸如尝试通过NLoS路径测距到接收器。如果可以找到具有比LoS路径更高的信号强度的这样的NLoS路径，则可以假设接收器在相同的房间中(但是简单地在LoS路径(例如家具)上的部分遮挡之后)。否则，如果所有NLoS路径与比LoS路径更低的信号强度相关联(但是自反射路径更高)，则这意味着到接收器的所有路径都穿过遮挡，并且因此它可能是墙壁，指示接收器在相邻的房间中。
在多个发射器可用的情况下，可以通过检查与房间中的所有发射器的一致性来增强用于确定接收器是否在同一房间中的系统性能。
此外，在3GPP内，新的研究(例如，SA1住宅)旨在每个房间部署基站。当这种情况发生时，想要辨别它们是否非常接近的两个UE可以依赖于基站(充当发射器)的反馈。由于每个房间将存在基站，因此不同房间中的基站可以彼此协作以更好地辨别实际设备位置。
另外，可以应用接收器辅助区分，其中房间中的多个UE可以各自潜在地充当发射器，并且房间外可用的一个或多个UE与要定位的接收器接触。然后可以通过接收器向定位算法通知其可见UE(发射器或接收器)的列表及其NLoS特性(例如，哪些反射器导致到该UE的强信号路径)来增强房间内确定。然后，定位算法可以将接收器放入分组中，该分组对应于与具有“相似”NLoS特性(例如，反射器的可见性等)的那些其他UE在相同的房间中，并且不与具有非常不同的NLoS特性的UE在相同的房间中。
此外，如果接收器具有多个天线，则可以改进定位或房间内确定，因为UE可以通过使用波束形成来滤除一些接收到的信号。例如，一旦UE如上所述估计了其自己的(粗略)位置，UE就可以使用朝向发射器和反射器的已知位置的波束形成来进一步改进它。例如，如果UE具有陀螺仪并且反射器通过全向模式反射并且在每个房间墙壁处存在反射器，则UE可以使用其波束形成能力来每次将波束朝向墙壁聚焦。
在以上实施例中，集中于由床边监测器确定临床医生是否在同一房间中。床边监测器可以充当发射器，并且临床医生的UE可以充当接收器。注意，在这种情况下，床边监测器和接收器的UE都可以是UE设备。房间还可以配备有发射器已知其位置的两个或更多个反射器。当接收器直接并通过反射器从发射器接收编码信号时，接收器可以基于接收到的信号确定它是否在同一房间中。
总之，已经描述了一种通过代码主动创建与某些已知反射器相关联的多个虚拟锚点以允许更容易地定位低能力接收器的发射器(诸如室内和室外的网关或基站)。通过测量两个或三个或更多个编码波束的传播特征(诸如例如接收定时)，低能力接收器(甚至仅具有单个天线的那些接收器)可以例如由发射器或由接收器自身定位。如果每个波束包括例如锚点的位置、发射器的位置和发送时间，则接收器可以定位其自身。这具有接收器不必将任何信息发送回到发射器的优点。
虽然已经在附图和前面的描述中详细地图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述被认为是说明性的或示例性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。它可以应用于各种类型的UE或终端设备，诸如移动电话、生命体征监测/遥测设备、智能手表、检测器、车辆(用于车辆到车辆(V2V)通信或更一般的车辆到万物(V2X)通信)、V2X设备、物联网(IoT)集线器、IoT设备，包括用于健康监测的低功率医疗传感器、医疗(紧急)诊断和治疗设备、用于医院使用或第一响应者使用、虚拟现实(VR)头盔等。
基站可以是提供地理服务区域的任何网络接入设备(诸如基站、节点B(eNB、eNodeB、gNB、gNodeB、ng-eNB等)、接入点等)。
可以通过使用具有可以被认为是良好反射器的硬件部件(例如，大玻璃屏幕或面板)的智能设备(例如，智能电视或智能红外面板)来创建虚拟锚点。这样的设备可以借助于邻近服务(例如，发现消息、PC5接口)来通告其存在和(一个或多个)其反射表面的细节，房间中的其他智能设备(例如，智能扬声器)可以发现这些邻近服务并将其用于测距目的。如上所述，定位或房间内确定方法或系统可以将这样的硬件部件视为与超表面或RIS反射器或智能中继器或RF中继器相同，例如：其位置可以是已知的，由智能设备广播并数字地导入定位系统，或其位置可以作为场景映射过程的一部分被发现，但是通过知道场景中存在合适的反射器来增强。
此外，上述实施例中的至少一些可以基于5G新无线电(5G NR)无线电接入技术。
本领域技术人员通过研究附图、公开内容和从属权利要求，在实践所请求保护的本发明时，能够理解并实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。前面的描述详细说明本发明的某些实施例。然而，将意识到无论前述内容以如何详细的方式呈现在文中，本发明可以利用许多方式来实施，并且因此不限于所公开的实施例。应当注意，当描述本发明的某些特征或方面时使用特定的术语不应被认为是暗示在此重新定义该术语以被限制为包含与此术语相关联的本发明的特征或方面的任何的特定的特性。此外，本领域技术人员应理解，一般来说，在本文所使用并且尤其在所附权利要求书中所使用的术语一般预期作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括”应解释为“包括但不限于”等)。本领域技术人员还应理解，如果预期特定数目的所引入权利要求叙述，那么应在所述权利要求中明确叙述这样的预期，并且在不存在这类叙述的情况下，不存在这种预期。例如，作为对理解的辅助，以下所附权利要求书可含有介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”的使用，以便引入权利要求叙述。然而，这类短语的使用不应解释为暗示通过不定冠词“一(a/an)”引入权利要求叙述将含有如此引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限于仅含有一个这种叙述的实施方式，即使当同一个权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”和例如“一(a/an)”的不定冠词时也如此(例如，“一(a/an)”应解释为意味“至少一个”或“一个或更多个”)；这同样适用于使用定冠词来引入权利要求叙述的情况。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用语的那些情况下，通常，这种结构预期是在本领域技术人员将理解所述惯用语的意义上来说的，例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等的系统。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯用语的那些情况下，通常，这种结构预期是在本领域技术人员将理解所述惯用语的意义上来说的，例如，“具有A、B或C中的至少一个”的系统将包括但不限于具有仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等的系统。本领域技术人员应进一步理解，无论在说明书、权利要求书还是附图中，实际上任何呈现两个或更多个替代性术语的分离性词语和/或短语应理解为涵盖包括所述术语中的一个、所述术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
单个单元或设备可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
所描述的操作(如图2至4和7中所指示的那些操作)可以分别被实施为计算机程序的程序代码单元和/或被实施为相关网络设备或功能的专用硬件。计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线的电信系统。

Claims (16)

1.一种用于使用无线网络确定接收器(20)的位置的装置，其中，所述装置被配置为：
从相应反射器(56-1至56-3；66-1至66-3)经由非视线路径在所述接收器(20)处接收一个或多个编码波束，其中，提供所述编码波束的代码以识别所述相应反射器；
测量针对选定数量的接收到的编码波束的至少一个传播参数；并且
基于针对选定的编码波束的所确定的传播参数和所识别的反射器的已知位置来确定所述接收器(20)的所述位置。
2.一种用于使用无线网络确定接收器(20)的位置的装置，其中，所述装置被配置为：
经由相应反射器(56-1至56-3；66-1至66-3)经由非视线路径向所述接收器(20)发送一个或多个编码波束；
使用所述编码波束的编码来识别所述相应反射器；
从所述接收器(20)经由所述相应反射器(56-1至56-3；66-1至66-3)接收具有全向辐射图案的信号的信号分量或接收针对选定数量的所发送的编码波束测量的至少一个传播参数；并且
基于所接收的具有全向辐射图案的所述信号的信号分量的多点定位或基于针对选定的编码波束的接收传播参数和所识别的反射器的已知位置或其组合来确定所述接收器(20)的所述位置。
3.一种用于使用无线网络来映射待定位的接收器(20)的本地环境的装置，其中，所述装置被配置为：
接收关于自然反射器的材料或反射性质的信息和/或从被用于定位所述接收器(20)的发射器(30)接收多个编码波束，其中，所述编码波束的代码与相应波束形成方向相关联；
将所识别的反射器与在所识别的反射器处反射的相应编码波束的所述代码相关联；并且
将所述自然反射器和/或所识别的反射器的位置、相关联的代码和波束形成方向存储在映射数据库(16)中。
4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其中，所述反射器包括用于反射或重新发送所述编码波束的静态表面或专用硬件。
5.根据权利要求1、2或3所述的装置，其中，所述编码波束的所述代码是由信道状态信息参考信号资源指示符或预编码信道状态信息参考信号来发信号的。
6.根据权利要求1、2或3所述的装置，还被配置为基于具有相同代码的编码波束的多个接收的到达时间或信号强度或组合来区分视线分量和非视线分量。
7.根据权利要求1、2或3所述的装置，还被配置为基于接收到的编码波束的飞行时间或到达时间中的至少一项来确定所述接收到的编码波束的路径长度。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述接收器(20)的所述位置是由在所述发射器(30)或所述接收器(20)或定位系统的另一设备上运行的定位算法(40)确定的。
9.根据权利要求1或2所述的装置，还被配置为通过以下操作来确定所述接收器(20)的所述位置：测量从所识别的反射器中的两个或更多个反射器到达的编码波束的到达角并使用三角测量；或使用到已知反射器位置的三个或更多个路径长度值以进行三边测量；或使用到达时间差的三个或更多个测量结果来计算针对每个接收到的编码波束的到达时间并基于此计算能够用于三边测量的路径长度值；或使用能够用于多点定位的到达时间差的三个或更多个测量结果；或使用基于到已知反射器位置的三个不同相对路径长度的相对三边测量；或使用具有已知反射器位置和测量的到达角的三角测量。
10.根据权利要求1或2所述的装置，还被配置为通过以下操作来确定所述接收器(20)是否在所述发射器(30)在其中操作的同一房间中：将源自于已知反射器的非视线路径的测量信号强度与预期阈值进行比较；或将到所述接收器(20)的视线路径与非视线路径的测量信号强度和测量到达时间进行比较；或将所确定的所述接收器(20)的位置与所述房间的映射几何结构进行比较；或使用场景映射系统来确定所述房间内的反射器的可见性。
11.一种终端设备(12、12)，包括根据权利要求1、2或3所述的装置。
12.一种网络设备(30)，包括根据权利要求2所述的装置。
13.一种使用无线网络确定接收器(20)的位置的方法，其中，所述方法包括：
从相应反射器(56-1至56-3；66-1至66-3)经由非视线路径在所述接收器(20)处接收一个或多个编码波束，其中，提供所述编码波束的代码以识别所述相应反射器；
测量针对选定数量的接收到的编码波束的至少一个传播参数；并且
基于针对选定的编码波束的所确定的传播参数和所识别的反射器的已知位置来确定所述接收器(20)的所述位置。
14.一种使用无线网络确定接收器(20)的位置的方法，其中，所述方法包括：
经由相应反射器(56-1至56-3；66-1至66-3)经由非视线路径向所述接收器(20)发送多个编码波束；
使用所述编码波束的代码来识别所述相应反射器；
从所述接收器(20)经由所述相应反射器(56-1至56-3；66-1至66-3)接收具有全向辐射图案的信号的信号分量或接收针对选定数量的所发送的编码波束测量的至少一个传播参数；并且
基于所接收的具有全向辐射图案的所述信号的信号分量的多点定位或基于针对选定的编码波束的接收传播参数和所识别的反射器的已知位置或其组合来确定所述接收器(20)的所述位置。
15.一种使用无线网络来映射待定位的接收器(20)的本地环境的方法，其中，所述方法包括：
接收关于自然反射器的材料或反射性质的信息和/或从被用于定位所述接收器(20)的发射器(30)接收多个编码波束，其中，所述编码波束的代码与相应波束形成方向相关联；
将所识别的反射器与在所识别的反射器处反射的相应编码波束的所述代码相关联；并且
将所识别的反射器、所述自然反射器的位置和/或相关联的代码和波束形成方向存储在映射数据库(16)中。
16.一种包括代码单元的计算机程序产品，所述代码单元用于当在计算机设备上运行时产生权利要求13、14或15的步骤。
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