TW202145814A - 定位方法、裝置及電腦存儲介質 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了定位方法、裝置及電腦存儲介質，用以提高定位精度。本發明提供的定位方法，包括：通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度；其中，該定位測量值中包括接收端利用載波相位測量值所構造得到的虛擬相位測量值，載波相位測量值是接收端對C-PRS進行測量得到的，定位參考信號中包括定位參考信號的發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS；通過該整周模糊度確定終端位置。

Description

定位方法、裝置及電腦存儲介質
本發明屬於通信技術領域，尤其關於定位方法、裝置及電腦存儲介質。
第三代合作夥伴計畫（3rd Generation Partnership Project，3GPP）定義了多種通過測量3GPP無線通訊系統的自身定位參考信號的終端（User Equipment，UE）定位方法，例如觀察到達時間差（Observed Time Difference Of Arrival，OTDOA），上行鏈路觀察到達時間差（Uplink observed Time Difference Of Arrival，UTDOA）等等。這些方法的特點是基於無線通訊系統自身的定位參考信號（Positioning Reference Signal，PRS）定位，可在接收不到網路外部參考信號的環境裡工作。但這些定位方法的共同問題是定位精度較低。
本發明實施例提供了定位方法、裝置及電腦存儲介質，用以提高定位精度。
在定位伺服器側，本發明實施例提供的一種定位方法，包括： 通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度；其中，該定位測量值中包括該接收端利用載波相位測量值所構造得到的虛擬相位測量值，該載波相位測量值是該接收端對載波定位參考信號C-PRS進行測量得到的，該定位參考信號中包括該定位參考信號的發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 通過該整周模糊度確定終端位置。
通過所述方法，通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度；其中，該定位測量值中包括該接收端利用載波相位測量值所構造得到的虛擬相位測量值，該載波相位測量值是該接收端對載波定位參考信號C-PRS進行測量得到的，該定位參考信號中包括該定位參考信號的發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS；通過該整周模糊度確定終端位置，從而可以提高定位精度，避免了較小波長造成EKF無法收斂的問題。
可選地，通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度，具體包括：通過該構造得到的虛擬相位測量值，以及TOA測量值，確定第一整周模糊度；利用EKF對該第一整周模糊度進行計算，確定第二整周模糊度；利用該第二整周模糊度，確定第三整周模糊度；
通過該第三整周模糊度確定終端位置。
可選地，對於第m個基地台，目標終端i和參考終端j，當該發送端通過第一載波頻率和第二載波頻率分別發送第一C-PRS和第二C-PRS時，通過如下公式確定該第一整周模糊度
Figure 02_image001
：
Figure 02_image003
其中，
Figure 02_image005
，
Figure 02_image007
是第一C-PRS的載波波長，
Figure 02_image009
是第二C-PRS的載波波長，
Figure 02_image011
，
Figure 02_image013
是以第一載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image015
是以第二載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image017
表示以公尺為單位的單差分TOA測量值，
Figure 02_image019
是單差分TOA測量誤差，
Figure 02_image021
與
Figure 02_image023
分別是第一載波和第二載波的單差分相位測量誤差。
可選地，該利用EKF對該第一整周模糊度進行計算，確定第二整周模糊度，具體包括： 將參數
Figure 02_image025
、
Figure 02_image027
、
Figure 02_image029
、
Figure 02_image031
輸入EKF，確定第二整周模糊度
Figure 02_image033
，其中，
Figure 02_image035
是第
Figure 02_image037
個基地台的載波的第二整周模糊度。
可選地，通過如下公式確定第
Figure 02_image037
個基地台的第一載波的第三整周模糊度
Figure 02_image039
和第二載波的第三整周模糊度
Figure 02_image041
：
Figure 02_image043
Figure 02_image045
。
在接收端側，本發明實施例提供的一種定位方法，包括： 接收定位參考信號的發送端發送的定位參考信號，該定位參考信號中包括該發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 對該定位參考信號進行測量，得到定位測量值，該定位測量值中包括通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值； 將該定位測量值發送給定位伺服器，以使該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位。
在發送端側，本發明實施例提供的一種定位方法，包括： 發送定位參考信號的配置資訊，該定位參考信號中包括通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 發送該定位參考信號，以使該定位參考信號的接收端根據該配置資訊對該定位參考信號進行測量得到定位測量值，並將該定位測量值發送給定位伺服器，由該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位；其中，該定位測量值中包括該接收端通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值。
在定位伺服器側，本發明實施例提供的一種定位裝置，包括： 記憶體，用於存儲程式指令； 處理器，用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行： 通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度；其中，該定位測量值中包括該接收端利用載波相位測量值所構造得到的虛擬相位測量值，該載波相位測量值是該接收端對載波定位參考信號C-PRS進行測量得到的，該定位參考信號中包括該定位參考信號的發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 通過該整周模糊度確定終端位置。
可選地，該處理器具體用於： 通過該構造得到的虛擬相位測量值，以及TOA測量值，確定第一整周模糊度；利用EKF對該第一整周模糊度進行計算，確定第二整周模糊度；利用該第二整周模糊度，確定第三整周模糊度； 通過該第三整周模糊度確定終端位置。
可選地，對於第m個基地台，目標終端i和參考終端j，當該發送端通過第一載波頻率和第二載波頻率分別發送第一C-PRS和第二C-PRS時，該處理器具體用於通過如下公式確定該第一整周模糊度
Figure 02_image001
：
Figure 02_image003
其中，
Figure 02_image005
，
Figure 02_image007
是第一C-PRS的載波波長，
Figure 02_image009
是第二C-PRS的載波波長，
Figure 02_image011
，
Figure 02_image013
是以第一載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image015
是以第二載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image017
表示以公尺為單位的單差分到達時間TOA測量值，
Figure 02_image019
是單差分TOA測量誤差，
Figure 02_image021
與
Figure 02_image023
分別是第一載波和第二載波的單差分相位測量誤差。
可選地，該處理器具體用於： 將參數
Figure 02_image025
、
Figure 02_image027
、
Figure 02_image029
、
Figure 02_image031
輸入EKF，確定第二整周模糊度
Figure 02_image033
，其中，
Figure 02_image035
是第
Figure 02_image037
個基地台的載波的第二整周模糊度。
可選地，該處理器具體用於通過如下公式確定第
Figure 02_image037
個基地台的第一載波的第三整周模糊度
Figure 02_image039
和第二載波的第三整周模糊度
Figure 02_image041
：
Figure 02_image043
Figure 02_image045
。
在接收端側，本發明實施例提供的一種定位裝置，包括： 記憶體，用於存儲程式指令； 處理器，用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行： 接收定位參考信號的發送端發送的定位參考信號，該定位參考信號中包括該發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 對該定位參考信號進行測量，得到定位測量值，該定位測量值中包括通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值； 將該定位測量值發送給定位伺服器，以使該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位。
在發送端側，本發明實施例提供的一種定位裝置，包括： 記憶體，用於存儲程式指令； 處理器，用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行： 發送定位參考信號的配置資訊，該定位參考信號中包括至少通過兩個載波頻率發送的C-PRS； 發送該定位參考信號，以使該定位參考信號的接收端根據該配置資訊對該定位參考信號進行測量得到定位測量值，並將該定位測量值發送給定位伺服器，由該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位；其中，該定位測量值中包括該接收端通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值。
在定位伺服器側，本發明實施例提供的另一種定位裝置，包括： 整周模糊度確定單元，用於通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度；其中，該定位測量值中包括該接收端利用載波相位測量值所構造得到的虛擬相位測量值，該載波相位測量值是該接收端對載波定位參考信號C-PRS進行測量得到的，該定位參考信號中包括該定位參考信號的發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 位置確定單元，用於通過該整周模糊度確定終端位置。
在接收端側，本發明實施例提供的另一種定位裝置，包括： 接收單元，用於接收定位參考信號的發送端發送的定位參考信號，該定位參考信號中包括該發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 定位測量單元，用於對該定位參考信號進行測量，得到定位測量值，該定位測量值中包括通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值； 發送單元，用於將該定位測量值發送給定位伺服器，用於對終端進行定位。
在發送端側，本發明實施例提供的另一種定位裝置，包括： 第一發送單元，用於發送定位參考信號的配置資訊，該定位參考信號中包括通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 第二發送單元，用於發送該定位參考信號，以使該定位參考信號的接收端根據該配置資訊對該定位參考信號進行測量得到定位測量值，並將該定位測量值發送給定位伺服器，由該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位；其中，該定位測量值中包括該接收端通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值。
本發明另一實施例提供了一種計算設備，其包括記憶體和處理器，其中，該記憶體用於存儲程式指令，該處理器用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行上述任一種方法。
本發明另一實施例提供了一種電腦存儲介質，該電腦存儲介質存儲有電腦可執行指令，該電腦可執行指令用於使該電腦執行上述任一種方法。
為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖及附件，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的申請範圍，合先敘明。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「橫向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
針對目前3GPP定義的、通過測量無線通訊系統本身參考信號來確定UE位置方法的定位精確度較低的問題，本發明實施例提出基於3GPP無線電通訊系統自身的載波信號相位測量值的UE定位方法。在這種方法裡，3GPP無線通訊系統中信號的發送端（例如基地台（BS）或UE或車輛）不僅發送PRS，而且還發送用於載波相位定位的載波定位參考信號(Carrier phase Positioning Reference Signal，C-PRS)。接收端通過接收PRS和C-PRS，獲得定位測量值，包括到達時間（Time of Arrival，TOA）/到達時間差（Time Difference of Arrival，TDOA）和載波相位測量值。這種方法利用3GPP無線通訊系統自身發送定位參考信號和載波參考信號定位，可在全球導航衛星系統（Global Navigation Satellite System，GNSS）衛星信號弱或接收不到時工作，高精度地確定UE的位置。
為了便於描述，本發明實施例中所述的定位參考信號PRS代表所有可用於測量TOA的參考信號，例如它包括可用於傳統OTDOA/UTDOA定位的PRS、CSI-RS、通道探測參考信號（Sounding Reference Signal，SRS）等。
擴展卡爾曼濾波器（Extended Kalman Filter，EKF）是一種高效的遞推濾波器，可以在非線性模型條件下對目標狀態進行最優估計。EKF演算法通常應用於定位領域。在全球導航衛星系統定位中，它被廣泛用於估計整周模糊度及其方差。基於EKF的整周模糊度估計普遍用於衛星定位領域。但是現有EKF方案只使用單頻點載波相位測量值，EKF演算法在使用者移動速度較大，以及測量雜訊較大的場景中會出現無法正確估計整周模糊度的情況。基於此情況，本發明實施例提出了將多載頻（子載頻）組合為虛擬載波的方法應用於EKF演算法中，進一步提高EKF演算法的穩定性和精度。
其中，該整周模糊度是利用載波相位技術定位時的一個重要的未知參數，本發明實施例可以快速準確的求解這個參數，繼而進行使用者位置確定。例如：
Figure 02_image047
其中，
Figure 02_image049
是發射端和接收端之間的幾何距離，c是光速，
Figure 02_image051
和
Figure 02_image053
分別是接收機和發射機的時鐘偏移，
Figure 02_image055
是以載波週期為單位的相位測量值，
Figure 02_image057
是C-PRS的載波波長，
Figure 02_image059
是未知的整周模糊度，
Figure 02_image061
是相位測量誤差。
基於無線通訊載波相位測量的UE定位基本方法包括： 發送端（BS或UE）在預配置或預定義載波頻率發送PRS和C-PRS。C-PRS通常可以是正弦載波信號也可以是一個載波的不同子載波。
對於下行定位方法，例如OTDOA，BS為發送端。各BS在預配置或預定義載波頻率發送PRS和C-PRS。相鄰不同小區將在不同的子載波中發送C-PRS； 對於上行定位方法，例如UTDOA，UE為發送端。UE還在預配置或預定義載波頻率發送PRS和C-PRS。不同UE將在不同的子載波中發送C-PRS； 接收端（BS或UE）根據PRS和C-PRS配置資訊測量PRS和C-PRS；PRS測量的定位測量值可包括TOA/TDOA（其中，TDOA又稱為參考信號時間差（Reference Signal Time Difference，RSTD））等；以及由C-PRS測量到的載波相位測量值（CP）； 接收端（BS或UE）將定位測量值（TOA/TDOA/CP等)報送到無線通訊系統中的某個定位伺服器。定位伺服器根據PRS和C-PRS配置資訊，如各小區的發送天線的位置，以及接收端提供的定位測量值來高精度地確定UE的位置。
使用TOA和相位測量值進行定位可有以下幾種基本方式： 非差分方式：直接使用TOA和相位測量值計算UE位置而不使用差分技術。
差分方式：首先對TOA和相位測量值進行差分，消除測量值中的一些共同的偏差，然後用於差分後TOA和相位測量值計算UE位置。差分方式又有單差分和雙差分兩種。
單差分方式：選某個發送端（或接收端）作為參考端，然後將由其它發送端（或接收端）相關的測量值與由參考端相關的測量值進行差分。單差分的目的是消除某一端（接收端或發送端）的測量偏差。例如，用於OTDOA定位的RSTD測量值即為UE與各個BS所相關的TOA測量值與該UE與某參考BS所相關的TOA測量值進行差分所獲得的，其差分目的是消除UE時鐘偏移對定位的影響。
雙差分方式：對單差分方式後的測量值再次差分，以同時消除與發送端和接收端有關的測量誤差，例如BS和UE的時鐘偏移。例如，雙差分技術可用於下行定位的場景。這時，有多個發送端（基地台）和兩個接收端，其中一個接收端為位置已知的參考接收端。另一個接收端為位置未知的UE。這時，兩個接收端同時接基地台所發送的定位信號，利用雙差分技術去消除兩個接收端的測量值中與發送機和接收機有關的共同誤差，然後精確地計算出未知位置接收端的位置。
但是，基於載波相位的終端位置解算演算法存在兩個主要缺點： 第一，在於通過線性組合，虛擬載波的測量雜訊較大，若整周模糊度搜索到錯誤整周值，則會對定位造成較大的影響； 第二，使用單頻點進行整周模糊度估計時，由於波長較短，使得整周模糊度在數值上表現很大，從而造成EKF演算法難以收斂到正確的整周模糊度，導致演算法失效。
因此，本發明實施例提供了一種多載頻的擴展卡爾曼濾波器終端位置定位方法、裝置及電腦存儲介質。利用多載頻的組合，構成較大的虛擬波長，並且使用EKF演算法進行整周模糊度估計。在估計完畢後，再換算回真實載波相位的整周模糊度，從而提高定位精度。即避免了較小波長造成EKF無法收斂的問題，也解決了虛擬波長直接估計整周模糊度誤差較大的問題。
其中，方法和裝置是基於同一申請構思的，由於方法和裝置解決問題的原理相似，因此裝置和方法的實施可以相互參見，重複之處不再贅述。
本發明實施例提供的技術方案可以適用於多種系統，尤其是5G系統。例如適用的系統可以是全球行動通訊（global system of mobile communication，GSM）系統、碼分多址（code division multiple access，CDMA）系統、寬頻碼分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）通用分組無線業務（general packet radio service，GPRS）系統、長期演進（long term evolution，LTE）系統、LTE頻分雙工（frequency division duplex，FDD）系統、LTE時分雙工（time division duplex，TDD）、通用行動系統（universal mobile telecommunication system，UMTS）、全球互聯微波接取（worldwide interoperability for microwave access，WiMAX）系統、5G系統以及5G NR系統等。這多種系統中均包括終端設備和網路設備。
本發明實施例涉及的終端設備，可以是指向使用者提供語音和/或資料連通性的設備，具有無線連接功能的掌上型設備、或連接到無線數據機的其他處理設備。在不同的系統中，終端設備的名稱可能也不相同，例如在5G系統中，終端設備可以稱為UE。無線終端設備可以經無線接取網（Radio Access Network，RAN）與一個或多個核心網進行通信，無線終端設備可以是行動終端設備，如行動電話（或稱為“蜂窩”電話）和具有行動終端設備的電腦，例如，可以是可攜式、袖珍式、掌上型、電腦內置的或者車載的行動裝置，它們與無線接取網交換語言和/或資料。例如，個人通信業務（personal communication service，PCS）電話、無繩電話、會話發起協定（session initiated protocol，SIP）話機、無線本地環路（wireless local loop，WLL）站、個人數位助理（personal digital assistant，PDA）等設備。無線終端設備也可以稱為系統、訂戶單元（subscriber unit）、訂戶站（subscriber station），行動站（mobile station）、行動台（mobile）、遠端站（remote station）、接取點（access point）、遠端終端機設備（remote terminal）、接取終端設備（access terminal）、使用者終端設備（user terminal）、使用者代理（user agent）、使用者裝置（user device），本發明實施例中並不限定。
本發明實施例涉及的網路設備，可以是基地台，該基地台可以包括多個小區。根據具體應用場合不同，基地台又可以稱為接取點，或者可以是指接取網中在空中介面上通過一個或多個磁區與無線終端設備通信的設備，或者其它名稱。網路設備可用於將收到的空中訊框與網際協議（internet protocol，IP）分組進行相互轉換，作為無線終端設備與接取網的其餘部分之間的路由器，其中接取網的其餘部分可包括IP通信網路。網路設備還可協調對空中介面的屬性管理。例如，本發明實施例涉及的網路設備可以是全球行動通信系統（global system for mobile communications，GSM）或碼分多址接取（code division multiple access，CDMA）中的網路設備（base transceiver station，BTS），也可以是頻寬碼分多址接取（wide-band code division multiple access，WCDMA）中的網路設備（NodeB），還可以是長期演進（long term evolution，LTE）系統中的演進型網路設備（evolutional node B，eNB或e-NodeB）、5G網路架構（next generation system）中的5G基地台，也可是家庭演進基地台（home evolved node B，HeNB）、中繼節點（relay node）、家庭基地台（femto）、微微基地台（pico）等，本發明實施例中並不限定。
下面結合說明書附圖對本發明各個實施例進行詳細描述。需要說明的是，本發明實施例的展示順序僅代表實施例的先後順序，並不代表實施例所提供的技術方案的優劣。
本發明實施例提供的技術方案中，發送端發送兩個（或多個）不同頻率的C-PRS，接收端基於兩個（或多個）載波相位測量值構造虛擬相位測量值，定位伺服器通過EKF對終端進行多週期的位置跟蹤，從而快速搜索出虛擬相位值的虛擬整周模糊度，並進一步計算出真實整周模糊度和實際的相位測量值，最終計算出UE位置。
其中，不同頻率的C-PRS可以在不同的載波上，也可以是同一個載波的不同子載波。例如：FDD模式下，也可以採用頻寬（Bandwidth，BW）=100MHz載波的第一個和最後一個資源單元（Resource Element，RE）來發送C-PRS，或者是BW=100MHz載波的第一個RE和最後一個RE的PRS作為C-PRS。
如圖1所示，情況1（CASE1）表示了選取同一載波，不同子載波作為C-PRS的情況。情況2（CASE2）表示了選取不同頻率的載波作為C-PRS的情況。
具體方案概述如下： 發送端：利用3GPP無線通訊系統可配置自身發送的載波參考信號（C-PRS）的特點，配置了兩個或多個載波頻率發送C-PRS（或同一個載波的不同子載波作為C-PRS）。
接收端：利用由兩個（或多個）載波頻率發送的C-PRS所測量的載波相位測量值，構造出一個具有很長虛擬波長的虛擬相位測量值；在正交頻分複用技術（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）系統，FDD模式下，選擇2個（或多個）不同位置的子載波進行虛擬波長的構造。
定位伺服器端： 第一，根據接收端上報的虛擬波長和虛擬相位測量值，進行進一步計算。利用虛擬相位測量值的虛擬波長的很長的特點，大大地減少虛擬整周模糊度的搜索空間。通過TOA和虛擬相位測量值，快速搜索虛擬整周模糊度（可以稱為第一整周模糊度）； 第二，將接收端上報的虛擬相位測量值，以及快速搜索到的虛擬整周模糊度，輸入至EKF演算法模組，並最終輸出虛擬整周模糊度（可以稱為第二整周模糊度）； 第三，利用最終輸出的虛擬整周模糊度（即第二整周模糊度），計算出真實整周模糊度（可以稱為第三整周模糊度）；然後，利用真實整周模糊度和實際的相位測量值計算出UE位置。
其中，關於實際的相位測量值，例如：
Figure 02_image047
上式中
Figure 02_image055
即為非差分相位測量值，後續的單差分相位測量值也是根據非差分測量值計算得到的，
Figure 02_image055
是接收端UE側使用鎖相環測量得到的。
本發明實施例提出的快速確定整周模糊度的方法將適用於上述“非差分”，“單差分”和“雙差分”的各種方式。由於EKF演算法使用單差分載波相位測量值進行整週期模糊度計算，因此本發明實施例以單差分為例進行說明。具體地，例如： 假設由兩個載波頻率發送C-PRS，第一載波發送第一C-PRS，第二載波發送第二C-PRS，差分時快速搜索載波相位定位的方法包括： 步驟1：接收端獲取單差分TOA測量值和相位單差分測量值； 以第
Figure 02_image063
基地台為例，目標UE
Figure 02_image065
和參考UE
Figure 02_image067
的測量值的單差分為例，單差分運算後的TOA測量值（又也被稱為TDOA）和相位單差分測量值為：
Figure 02_image069
(1)
Figure 02_image071
(2)
Figure 02_image073
(3) 其中，
Figure 02_image017
表示以公尺為單位的單差分TOA測量值，
Figure 02_image075
是發射端和UE以及參考UE的單差分幾何距離，c是光速，
Figure 02_image077
接收機和發射機的單差分時鐘偏移，
Figure 02_image013
是以第一載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image015
是以第二載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image007
是第一C-PRS的載波波長，
Figure 02_image009
是第二C-PRS的載波波長，
Figure 02_image039
與
Figure 02_image041
分別是第一載波和第二載波的單差分未知整周模糊度，
Figure 02_image019
是單差分TOA測量誤差，
Figure 02_image079
與
Figure 02_image023
分別是第一載波和第二載波的單差分相位測量誤差。
其中，上標“ij”表示單差分運算是相對兩個接收端
Figure 02_image065
和
Figure 02_image067
測量值之間進行的，下標表示第
Figure 02_image081
個發送定位參考信號的基地台，即
Figure 02_image083
(4)
如果假設BS是發射端，UE是接收端，則在單個差分方式中基地台的時鐘偏差被消除。
參考接收機（參考UE）：一個（也可有多個）參考UE接收基地台發送的無線參考信號，以獲取TOA和載波相位參考測量值。參考UE測量得到的TOA和載波相位參考測量值，將與目標UE測量得到的TOA和載波相位測量值一起，構成用於載波相位定位的差分測量值。參考UE的接收天線位置已知。
目標UE接收機（目標UE）：目標UE也接收基地台發送的無線參考信號，獲取TOA和載波相位測量值。目標UE測量得到的TOA和載波相位測量值，將與參考UE測量得到的TOA和載波相位參考測量值一起，構成用於載波相位定位的差分測量值，以確定待求解的目標UE位置。
步驟2：接收端構造具有較長虛擬波長的虛擬單差分相位測量值； 分別用
Figure 02_image085
和
Figure 02_image087
乘以上述等式(2)和(3)的等號兩邊，然後將它們加在一起，同樣可以形成虛擬單差分相位測量值
Figure 02_image089
：
Figure 02_image091
(5) 其中，
Figure 02_image029
,
Figure 02_image093
和
Figure 02_image095
分別是載波虛擬波長、虛擬整周模糊度和虛擬相位測量誤差，且有：
Figure 02_image097
；
Figure 02_image011
；
Figure 02_image099
；
Figure 02_image101
。 步驟3：定位伺服器快速計算虛擬整周模糊度
Figure 02_image103
（即第一次計算的整周模糊度，簡稱第一整周模糊度）； 由上述等式（1）可以得到
Figure 02_image105
，將
Figure 02_image107
帶入上述等式（5），可得以下虛擬整周模糊度
Figure 02_image109
的關係式：
Figure 02_image111
(6)
本發明實施例中，選擇C-PRS傳輸頻率
Figure 02_image113
和
Figure 02_image115
時所需考慮的因素： 選擇C-PRS傳輸頻率
Figure 02_image113
和
Figure 02_image115
時，同樣應同時考慮虛擬波長
Figure 02_image029
和虛擬測量誤差
Figure 02_image117
。應將兩個頻率
Figure 02_image113
和
Figure 02_image115
配置得較相近以產生較長的
Figure 02_image029
。但
Figure 02_image113
和
Figure 02_image115
的配置不能太接近，以避免使虛擬相位測量誤差
Figure 02_image117
過大。假設單差分相位測量誤差
Figure 02_image079
和
Figure 02_image023
是相對獨立的零均值高斯雜訊，協方差為
Figure 02_image119
, 即
Figure 02_image121
, 將得到
Figure 02_image123
。在OFDM系統，FDD模式下，也可以選擇2個不同位置的子載波進行虛擬波長的構造。並且需要考慮的因素與上述相同。
步驟4：定位伺服器使用虛擬和真實相位測量值進行整周模糊度確定，具體包括下面的步驟4a和步驟4b； 步驟4a：定位伺服器使用虛擬相位測量值，進行虛擬整周模糊度（即第二次計算的整周模糊度，簡稱第二整周模糊度）確定； 在獲得
Figure 02_image125
之後，將虛擬單差分測量值
Figure 02_image127
、虛擬波長
Figure 02_image029
、TOA測量值
Figure 02_image017
等參數聯合起來，進行整周模糊度確定。具體使用EKF進行整周模糊度的確定，將基於EKF進行整周模糊度確定的輸入值設為虛擬載波相位測量值，以及虛擬整周模糊度後，與現有技術的差異之處在於： 1、初始狀態向量的改變： 現有的EKF狀態向量是：
 
Figure 02_image129
  
其中：
Figure 02_image131
為3D UE位置誤差；
Figure 02_image133
為3D UE速度誤差；
Figure 02_image135
為單差分整數模糊度，表示定位UE
Figure 02_image137
, 參考UE
Figure 02_image067
相對於基地台
Figure 02_image037
的模糊度單差分形式。
如果僅考慮2D定位，EKF狀態向量
Figure 02_image139
將不包括
Figure 02_image141
和
Figure 02_image143
。
UE位置誤差
Figure 02_image145
定義為:
 
Figure 02_image147
  
其中
Figure 02_image149
和
Figure 02_image151
分別表示真實的目標UE位置和估計的目標UE位置。UE速度誤差
Figure 02_image153
定義為:
 
Figure 02_image155
  
其中
Figure 02_image157
和
Figure 02_image159
分別表示真實的目標UE速度和估計的目標UE速度。
本發明實施例中的EKF狀態向量為：
Figure 02_image161
Figure 02_image163
為虛擬單差分整數模糊度，表示定位UE
Figure 02_image137
，參考UE
Figure 02_image067
相對於基地台
Figure 02_image037
的模糊度單差分形式。
2、將EKF演算法中的波長
Figure 02_image057
替換為虛擬波長
Figure 02_image029
。
3、修改初始化協方差矩陣； 現有的協方差矩陣為：
Figure 02_image165
其中，
Figure 02_image167
分別為x軸TOA最大定位誤差，和y軸TOA最大定位誤差。
Figure 02_image169
分別為x軸最大速度估計誤差，和y軸最大速度估計誤差。
Figure 02_image171
，
Figure 02_image173
為單載波時的相位測量雜訊的標準差。
本發明實施例中更新後的協方差矩陣為：
Figure 02_image175
Figure 02_image177
,
Figure 02_image179
為虛擬載波的標準差。
Figure 02_image029
為載波的虛擬波長。
4、測量雜訊矩陣
Figure 02_image181
； 現有的測量雜訊矩陣為：
Figure 02_image183
Figure 02_image185
其中，
Figure 02_image187
Figure 02_image189
和
Figure 02_image191
分別表示測量雜訊
Figure 02_image193
和
Figure 02_image195
的協方差矩陣；
Figure 02_image197
:定位UE
Figure 02_image137
到基地台
Figure 02_image037
的TOA測量雜訊，
Figure 02_image199
（單位：公尺）； 定位UE
Figure 02_image137
到基地台
Figure 02_image037
的相位測量雜訊
Figure 02_image201
:
Figure 02_image203
（單位：公尺）；
Figure 02_image205
:參考UE
Figure 02_image067
到基地台
Figure 02_image037
的TOA測量雜訊，
Figure 02_image207
（單位：公尺）； 參考UE
Figure 02_image067
到基地台
Figure 02_image037
的相位測量雜訊
Figure 02_image209
:
Figure 02_image211
單位：公尺）。
其中，
Figure 02_image213
Figure 02_image215
Figure 02_image217
Figure 02_image219
本發明實施例中的雜訊測量雜訊矩陣為：
Figure 02_image221
Figure 02_image223
其中，
Figure 02_image225
和
Figure 02_image227
分別表示測量雜訊
Figure 02_image193
和
Figure 02_image229
的協方差矩陣。波浪符號～代表將原差分載波測量誤差替換為虛擬載波測量誤差。
Figure 02_image231
Figure 02_image215
Figure 02_image217
Figure 02_image233
其中，
Figure 02_image235
為UE 虛擬載波測量誤差的標準差。其大小為
Figure 02_image237
。
Figure 02_image239
為參考UE虛擬載波測量誤差的標準差。依上式同理可得。
在經過EKF演算法計算後，得到虛擬整周模糊度（即第二整周模糊度）
Figure 02_image241
。
步驟4b：定位伺服器計算真實相位的整周模糊度（即第三次計算的整周模糊度，簡稱第三整周模糊度）； 以到第
Figure 02_image037
個基地台的虛擬載波相位模糊度
Figure 02_image035
為例，在獲得
Figure 02_image035
之後，同樣也可以使用
Figure 02_image035
進一步搜索
Figure 02_image039
或
Figure 02_image041
，然後用
Figure 02_image013
和/或
Figure 02_image015
以進行更精確的定位。
Figure 02_image039
可以通過使用上述方程式（2）和（6）來搜索；而
Figure 02_image041
可以通過使用上述方程式（3）和（6）來搜索。例如，由式（2）和（6）可得：
Figure 02_image243
(7) 式（7）表示在獲得
Figure 02_image039
（即第三整周模糊度）之後，
Figure 02_image039
的搜索空間可以大大減少，並主要取決於
Figure 02_image245
。合理選擇C-PRS傳輸頻率
Figure 02_image113
和
Figure 02_image115
時，可使虛擬測量誤差
Figure 02_image117
的範圍與波長
Figure 02_image007
基本相近。
步驟5：定位伺服器使用真實相位的整周模糊度（即第三整周模糊度）進行定位； 重複上述步驟4，以傳輸頻率
Figure 02_image113
為例，通過步驟4，可以得到一系列真實相位的整周模糊度
Figure 02_image247
，結合相位測量值
Figure 02_image249
，進行最終的終端的位置計算，例如使用最小二乘法或Chan[2]演算法進行位置計算。
例如，圖2示出了本發明實施例提供的應用快速搜索載波相位定位整周模糊度方法的定位流程，具體包括： 步驟1、發送端（BS或UE）除了配置發送傳統的PRS之外，還根據本發明實施例的要求，配置了兩個或多個載波頻率發送載波相位定位的C-PRS；在FDD模式下，也可以採用例如BW=100MHz載波的第一個和最後一個RE來發送C-PRS。發送端（BS或UE）將PRS和C-PRS的配置資訊告訴定位伺服器； 對於基於下行鏈路參考信號的UE定位方法，例如OTDOA，BS為發送端； 對於基於上行鏈路參考信號的UE定位方法，例如UTDOA，UE為發送端； 選擇C-PRS傳輸頻率時應同時考慮虛擬波長和虛擬測量誤差。為了有效地使用虛擬相位測量來搜索虛擬整周模糊度，虛擬測量誤差應比TOA測量誤差小一個數量級。在滿足這種條件下，可儘量增加虛擬波長以減少虛擬整周模糊度的搜索空間； 步驟2、定位伺服器將PRS和C-PRS的配置資訊告訴PRS和C-PRS的接收端（BS或UE）； 步驟3、發送端（BS或UE）按照PRS和C-PRS的配置資訊，發送PRS和C-PRS，其中C-PRS在兩個或多個載波頻率發送； 步驟4、接收端按照PRS和C-PRS的配置資訊，接收PRS和C-PRS，獲得TOA和載波相位測量值； 步驟5、接收端將測量PRS和C-PRS後所得的定位測量值報告給定位伺服器。若接收端是UE，接收端所報告的定位測量值可以是沒有經過差分的TOA和載波相位測量值，也可以是經過單差分後的TDOA和單差分載波相位測量值； 步驟6和步驟7：首先定位伺服器利用本發明實施例提供的方法，快速搜索整周模糊度，然後進行UE定位。
若用單差分方式定位，利用上述快速搜索單差分方式確定整周模糊度。其具體步驟包括： 用由兩個或多個載波（或多個子載波）頻率發送的C-PRS所測量的單差分後的相位測量值，構造虛擬單差分相位測量值（如式（5））： 用TDOA測量值和虛擬單差分相位測量值，確定虛擬整周模糊度搜索空間，搜索虛擬整周模糊度（式（6））； 使用EKF演算法對虛擬整周模糊度進行跟蹤，最終輸出虛擬整周模糊度。利用虛擬整周模糊度，繼續搜索真實整周模糊度（式（7））。然後，利用真實整周模糊度和實際的相位測量值計算UE位置。
上述實施例僅描述了一個定位週期使用者進行定位的過程，同理，實際上可以適用於多個定位週期，進行使用者的運動軌跡跟蹤。並且由於EKF演算法的特性，進行多週期的使用者軌跡跟蹤，更有助於精確的確定整模糊度，從而進一步提高定位精度。
綜上所述，本發明實施例提供的技術方案中，EKF利用虛擬相位測量值的虛擬波長很長的特點，通過TOA和虛擬相位測量值，對虛擬整周模糊度進行多個測量週期的跟蹤，從而快速準確的確定虛擬整周模糊度。利用虛擬整周模糊度，快速搜索真實整周模糊度。然後，利用真實整周模糊度和實際的相位測量值計算UE位置。
由於本發明實施例“構造”的虛擬相位測量值的虛擬波長比實際波長可大一個數量極，因此提高了使用EKF演算法進行整周模糊度估計時的穩定性，避免了由於波長較短，EKF無法正確搜索整周模糊度的問題。
在EKF進行整周模糊度估計後，本發明實施例將虛擬載波的整週期模糊度反算回單載波的形式進行定位，從而大大減少了定位誤差，避免了構成虛擬載波時增大測量誤差的問題。
參見圖3，本發明實施例提供的定位伺服器側的定位方法包括： S301、通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度；其中，該定位測量值中包括該接收端利用載波相位測量值所構造得到的虛擬相位測量值，該載波相位測量值是該接收端對載波定位參考信號C-PRS進行測量得到的，該定位參考信號中包括該定位參考信號的發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； S302、通過該整周模糊度確定終端位置。
可選地，通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度，具體包括：通過該構造得到的虛擬相位測量值，以及TOA測量值，確定第一整周模糊度（即快速搜索到的虛擬相位測量值）；利用EKF對該第一整周模糊度進行計算，確定第二整周模糊度（即EKF輸出的虛擬相位測量值）；利用該第二整周模糊度，確定第三整周模糊度（即真實的相位測量值）；
通過該第三整周模糊度確定終端位置。
可選地，對於第m個基地台，目標終端i和參考終端j，當該發送端通過第一載波頻率和第二載波頻率分別發送第一C-PRS和第二C-PRS時，通過如下公式確定該第一整周模糊度
Figure 02_image251
：
Figure 02_image003
其中，
Figure 02_image253
，
Figure 02_image007
是第一C-PRS的載波波長，
Figure 02_image009
是第二C-PRS的載波波長，
Figure 02_image011
，
Figure 02_image013
是以第一載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image015
是以第二載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image017
表示以公尺為單位的單差分TOA測量值，
Figure 02_image019
是單差分TOA測量誤差，
Figure 02_image255
與
Figure 02_image023
分別是第一載波和第二載波的單差分相位測量誤差。
其中，該第一載波，即發送第一C-PRS的載波；該第二載波，即發送第二C-PRS的載波，這兩個載波的頻率不同。
可選地，將參數
Figure 02_image025
、
Figure 02_image027
、
Figure 02_image029
、
Figure 02_image031
輸入EKF，確定第二整周模糊度
Figure 02_image257
，其中，
Figure 02_image035
是第
Figure 02_image037
個基地台的載波的第二整周模糊度。
可選地，通過如下公式確定第
Figure 02_image037
個基地台的第一載波的第三整周模糊度
Figure 02_image039
和第二載波的第三整周模糊度
Figure 02_image041
：
Figure 02_image043
Figure 02_image045
。
參見圖4，本發明實施例提供的接收端側的定位方法包括： S401、接收定位參考信號的發送端發送的定位參考信號，該定位參考信號中包括該發送端通過至少兩個載波頻率發送的載波定位參考信號C-PRS； S402、對該定位參考信號進行測量，得到定位測量值，該定位測量值中包括通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值； S403、將該定位測量值發送給定位伺服器，以使該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位。
參見圖5，本發明實施例提供的發送端側的定位方法包括： S501、發送定位參考信號的配置資訊，該定位參考信號中包括通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； S502、發送該定位參考信號，以使該定位參考信號的接收端根據該配置資訊對該定位參考信號進行測量得到定位測量值，並將該定位測量值發送給定位伺服器，由該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位；其中，該定位測量值中包括該接收端通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值。
參見圖6，本發明實施例提供的定位裝置包括：記憶體620和處理器600，其中，該記憶體620用於存儲程式指令，收發機610，用於在處理器600的控制下接收和發送資料，該處理器600用於調用該記憶體620中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行上述任一種定位方法。
收發機610，用於在處理器600的控制下接收和發送資料。
其中，在圖6中，匯流排架構可以包括任意數量的互聯的匯流排和橋，具體由處理器600代表的一個或多個處理器和記憶體620代表的記憶體的各種電路連結在一起。匯流排架構還可以將諸如週邊設備、穩壓器和功率管理電路等之類的各種其他電路連結在一起，這些都是本領域所公知的，因此，本發明不再對其進行進一步描述。匯流排介面提供介面。收發機610可以是多個元件，即包括發送機和接收機，提供用於在傳輸介質上與各種其他裝置通信的單元。處理器600負責管理匯流排架構和通常的處理，記憶體620可以存儲處理器600在執行操作時所使用的資料。
處理器600可以是中央處理器（CPU）、專用積體電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、現場可程式設計閘陣列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）或複雜可程式設計邏輯器件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）。
若該定位裝置是使用者設備，則還可以包括與匯流排架構相連的使用者介面，針對不同的使用者設備，使用者介面還可以是能夠外接內接需要設備的介面，連接的設備包括但不限於小鍵盤、顯示器、揚聲器、麥克風、操縱桿等。
具體地，若該定位裝置作為定位伺服器側的裝置（也可以是定位伺服器本身），則處理器600，用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行： 通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度；其中，該定位測量值中包括該接收端利用載波相位測量值所構造得到的虛擬相位測量值，該載波相位測量值是該接收端對載波定位參考信號C-PRS進行測量得到的，該定位參考信號中包括該定位參考信號的發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 通過該整周模糊度確定終端位置。
可選地，該處理器600具體用於：通過該構造得到的虛擬相位測量值，以及TOA測量值，確定第一整周模糊度；利用EKF對該第一整周模糊度進行計算，確定第二整周模糊度；利用該第二整周模糊度，確定第三整周模糊度； 通過該第三整周模糊度確定終端位置。
可選地，對於第m個基地台，目標終端i和參考終端j，當該發送端通過第一載波頻率和第二載波頻率分別發送第一C-PRS和第二C-PRS時，該處理器600具體用於通過如下公式確定該第一整周模糊度
Figure 02_image251
：
Figure 02_image003
其中，
Figure 02_image253
，
Figure 02_image007
是第一C-PRS的載波波長，
Figure 02_image009
是第二C-PRS的載波波長，
Figure 02_image011
，
Figure 02_image013
是以第一載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image015
是以第二載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image017
表示以公尺為單位的單差分TOA測量值，
Figure 02_image019
是單差分TOA測量誤差，
Figure 02_image255
與
Figure 02_image023
分別是第一載波和第二載波的單差分相位測量誤差。
可選地，該處理器600具體用於： 將參數
Figure 02_image025
、
Figure 02_image027
、
Figure 02_image029
、
Figure 02_image031
輸入EKF，確定第二整周模糊度
Figure 02_image033
，其中，
Figure 02_image035
是第
Figure 02_image037
個基地台的載波的第二整周模糊度。
可選地，該處理器600具體用於通過如下公式確定第
Figure 02_image037
個基地台的第一載波的第三整周模糊度
Figure 02_image039
和第二載波的第三整周模糊度
Figure 02_image041
：
Figure 02_image259
Figure 02_image261
。
若該定位裝置作為接收端側的裝置（也可以是接收端本身，接收端可以是基地台也可以是終端），則處理器600，用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行： 接收定位參考信號的發送端發送的定位參考信號，該定位參考信號中包括該發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 對該定位參考信號進行測量，得到定位測量值，該定位測量值中包括通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值； 將該定位測量值發送給定位伺服器，以使該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位。
若該定位裝置作為發送端側的裝置（也可以是發送端本身，發送端可以是基地台也可以是終端），則處理器600，用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行： 發送定位參考信號的配置資訊，該定位參考信號中包括通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 發送該定位參考信號，以使該定位參考信號的接收端根據該配置資訊對該定位參考信號進行測量得到定位測量值，並將該定位測量值發送給定位伺服器，由該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位；其中，該定位測量值中包括該接收端通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值。
參見圖7，本發明實施例提供的定位伺服器側的另一定位裝置包括： 整周模糊度確定單元71，用於通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度；其中，該定位測量值中包括該接收端利用載波相位測量值所構造得到的虛擬相位測量值，該載波相位測量值是該接收端對載波定位參考信號C-PRS進行測量得到的，該定位參考信號中包括該定位參考信號的發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 位置確定單元72，用於通過該整周模糊度確定終端位置。
可選地，該整周模糊度確定單元71具體用於： 通過該構造得到的虛擬相位測量值，以及TOA測量值，確定第一整周模糊度；利用EKF對該第一整周模糊度進行計算，確定第二整周模糊度；利用該第二整周模糊度，確定第三整周模糊度； 通過該第三整周模糊度確定終端位置。
可選地，對於第m個基地台，目標終端i和參考終端j，當該發送端通過第一載波頻率和第二載波頻率分別發送第一C-PRS和第二C-PRS時，該整周模糊度確定單元71具體用於：
Figure 02_image003
其中，
Figure 02_image097
，
Figure 02_image007
是第一C-PRS的載波波長，
Figure 02_image009
是第二C-PRS的載波波長，
Figure 02_image011
，
Figure 02_image013
是以第一載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image015
是以第二載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
Figure 02_image017
表示以公尺為單位的單差分TOA測量值，
Figure 02_image019
是單差分TOA測量誤差，
Figure 02_image255
與
Figure 02_image023
分別是第一載波和第二載波的單差分相位測量誤差。
可選地，該整周模糊度確定單元71具體用於： 將參數
Figure 02_image025
、
Figure 02_image027
、
Figure 02_image029
、
Figure 02_image031
輸入EKF，確定第二整周模糊度
Figure 02_image033
，其中，
Figure 02_image263
是第
Figure 02_image037
個基地台的載波的第二整周模糊度。
可選地，該整周模糊度確定單元71具體用於通過如下公式確定第
Figure 02_image037
個基地台的第一載波的第三整周模糊度
Figure 02_image039
和第二載波的第三整周模糊度
Figure 02_image041
：
Figure 02_image043
Figure 02_image045
。
參見圖8，本發明實施例提供的接收端側的另一定位裝置包括： 接收單元81，用於接收定位參考信號的發送端發送的定位參考信號，該定位參考信號中包括該發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 定位測量單元82，用於對該定位參考信號進行測量，得到定位測量值，該定位測量值中包括通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值； 發送單元83，用於將該定位測量值發送給定位伺服器，以使該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位。
參見圖9，本發明實施例提供的接收端側的另一定位裝置包括： 第一發送單元91，用於發送定位參考信號的配置資訊，該定位參考信號中包括通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 第二發送單元92，用於發送該定位參考信號，以使該定位參考信號的接收端根據該配置資訊對該定位參考信號進行測量得到定位測量值，並將該定位測量值發送給定位伺服器，由該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位；其中，該定位測量值中包括該接收端通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值。
需要說明的是，本發明實施例中對單元的劃分是示意性的，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式。另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨實體存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
該集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個電腦可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該電腦軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一台電腦設備（可以是個人電腦，伺服器，或者網路設備等）或處理器（processor）執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：USB碟、行動硬碟、唯讀記憶體（Read-Only Memory，ROM）、隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光碟等各種可以存儲程式碼的介質。
本發明實施例提供了一種計算設備，該計算設備具體可以為桌上型電腦、可攜式電腦、智慧手機、平板電腦、個人數位助理（Personal Digital Assistant，PDA）等。該計算設備可以包括中央處理器（Center Processing Unit，CPU）、記憶體、輸入/輸出設備等，輸入裝置可以包括鍵盤、滑鼠、觸控式螢幕等，輸出設備可以包括顯示裝置，如液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）、陰極射線管（Cathode Ray Tube，CRT）等。
記憶體可以包括ROM和RAM，並向處理器提供記憶體中存儲的程式指令和資料。在本發明實施例中，記憶體可以用於存儲本發明實施例提供的任一所述方法的程式。
處理器通過調用記憶體存儲的程式指令，處理器用於按照獲得的程式指令執行本發明實施例提供的任一所述方法。
本發明實施例提供了一種電腦存儲介質，用於儲存為上述本發明實施例提供的裝置所用的電腦程式指令，其包含用於執行上述本發明實施例提供的任一方法的程式。
所述電腦存儲介質可以是電腦能夠存取的任何可用介質或資料存放裝置，包括但不限於磁性記憶體（例如軟碟、硬碟、磁帶、磁光碟（MO）等）、光學記憶體（例如CD、DVD、BD、HVD等）、以及半導體記憶體（例如ROM、EPROM、EEPROM、快閃記憶體（NAND FLASH）、固態硬碟（Solid State Disk，SSD））等。
本發明實施例提供的方法可以應用於終端設備，也可以應用於網路設備。
其中，終端設備也可稱之為“UE”、行動台（Mobile Station，簡稱為“MS”）、行動終端（Mobile Terminal）等，可選的，該終端可以具備經RAN與一個或多個核心網進行通信的能力，例如，終端可以是行動電話（或稱為“蜂窩”電話）、或具有行動性質的電腦等，例如，終端還可以是可攜式、袖珍式、掌上型、電腦內置的或者車載的行動裝置。
網路設備可以為基地台（例如，接取點），指接取網中在空中介面上通過一個或多個磁區與無線終端通信的設備。基地台可用於將收到的空中訊框與IP分組進行相互轉換，作為無線終端與接取網的其餘部分之間的路由器，其中接取網的其餘部分可包括網際協定（IP）網路。基地台還可協調對空中介面的屬性管理。例如，基地台可以是GSM或CDMA中的基地台（BTS，Base Transceiver Station），也可以是WCDMA中的基地台（NodeB），還可以是LTE中的演進型基地台（NodeB或eNB或e-NodeB，evolutional Node B），或者也可以是5G系統中的gNB等。本發明實施例中不做限定。
上述方法處理流程可以用軟體程式實現，所述軟體程式可以存儲在存儲介質中，當存儲的軟體程式被調用時，執行上述方法步驟。
本領域內的具通常知識者應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本發明可採用在一個或多個其中包含有電腦可用程式碼的電腦可用存儲介質（包括但不限於磁碟記憶體和光學記憶體等）上實施的電腦程式產品的形式。
本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備（系統）、和電腦程式產品的流程圖和／或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和／或方框圖中的每一流程和／或方框、以及流程圖和／或方框圖中的流程和／或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用電腦、專用電腦、嵌入式處理機或其他可程式設計資料處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過電腦或其他可程式設計資料處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和／或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導電腦或其他可程式設計資料處理設備以特定方式工作的電腦可讀記憶體中，使得存儲在該電腦可讀記憶體中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和／或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到電腦或其他可程式設計資料處理設備上，使得在電腦或其他可程式設計設備上執行一系列操作步驟以產生電腦實現的處理，從而在電腦或其他可程式設計設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和／或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
以上僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍，如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。
S301-S302:步驟 S401-S403:步驟 S501-S502:步驟 600:處理器 610:收發機 620:記憶體 71:整周模糊度確定單元 72:位置確定單元 81:接收單元 82:定位測量單元 83:發送單元 91:第一發送單元 92:第二發送單元
圖1為本發明實施例提供的兩種情況下的C-PRS示意圖； 圖2為本發明實施例提供的應用快速搜索載波相位定位整周模糊度方法的定位流程示意圖； 圖3為本發明實施例提供的定位伺服器側的定位方法的流程示意圖； 圖4為本發明實施例提供的接收端側的定位方法的流程示意圖； 圖5為本發明實施例提供的發送端側的定位方法的流程示意圖； 圖6為本發明實施例提供的定位裝置的結構示意圖； 圖7為本發明實施例提供的定位伺服器側的定位裝置的結構示意圖； 圖8為本發明實施例提供的接收端側的定位裝置的結構示意圖； 圖9為本發明實施例提供的接收端側的定位裝置的結構示意圖。
S301-S302:步驟

Claims (11)

  1. 一種定位方法，其特徵在於，該方法包括： 通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度；其中，該定位測量值中包括該接收端利用載波相位測量值所構造得到的虛擬相位測量值，該載波相位測量值是該接收端對載波定位參考信號C-PRS進行測量得到的，該定位參考信號中包括該定位參考信號的發送端通過至少兩個載波頻率發送的C-PRS； 通過該整周模糊度確定終端位置。
  2. 如請求項1所述之定位方法，其特徵在於，該通過定位參考信號的接收端提供的定位測量值，確定整周模糊度，具體包括： 通過該構造得到的虛擬相位測量值，以及到達時間TOA測量值，確定第一整周模糊度；利用擴展卡爾曼濾波器EKF對該第一整周模糊度進行計算，確定第二整周模糊度；利用該第二整周模糊度，確定第三整周模糊度； 通過該第三整周模糊度確定終端位置。
  3. 如請求項2所述之定位方法，其特徵在於，對於第m個基地台，目標終端i和參考終端j，當該發送端通過第一載波頻率和第二載波頻率分別發送第一C-PRS和第二C-PRS時，通過如下公式確定該第一整周模糊度
    Figure 03_image001
    ：
    Figure 03_image003
    其中，
    Figure 03_image097
    ，
    Figure 03_image007
    是第一C-PRS的載波波長，
    Figure 03_image009
    是第二C-PRS的載波波長，
    Figure 03_image011
    ，
    Figure 03_image013
    是以第一載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
    Figure 03_image015
    是以第二載波頻率週期為單位的相位單差分測量值，
    Figure 03_image017
    表示以公尺為單位的單差分TOA測量值，
    Figure 03_image019
    是單差分TOA測量誤差，
    Figure 03_image255
    與
    Figure 03_image023
    分別是第一載波和第二載波的單差分相位測量誤差。
  4. 如請求項3所述之定位方法，其特徵在於，該利用擴展卡爾曼濾波器EKF對該第一整周模糊度進行計算，確定第二整周模糊度，具體包括： 將參數
    Figure 03_image025
    、
    Figure 03_image027
    、
    Figure 03_image029
    、
    Figure 03_image031
    輸入EKF，確定第二整周模糊度
    Figure 03_image033
    ，其中，
    Figure 03_image263
    是第
    Figure 03_image037
    個基地台的載波的第二整周模糊度。
  5. 如請求項4所述之定位方法，其特徵在於，通過如下公式確定第
    Figure 03_image037
    個基地台的第一載波的第三整周模糊度
    Figure 03_image039
    和第二載波的第三整周模糊度
    Figure 03_image041
    ：
    Figure 03_image043
    Figure 03_image045
    。
  6. 一種定位方法，其特徵在於，該方法包括： 接收定位參考信號的發送端發送的定位參考信號，該定位參考信號中包括該發送端通過至少兩個載波頻率發送的載波定位參考信號C-PRS； 對該定位參考信號進行測量，得到定位測量值，該定位測量值中包括通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值； 將該定位測量值發送給定位伺服器，以使該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位。
  7. 一種定位方法，其特徵在於，該方法包括： 發送定位參考信號的配置資訊，該定位參考信號中包括通過至少兩個載波頻率發送的載波定位參考信號C-PRS； 發送該定位參考信號，以使該定位參考信號的接收端根據該配置資訊對該定位參考信號進行測量得到定位測量值，並將該定位測量值發送給定位伺服器，由該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位；其中，該定位測量值中包括該接收端通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值。
  8. 一種定位裝置，其特徵在於，包括： 記憶體，用於存儲程式指令； 處理器，用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行如請求項1至5中任一項所述之定位方法。
  9. 一種定位裝置，其特徵在於，包括： 記憶體，用於存儲程式指令； 處理器，用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行： 接收定位參考信號的發送端發送的定位參考信號，該定位參考信號中包括該發送端通過至少兩個載波頻率發送的載波定位參考信號C-PRS； 對該定位參考信號進行測量，得到定位測量值，該定位測量值中包括通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值； 將該定位測量值發送給定位伺服器，以使該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位。
  10. 一種定位裝置，其特徵在於，包括： 記憶體，用於存儲程式指令； 處理器，用於調用該記憶體中存儲的程式指令，按照獲得的程式執行： 發送定位參考信號的配置資訊，該定位參考信號中包括至少通過兩個載波頻率發送的載波定位參考信號C-PRS； 發送該定位參考信號，以使該定位參考信號的接收端根據該配置資訊對該定位參考信號進行測量得到定位測量值，並將該定位測量值發送給定位伺服器，由該定位伺服器根據該定位測量值對終端進行定位；其中，該定位測量值中包括該接收端通過對該C-PRS進行測量得到的載波相位測量值進行構造得到的虛擬相位測量值。
  11. 一種電腦存儲介質，其特徵在於，該電腦存儲介質存儲有電腦可執行指令，該電腦可執行指令用於使該電腦執行如請求項1至7中任一項所述之定位方法。
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