TW202146937A - Sps欺騙檢測 - Google Patents
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Abstract
一種檢測異常SPS訊號的方法包括通過確定以下各項來確定第一SPS訊號是否為異常:實際SPS訊號測量差異是否與期望測量差異一致;第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望功率;第一SPS訊號是否源自與第一SV位置資訊一致的SV位置;到第一SV的第一偽距是否與期望偽距相差超過第一偽距閾值;基於第一SPS訊號測量的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者;一個或多個基站訊號測量是否與第一SPS訊號測量一致;和/或第一SPS訊號的測得訊號品質是否與期望訊號品質一致。
Description
本發明涉及一種SPS欺騙檢測。
獲取一個或多個行動設備的可靠、準確的位置對於許多應用而言可以是有用的,包括例如緊急呼叫、個人導航、資產跟蹤、定位朋友或家庭成員等。現有的定位方法包括基於測量從各種設備或實體(包括衛星運載器(SV)和無線網路中的地面無線電來源,諸如基站和存取點)傳送的無線電訊號的方法。預計針對5G(第五代)無線網路的標準化將包括對各種定位方法的支持,其可以按與LTE(長期演進)無線網路當前利用定位參考訊號(PRS)和/或因蜂窩小區而異的參考訊號(CRS)類似的方式來利用由基站傳送的參考訊號進行定位確定。
一種示例用戶設備包括:SPS接收機(衛星定位系統接收機),用於接收包括第一SPS訊號的衛星定位系統訊號;記憶體;以及處理器,其通訊地耦合到記憶體和SPS接收機,以從SPS接收機接收SPS訊號,並且被配置成:通過被配置成執行以下至少一項來確定第一SPS訊號是否為異常:(1) 確定第一SPS訊號的第一SPS訊號測量,第一SPS訊號的第一格式對應於第一SV(衛星運載器);確定第二SPS訊號的第二SPS訊號測量,第二SPS訊號是與第一SPS訊號分開的,並且第二SPS訊號的第二格式對應於第二SV;並且確定第一SPS訊號測量與第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與來自第一SV和第二SV的期望SPS訊號之間的期望測量差異一致;或者(2) 確定第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率;或者(3) 確定第一SPS訊號是否源自與第一SV的第一SV位置資訊一致的SV位置,第一SV位置資訊包括第一SV的第一星曆資料、第一SV的第一軌道資訊或其組合;或者(4) 確定基於第一SPS訊號的到第一SV的第一偽距是否與基於由該處理器確定的該用戶設備經時間過濾的位置到第一SV的期望偽距相差超過第一偽距閾值;或者(5) 確定基於第一SPS訊號測量的該用戶設備的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者;或者(6) 確定一個或多個基站訊號測量是否與第一SPS訊號測量一致;或者(7) 第一SPS訊號的測得訊號品質與期望訊號品質一致。
此類用戶設備的實現可包括以下特徵中的一項或多項。為了確定第一SPS訊號是否為異常,該處理器被配置成確定第一SPS訊號測量的第一功率與第二SPS訊號測量的第二功率之間的實際功率差異是否與期望功率差異相差超過第一功率閾值。該處理器根據(1)來配置並且被配置成選擇第一SPS訊號和第二SPS訊號,以使得:第一SPS訊號具有第一載波頻率,第二SPS訊號具有不同於第一載波頻率的第二載波頻率,且第一SV和第二SV為同一SV;或者第一SV在與第二SV分開的星座中。該處理器根據(1)來配置並且被配置成基於第一SV的第一SV位置資訊且基於第二SV的第二SV位置資訊來確定期望測量差異。為了確定第一SPS訊號是否為異常,該處理器被配置成確定基於第一SPS訊號的第一偽距和基於第二SPS訊號的第二偽距之間的實際偽距差異是否與期望偽距差異相差超過第二偽距閾值。該處理器根據(1)來配置,第一SPS訊號測量為第一時間,並且第二SPS訊號測量為第二時間。該處理器被配置成通過以下操作來響應第一SPS訊號為異常的初始確定:基於與該初始確定所基於的任何SPS訊號不同的第三SPS訊號來確定第一SPS訊號是否為異常。該處理器被配置成選擇第三SPS訊號,以使得第三SPS訊號的第三格式對應於作為排除第一SV的衛星運載器星座的一部分的第三SV。
另外或替代地,此類用戶設備的實現可包括以下特徵中的一項或多項。該處理器被配置成通過以下操作來響應確定第一SPS訊號為異常:基於除SPS技術之外的至少一種技術確定第一SPS訊號是否為異常。該處理器被配置成基於該用戶設備的位置知識的安全級別來確定使用多少其他SV訊號或使用哪些其他技術中的至少一者。
另外或替代地,此類用戶設備的實現可包括以下特徵中的一項或多項。該用戶設備包括通訊地耦合到該處理器的至少一個運動感測器,並且該處理器被配置成基於來自該至少一個運動感測器的至少一個感測器測量來確定該用戶設備的航位推算位置,並且響應於第一SPS訊號測量和第二SPS訊號測量中的至少一者與該用戶設備的航位推算位置不一致,確定第一SPS訊號是否為異常。該處理器被配置成通過以下至少一者來響應確定第一SPS訊號為異常:不考慮第一SPS訊號來確定該用戶設備的位置;或者不考慮基於第一SPS訊號的第一偽距來確定該用戶設備的位置;或者降低第一SPS訊號的權重來確定該用戶設備的位置;或者降低基於第一SPS訊號的第一偽距的權重來確定該用戶設備的位置;或者使用該一個或多個基站訊號測量來確定該用戶設備的位置;或者增加對該一個或多個基站訊號測量的一個或多個加權來確定該用戶設備的位置;或者向第一網路實體發送指示第一SPS訊號異常的異常指示;或者將一組SPS訊號測量發送給第二網路實體。
另一種示例用戶設備包括:訊號接收裝置,用於接收包括第一SPS訊號的SPS訊號;以及用於確定第一SPS訊號是否為異常的異常裝置,該異常裝置包括以下至少一者:用於執行以下操作的測量差異裝置:確定第一SPS訊號的第一SPS訊號測量,第一SPS訊號來自該訊號接收裝置並且具有與第一SV相對應的第一格式;確定第二SPS訊號的第二SPS訊號測量,第二SPS訊號來自該訊號接收裝置並且具有與第二SV相對應的第二格式;並且確定第一SPS訊號測量與第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與來自第一SV和第二SV的期望SPS訊號之間的期望測量差異一致;或者期望裝置,用於確定第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率;或者發源裝置,用於確定第一SPS訊號是否源自與第一SV的第一SV位置資訊一致的SV位置,第一SV位置資訊包括第一SV的第一星曆資料、第一SV的第一軌道資訊或其組合;或者偽距裝置,用於確定基於第一SPS訊號的到第一SV的第一偽距是否與基於該用戶設備經時間過濾的位置到第一SV的期望偽距相差超過第一偽距閾值;或者位置/似然裝置,用於確定基於第一SPS訊號測量的該用戶設備的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者;或者用於確定一個或多個基站訊號測量是否與第一SPS訊號測量一致的裝置;或者用於確定第一SPS訊號的測得訊號品質是否與期望訊號品質一致的裝置。
此類用戶設備的實現可包括以下特徵中的一項或多項。該異常裝置包括測量差異裝置,並且該測量差異裝置用於確定第一SPS訊號測量的第一功率與第二SPS訊號測量的第二功率之間的實際功率差異是否與期望功率差異相差超過第一功率閾值。該用戶設備包括測量差異裝置,並且該測量差異裝置用於選擇第一SPS訊號和第二SPS訊號,以使得:第一SPS訊號具有第一載波頻率,第二SPS訊號具有不同於第一載波頻率的第二載波頻率,且第一SV和第二SV為同一SV;或者第一SV在與第二SV分開的星座中。該用戶設備包括測量差異裝置,並且該測量差異裝置用於基於第一SV的第一SV位置資訊且基於第二SV的第二SV位置資訊來確定期望測量差異。該異常裝置包括測量差異裝置,並且該測量差異裝置用於確定基於第一SPS訊號的第一偽距和基於第二SPS訊號的第二偽距之間的實際偽距差異是否與期望偽距差異相差超過第二偽距閾值。該異常裝置包括測量差異裝置,第一SPS訊號測量為第一時間,並且第二SPS訊號測量為第二時間。該異常裝置用於通過以下操作來響應第一SPS訊號為異常的初始確定:基於與該初始確定所基於的任何SPS訊號不同的第三SPS訊號來確定第一SPS訊號是否為異常。該異常裝置用於選擇第三SPS訊號,以使得第三SPS訊號的第三格式對應於作為排除第一SV的衛星運載器星座的一部分的第三SV。
另外或替代地,此類用戶設備的實現可包括以下特徵中的一項或多項。該異常裝置用於通過以下操作來響應第一SPS訊號為異常的初始確定:基於除SPS技術之外的至少一種技術確定第一SPS訊號是否為異常。該異常裝置用於基於該用戶設備的位置知識的安全級別來確定使用多少其他SV訊號或使用哪些其他技術中的至少一者。
另外或替代地,此類用戶設備的實現可包括以下特徵中的一項或多項。該異常裝置包括測量差異裝置,並且該測量差異裝置用於確定該用戶設備的航位推算位置,並且其中該異常裝置用於響應於第一SPS訊號測量和第二SPS訊號測量中的至少一者與該用戶設備的航位推算位置不一致,確定第一SPS訊號是否為異常。該用戶設備包括以下至少一者:位置確定裝置,用於通過用以下至少一者響應確定第一SPS訊號為異常來確定該用戶設備的位置:不考慮第一SPS訊號來確定該用戶設備的位置;或者不考慮基於第一SPS訊號的第一偽距來確定該用戶設備的位置;或者降低第一SPS訊號的權重來確定該用戶設備的位置;或者降低基於第一SPS訊號的第一偽距的權重來確定該用戶設備的位置;或者使用該一個或多個基站訊號測量來確定該用戶設備的位置;或者增加對該一個或多個基站訊號測量的一個或多個加權來確定該用戶設備的位置;或者第一發送裝置,用於通過向第一網路實體發送指示第一SPS訊號異常的異常指示來響應確定第一SPS訊號為異常;或者第二發送裝置,用於通過向第二網路實體發送一組SPS訊號測量來響應確定第一SPS訊號為異常。
一種檢測異常SPS訊號的示例方法包括:在用戶設備處接收第一SPS訊號;以及在該用戶設備處通過以下至少一者來確定第一SPS訊號是否為異常:確定第一SPS訊號的第一SPS訊號測量與第二SPS訊號的第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與來自第一SV(衛星運載器)和第二SV的期望SPS訊號之間的期望測量差異一致,其中第一SPS訊號具有對應於第一SV的第一格式並且第二SPS訊號具有對應於第二SV的第二格式;或者確定第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率;或者確定第一SPS訊號是否源自與第一SV的第一SV位置資訊一致的SV位置,第一SV位置資訊包括第一SV的第一星曆資料、第一SV的第一軌道資訊或其組合;或者確定基於第一SPS訊號的到第一SV的第一偽距是否與基於該用戶設備經時間過濾的位置到第一SV的期望偽距相差超過第一偽距閾值;或者確定基於第一SPS訊號測量的該用戶設備的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者;或者確定一個或多個基站訊號測量是否與第一SPS訊號測量一致;或者確定第一SPS訊號的測得訊號品質是否與期望訊號品質一致。
此類方法的實現可包括以下特徵中的一項或多項。確定第一SPS訊號是否為異常包括:通過確定第一SPS訊號測量的第一功率與第二SPS訊號測量的第二功率之間的實際功率差異是否與期望功率差異相差超過第一功率閾值,來確定實際測量差異是否與期望測量差異一致。確定第一SPS訊號是否為異常包括:確定實際測量差異是否與期望測量差異一致,該方法還包括選擇第一SPS訊號和第二SPS訊號,以使得:第一SPS訊號具有第一載波頻率,第二SPS訊號具有不同於第一載波頻率的第二載波頻率,且第一SV和第二SV為同一SV;或者 第一SV在與第二SV分開的星座中。確定第一SPS訊號是否為異常包括:確定實際測量差異是否與期望測量差異一致,該方法還包括:基於第一SV的第一SV位置資訊且基於第二SV的第二SV位置資訊來確定期望測量差異。確定第一SPS訊號是否為異常包括:通過確定基於第一SPS訊號的第一偽距和基於第二SPS訊號的第二偽距之間的實際偽距差異是否與期望偽距差異相差超過第二偽距閾值,來確定實際測量差異是否與期望測量差異一致。該方法包括確定實際測量差異是否與期望測量差異一致,第一SPS訊號測量為第一時間,並且第二SPS訊號測量為第二時間。該方法包括通過以下操作來響應第一SPS訊號為異常的初始確定:基於與該初始確定所基於的任何SPS訊號不同的第三SPS訊號來確定第一SPS訊號是否為異常。該方法包括選擇第三SPS訊號,以使得第三SPS訊號的第三格式對應於作為排除第一SV的衛星運載器星座的一部分的第三SV。
另外或替代地,此類方法的實現可包括以下特徵中的一項或多項。該方法包括通過以下操作來響應第一SPS訊號為異常的初始確定:基於除SPS技術之外的至少一種技術確定第一SPS訊號是否為異常。該方法包括基於該用戶設備的位置知識的安全級別來確定使用多少其他SV訊號或使用哪些其他技術中的至少一者來確定第一SPS訊號是否為異常。
另外或替代地,此類方法的實現可包括以下特徵中的一項或多項。該方法包括確定該用戶設備的航位推算位置,並且確定第一SPS訊號是否為異常是響應於第一SPS訊號測量和第二SPS訊號測量中的至少一者與該用戶設備的航位推算位置不一致而執行的。該方法包括通過以下至少一者來響應確定第一SPS訊號為異常:不考慮第一SPS訊號來確定該用戶設備的位置;或者不考慮基於第一SPS訊號的第一偽距來確定該用戶設備的位置;或者降低第一SPS訊號的權重來確定該用戶設備的位置;或者降低基於第一SPS訊號的第一偽距的權重來確定該用戶設備的位置;或者使用該一個或多個基站訊號測量來確定該用戶設備的位置;或者增加對該一個或多個基站訊號測量的一個或多個加權來確定該用戶設備的位置;或者向第一網路實體發送指示第一SPS訊號異常的異常指示;或者將一組SPS訊號測量發送給第二網路實體。
一種示例非瞬態處理器可讀儲存媒體包括被配置成使得用戶設備的處理器執行以下操作的處理器可讀指令:通過使處理器執行以下至少一項來確定第一SPS訊號是否為異常:(1) 確定第一SPS訊號的第一SPS訊號測量,第一SPS訊號的第一格式對應於第一SV;確定第二SPS訊號的第二SPS訊號測量,第二SPS訊號是與第一SPS訊號分開的,並且第二SPS訊號的第二格式對應於第二SV;並且確定第一SPS訊號測量與第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與來自第一SV和第二SV的期望SPS訊號之間的期望測量差異一致;或者(2) 確定第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率;或者(3) 確定第一SPS訊號是否源自與第一SV的第一SV位置資訊一致的SV位置,第一SV位置資訊包括第一SV的第一星曆資料、第一SV的第一軌道資訊或其組合;或者(4) 確定基於第一SPS訊號的到第一SV的第一偽距是否與基於由該處理器確定的該用戶設備經時間過濾的位置到第一SV的期望偽距相差超過第一偽距閾值;或者(5) 確定基於第一SPS訊號測量的該用戶設備的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者;或者(6) 確定一個或多個基站訊號測量是否與第一SPS訊號測量一致;或者(7) 確定第一SPS訊號的測得訊號品質是否與期望訊號品質一致。
此類儲存媒體的實現可包括以下特徵中的一項或多項。被配置成使該處理器確定第一SPS訊號是否為異常的指令包括被配置成使該處理器執行以下操作的指令:確定第一SPS訊號測量的第一功率與第二SPS訊號測量的第二功率之間的實際功率差異是否與期望功率差異相差超過第一功率閾值。該指令被配置成使該處理器根據(1)來確定第一SPS訊號是否為異常,並且其中該指令包括被配置成使該處理器執行以下操作的指令:選擇第一SPS訊號和第二SPS訊號,使得:第一SPS訊號具有第一載波頻率,第二SPS訊號具有不同於第一載波頻率的第二載波頻率,且第一SV和第二SV為同一SV;或者第一SV在與第二SV分開的星座中。該指令被配置成使該處理器根據(1)來確定第一SPS訊號是否為異常,並且其中該指令包括被配置成使該處理器執行以下操作的指令:基於第一SV的第一SV位置資訊且基於第二SV的第二SV位置資訊來確定期望測量差異。被配置成使該處理器確定第一SPS訊號是否為異常的指令包括被配置成使該處理器執行以下操作的指令:確定基於第一SPS訊號的第一偽距和基於第二SPS訊號的第二偽距之間的實際偽距差異是否與期望偽距差異相差超過第二偽距閾值。該指令包括被配置成通過使該處理器執行以下操作來使該處理器確定第一SPS訊號是否為異常的指令:確定第一SPS訊號測量和第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與期望測量差異一致,第一SPS訊號測量為第一時間,並且第二SPS訊號測量為第二時間。該指令包括被配置成使處理器通過以下操作來響應第一SPS訊號為異常的初始確定的指令:基於與該初始確定所基於的任何SPS訊號不同的第三SPS訊號來確定第一SPS訊號是否為異常。該指令包括被配置成使處理器執行以下操作的指令:選擇第三SPS訊號,以使得第三SPS訊號的第三格式對應於作為排除第一SV的衛星運載器星座的一部分的第三SV。
另外或替代地,此類儲存媒體的實現可包括以下特徵中的一項或多項。該指令包括被配置成使處理器通過以下操作來響應確定第一SPS訊號為異常的指令:基於除SPS技術之外的至少一種技術確定第一SPS訊號是否為異常。該指令包括被配置成使處理器執行以下操作的指令:基於該用戶設備的位置知識的安全級別來確定使用多少其他SV訊號或使用哪些其他技術中的至少一者。
另外或替代地,此類儲存媒體的實現可包括以下特徵中的一項或多項。該指令包括被配置成使該處理器確定該用戶設備的航位推算位置的指令,並且其中該指令被配置成使該處理器響應於第一SPS訊號測量和第二SPS訊號測量中的至少一者與該用戶設備的航位推算位置不一致,確定第一SPS訊號是否為異常。該指令包括被配置成使該處理器通過以下至少一者來響應確定第一SPS訊號為異常的指令:不考慮第一SPS訊號來確定該用戶設備的位置;或者不考慮基於第一SPS訊號的第一偽距來確定該用戶設備的位置;或者降低第一SPS訊號的權重來確定該用戶設備的位置;或者降低基於第一SPS訊號的第一偽距的權重來確定該用戶設備的位置;或者使用該一個或多個基站訊號測量來確定該用戶設備的位置;或者增加對該一個或多個基站訊號測量的一個或多個加權來確定該用戶設備的位置;或者向第一網路實體發送指示第一SPS訊號異常的異常指示;或者將一組SPS訊號測量發送給第二網路實體。
另一種示例用戶設備包括:SPS接收機,用於接收衛星定位系統訊號;通訊發射機;記憶體;以及通訊地耦合到記憶體的處理器,該處理器通訊地耦合到SPS接收機以從SPS接收機接收SPS訊號,並且通訊地耦合到通訊發射機以無線地傳達通訊訊號,該處理器被配置成通過經由通訊發射機向網路實體傳達以下各項來響應對金融交易的授權請求:對應於多個SPS訊號的多個SPS測量;對應於該多個SPS訊號的衛星運載器的身份;基於除SPS定位技術以外的定位技術的該用戶設備的位置;以及時間戳。
此類用戶設備的實現可包括以下特徵中的一項或多項。處理器被配置成對該多個SPS測量進行加密。該多個SPS測量包括偽距。該多個SPS測量包括該多個SPS訊號的原始測量。
一種在用戶設備處的處理包括欺騙的聲稱衛星定位訊號的定位訊號的示例方法包括:測量包括該聲稱衛星定位訊號的多個定位訊號,以產生多個定位訊號測量,包括該聲稱衛星定位訊號的第一定位訊號測量和該多個定位訊號中除該聲稱衛星定位訊號之外的一個定位訊號的第二定位訊號測量;確定第一定位訊號測量與第二定位訊號測量之間的差異;確定該差異大於閾值差異;以及使用該多個定位訊號測量中的至少一個位置確定測量,同時響應於確定該差異大於閾值差異而從該至少一個位置確定測量中排除第一定位訊號測量,來確定該用戶設備的位置。
一種在用戶設備處的示例定位方法包括:測量多個位置訊號,該多個位置訊號包括欺騙的至少一個聲稱衛星定位訊號;確定該至少一個聲稱衛星定位訊號的至少一個測量與至少一個期望衛星定位訊號測量之間的差異;確定該差異大於閾值差異;以及使用該多個位置訊號的測量同時排除該至少一個聲稱衛星定位訊號的至少一個測量,來確定該用戶設備的位置。
本文討論了用於檢測異常訊號(諸如欺騙的衛星定位系統訊號)的技術。例如,行動設備可能接收一個或多個異常訊號。在各種實施例中,可能有一組異常訊號壓倒或取代現有的SPS(衛星定位系統)或其他位置相關訊號,從而導致行動設備和/或其他設備計算出不正確的位置,或者混淆或擾亂位置確定或以其他方式使可靠的位置確定變得困難。例如,異常訊號可用於欺騙位置或以其他方式導致確定虛假位置。位置欺騙可用於愚弄啟用位置的銷售點保護或其他基於安全性的交易,這些交易限於特定地理範圍或需要不同程度的取決於地理的認證。異常訊號和位置欺騙也可被用於阻塞交通或導致交通事故,或將自動駕駛交通工具引導至錯誤目的地或阻撓資產跟蹤意圖。異常訊號可以按局部化方式傳送,諸如在屏蔽室或封閉建築物中傳送,從而利用較弱的室內SPS訊號,或者在更全域的意義上傳送,諸如通過(例如,另一個國家的)衛星星座傳送。無論異常訊號的目的是什麼,行動設備(例如,交通工具)可被配置成檢測異常訊號並解決異常訊號(例如,通過忽略異常訊號以有利於非欺騙和/或更可靠的位置源),和/或向其他設備標記異常訊號(例如經由基於位置伺服器或基站的警報或通過在輔助資料中將訊號源標記為不可靠)。異常訊號可能與SPS相關或可能是基於地面的,諸如來自虛假基站和/或存取點。無論訊號源和/或欺騙設備是什麼,行動設備可被配置成檢測欺騙訊號和/或以其他方式異常的訊號並計算行動設備的位置,同時消除或減少來自異常訊號的影響。
異常訊號可具有相應的聲稱源,例如,通過具有與聲稱源發送的訊號格式相似(例如,相同)的格式;然而,異常訊號可能具有經修改的參數,諸如時間和/或日期資訊、標識、經編碼的星曆或其他經編碼資訊,這些參數會導致行動設備計算出錯誤的位置或無法計算位置。例如,可以模仿一組SPS訊號以使得行動設備計算出與實際位置不同的位置。例如,異常訊號可以模擬特定SPS星座在特定頻帶處的訊號,諸如在L1的GPS(全球定位系統)訊號,或者異常訊號可包括與多個SPS星座相對應的和/或多個頻帶的類比訊號。異常場景變得越複雜,創建/模仿該場景的技術難度可能就越大,並且部署異常場景就越昂貴。在一個實施例中,行動設備可以將接收到的異常訊號的測量與期望具有相當的功率、路徑延遲和/或其他訊號參數的另一收到訊號的測量進行比較。在一個實施例中,可以將來自特定衛星的GPS L1訊號與期望將來自同一衛星的在不同頻帶(諸如GPS L5或GPS L2或其他頻帶)的相應訊號針對訊號強度、訊號延遲、經編碼資訊和其他訊號參數進行比較。如果來自另一頻帶的相應訊號不存在或在一個或多個細節(諸如訊號強度、定時和/或經編碼資訊)上顯著不同,則該訊號可能是異常的。在一個實施例中,可以將來自第一衛星的GPS訊號與來自其他衛星的其他GPS訊號或來自其他星座(諸如GLONASS)的SPS訊號進行比較,以確定預測位置和/或訊號強度、定時或經編碼訊息收發的一致性,將預測的訊號和訊息收發參數與在給定每個星座的當前星曆資訊和行動設備的大致位置的情況下期望的訊號和訊息收發參數進行比較。類似的技術可以應用於其他星座,諸如GLONASS、伽利略和北斗。在一個實施例中,可以進行最小二乘法擬合計算或將測量插入到卡爾曼或其他定位濾波器中,其中與當前估計位置不符和/或與插入到位置計算中的其他測量具有顯著偏差的測量可被標記為可疑。這在以下情況下尤其成立:如果訊號參數的變化超出自然發生的訊號多徑條件所能預測的範圍(例如,預測出的位置距真實位置數百米以上,或者訊號參數顯著強於來自其他衛星和/或星座的訊號),還可能考慮到當前環境和阻擋條件。例如,SPS多徑可能導致所確定的位置偏離數百米,但通常不會導致計算出的位置離根據其他檢測到的訊號確定的和/或來自位置狀態引擎的真實位置(諸如由正在進行的卡爾曼濾波操作預測的位置或最近儲存的所確定位置,其可能老化使得不確定性基於合理的估計行進速度或最大行進速度而增長)超過幾百米,諸如在另一個城市或另一個國家。
收到訊號的收到功率可以與來自對應於這些收到訊號的源的訊號的期望功率進行比較。如果訊號功率顯著不同於預測或期望的訊號功率,則收到訊號可被標識為異常。在一個實施例中,可以將SPS訊號與同時接收的其他SPS訊號進行比較,以確定收到功率、經編碼訊息收發、星曆資訊、時間和其他參數的一致性,並且與大多數收到訊號不符或者與位置歷史不符或者與位置過濾器輸出不符的(尤其是那些將預測出顯著不同位置的)SPS訊號可被標記為異常。在一個實施例中,可以標識彼此一致的(可能以較強的訊號功率被接收的)一組SPS訊號,並且可以將功率、經編碼資料和預測位置與先前或預測的位置、與(相同頻帶上或其他頻帶上)以較低功率接收的SPS訊號作比較以確定一致性,並且如果該組中的SPS訊號與當前或預測位置狀態有很大程度的不同、或者如果該組中的SPS訊號與多個其他SPS訊號(諸如來自其他星座的訊號和/或在其他頻率處接收的SPS訊號)不符,則拒絕該組SPS訊號。在一些場景中,欺騙源(不管何種技術,無論是SPS、WAN還是WiFi)很可能是存在的最強訊號源,因為其意圖是使行動設備基於使用最強訊號源的典型準則而不考慮其他訊號源(最強訊號源通常將意味著具有最少多徑的源,利用這些準則的欺騙訊號除外)。
可以將衛星測量與來自給定星座或多個星座內的其他衛星的訊號的其他測量進行比較,以確定是否所有衛星針對基於星曆資訊和時間所預測的內容在合理範圍內一致。例如,如果來自許多(例如,大部分)衛星的訊號的測量產生一個位置,而少數訊號的測量(儘管具有更強的接收功率)聚在不同位置(尤其是遠離第一位置的一個位置)周圍,那麼這些少數訊號可被標識為異常(例如,潛在是欺騙的)。在此類場景中,可能有兩個位置集群,一個位置集群靠近基於歷史資料和/或其他衛星系統的位置,這些其他衛星系統可被用於預測其他衛星應該在何處(或它們的訊號強度、或多普勒、或飛行時間/延遲、或其組合應該是什麼),而另一個位置集群聚在虛假的模仿位置周圍。
在另一個實施例中,行動設備可以基於已知的曆書和/或星曆資訊和時間來確定與異常訊號的起源相對應的天空區域,並確定異常訊號的聲稱源是否與基於星曆/曆書和時間將預測得到的天空區域是一致的。在一個實施例中,行動設備(特別是在明顯阻擋和/或多徑的區域中的行動設備)可以將SPS訊號與基於星曆預測和時間被預測為源自同一天空區域中的衛星的其他SPS訊號進行比較,以確定訊號功率和定時的一致性(假設這些訊號將經歷相同的多徑和衰減)。
作為又一示例,可以利用使用隨時間推移的多次測量的過濾器(諸如卡爾曼濾波器)來確定行動設備的經時間過濾的位置。如果基於收到訊號的偽距與經時間過濾的位置不一致(例如,與經時間過濾的位置的距離不小於閾值距離),則行動設備可以將該收到訊號標識為異常。
還可以使用其他示例技術來標識異常訊號。在一個實施例中,一組強訊號(特別是如果這些強訊號來自相同的SPS星座和相同的頻帶)可被用於確定位置,然後對照地面位置訊號和/或卡爾曼濾波器輸出和/或最近儲存的位置(例如,不到一個小時)來驗證該位置,並且如果存在不一致,則可以利用儲存在記憶體中的較弱SPS訊號來確定位置,同時忽略這些較強訊號。另外或替代地,可以進行次級SPS搜索以標識次級或較低強度的相關峰值,並將通過這些較低強度峰值預測的偽距與其他星座和/或與地面源進行比較,以嘗試計算真正的SPS位置,同時不考慮異常源。另外或替代地,可以比較訊號的相位延遲時間和/或多普勒以確定較高強度的峰值訊號是否可能異常(在期望時間窗口和/或多普勒窗口之外的訊號被標識為異常)。另外或替代地,行動設備的粗略位置(例如,基於WAN和/或WiFi訊號)可被用於確定期望多普勒和相移,並且與該期望多普勒和/或相移顯著不同的SPS訊號可被標識為異常。在一個實施例中,可以基於較弱的SPS位置源或基於地面訊號源和時間資訊來設置搜索窗口,以使得異常訊號源被忽略。在一個實施例中,附加的相關峰值可以被報告給位置引擎並由位置引擎利用(包括遠離最強檢出相關峰值的那些峰值,特別是如果較弱的峰值與預測或已知的位置近似相一致的話)。
可以覆核被標識為異常的訊號以幫助確定該訊號是否錯誤(例如,欺騙的或以其他方式不準確)。可以重複用於將訊號標識為異常的一種或多種技術,例如,使用不同的測量或期望進行比較,和/或可以使用一種或多種其他技術來確定訊號是否為異常。如果覆核沒有確定該訊號為異常,則該訊號可被重新分類為非異常並且可以例如用於位置確定。如果覆核確定該訊號為異常,則該訊號可被標識為錯誤並且採取適當的行動(例如,不考慮該訊號、向其他實體通知該訊號的錯誤本質等)。
這些是示例,並且可以實現其他示例。
本文所描述的項目和/或技術可以提供以下能力以及未提及的其他能力中的一者或多者。可以標識欺騙的或以其他方式不準確的訊號,諸如衛星定位訊號。可以避免或低估使用不準確的訊號來確定行動設備的位置。可以避免基於一個或多個不準確的訊號來確定不正確位置並且可以防止基於此類不正確位置的動作。可以防止位置的欺詐性斷言。可以避免使用位置驗證的欺詐性金融交易。可以提供其他能力,並且不是根據本公開的每個實現必須提供所討論的任何能力,更不用說所有能力。
參考圖1,示例無線通訊和衛星信令環境100包括無線通訊系統110,啟用SPS的行動設備161、162、163,衛星訊號仿真器170和衛星星座180、190。無線通訊系統110包括用戶設備(UE)112、UE 113、UE 114、UE 115,基地收發機站(BTS)120、121、122、123,網路130,核心網140和外部客戶端150。核心網140(例如,5G核心網(5GC))可包括後端設備,其中尤其包括存取和行動性管理功能(AMF)141、會話管理功能(SMF)142、伺服器143以及閘道行動定位中心(GMLC)144。AMF 141、SMF 142、伺服器143和GMLC 144彼此通訊地耦合。伺服器143可以是例如支持對UE 112-114進行定位的位置管理功能(LMF)(例如,使用諸如輔助全球導航衛星系統(A-GNSS)、OTDOA(觀察到達時間差,例如下行鏈路(DL)OTDOA和/或上行鏈路(UL)OTDOA)、往返時間(RTT)、多蜂窩小區RTT、RTK(即時動態)、PPP(精確點定位)、DGNSS(差分GNSS)、E-CID(增強型蜂窩小區ID)、AoA(到達角)、AoD(出發角)等技術)。通訊系統110可包括附加或替換組件。衛星訊號仿真器170可被配置成提供錯誤的(例如,欺騙的)SPS(衛星定位系統)訊號,該訊號看上去來自於衛星,這可導致例如設備161-163中的一個或多個設備和/或UE 112-114中的一個或多個UE進行錯誤的位置確定。設備161-163和UE 112-114可被配置成標識異常SPS訊號並採取適當的行動,例如,忽略異常訊號來確定位置。
LMF也可被稱為位置管理器(LM)、位置功能(LF)、商業LMF(CLMF)或增值LMF(VLMF)。伺服器143(例如,LMF)和/或系統110的一個或多個其他設備(例如,UE 112-114中的一個或多個UE)可被配置成確定UE 112-114的位置。伺服器143可以直接與BTS 121(例如,gNB)和/或一個或多個其他BTS通訊,並且可以與BTS 121和/或一個或多個其他BTS積體。SMF 142可用作服務控制功能(SCF)(未示出)的初始聯繫點,以創建、控制和刪除媒體會話。伺服器143(例如,LMF)可以與gNB或TRP(傳送/接收點)共處一地或積體,或者可被佈置成遠離gNB和/或TRP且被配置成直接或間接地與gNB和/或TRP通訊。
AMF 141可以用作處理UE 112-114與核心網140之間的信令的控制節點,並且可以提供QoS(服務品質)流和會話管理。AMF 141可支持UE 112-114的行動性(包括蜂窩小區改變和切換),並且可參與支持去往UE 112-114的信令連接。
系統110能夠進行無線通訊,因為系統110的組件可以直接或間接地(例如經由BTS 120-123和/或網路130(和/或未示出的一個或多個其他設備,諸如一個或多個其他基地收發機站))彼此通訊(至少有時使用無線連接)。對於間接通訊,通訊在從一個實體傳送到另一實體期間可以改變,例如,以改變資料封包的報頭資訊、改變格式等。所示的UE 112-114為智慧型電話、平板計算機和基於交通工具的設備,但這些僅是示例,因為UE 112-114不需要是這些配置中的任何配置,並且可以使用UE的其他配置。所示的UE 112、113是行動無線通訊設備(儘管它們可以無線地通訊以及經由有線連接進行通訊),包括行動電話(包括智慧型電話)和平板計算機。所示的UE 114是基於交通工具的行動無線通訊設備(儘管UE 114可以無線地通訊以及經由有線連接進行通訊)。UE 115被示為通用UE並且可以是一種或多種類型的UE,無論是否為行動的、無論是否為所示的類型。例如,UE 115可包括一個或多個UE,這些UE是或者可以關聯於實體,該實體是通常靜態或靜態設備,諸如收銀機、自動櫃員機(ATM)、餐廳或其他建築等。其他類型的UE可包括可穿戴設備(例如,智慧型手錶、智慧型珠寶、智慧型眼鏡或頭戴式設備等)。還可以使用其他UE,無論是當前存在的還是將來開發的。此外,其他無線設備(無論是否是行動的)可以在系統110內實現,並且可以彼此通訊和/或與UE 112-115、BTS 120-123、網路130、核心網140、和/或外部客戶端150通訊。例如,此類其他設備可包括物聯網(IoT)設備、醫療設備、家庭娛樂和/或自動化設備等。核心網140可以與外部客戶端150(例如,計算機系統)進行通訊,例如,以允許外部客戶端150請求和/或接收關於UE 112-114的位置資訊(例如,經由GMLC 144)。
UE 112-115或其他設備可被配置成在各種網路中和/或出於各種目的和/或使用各種技術進行通訊(例如,5G、Wi-Fi通訊、多頻率的Wi-Fi通訊、衛星定位、一種或多種類型的通訊(例如,GSM(全球行動系統)、CDMA(分碼多存取)、LTE(長期演進)、V2X(車聯網,例如,V2P(交通工具到行人)、V2I(交通工具到基礎設施)、V2V(交通工具到交通工具)等)、IEEE 802.11p等)。V2X通訊可以是蜂窩式(蜂窩-V2X(C-V2X))和/或WiFi式(例如,DSRC(專用短程連接))。系統110可支持多個載波(不同頻率的波形訊號)上的操作。多載波發射機可以同時在多個載波上傳送經調製訊號。每個經調製訊號可以是分碼多存取(CDMA)訊號、時分多存取(TDMA)訊號、正交頻分多存取(OFDMA)訊號、單載波頻分多存取(SC-FDMA)訊號等。每個經調製訊號可在不同的載波上被發送並且可攜帶導頻、監控資訊、資料等。圖1中所示的通訊鏈路是示例而不限制本公開。UE 112-114可以與基站、與其他UE等通訊。
BTS 120-123可經由一個或多個天線與系統110中的UE 112-115進行無線通訊。BTS也可被稱為基站、存取點、gNode B(gNB)、存取節點(AN)、B節點、演進型B節點(eNB)等。例如,BTS 120、121中的每一者可以是gNB或傳送點gNB,BTS 122可以是宏蜂窩小區(例如,高功率蜂窩基站)和/或小型蜂窩小區(例如,低功率蜂窩基站),並且BTS 123可以是存取點(例如,配置成用短程技術進行通訊的短程基站,短程技術諸如WiFi、WiFi直連(WiFi-D)、藍牙®、藍牙®-低能量(BLE)、Zigbee等)。BTS 120-123中的一者或多者可被配置成經由多個載波與UE 112-115進行通訊。BTS 120、121中的每一者可以為相應的地理區域(例如,蜂窩小區)提供通訊覆蓋。每個蜂窩小區可根據基站天線被劃分成多個扇區。BTS可以是多種形式中的任何一種,諸如臺式設備、路邊單元(RSU)等。
BTS 120-123各自包括一個或多個傳送/接收點(TRP)。例如,BTS的蜂窩小區內的每個扇區可以包括TRP,儘管多個TRP可以共享一個或多個組件(例如,共享處理器但具有單獨的天線)。系統110可以僅包括宏TRP,或者系統110可以具有不同類型的TRP,例如,宏、微微、和/或毫微微TRP等。宏TRP可以覆蓋相對較大的地理區域(例如,半徑為數千米),並且可允許由具有服務訂閱的終端無約束地存取。微微TRP可以覆蓋相對較小的地理區域(例如,微微蜂窩小區),並且可允許由具有服務訂閱的終端無約束地存取。毫微微或家用TRP可以覆蓋相對較小的地理區域(例如,毫微微蜂窩小區)且可允許由與該毫微微蜂窩小區有關聯的終端(例如,住宅中用戶的終端等)有約束地存取。
UE 112-115可被稱為終端、存取終端(AT)、行動站、行動設備、訂戶單元等。UE 112-115可包括如以上列出的各種設備和/或其他設備。UE 112-115可被配置成經由一個或多個設備到設備(D2D)對等(P2P)鏈路間接地連接到一個或多個通訊網路。D2D P2P鏈路可以使用任何恰適的D2D無線電存取技術(RAT)(諸如LTE直連(LTE-D)、WiFi直連(WiFi-D)、藍牙®等)來支持。利用D2D通訊的UE 112-115群中的一個或多個UE可在TRP(諸如BTS 120-123中的一者或多者)的地理覆蓋區域內。此群中的其他UE可在此類地理覆蓋區域之外,或者因其他原因而無法接收來自基站的傳輸。經由D2D通訊進行通訊的UE 112-115群可利用一對多(1:M)系統,其中每個UE可向該群中的其他UE進行傳送。BTS 120-123的TRP可促進用於D2D通訊的資源排程。在其他情形中,D2D通訊可在UE之間執行而不涉及TRP。
啟用SPS的行動設備161-163配置有SPS能力(例如,基於接收到的SPS訊號來確定位置)。啟用SPS的設備161-163中的一個或多個設備可以配置有其他能力,例如,類似於UE 112-115的通訊能力。設備161是飛機並且設備162是無人飛行器(UAV),但這些僅是示例而不是對本公開的限制。啟用SPS的行動設備163被示為通用的啟用SPS的設備。設備163可以是一個或多個啟用SPS的行動設備,諸如一個或多個陸上物品(例如火車、卡車、坦克等)、一個或多個水上物品(例如船、水上摩托艇等)和/或一個或多個空中物品(例如導彈、太空飛船等)等等。這些示例不限制本公開,並且可以使用其他啟用SPS的設備。
通訊系統110可以利用來自衛星運載器(SV)181、182、183的星座180和/或SV 191、192、193的星座190的資訊。星座180、190中的每一者可以對應於相應的全球導航衛星系統(GNSS)(即,衛星定位系統(SPS))(諸如全球定位系統(GPS)、全球導航衛星系統(GLONASS)、伽利略、北斗),或一些其他本地或區域性SPS,諸如印度區域導航衛星系統(IRNSS)、歐洲對地靜止導航覆蓋服務(EGNOS)或廣域增強系統(WAAS)。對於星座180、190中的每一者僅示出三個SV,但是GNSS SV的星座將包括多於三個SV。
還參照圖2,UE 200是UE 105、106中的一者的示例,並且包括包含處理器210的計算平臺、包含軟體(SW)212的記憶體211、一個或多個感測器213、用於收發機215(包括無線收發機240和/或有線收發機250)的收發機介面214、用戶介面216、衛星定位系統(SPS)接收機217、相機218、以及定位設備(PD)219。處理器210、記憶體211、感測器213、收發機介面214、用戶介面216、SPS接收機217、相機218和定位設備219可以通過匯流排220彼此通訊地耦合(匯流排220可被配置成例如用於光通訊和/或電通訊)。可以從UE 200中省去所示裝置中的一者或多者(例如,相機218、定位設備219、和/或一個或多個感測器213等)。處理器210可包括一個或多個智慧型硬體設備,例如,中央處理單元(CPU)、微控制器、專用積體電路(ASIC)等。處理器210可包括多個處理器,包括通用/應用處理器230、數位訊號處理器(DSP)231、數據機處理器232、視頻處理器233和/或感測器處理器234。處理器230-234中的一個或多個處理器可包括多個設備(例如,多個處理器)。例如,感測器處理器234可包括例如用於RF(射頻)感測(其中所傳送的一個或多個(蜂窩)無線訊號和反射被用於標識、映射和/或跟蹤對象)、和/或超聲波等的處理器。數據機處理器232可支持雙SIM/雙連通性(或甚至更多SIM)。例如,一SIM(訂戶身份模塊或訂戶標識模塊)可由原始設備製造商(OEM)使用,並且另一SIM可由UE 200的端用戶使用以獲得連通性。記憶體211是非瞬態儲存媒體,其可以包括隨機存取記憶體(RAM)、閃存、磁碟記憶體和/或唯讀記憶體(ROM)等。記憶體211,儲存軟體212,軟體212可以是包含指令的處理器可讀、處理器可執行軟體程序碼,該指令被配置成在被執行時使處理器210執行本文所描述的各種功能。替代地,軟體212可以是不能由處理器210直接執行的,而是可被配置成(例如,在被編譯和執行時)使處理器210執行各功能。本描述可以僅引述處理器210執行功能,但這包括其他實現,諸如處理器210執行軟體和/或韌體的實現。本描述可以引述處理器210執行功能作為一個或多個處理器230-234執行該功能的簡稱。本描述可以引述UE 200執行功能作為UE 200的一個或多個適配組件執行該功能的簡稱。處理器210可以包括具有所儲存指令的記憶體作為記憶體211的補充和/或替代。以下更全面地討論處理器210的功能性。
圖2中所示的UE 200的配置是示例而並非對本公開(包括請求項)進行限制,並且可以使用其他配置。例如,UE的示例配置包括處理器210的處理器230-234中的一者或多者、記憶體211、以及無線收發機240。其他示例配置包括處理器210的處理器230-234中的一者或多者、記憶體211、無線收發機240,以及以下一者或多者:感測器213、用戶介面216、SPS接收機217、相機218、PD 219和/或有線收發機250。
UE 200可以包括數據機處理器232,其可以能夠對由收發機215和/或SPS接收機217接收且下變頻的訊號執行基頻處理。數據機處理器232可以對要上變頻以供收發機215傳輸的訊號執行基頻處理。另外或替代地,基頻處理可由處理器230和/或DSP 231來執行。然而,可使用其他配置來執行基頻處理。
UE 200可以包括感測器213,感測器213可包括例如各種類型的感測器中的一者或多者,諸如一個或多個慣性感測器、一個或多個磁力計、一個或多個環境感測器、一個或多個光學感測器、一個或多個重量感測器、一個或多個射頻(RF)感測器、一個或多個測距感測器、和/或一個或多個音頻感測器(例如,麥克風)等。
慣性測量單元(IMU)可包括例如一個或多個加速度計(例如,共同地響應於UE 200在三維中的加速度)和/或一個或多個陀螺儀(例如,三維陀螺儀)。感測器213可包括一個或多個磁力計(例如,三維磁力計)以確定取向(例如,相對於磁北和/或真北),該取向可被用於各種目的中的任一目的(例如,支持一個或多個羅盤應用)。環境感測器可包括例如一個或多個溫度感測器、一個或多個氣壓感測器、一個或多個環境光感測器、一個或多個相機成像儀和/或一個或多個麥克風等。感測器213可生成類比和/或數位訊號,對這些訊號的指示可被儲存在記憶體211中並由DSP 231和/或處理器230處理以支持一個或多個應用(諸如舉例而言,涉及定位和/或導航操作的應用)。測距感測器可包括RADAR(無線電檢測和測距)、LIDAR(光檢測和測距)和/或SONAR(聲音導航和測距)系統(例如,每個系統包括一個或多個合適的換能器,諸如天線、光學換能器和/或一個或多個揚聲器和/或麥克風)。
感測器213可被用於相對位置測量、相對位置確定、運動確定等。由感測器213檢測到的資訊可被用於運動檢測、相對位移、航位推算、基於感測器的位置確定、和/或感測器輔助式位置確定。感測器213可用於確定UE 200是固定的(駐定的)還是移動的和/或是否要向LMF 143報告與UE 200的移動性有關的某些有用資訊。例如,基於由感測器213獲得/測量的資訊,UE 200可以向LMF 143通知/報告UE 200已檢測到移動或者UE 200已移動,並且報告相對位移/距離(例如,經由通過感測器213實現的航位推算、或者基於感測器的位置確定、或者感測器輔助式位置確定)。在另一示例中,對於相對定位資訊,感測器/IMU可被用於確定另一設備相對於UE 200的角度和/或取向等。
IMU可被配置成提供關於UE 200的運動方向和/或運動速度的測量,這些測量可被用於相對位置確定。例如,IMU的一個或多個加速度計和/或一個或多個陀螺儀可分別檢測UE 200的線性加速度和旋轉速度。UE 200的線性加速度和旋轉速度測量可隨時間被整合以確定UE 200的瞬時運動方向以及位移。瞬時運動方向和位移可被整合以跟蹤UE 200的位置。例如,可例如使用SPS接收機217(和/或通過一些其他手段)來確定UE 200在某一時刻的參考位置,並且在該時刻之後從加速度計和陀螺儀獲取的測量可被用於航位推算,以基於UE 200相對於該參考位置的移動(方向和距離)來確定UE 200的當前位置。
磁力計可確定不同方向上的磁場強度,這些磁場強度可被用於確定UE 200的取向。例如,該取向可被用於為UE 200提供數位羅盤。磁力計可包括二維磁力計,其被配置成在兩個正交維度中檢測並提供磁場強度的指示。磁力計可包括三維磁力計,其被配置成在三個正交維度中檢測並提供磁場強度的指示。磁力計可提供用於感測磁場並例如向處理器210提供磁場指示的裝置。
收發機215可包括被配置成分別通過無線連接和有線連接與其他設備通訊的無線收發機240和有線收發機250。例如,無線收發機240可包括耦合到一個或多個天線246的無線發射機242和無線接收機244以用於(例如,在一個或多個上行鏈路信道和/或一個或多個側鏈路信道上)傳送和/或(例如,在一個或多個下行鏈路信道和/或一個或多個側鏈路信道上)接收無線訊號248並將訊號從無線訊號248轉換為有線(例如,電和/或光)訊號以及從有線(例如,電和/或光)訊號轉換為無線訊號248。由此,無線發射機242可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個發射機,和/或無線接收機244可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個接收機。無線收發機240可被配置成根據各種無線電存取技術(RAT)來(例如,與TRP和/或一個或多個其他設備)傳達訊號,這些RAT諸如5G新無線電(NR)、GSM(全球行動系統)、UMTS(通用行動電信系統)、AMPS(高級行動電話系統)、CDMA(分碼多存取)、WCDMA(寬帶CDMA)、LTE(長期演進)、LTE直連(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直連(WiFi-D)、藍牙®、Zigbee等。新無線電可使用毫米波頻率和/或亞6GHz頻率。有線收發機250可包括被配置用於進行有線通訊的有線發射機252和有線接收機254,例如,可用於與網路130通訊以向網路130發送通訊以及從網路130接收通訊的網路介面。有線發射機252可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個發射機,和/或有線接收機254可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個接收機。有線收發機250可被配置成例如用於光通訊和/或電通訊。收發機215可(例如,通過光和/或電連接)通訊地耦合到收發機介面214。收發機介面214可以至少部分地與收發機215積體。
用戶介面216可包括若干設備中的一個或多個設備,諸如舉例而言,揚聲器、麥克風、顯示設備、振動設備、鍵盤、觸控螢幕等。用戶介面216可包括這些設備中不止一個的任何設備。用戶介面216可被配置成使得用戶能夠與UE 200主存的一個或多個應用進行交互。例如,用戶介面216可響應於來自用戶的動作而將類比和/或數位訊號的指示儲存在記憶體211中,以由DSP 231和/或通用處理器230處理。類似地,在UE 200上主控的應用可將類比和/或數位訊號的指示儲存在記憶體211中以向用戶呈現輸出訊號。用戶介面216可包括音頻輸入/輸出(I/O)設備,該音頻I/O設備包括例如揚聲器、麥克風、數位轉類比電路系統、類比轉數位電路系統、放大器和/或增益控制電路系統(包括這些設備中不止一個的任何設備)。可以使用音頻I/O設備的其他配置。另外或替代地,用戶介面216可包括一個或多個觸摸感測器,這些觸摸感測器響應於例如用戶介面216的鍵盤和/或觸控螢幕上的觸摸和/或壓力。
SPS接收機217(例如,全球定位系統(GPS)接收機)可以能夠經由SPS天線262來接收和獲取SPS訊號260。天線262被配置成將無線SPS訊號260轉換為有線訊號(例如,電訊號或光訊號),並且可以與天線246整合。SPS接收機217可被配置成完整地或部分地處理所獲取的SPS訊號260以用於估計UE 200的位置。例如,SPS接收機217可被配置成通過使用SPS訊號260進行三邊測量來確定UE 200的位置。可結合SPS接收機217來利用通用處理器230、記憶體211、DSP 231和/或一個或多個專用處理器(未示出)以完整地或部分地處理所獲取的SPS訊號、和/或計算UE 200的估計位置。記憶體211可以儲存SPS訊號260和/或其他訊號(例如,從無線收發機240獲取的訊號)的指示(例如,測量)以供在執行定位操作中使用。通用處理器230、DSP 231、和/或一個或多個專用處理器、和/或記憶體211可提供或支持位置引擎,以供用於處理測量來估計UE 200的位置。
UE 200可包括用於捕捉靜止或移動圖像的相機218。相機218可包括例如成像感測器(例如,電荷耦合器件或CMOS成像儀)、透鏡、類比轉數位電路系統、幀緩衝器等。對表示所捕捉圖像的訊號的附加處理、調節、編碼和/或壓縮可由通用處理器230和/或DSP 231來執行。另外或替代地,視頻處理器233可執行對表示所捕捉圖像的訊號的調節、編碼、壓縮和/或操縱。視頻處理器233可以解碼/解壓縮所儲存的圖像資料以供在(例如,用戶介面216的)顯示設備(未示出)上呈現。
定位設備(PD)219可被配置成確定UE 200的定位、UE 200的運動、和/或UE 200的相對定位、和/或時間。例如,PD 219可以與SPS接收機217通訊,和/或包括SPS接收機217的一些或全部。PD 219可恰適地與處理器210和記憶體211協同工作以執行一種或多種定位方法的至少一部分,儘管本文的描述可能僅引述PD 219根據定位方法被配置成執行或根據定位方法來執行。PD 219可以另外或替代地被配置成:使用基於地面的訊號(例如,至少一些訊號248)進行三邊測量、輔助獲取和使用SPS訊號260、或這兩者來確定UE 200的位置。PD 219可被配置成:使用一種或多種其他技術(例如,依賴於UE的自報告位置(例如,UE的定位信標的一部分))來確定UE 200的位置,並且可以使用各技術的組合(例如,SPS和地面定位訊號)來確定UE 200的位置。PD 219可包括一個或多個感測器213(例如,陀螺儀、加速度計、磁力計等),這些感測器213可感測UE 200的取向和/或運動並提供該取向和/或運動的指示,處理器210(例如,處理器230和/或DSP 231)可被配置成使用該指示來確定UE 200的運動(例如,速度向量和/或加速度向量)。PD 219可被配置成提供對所確定的定位和/或運動的不確定性和/或誤差的指示。PD 219的功能性可以用多種方式和/或配置來提供,例如由通用/應用處理器230、收發機215、SPS接收機217和/或UE 200的另一組件提供,並且可以通過硬體、軟體、韌體或其各種組合來提供。
還參照圖3,基站120-123的TRP 300的示例包括包含處理器310的計算平臺、包含軟體(SW)312的記憶體311、以及收發機315。處理器310、記憶體311和收發機315可以通過匯流排320彼此通訊地耦合(匯流排320可被配置成例如用於光通訊和/或電通訊)。所示裝置中的一者或多者(例如,無線介面)可以從TRP 300中略去。處理器310可包括一個或多個智慧型硬體設備,例如,中央處理單元(CPU)、微控制器、專用積體電路(ASIC)等。處理器310可包括多個處理器(例如,包括如圖2中所示的通用/應用處理器、DSP、數據機處理器、視頻處理器和/或感測器處理器)。記憶體311是非瞬態儲存媒體,其可包括隨機存取記憶體(RAM)、閃存記憶體、磁碟記憶體和/或唯讀記憶體(ROM)等。記憶體311存儲軟體312,軟體312可以是包含指令的處理器可讀、處理器可執行軟體程序碼,該指令被配置成在被執行時使處理器310執行本文所描述的各種功能。替代地,軟體312可以是不能由處理器310直接執行的,而是可被配置成(例如,在被編譯和執行時)使處理器310執行各功能。本描述可以僅引述處理器310執行功能,但這包括其他實現,諸如處理器310執行軟體和/或韌體的實現。本描述可以引述處理器310執行功能作為處理器310中所包含的一個或多個處理器執行該功能的簡稱。本描述可以引述TRP 300執行功能作為TRP 300(並且由此基站120-123之一)的一個或多個恰適組件執行該功能的簡稱。處理器310可以包括具有所儲存指令的記憶體作為記憶體311的補充和/或替代。以下更全面地討論處理器310的功能性。
收發機315可包括被配置成分別通過無線連接和有線連接與其他設備通訊的無線收發機340和/或有線收發機350。例如,無線收發機340可包括耦合到一個或多個天線346的無線發射機342和無線接收機344以用於(例如,在一個或多個上行鏈路信道和/或一個或多個下行鏈路信道上)傳送和/或(例如,在一個或多個下行鏈路信道和/或一個或多個上行鏈路信道上)接收無線訊號348並將訊號從無線訊號348轉換為有線(例如,電和/或光)訊號以及從有線(例如,電和/或光)訊號轉換為無線訊號348。由此,無線發射機342可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個發射機,和/或無線接收機344可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個接收機。無線收發機340可被配置成根據各種無線電存取技術(RAT)來(例如,與UE 200、一個或多個其他UE、和/或一個或多個其他設備)傳達訊號,這些RAT諸如5G新無線電(NR)、GSM(全球行動系統)、UMTS(通用行動電信系統)、AMPS(高級行動電話系統)、CDMA(分碼多存取)、WCDMA(寬帶CDMA)、LTE(長期演進)、LTE直連(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直連(WiFi-D)、藍牙®、Zigbee等。有線收發機350可包括被配置用於進行有線通訊的有線發射機352和有線接收機354,例如,可用於與網路130通訊以向LMF 120(例如,和/或一個或多個其他網路實體)發送通訊以及從LMF 120(例如,和/或一個或多個其他網路實體)接收通訊的網路介面。有線發射機352可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個發射機,和/或有線接收機354可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個接收機。有線收發機350可被配置成例如用於光通訊和/或電通訊。
圖3中所示的TRP 300的配置是示例而並非對本公開(包括請求項)進行限制,並且可以使用其他配置。例如,本文的描述討論TRP 300被配置成執行或TRP 300執行若干功能,但這些功能中的一個或多個功能可由LMF 143和/或UE 200執行(即,LMF 143和/或UE 200可被配置成執行這些功能中的一個或多個功能)。
還參照圖4,伺服器400(其是LMF 143的示例)包括包含處理器410的計算平臺、包含軟體(SW)412的記憶體411、以及收發機415。處理器410、記憶體411和收發機415可以通過匯流排420彼此通訊地耦合(匯流排420可被配置成例如用於光通訊和/或電通訊)。所示裝置中的一者或多者(例如,無線介面)可以從伺服器400中略去。處理器410可包括一個或多個智慧型硬體設備,例如,中央處理單元(CPU)、微控制器、專用積體電路(ASIC)等。處理器410可包括多個處理器(例如,包括如圖2中所示的通用/應用處理器、DSP、數據機處理器、視頻處理器和/或感測器處理器)。記憶體411是非瞬態儲存媒體,其可包括隨機存取記憶體(RAM)、閃存記憶體、磁碟記憶體和/或唯讀記憶體(ROM)等。記憶體411儲存軟體412,軟體412可以是包含指令的處理器可讀、處理器可執行軟體程序碼,該指令被配置成在被執行時使處理器410執行本文所描述的各種功能。替代地,軟體412可以是不能由處理器410直接執行的,而是可被配置成(例如,在被編譯和執行時)使處理器410執行各功能。本描述可以僅引述處理器410執行功能,但這包括其他實現,諸如處理器410執行軟體和/或韌體的實現。本描述可以引述處理器410執行功能作為處理器410中所包含的一個或多個處理器執行該功能的簡稱。本描述可以引述伺服器400執行功能作為伺服器400的一個或多個適配組件執行該功能的簡稱。處理器410可以包括具有所儲存指令的記憶體作為記憶體411的補充和/或替代。以下更全面地討論處理器410的功能性。
收發機415可包括被配置成分別通過無線連接和有線連接與其他設備通訊的無線收發機440和/或有線收發機450。例如,無線收發機440可包括耦合到一個或多個天線446的無線發射機442和無線接收機444以用於(例如,在一個或多個下行鏈路信道上)傳送和/或(例如,在一個或多個上行鏈路信道上)接收無線訊號448並將訊號從無線訊號448轉換為有線(例如,電和/或光)訊號以及從有線(例如,電和/或光)訊號轉換為無線訊號448。由此,無線發射機442可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個發射機,和/或無線接收機444可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個接收機。無線收發機440可被配置成根據各種無線電存取技術(RAT)來(例如,與UE 200、一個或多個其他UE、和/或一個或多個其他設備)傳達訊號,這些RAT諸如5G新無線電(NR)、GSM(全球行動系統)、UMTS(通用行動電信系統)、AMPS(高級行動電話系統)、CDMA(分碼多存取)、WCDMA(寬帶CDMA)、LTE(長期演進)、LTE直連(LTE-D)、3GPP LTE-V2X(PC5)、IEEE 802.11(包括IEEE 802.11p)、WiFi、WiFi直連(WiFi-D)、藍牙®、Zigbee等。有線收發機450可包括被配置用於進行有線通訊的有線發射機452和有線接收機454,例如,可用於與網路130通訊以向TRP 300(例如,和/或一個或多個其他實體)發送通訊以及從TRP 300(例如,和/或一個或多個其他實體)接收通訊的網路介面。有線發射機452可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個發射機,和/或有線接收機454可包括可以是離散組件或組合/積體組件的多個接收機。有線收發機450可被配置成例如用於光通訊和/或電通訊。
本文的描述可以僅引述處理器410執行功能,但這包括其他實現,諸如處理器410執行(儲存在記憶體411中的)軟體和/或韌體的實現。本文中的描述可以引述伺服器400執行功能作為伺服器400的一個或多個恰適組件(例如,處理器410和記憶體411)執行該功能的簡稱。
定位技術
對於蜂窩網路中UE的地面定位,諸如高級前向鏈路三邊測量(AFLT)和觀察抵達時間差(OTDOA)等技術通常在“UE輔助式”模式中操作,其中對基站所傳送的參考訊號(例如,PRS、CRS等)的測量由UE獲取,並且隨後被提供給位置伺服器。位置伺服器隨後基於這些測量和基站的已知位置來計算UE的定位。由於這些技術使用位置伺服器(而不是UE本身)來計算UE的定位,因此這些定位技術在諸如汽車或蜂窩電話導航之類的應用中不被頻繁使用,這些應用替代地通常依賴於基於衛星的定位。
UE可以使用衛星定位系統(SPS)(全球導航衛星系統(GNSS))來使用精確點定位(PPP)或即時運動學(RTK)技術進行高精度定位。這些技術使用輔助資料,諸如來自基於地面的站的測量。LTE版本15允許資料被加密,以使得僅訂閱服務的UE能夠讀取該資訊。此類輔助資料隨時間變化。由此,訂閱服務的UE可能無法通過將資料傳遞給未為該訂閱付費的其他UE來容易地為其他UE“破解加密”。每次輔助資料變化時都需要重複該傳遞。
在UE輔助式定位中,UE向定位伺服器(例如,LMF/eSMLC)發送測量(例如,TDOA、抵達角(AoA)等)。定位伺服器具有基站曆書(BSA),其包含多個“條目”或“記錄”,每蜂窩小區一個記錄,其中每個記錄包含地理蜂窩小區位置,但還可以包括其他資料。可以引用BSA中的多個“記錄”之中的“記錄”的標識符。BSA和來自UE的測量可被用於計算UE的定位。
在常規的基於UE的定位中,UE計算其自身的位置,從而避免向網路(例如,位置伺服器)發送測量,這進而改進了等待時間和可縮放性。UE使用來自網路的相關BSA記錄資訊(例如,gNB(更寬泛而言基站)的位置)。BSA資訊可被加密。但是,由於BSA資訊變化的頻繁度遠小於例如前面描述的PPP或RTK輔助資料,因此(與PPP或RTK資訊相比)使BSA資訊可用於未訂閱和為解密密鑰付費的UE可能更容易。gNB對參考訊號的傳輸使BSA資訊潛在地對眾包或駕駛攻擊是可訪問的,從而基本上使得BSA資訊能夠基於現場(in-the-field)和/或過度(over-the-top)觀察來生成。
定位技術可基於一個或多個準則(諸如定位確定精度和/或等待時間)來表徵和/或評估。等待時間是觸發確定定位相關資料的事件與該資料在定位系統介面(例如,LMF 143的介面)處可用之間流逝的時間。在定位系統初始化時,針對定位相關資料的可用性的等待時間被稱為首次鎖定時間(TTFF),並且大於TTFF之後的等待時間。兩個連貫定位相關資料可用性之間流逝的時間的倒數被稱為更新速率,即,在首次鎖定之後生成定位相關資料的速率。等待時間可取決於(例如,UE的)處理能力。例如,在假定272個PRB(實體資源塊)分配的情況下,UE可以將該UE的處理能力報告為每T個時間量(例如,T ms)該UE能夠處理的DL PRS符元的歷時(以時間單位(例如,毫秒)計)。可能影響等待時間的能力的其他示例是UE可以處理其PRS的TRP數目、UE可以處理的PRS數目、以及UE的頻寬。
許多不同定位技術(也稱為定位方法)中的一者或多者可被用於確定實體(諸如UE 105、106之一)的定位。例如,已知的定位確定技術包括RTT、多RTT、OTDOA(也被稱為TDOA,並包括UL-TDOA和DL-TDOA)、增強型蜂窩小區標識(E-CID)、DL-AoD、UL-AoA等。RTT使用訊號從一個實體行進到另一實體並返回的時間來確定這兩個實體之間的程距。該程距加上各實體中的第一實體的已知位置以及這兩個實體之間的角度(例如,方位角)可被用於確定各實體中的第二實體的位置。在多RTT(也被稱為多蜂窩小區RTT)中,從一個實體(例如,UE)到其他實體(例如,TRP)的多個程距以及這些其他實體的已知位置可被用於確定這一個實體的位置。在TDOA技術中,一個實體與其他實體之間的行進時間差可被用於確定與這些其他實體的相對程距,並且那些相對程距與這些其他實體的已知位置相結合可被用於確定該一個實體的位置。抵達角和/或出發角可被用於幫助確定實體的位置。例如,訊號的抵達角或出發角結合設備之間的程距(使用訊號(例如,訊號的行進時間、訊號的收到功率等)來確定的程距)以及設備之一的已知位置可被用於確定另一設備的位置。抵達角或出發角可以是相對於參考方向(諸如真北)的方位角。抵達角或出發角可以是相對於從實體直接向上(即,相對於從地心徑向朝外)的天頂角。E-CID使用服務蜂窩小區的身份、定時提前(即,UE處的接收和發射時間之間的差異)、所檢測到的鄰居蜂窩小區訊號的估計定時和功率、以及可能的抵達角(例如,UE處來自基站的訊號的抵達角,或反之亦然)來確定UE的位置。在TDOA中,來自不同源的訊號在接收方設備處的抵達時間差連同這些源的已知位置和來自這些源的傳送時間的已知偏移被用於確定接收方設備的位置。
在網路中心式RTT估計中,服務基站指令UE在兩個或更多個相鄰基站(並且通常是服務基站,因為至少需要三個基站)的服務蜂窩小區上掃描/接收RTT測量訊號(例如,PRS)。該一個或多個基站在由網路(例如位置伺服器,諸如LMF 143)分配的低重用資源(例如,基站用於傳送系統資訊的資源)上傳送RTT測量訊號。UE記錄每個RTT測量訊號相對於該UE的當前下行鏈路定時(例如,如由UE從接收自其服務基站的DL訊號推導出)的抵達時間(亦稱為接收時間、收到時間、收到的時間、或抵達的時間(ToA)),並且(例如,在被其服務基站指令時)向該一個或多個基站傳送共用或個體RTT響應訊息(例如,用於定位的SRS(探測參考訊號),即UL-PRS),並且可將RTT測量訊號的ToA與RTT響應訊息的傳送時間之間的時間差(即,UE TRx-Tx
或UERx-Tx
)包括在每個RTT響應訊息的有效載荷中。RTT響應訊息將包括參考訊號,基站可以從該參考訊號推斷RTT響應的ToA。通過比較來自基站的RTT測量訊號的傳送時間和RTT響應在基站處的ToA之間的差異與UE報告的時間差,基站可以推斷出基站和UE之間的傳播時間,從傳播時間,該基站可以通過假定該傳播時間期間為光速來確定UE和基站之間的距離。
UE中心式RTT估計類似於基於網路的方法,不同之處在於:UE傳送上行鏈路RTT測量訊號(例如,在被服務基站指令時),這些訊號由該UE附近的多個基站接收。每個涉及的基站用下行鏈路RTT響應訊息進行響應,其可在RTT響應訊息有效載荷中包括RTT測量訊號在基站處的ToA與RTT響應訊息自基站的傳送時間之間的時間差。
對於網路中心式規程和UE中心式規程兩者,執行RTT計算的一側(網路或UE)通常(但並非總是)傳送第一訊息或訊號(例如,RTT測量訊號),而另一側用一個或多個RTT響應訊息或訊號來進行響應,這些RTT響應訊息或訊號可包括第一訊息或訊號的ToA與RTT響應訊息或訊號的傳送時間之差。
多RTT技術可被用於確定定位。例如,第一實體(例如,UE)可以發出一個或多個訊號(例如,來自基站的單播、多播或廣播),並且多個第二實體(例如,其他TSP,諸如基站和/或UE)可以從第一實體接收訊號並對該收到訊號作出響應。第一實體從該多個第二實體接收響應。第一實體(或另一實體,諸如LMF)可使用來自第二實體的響應來確定到第二實體的程距,並且可以使用該多個程距和第二實體的已知位置通過三邊測量來確定第一實體的位置。
在一些實例中,可以獲得抵達角(AoA)或出發角(AoD)形式的附加資訊,該AoA或AoD定義直線方向(例如,其可以在水平面中、或在三維中)或可能的(例如,從基站的位置來看的UE的)方向範圍。兩個方向的交點可以提供對UE位置的另一估計。
對於使用PRS(定位參考訊號)訊號的定位技術(例如,TDOA和RTT),測量由多個TRP發送的PRS訊號,並使用這些訊號的抵達時間、已知傳送時間和TRP的已知位置來確定從UE到TRP的程距。例如,可以為從多個TRP接收的PRS訊號確定RSTD(參考訊號時間差),並在TDOA技術中使用這些RSTD來確定UE的定位(位置)。定位參考訊號可被稱為PRS或PRS訊號。PRS訊號通常使用相同的功率來發送,並且具有相同訊號特性(例如,相同的頻移)的PRS訊號可能相互干擾,以使得來自較遠TRP的PRS訊號可能被來自較近TRP的PRS訊號淹沒,從而來自較遠TRP的訊號可能不會被檢測到。PRS靜默可被用於通過使一些PRS訊號靜默(降低PRS訊號的功率,例如,降低到零並且由此不傳送該PRS訊號)來幫助減少干擾。以此方式,UE可以更容易地檢測到(在UE處)較弱的PRS訊號,而沒有較強的PRS訊號干擾該較弱的PRS訊號。術語RS及其變型(例如,PRS、SRS)可指一個參考訊號或不止一個參考訊號。
定位參考訊號(PRS)包括下行鏈路PRS(DL PRS,通常被簡稱為PRS)和上行鏈路PRS(UL PRS)(其可被稱為用於定位的SRS(探測參考訊號))。PRS可包括PN碼(偽隨機數碼)或使用PN碼來生成(例如,用另一訊號加擾PN碼),使得PRS的源可用作偽衛星(pseudolite)。PN碼對於PRS源可以是唯一的(至少在指定區域內唯一,使得來自不同PRS源的相同PRS不交疊)。PRS可包括頻率層的PRS資源或PRS資源集。DL PRS定位頻率層(或簡稱頻率層)是來自一個或多個TRP的DL PRS資源集的集合,其PRS資源具有由更高層參數DL-PRS-PositioningFrequencyLayer
(DL-PRS- 定位頻率層
)、DL-PRS-ResourceSet
(DL-PRS- 資源集
)和DL-PRS-Resource
(DL-PRS- 資源
)配置的共用參數。每個頻率層具有用於該頻率層中的DL PRS資源集和DL PRS資源的DL PRS副載波間隔(SCS)。每個頻率層具有用於該頻率層中的DL PRS資源集和DL PRS資源的DL PRS循環前綴(CP)。在5G中,一資源塊佔用12個連貫的副載波和指定數目個符元。此外,DL PRS點A參數定義參考資源塊的頻率(以及資源塊的最低副載波),其中屬相同DL PRS資源集的DL PRS資源具有相同的點A,並且屬相同頻率層的所有DL PRS資源集具有相同的點A。頻率層還具有相同的DL PRS頻寬、相同的起始PRB(和中心頻率)和相同的梳齒大小值(即,每個符元的PRS資源元素的頻度,以使得對於梳齒N,每第N個資源元素是PRS資源元素)。PRS資源集由PRS資源集ID來標識並且可以與由基站的天線面板傳送的特定TRP(由蜂窩小區ID來標識)相關聯。PRS資源集中的PRS資源ID可與全向訊號相關聯,和/或與從單個基站傳送的單個波束(和/或波束ID)相關聯(其中,一基站可傳送一個或多個波束)。PRS資源集中的每個PRS資源可以在不同的波束上傳送,並且如此,PRS資源(或簡稱資源)還可被稱為波束。這完全不暗示UE是否已知傳送PRS的基站和波束。
TRP可以例如通過從伺服器接收的指令和/或通過TRP中的軟體來配置,以按排程發送DL PRS。根據該排程,TRP可以間歇地(例如,從初始傳輸起以一致的間隔週期性地)發送DL PRS。TRP可被配置成發送一個或多個PRS資源集。資源集是跨一個TRP的PRS資源的集合,其中這些資源具有相同的週期性、共用的靜默模式配置(如果有的話)、以及相同的跨時隙重複因子。每個PRS資源集包括多個PRS資源,其中每個PRS資源包括多個資源元素(RE),這些資源元素可處於時隙內N個(一個或多個)連貫符元內的多個資源塊(RB)中。RB是在時域中跨越一個或多個連貫符元數量並在頻域中跨越連貫副載波數量(對於5G RB為12個)的RE集合。每個PRS資源被配置有RE偏移、時隙偏移、時隙內的符元偏移、以及PRS資源在時隙內可佔用的連貫符元數目。RE偏移定義DL PRS資源內的第一符元在頻率中的起始RE偏移。基於初始偏移來定義DL PRS資源內剩餘符元的相對RE偏移。時隙偏移是DL PRS資源相對於對應的資源集時隙偏移而言的起始時隙。符元偏移確定起始時隙內DL PRS資源的起始符元。所傳送的RE可以跨時隙重複,其中每個傳輸被稱為一重複,以使得在PRS資源中可以有多個重複。DL PRS資源集中的DL PRS資源與相同的TRP相關聯,並且每個DL PRS資源具有DL PRS資源ID。DL PRS資源集中的DL PRS資源ID與從單個TRP傳送的單個波束相關聯(儘管TRP可傳送一個或多個波束)。
PRS資源也可以由準共處和起始PRB參數來定義。準共處(QCL)參數可以定義DL PRS資源與其他參考訊號的任何準共處資訊。DL PRS可被配置成與來自服務蜂窩小區或非服務蜂窩小區的DL PRS或SS/PBCH(同步訊號/實體廣播信道)塊呈QCL類型D。DL PRS可被配置成與來自服務蜂窩小區或非服務蜂窩小區的SS/PBCH塊呈QCL類型C。起始PRB參數定義DL PRS資源相對於參考點A而言的起始PRB索引。起始PRB索引的粒度為一個PRB,並且最小值可為0且最大值為2176個PRB。
PRS資源集是具有相同週期性、相同靜默模式配置(如果有的話)和相同的跨時隙重複因子的PRS資源的集合。每次將PRS資源集的所有PRS資源的所有重複配置成待傳送被稱為“實例”。因此,PRS資源集的“實例”是針對每個PRS資源的指定數目個重複和PRS資源集內的指定數目個PRS資源,以使得一旦針對該指定數目個PRS資源中的每個PRS資源傳送了該指定數目個重複,該實例就完成。實例也可被稱為“時機”。包括DL PRS傳輸排程的DL PRS配置可被提供給UE以促成該UE測量DL PRS(或甚至使得該UE能夠測量DL PRS)。
PRS的多個頻率層可被聚集以提供大於各層單獨的任何頻寬的有效頻寬。屬分量載波(其可以是連貫的和/或分開的)並且滿足諸如準共處(呈QCL)並具有相同天線端口之類的準則的多個頻率層可被縫合以提供較大的有效PRS頻寬(對於DL PRS和UL-PRS),從而使得抵達時間測量精度提高。在QCL情況下,不同的頻率層表現相似,從而使得縫合PRS產生較大的有效頻寬。較大的有效頻寬(其可被稱為聚集PRS的頻寬或聚集PRS的頻率頻寬)提供較好的時域分辨率(例如,TDOA的分辨率)。聚集PRS包括PRS資源的集合,並且聚集PRS中的每個PRS資源可被稱為PRS分量,並且每個PRS分量可以在不同的分量載波、頻帶或頻率層上、或者在相同頻帶的不同部分上傳送。
RTT定位是一種主動定位技術,其中RTT使用由TRP向UE發送的以及由(參與RTT定位的)UE向TRP發送的定位訊號。TRP可以發送由UE接收的DL-PRS訊號,並且UE可以發送由多個TRP接收的SRS(探測參考訊號)訊號。探測參考訊號可被稱為SRS或SRS訊號。在5G多RTT中,可使用協調式定位,其中UE發送由多個TRP接收的單個用於定位的UL-SRS,而不是針對每個TRP發送單獨的用於定位的UL-SRS。參與多RTT的TRP通常將搜索當前駐留在該TRP上的UE(被服務的UE,其中該TRP是服務TRP)並且還搜索駐留在相鄰TRP上的UE(鄰居UE)。鄰居TRP可以是單個BTS(例如,gNB)的TRP,或者可以是一個BTS的TRP和單獨BTS的TRP。對於RTT定位(包括多RTT定位),在用以確定RTT(並且由此用以確定UE與TRP之間的程距)的PRS/SRS定位訊號對中的DL-PRS訊號和UL-SRS定位訊號在時間上可能彼此接近地發生,以使得由於UE運動和/或UE時鐘漂移和/或TRP時鐘漂移引起的差錯在可接受的限制內。例如,PRS/SRS定位訊號對中的訊號可以在彼此的約10 ms內分別從TRP和UE被傳送。在SRS定位訊號正被UE發送並且PRS和SRS定位訊號在時間上彼此接近地被傳達的情況下,已發現可能導致射頻(RF)訊號擁塞(這可能導致過多噪聲等)(尤其是如果許多UE併發地嘗試定位)、和/或可能在正嘗試併發地測量許多UE的TRP處導致計算擁塞。
RTT定位可以是基於UE的或UE輔助式的。在基於UE的RTT中,UE 200確定到TRP 300中的每一者的RTT和對應程距,並基於到TRP 300的程距和TRP 300的已知位置來確定UE 200的定位。在UE輔助式RTT中,UE 200測量定位訊號並向TRP 300提供測量資訊,並且TRP 300確定RTT和程距。TRP 300向位置伺服器(例如,伺服器400)提供程距,並且該伺服器(例如基於到不同TRP 300的程距)來確定UE 200的位置。RTT和/或程距可由從UE 200接收訊號的TRP 300、由該TRP 300與一個或多個其他設備(例如,一個或多個其他TRP 300和/或伺服器400)結合地、或由除了TRP 300以外的從UE 200接收訊號的一個或多個設備來確定。
在5G NR中支持各種定位技術。5G NR中所支持的NR原生定位方法包括僅DL定位方法、僅UL定位方法、以及DL+UL定位方法。基於下行鏈路的定位方法包括DL-TDOA和DL-AoD。基於上行鏈路的定位方法包括UL-TDOA和UL-AoA。基於組合DL+UL的定位方法包括與單基站的RTT和與多個基站的RTT(多RTT)。
UE和伺服器(例如,LMF)可以參與上層訊息交換(握手)以交換UE能力、用於測量參考訊號的輔助資料以及提供定位資訊(例如,參考訊號測量、程距、定位估計等)。例如,LMF可以請求UE的能力,例如對E-CID、多RTT、DL-AoD、DL-TDOA和/或UL定位技術的支持。UE可以通過提供該UE關於一種或多種定位技術的能力來響應該請求。作為另一示例,UE可以向LMF發送對輔助資料的請求,例如,輔助資料供UE使用以針對一種或多種定位技術(諸如多RTT、DL-AoD和/或DL-TDOA)促進對一個或多個參考訊號的測量和/或其他處理。LMF可以通過提供輔助資料來響應該請求,以促進針對一種或多種定位技術對一個或多個參考訊號的測量和/或處理。作為另一示例,LMF可以向UE請求定位資訊,例如關於E-CID、多RTT、DL-AoD和/或DL-TDOA定位技術的定位資訊。UE可以通過提供所請求的一種或多種定位技術的定位資訊來做出響應。
基於OTDOA的定位性能取決於UE的頻寬(例如,最大頻寬)和載波頻率。使用OTDOA的準確性受時間頻寬積的影響,並且由此UE的頻寬影響UE可為OTDOA提供的分辨率。UE的頻寬可因不同UE而有所不同,但對於每個UE而言通常是固定的,並且可以由UE報告給LMF,儘管每個UE針對不同的無線電技術(例如,WiFi相對於LTE相對於NR相對於藍牙®等)可具有不同的頻寬。此外,由於不同載波頻率的不同傳播,不同的載波頻率可具有不同的視線(LOS)路徑。例如,FR2(24.25 GHz - 52.6 GHz)通常比FR1(410 MHz - 7.125 GHz)具有更好和/或更多的LOS路徑,但具有更高的損耗。
基於出發角/到達角(AoD/AoA)的定位性能可取決於載波頻率多於頻寬。傳播受載波頻率的影響可能多於受頻寬的影響,並且由此基於AoD/AoA的定位性能可能更依賴於載波頻率。基於AoD/AoA的定位可能適合於UE的室內定位超過適合於UE的室外定位,例如,由於更嚴格的室外要求。
SPS
欺騙檢測和緩解
知曉UE的位置對於許多應用和/或在許多環境中是重要的。因此,確定不正確的UE位置可能具有嚴重後果。不正確的位置可能是基於錯誤的輸入資訊(諸如,不正確的SPS訊號)所確定的,無論SPS訊號的不準確是無意的(例如,由於SV錯誤)還是故意的(例如,由於實體提供一個或多個欺騙訊號)。欺騙訊號是看上去來自特定源(例如,已知的可信源)但來自不同源的訊號。例如,欺騙訊號可具有來自GPS SV的訊號的特徵,但源自於GLONASS SV或SPS仿真器(例如,基於地面的SPS訊號發生器)。標識異常訊號(即,非期望的並且可能是欺騙的或以其他方式不準確的訊號)可以幫助UE減輕接收此類訊號的後果,例如,UE在確定UE位置時忽略或低估此類訊號。
參照圖5,並且進一步參照圖1-4,UE 500包括處理器510、SPS接收機515、介面520和記憶體530,它們通過匯流排540彼此通訊地耦合。UE 500可以包括圖5中所示的組件,並且可以包括一個或多個其他組件,諸如圖2中所示的任何組件,以使得UE 200可以是UE 500的示例。介面520可包括收發機215的一個或多個組件或其一個或多個部分(例如,天線246和無線發射機242,無線接收機244和天線246,或者無線發射機242、無線接收機244和天線246)。另外或替代地,介面520可包括有線發射機252和/或有線接收機254。SPS接收機515可包括SPS接收機217和天線262。記憶體530可與記憶體211類似地配置,例如,包括具有被配置成使處理器510執行功能的處理器可讀指令的軟體。
本文的描述可以僅引述處理器510執行功能,但這包括其他實現,諸如處理器510執行(儲存在記憶體530中的)軟體和/或韌體的實現。本文的描述可以引述UE 500執行功能作為UE 500的一個或多個恰適組件(例如,處理器510和記憶體530)執行該功能的簡稱。處理器510(可能與記憶體530、以及在適當的情況下與SPS接收機515(以及可能還有介面520)相結合)包括異常檢測單元550,其被配置成標識可能不準確的(例如,欺騙的)異常SPS訊號。處理器(可能與記憶體530結合)可包括位置確定單元560和/或異常報告單元570。處理器510可被配置成通過採取適當的緩解動作來響應訊號為異常的確定,例如丟棄該訊號、丟棄該訊號的測量、作為確定UE 500的位置的一部分低估該訊號和/或該訊號的測量等。異常檢測單元550的配置和操作在下文在討論了提供異常SPS訊號場景的示例的圖6之後例如關於圖8和9進一步討論。
位置確定單元560被配置成以一種或多種方式確定UE 500的位置。位置確定單元560可被配置成確定大致位置或更精確的位置。例如,位置確定單元560可被配置成將在UE 500的通訊範圍內的另一實體(例如,TRP 300(例如,服務基站)或另一UE)的位置用作UE 500的大致位置。作為另一示例,位置確定單元560可被配置成實現上面討論的一種或多種定位技術以計算UE 500的精確位置。位置確定單元560可被配置成通過使用過濾器(例如,卡爾曼濾波器)利用隨時間推移的測量計算位置來確定UE 500的經時間過濾的位置。位置確定單元560可被配置成使用儲存在記憶體530中的先前位置來提供其他位置過濾和/或位置預測。位置確定單元560可被配置成將地圖資訊(例如,道路、鐵路、水路等的位置)作為位置確定的一部分,例如,以選擇位置範圍內與UE 500的類型一致的位置(例如,當位置範圍包括池塘時,選擇道路作為汽車的位置)。單元560可被配置成在確定UE 500的位置時不考慮(例如,不使用)異常SPS訊號和/或基於異常SPS訊號的SPS訊號測量。單元560可被配置成使用被標識為異常的SPS訊號的SPS訊號測量(但是降低其權重)以確定UE 500的位置。例如,當在定位技術(例如,算法)中使用該測量來確定UE 500的位置時,單元560可以降低對該SPS訊號測量的加權(例如,應用小於1的加權因子)或者對該SPS訊號測量的加權小於其他SPS訊號測量。
異常報告單元570被配置成報告對異常SPS訊號(或多個異常SPS訊號)的一個或多個指示。單元570可以向UE 500的用戶(例如,通過用戶介面216)和/或向諸如網路實體(例如,TRP 300和/或伺服器400)之類的另一實體報告異常。該報告可以是警報,諸如經由用戶介面216的聽覺警報和/或視覺警報。
還參考圖6,在示例環境600中,由於各種情況,UE 500可能接收一個或多個異常SPS訊號。例如,SV 183可以向UE 500發送異常SPS訊號680。異常SPS訊號680可以在一個或多個方面異常。例如,訊號680可以是以與SV 183相關聯的格式產生但不準確(例如,具有不正確的定時)的欺騙訊號,這可能導致不準確地確定從UE 500到SV 183的程距。作為另一示例,訊號680可以是具有與另一SV相關聯的格式的欺騙訊號,該另一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。在這種情形中,針對訊號680確定的偽距可以對應於從UE 500到SV 183的程距,但是UE 500將使用該程距作為從UE 500到SV 191的(例如,如星曆資料所指示的)期望位置的程距。在這些場景中的任一種場景中,即,具有SV 183的格式或模擬另一SV的格式的訊號中的不準確資訊,如果UE 500沒有將訊號680識別為異常並且由此沒有採取適當動作(例如,不使用訊號680和/或從訊號680確定的偽距來確定UE 500的位置),則UE 500可能計算出UE 500的不正確位置。異常SPS訊號680具有載波頻率,並且該載波頻率可以是UE經常使用以利用SPS訊號來確定位置的頻率,諸如GPS系統的L1頻率(1575.42 MHz)。SV 183還可以發送一個或多個非異常SPS訊號,諸如非異常SPS訊號683,特別是在異常SPS訊號680是由於SV 183的操作錯誤而被發送的情況下。非異常SPS訊號683可以具有與異常SPS訊號680不同的載波頻率。
作為UE 500接收異常SPS訊號的另一示例,UE 500可以分別從訊號仿真器610、620接收一個或多個異常SPS訊號615、625。訊號仿真器610、620可以是SPS訊號類比器,其被配置成產生和發送模仿SPS訊號的訊號和/或可被配置成類比一個或多個非衛星訊號,例如WiFi訊號、WAN訊號、藍牙®訊號等。由此,異常SPS訊號615、625可以分別模仿來自SV(諸如SV 191、192)(例如,具有對應於SV的格式(例如,偽隨機碼))和/或一個或多個其他訊號源(例如,地面基站)的訊號。異常SPS訊號615、625在被UE 500接收時可能比非異常訊號(例如來自SV 191、192的SPS訊號691、692)具有高得多的功率,這可能導致UE 500鎖定到異常SPS訊號615、625超過(代替)非異常訊號(例如由SV 191、192實際發送的SPS訊號691、692)。本文的討論可以假設要被確定為異常/非異常的訊號是SPS訊號,但該討論適用於非SPS訊號。
如下文進一步討論的,UE 500可以使用環境600中的一個或多個其他實體來幫助將異常訊號標識為異常,例如通過確定異常訊號與其他資訊的一致性或不一致。例如,UE 500可被配置成使用信令630(例如,雷達訊號、聲納訊號和/或雷射雷達訊號)確定到UE 114的距離。例如,UE 500可以使用該距離資訊和由UE 114提供給UE 500的UE 114的位置來幫助確定一個或多個SPS訊號與UE 500的大致位置的一致性。UE 500可被配置成使用視覺資訊(例如,從地標640反射的光線642)來確定UE 500的大致位置。例如,UE 500可以使用相機218捕捉地標640的一個或多個圖像,標識地標640,在地標和位置的查找表中找到地標640的位置(或通過詢問另一實體,諸如伺服器400,以獲得該資訊),並使用地標640的位置作為UE 500的大致位置。UE 500還可以考慮一個或多個其他因素,諸如UE 500的取向、在捕捉地標640的圖像中使用的縮放因子以及圖像中地標的尺寸,以確定UE 500的位置(例如,基於UE 500相對於地標640的位置)。
參考圖7,且進一步參考圖1-6,訊號仿真器700包括處理器710、介面720和記憶體730,它們通過匯流排740彼此通訊地耦合。仿真器700可以包括圖7中所示的一些或全部組件,並且可以包括一個或多個其他組件,諸如圖3中所示的任何組件。處理器710可包括處理器310的一個或多個組件。介面720可包括收發機315的一個或多個組件,例如,無線發射機342和天線346,或者無線接收機344和天線346,或者無線發射機342、無線接收機344和天線346。記憶體730可與記憶體311類似地配置,例如,包括具有被配置成使處理器710執行功能的處理器可讀指令的軟體。
本文的描述可以僅引述處理器710執行功能,但這包括其他實現,諸如處理器710執行(儲存在記憶體730中的)軟體和/或韌體的實現。本文的描述可以引述仿真器700執行功能作為仿真器700的一個或多個適配組件(例如,處理器710和記憶體730)執行該功能的簡稱。處理器710(可能與記憶體730以及在恰適的情況下與介面720相結合)包括模仿單元750。模仿單元750可包括將由處理器、和/或韌體、和/或硬體執行的軟體(例如,記憶體730的一部分)。模仿單元750的配置和功能性在本文中進一步討論。
模仿單元750可被配置成模仿例如來自衛星和/或基於地面的源的訊號。模仿單元750可被配置成模仿一個或多個衛星訊號(例如,來自一個或多個衛星星座,例如GPS、GLONASS、北斗)和/或一個或多個非衛星訊號(例如,WiFi訊號、WWAN訊號、藍牙®訊號等),經由介面720(例如,一個或多個適配的無線發射機和/或一個或多個天線)發送一個或多個模仿衛星訊號。模仿單元750可被配置成模擬來自駐定和/或移動位置的訊號。例如,模仿單元750可以模仿來自隨時間相對於地球移動的衛星的訊號。作為另一示例,模仿單元750可以模擬在地理區域周圍(例如,在圓圈中)移動的位置。這種模擬可能會擾亂UE,使得UE無法分辨哪個(哪些)訊號值得信任,即使UE能夠分辨出至少一個正在接收的訊號不應該被信任,例如,是欺騙訊號。
還參考圖8,示出了UE 500接收一個或多個異常SPS訊號並將異常SPS訊號標識為異常的信令和過程流800。流程800包括所示的階段但僅是示例,因為可以添加、重新安排和/或移除階段。例如,流程800中可包括圖9中所示和本文討論的方法900的一個或多個階段或階段的部分。此外,為了便於理解,示出了有限數量的SPS訊號,但是許多其他訊號可以被UE 500接收,其中一些訊號被討論。
在階段810,UE 500分別從SV 183和訊號仿真器620接收異常SPS訊號680、625。異常SPS訊號680可例如具有對應於SV 183的格式但可能在某些方面(例如,定時、功率等)不準確。作為另一示例,訊號680可具有另一SV(即,除了訊號680的源(在該示例中為SV 183)之外的SV)的格式。異常SPS訊號625可具有與SV(在該示例中為SV 191)相對應的SPS訊號的格式。例如,一個或多個訊號仿真器700的模仿單元750產生並經由介面720向UE 500發送一個或多個模仿衛星訊號,包括異常SPS訊號625。至少在UE 500處,模仿訊號可具有比來自被異常SPS訊號625欺騙的衛星的衛星訊號高得多的訊號強度。UE 500可從訊號仿真器620(欺騙訊號源)接收欺騙非SV訊號的異常訊號,但圖7的討論使用欺騙SV訊號的示例。
在階段820,UE 500可執行天空孔徑測試以確定接收到的訊號是否期望被接收和/或接收到的訊號是否源自期望的天空區域。例如,異常檢測單元550可被配置成使用UE 500的位置估計來確定哪些SV應該對UE 500可見和/或哪些SV應該對UE 500不可見。UE 500的位置估計可以使用各種技術中的一種或多種來確定,諸如基於先前確定的位置的航位推算、或使用服務基站的已知位置作為估計位置、或另一種技術。單元550可被配置成基於一個或多個SV星座的星曆資料(指示當前和未來SV位置)和UE 500的大致位置來確定期望可見性。UE 500的大致位置可以基於例如接收到的基站訊號和發送該訊號的基站的已知位置、UE 500的先前確定的位置和自確定該位置起的時間等。異常檢測單元550可被配置成:如果訊號對應於在UE 500的當前大致位置處應當不可見的SV,則將該訊號標識為異常。另外或替代地,異常檢測單元550可被配置成確定發送了收到訊號的大致方向(可能對應於天空區域)。例如,單元550可以使用來自一個或多個感測器213的關於UE 500的取向的感測器資訊以及收到訊號相對於UE 500的到達角來確定接收到的訊號所源自的相對於UE 500位置的區域,即源區域。源區域可以是相對於UE 500的位置的角度範圍,例如球坐標中θ和ϕ的多個組合。例如,源區域可以是根據到達角和UE 500的取向確定的源方向以及圍繞該源方向的不確定性,例如,使得源區域包括源方向和在源方向的閾值角度(例如,5°)內的任何方向。單元550可被配置成確定源區域是否對應於(包括)與收到訊號相對應的SV(例如,發送與收到訊號的格式相同格式的訊號的SV)的期望位置(例如,基於星曆資料)。單元550可被配置成:如果收到訊號不是源自SV的期望位置,例如,如果期望位置不在所確定的源區域中,則將該訊號標識為異常SPS訊號。對於圖6中所示的誇大示例,單元550可以確定對於異常訊號615,源區域(其將包括訊號仿真器610)不包括SV 191,並且由此單元550可以將異常訊號615標記為異常。
在階段820執行的天空孔徑測試可以幫助減少成功的欺騙,特別是對於某些類型的UE。例如,對於交通工具UE(即,交通工具中的UE或交通工具的一部分),對應於欺騙訊號的天空區域可以快速變化,比實際衛星訊號的天空區域快得多地變化。UE由此可以基於相應天空區域比閾值速率更快地變化而將訊號標識為欺騙訊號。為了對抗此舉,可能在較大區域上放置眾多訊號仿真器,以嘗試模擬來自同一顆衛星的訊號。作為另一示例,欺騙訊號可能來自基於地面的實體,並且由空中UE執行的天空孔徑測試可以將訊號源標識為根本不是來自天空而是來自地面,並且由此可以將來自該源的相應“衛星”訊號標識為欺騙訊號。
在階段830,發送非異常訊號,例如,由SV 182、183、191、192發送並由UE 500接收的非異常SPS訊號682、683、691、692。所示的SPS訊號的定時是示例,並且可以在作為所示時間的補充或代替的時間接收SPS訊號。例如,在異常SPS訊號615由訊號仿真器620發送並由UE 500接收之前,非異常SPS訊號691可由SV 191發送並由UE 500接收。非異常SPS訊號683可以例如具有與異常SPS訊號680不同的載波頻率。非異常SPS訊號691可以例如具有與異常SPS訊號615相同的載波頻率。非異常SPS訊號682、692可以例如分別具有與非異常SPS訊號683、691相同的載波頻率。
在階段840,UE 500可執行航位推算定位確定。例如,處理器510可以使用一個或多個運動感測器測量來確定自先前確定的位置的時間起UE 500的移動量(以及可能還有移動方向)。處理器510可被配置成使用所確定的UE 500的移動和一個或多個先前SPS訊號測量(例如,一個或多個原始測量(諸如到達時間)、和/或一個或多個經處理測量(諸如偽距))以確定一個或多個期望的當前SPS訊號測量。例如,處理器510可被配置成使用所確定的移動(例如,幅度和方向)和UE 500的先前確定的位置來確定UE 500的大致當前位置。處理器510可被配置成使用UE 500的大致當前位置和自先前確定的位置被確定以來的時間來確定期望的當前SPS訊號測量。處理器510可被配置成響應於期望的當前SPS訊號測量與對應的實際當前SPS訊號測量相差超過閾值量而觸發一致性檢查。閾值可以採取多種形式(例如,百分比、以測量(例如,功率)單位計的量)並且可以具有多種值。
在階段850,UE 500可以檢查SPS訊號一致性以確定SPS訊號是否為異常。異常檢測單元550可被配置成確定關於UE 500接收到的一個或多個訊號(例如SPS訊號)相對於一個或多個期望是否存在一個或多個不一致。SPS訊號不一致可以是例如相對於來自同一SV的一個或多個其他SPS訊號、和/或相對於來自一個或多個其他SV(來自同一星座和/或一個或多個其他星座)的一個或多個其他SPS訊號、和/或基於為UE 500確定的位置近似來確定的非期望訊號測量。例如,異常檢測單元550可被配置成確定不同頻帶(在不同頻帶中的載波頻率)的SPS訊號之間和/或不同SV(星座內和/或星座間)的SPS訊號之間是否存在不一致。用於確定SPS訊號不一致的其他示例也是可能的。
異常檢測單元550可被配置成確定SPS訊號是否具有與一個或多個期望不一致的收到功率。例如,單元550可被配置成檢測收到功率與另一個收到訊號功率相差顯著超過期望量。異常檢測單元550可被配置成確定收到訊號之間的實際功率差異與對應的期望功率差異,並確定實際功率差異是否與期望功率差異相差超過功率閾值、或者實際功率差異是否高於最大期望功率(例如,對於任何SPS訊號)。所分析的SPS訊號可以對應於同一SV並且可以具有相同或不同的載波頻率,或者所分析的SPS訊號可以對應於不同的SV(在同一星座內或在不同星座內)。例如,異常檢測單元550可以響應於異常訊號615具有與SV 191發送的訊號格式相對應(類似或相同)的格式,由此給出異常訊號615源自SV 191的表像,來確定異常SPS訊號615(來自訊號仿真器620)與非異常SPS訊號691(來自SV 191)之間的實際功率差異。異常檢測單元550可以能夠基於訊號615、691處於不同搜索窗口(即,時間和頻率的不同組合(其中頻率可能由於相同載波頻率的多普勒頻移而變化))中來將異常SPS訊號615與非異常SPS訊號691區分開。例如,異常檢測單元550可以確定來自一個或多個其他星座(例如,GLONASS、北斗)的訊號具有期望收到功率,並且由此使用這些訊號和/或地面定位(例如,使用WiFi和/或WAN定位技術)來確定UE 500的估計位置。知道估計位置和時間,異常檢測單元550可以確定(例如,GPS星座的)非異常訊號691、692等的搜索窗口(在時間和頻率上)。異常檢測單元550可以使用這些搜索窗口來測量非異常訊號691、692,而不測量異常訊號615、625(或至少區分訊號615、625與訊號691、692,例如響應於此,UE 500可以相對於非異常訊號691、692來降低異常訊號615、625的測量的權重)。這在UE 500處於戶外並且由此通常將具有多個可見星座時可能特別有效。異常檢測單元550還可以或替代地確定從SV 191接收的多個SPS訊號的期望功率差異。例如,對於在彼此的閾值時間量內均從SV 191接收的具有相同載波頻率的多個SPS訊號,異常檢測單元550可以確定(例如,從記憶體530中檢索)非常小的期望功率差異。異常檢測單元550可以確定訊號615、691之間的實際功率差異是否與期望功率差異相差超過功率閾值。例如,小時間窗口內來自同一SV的訊號的期望功率差異可能為零(或接近零),並且功率閾值可能很小,例如1 dB。由於異常訊號615來自訊號仿真器620,所以訊號615的功率可能遠高於訊號691的功率,並且由此訊號615、691之間的功率差異可能遠高於1dB。異常檢測單元550可以通過將訊號615標識為異常(和/或將訊號691標識為異常)來響應實際差異大於期望差異超過閾值量(例如,5%、10%、20%或其他量)。隨著時間推移比較假定來自同一SV並具有相同載波頻率的訊號可以有助於檢測欺騙SPS訊號的引入。
作為另一示例,異常檢測單元550可以確定訊號615、691的實際和期望功率差異,其中訊號615、691具有不同的載波頻率。在這種情形中,期望功率差異可能很小(例如,零或接近零)並且功率閾值可能很小,例如1 dB。比較來自同一SV但具有不同載波頻率的訊號可以有助於標識欺騙訊號,因為可能僅針對一個SV(或星座)針對一個載波頻率(或至少少於所有載波頻率)來欺騙訊號。
作為另一示例,異常檢測單元550可確定異常SPS訊號615與另一SV的另一SPS訊號(例如,SPS訊號682、683、692之一)之間的實際和期望功率差異。異常檢測單元550可基於適當SV 182、183、192的星曆資料和UE 500的大致位置來確定期望功率差異。功率閾值可以取決於期望功率差異,或者可以獨立於功率差異,例如,是百分比或分貝量。比較來自不同SV的訊號可以有助於標識欺騙訊號,因為可能僅針對一個星座(或至少少於所有星座)來欺騙訊號。例如,如果UE 500在室內,則所有SPS訊號通常將以非常低的功率被接收(如果有的話),但是欺騙SPS訊號可能以比實際SPS訊號高得多的功率被接收,並且具有足夠功率用於位置確定。可以基於SV對UE 500的可見性和/或它們在天空中的相對位置來選擇SV。例如,異常檢測單元550可以選擇彼此足夠接近的SV的SPS訊號,從而來自這些SV的SPS訊號的衰減和/或多徑效應很可能是相似的,例如,使得期望功率差異將接近於零。
隨著時間推移和/或在SV之間(例如,星座之間)的收到功率不一致可以特別有助於標識室內SPS訊號欺騙。例如,如果異常檢測單元550確定來自一個星座中的SV(例如,星座180中的SV 181)的SPS訊號的功率降低(例如,由於UE 500從室外移動到室內)但是聲稱來自另一星座的另一SV(例如,星座190的SV 191)的SPS訊號的收到功率增大或者至少不是與來自SV 181的SPS訊號的功率降低類似地降低,則異常檢測單元550可以將來自SV 191的SPS訊號標識為異常。異常檢測單元550可被配置成分析來自多個星座的多個SV的SPS訊號,使得異常檢測單元550可以將一個星座的SPS訊號標識為異常,其中這些SPS訊號的收到功率不是與來自另一星座的多個SPS訊號的收到功率降低幾乎一樣多的功率(或甚至相對而言功率是增加的)。作為另一示例,如果訊號具有高於閾值(例如,高於任何非欺騙SPS訊號的期望功率的閾值)的收到功率,則異常檢測單元550可以確定SPS是欺騙SPS訊號。
異常檢測單元550可被配置成確定SPS訊號是否具有與期望不一致的相應偽距。例如,異常檢測單元550可被配置成確定基於經時間過濾的位置確定的到SV的偽距相對於使用聲稱來自該SV的SPS訊號所確定的偽距而言相差超過偽距閾值。異常檢測單元550可以使用針對UE 500的位置的過濾結果(例如,卡爾曼濾波器結果)來確定到SV基於星曆資料的期望位置的期望偽距。異常檢測單元550可以基於對應於SV(例如,具有來自該SV的訊號格式)的測得SPS訊號來確定到SV的測得偽距。如果期望偽距與測得偽距相差超過偽距閾值,例如,相差超過測得偽距(或期望偽距)的1%、或5%、或10%,則異常檢測單元可以將測得SPS訊號標識為異常。這可以幫助將來自一個星座的SV的訊號(其模仿來自另一星座的訊號)標識為異常。作為另一示例,異常檢測單元550可被配置成確定基於所接收的聲稱來自同一SV的(實際或欺騙)SPS訊號的偽距偏離期望超過偽距閾值。例如,異常檢測單元550可以標識偽距確定之間超過1%或超過5%或超過10%的偽距變化,以指示對應於較晚偽距確定的SPS訊號是異常的。偽距閾值的值可以是與被比較的偽距相對應的SPS訊號的接收之間的時間的函數(例如,導致被比較的偽距的訊號接收之間的時間越長,偽距閾值就具有越高的值(例如,較高的百分比))。作為另一示例,異常檢測單元550可被配置成確定基於測得SPS訊號的偽距差異是否與期望量相差超過閾值量。類似於以上關於功率差異的討論,異常檢測單元550可以基於測得訊號(例如,異常訊號615和非異常訊號692)來確定測得偽距差異,並確定至對應SV 191、192的期望偽距差異(例如,基於UE 500的大致位置和SV 191、192的星曆資料),並且如果測得偽距差異與期望偽距差異之間的差異超過閾值量(例如,相差超過測得偽距(或期望偽距)的1%、5%或10%),則將訊號615、691中的至少一者標識為異常。
異常檢測單元550可被配置成基於星曆資料來標識訊號不一致。欺騙訊號可能以比實際SPS訊號顯著更高的訊號強度進行廣播,但可能以與實際衛星的已知星曆資料不一致地廣播。UE可以執行廣泛/獨立搜索以發現最強訊號,並且由此可以鎖定到聲稱屬星座的強訊號並使用該訊號來確定用於該星座的其他訊號的搜索窗口。UE由此可能僅看到來自欺騙星座的訊號,只要其他欺騙訊號基於UE可能已獲取並儲存的實際星座的曆書和/或集合星曆和/或長期軌道預測與欺騙星座相一致。異常檢測單元550可被配置成將收到訊號與星座的SV的現有軌道資料(曆書、星曆、長期星曆(即,長期軌道))進行比較。異常檢測單元550可被配置成基於收到訊號與基於UE 500的位置和星座的已知軌道資訊的期望不一致(例如,不匹配)來將收到訊號標識為欺騙訊號。由此,如果欺騙衛星不是由訊號仿真器700一致地生成的,例如,這些訊號的廣播星曆資料與UE 500儲存的星曆資料、長期軌道預測和/或GNSS曆書資料不一致,則異常檢測單元550可以將這些訊號標識為欺騙的。不一致可能是例如,訊號聲稱來自與所儲存資料指示的位置不同的位置,例如,欺騙衛星存在於多個位置(例如,在一起)而所儲存的星曆資料指示衛星在其他位置(例如,不在一起)。
異常檢測單元550可被配置成確定一個或多個接收到的聲稱衛星訊號相對於一個或多個其他時間源的時間一致性。異常檢測單元550可以從UE 500鎖定到的第一聲稱衛星訊號中獲得一天中的時間(TOD)。此TOD可被用於針對(例如,來自同一聲稱衛星星座的)其他訊號的搜索窗口。異常檢測單元550可被配置成確定來自所獲取訊號的TOD相對於UE 500保持的時間(例如,基於先前確定的時間和先前確定的時間使用UE 500的本地時鐘的時間傳播)、從一個或多個地面網路(例如,WWAN、WiFi、WAN、互聯網等)確定的一個或多個時間、和/或從一個或多個衛星星座(例如,對應於欺騙星座的實際星座和/或一個或多個其他星座)確定的一個或多個時間的一致性。如果對應的TOD與一個或多個其他時間源相差超過一個或多個閾值量,則異常檢測單元550可以將所獲取的訊號標識為欺騙訊號,其中異常檢測單元550允許時間之間的合理誤差/矛盾,例如,由於時鐘漂移和/或其他已知/可接受的誤差源。異常檢測單元550可被配置成標識由收到訊號所指示的TOD之間的顯著時間差以將收到訊號標識為欺騙訊號。如果時間差大於允許系統之間可預測的典型誤差的閾值量,則可以認為時間差是不同的。異常檢測單元550可被配置成使來自被標識為欺騙的訊號的測量例如被位置確定單元560忽略或降低權重。
異常檢測單元550可以選擇使用哪些SPS訊號來執行一致性檢查,例如,確定收到功率差異和/或偽距差異。例如,異常檢測單元550可被配置成基於SV和/或星座的優先級來選擇與一個或多個相應SV對應的一個或多個SPS訊號。異常檢測單元550可以例如基於SV和/或星座的信任級別和/或基於一個或多個其他準則來選擇SV的SPS訊號。例如,可以給予本地SPS(即,與UE 500相關聯的國家擁有的SPS)最高信任級別。例如,與美國相關聯(例如,認為目前處於或購買於美國)的UE可以給予GPS最高信任(相對於其他SPS),與歐洲相關聯的UE可以給予伽利略最高信任,與中國相關聯的UE可以給予北斗最高信任,而與俄羅斯相關聯的UE可以給予GLONASS最高信任。可以給予非本地SPS較低的信任,例如,在可依附於例如本地SPS的信任層級中。UE 500可以按照信任次序來使用SPS,例如使用最受信任的SPS或兩個最受信任的SPS來確定UE 500的大致位置,並使用該大致位置來檢查與一個或多個其餘SPS的一致性。
如果UE 500在移動交通工具中或是移動交通工具的一部分,則成功欺騙的後果可能比欺騙另一設備具有更大的影響。然而,交通工具可以具有一個或多個其他系統,例如冗餘系統,交通工具可以依靠這些系統來減少或消除欺騙的影響。例如,可以通過檢查與地圖的一致性並將位置調整為與地圖一致(例如,將交通工具位置移動到道路上)來糾正小的不準確。作為另一示例,交通工具可以使用來自一個或多個相機、一個或多個雷達系統、一個或多個雷射雷達系統和/或一個或多個聲納系統(和/或一個或多個其他系統)的輸入來確定例如交通工具間距、物體間距和/或位置。此類系統可以使自動駕駛交通工具至少在某個時間量內無需基於GNSS的位置就能進行導航。一個或多個其他系統(例如WiFi和/或WAN定位)可被用於確定或驗證位置,例如,使用一個或多個眾包地圖以及一種或多種定位技術,例如三邊測量(基於到基站的程距)或熱圖定位(基於訊號強度和訊號強度圖)。此類定位技術可以提供冗餘定位資料。
在階段860,UE 500從TRP 300(例如,基站120-123中的一者或多者或另一基站)接收基站訊號865。基站訊號865可包括定位訊號(例如,PRS)和/或通訊訊號。可以接收來自不止一個TRP 300的訊號。
在階段870,基站訊號865可被異常檢測單元550用來檢測基站訊號865與一個或多個SPS訊號之間的一致性。例如,異常檢測單元550可被配置成使用來自TRP 300(例如,來自BTS 120或BTS 123,如圖6所示)的基站訊號865來確定UE 500的大致位置。單元550可被配置成使用該大致位置來確定一個或多個SPS訊號的一個或多個期望收到功率和/或確定到一個或多個SV的一個或多個期望偽距。單元550可被配置成確定期望收到功率和/或期望偽距是否與從一個或多個測得SPS訊號所確定的測得收到功率和/或偽距一致。例如,單元550可以確定測得收到功率和期望收到功率相差是否小於功率閾值和/或測得偽距和期望偽距相差是否小於偽距閾值。
在階段880,UE 500可以使用一種或多種其他技術(即,非SPS技術)來執行一致性檢查。例如,異常檢測單元550可被配置成基於雷達、雷射雷達、WAN和/或Wi-Fi技術(在此類資訊可用時)獲得位置資訊。異常檢測單元550可被配置成使用通過這些其他技術中的一種或多種技術獲得的位置資訊來確定根據此類資訊的UE 500位置是否與一個或多個SPS訊號一致,例如是否與收到功率水準和/或所確定的偽距或位置一致。例如,異常檢測單元550可以使用UE 500與UE 114之間的信令630(例如,雷達、雷射雷達、聲納)以基於UE 114的位置以及UE 114與UE 500之間的距離確定UE 500的大致位置,來獲得大致位置。作為另一示例,異常檢測單元550可以使用視覺資訊來確定UE 500的大致位置,例如,通過使用視覺資訊來識別地標640並使用該地標的位置(例如,其儲存在記憶體530中、由地標640提供、或由諸如伺服器400之類的另一實體提供)作為UE 500的大致位置。異常檢測單元550可以組合各種技術,例如使用地標的視覺資訊來標識地標並獲得地標的位置,使用雷達確定與地標的距離,並使用該距離和地標位置來確定UE 500的大致位置。作為另一示例,異常檢測單元550可以使用關於對UE 500的位置約束的資訊來幫助將SPS訊號標識為異常。例如,異常檢測單元550可以使用地圖資訊和關於UE 500和/或UE 500所駐留的交通工具的特徵的資訊。由此,例如,異常檢測單元550可以比較對應於SPS訊號的所確定的位置和/或偽距以將指示UE 500處於不可能的(或至少極不可能的)位置的SPS訊號標識為異常,諸如當UE 500是船(或駐留於船上)時指示在陸地上、當UE 500是(或駐留於)陸地交通工具(諸如汽車或火車)(且不在輪渡路線上)時指示在水中、當UE 500是(或駐留於)火車時指示顯著偏離火車軌道等。作為另一示例,UE 500可以與通訊範圍內的一個或多個其他UE進行核實以確定由其他UE確定的位置是否對應於UE 500獲得的SPS訊號測量。例如,UE 500可以請求另一UE的位置和/或可以接收由另一UE(例如,圖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(例如異常檢測單元550)可以確定由該通知指示的或響應於請求而提供的位置是否與UE 500從接收到的SPS訊號中獲得的SPS訊號測量(例如,偽距、位置(例如,經時間過濾的位置)等)一致,以確定接收到的SPS訊號是否為異常。
異常檢測單元550可被配置成再次執行階段850的一個或多個一致性檢查,和/或執行階段870、880的一個或多個一致性檢查。異常檢測單元550可被配置成針對每個訊號、或基於一個或多個準則(諸如每第N個訊號)、或響應於在階段850將SPS訊號標識為異常來執行此類檢查。異常檢測單元550可被配置成基於UE 500的位置知識的敏感性水準來執行不同的一致性檢查和/或不同數量的一致性檢查。例如,用於智慧型手機的異常檢測單元550可被配置成針對鍛煉應用不執行超出在階段850處的SPS訊號檢查之外的一致性檢查,但是用於軍用飛機的異常檢測單元550可被配置成執行資訊可用的每個一致性檢查。檢查和覆核異常SPS訊號的一致性可以有助於確認或反駁SPS訊號為異常的初始標識。如果SPS訊號被標識為異常,但後續的一致性檢查表明該SPS訊號與一個或多個其他SPS訊號和/或其他形式的一致性檢查相一致,則可以將該SPS訊號重新標識為非異常。
在階段890,異常檢測單元550可以將定位資訊892(例如,SPS訊號測量、偽距、位置、訊號源身份等)發送給網路實體(在此示例中為伺服器400)。異常檢測單元550可被配置成將定位資訊(諸如一個或多個SPS訊號測量)作為加密資料發送給網路實體(例如,伺服器400、另一伺服器、TRP 300等)。異常檢測單元550可被配置成在定位資訊中包括時間戳。異常檢測單元550可被配置成響應於來自網路實體的命令和/或響應於處理器執行與特定場景(諸如銷售點交易)相關的操作而發送定位資訊。
處理器510可被配置成以各種方式中的一種或多種方式使用SPS訊號為異常的標識。例如,位置確定單元560可以通過在確定UE 500的位置時不考慮(例如,忽略)SPS訊號的SPS訊號測量(例如,在定位方法中不使用基於該SPS訊號的偽距)來響應該SPS訊號被標識為異常(例如,由於源位置矛盾、時間矛盾等)。作為另一示例,當在用於確定UE 500的位置的定位技術(例如,算法)中使用時,位置確定單元560可以降低被標識為異常的SPS訊號的SPS訊號測量的權重(例如,降低對該SPS訊號測量的加權或使該SPS訊號測量的權重小於其他SPS訊號測量)。作為另一示例,位置確定單元560可被配置成確定和比較UE 500的多個位置估計(例如,使用WWAN、WiFi、GLONASS、GPS、北斗、伽利略、卡爾曼濾波器傳播位置等)並使用此類資訊的最大一致集合來確定UE 500的位置。另外或替代地,位置確定單元560可被配置成使用來自最可信的一個或多個位置估計資訊源的一個或多個位置估計(例如,用於確定UE位置的測量或對UE位置的估計)。可信源可包括例如難以欺騙的基站,諸如雙向源(諸如WAN基站),因為成功欺騙此類基站可能需要欺騙到網路的連接。可信源的其他示例可包括視覺和/或音頻輸入設備(諸如相機和/或麥克風)、和/或測距設備(諸如雷達、雷射雷達和/或聲納感測器)。這些實體可被認為是值得信賴的,這是由於為了確定UE位置而由相機捕捉的圖像和/或由麥克風捕捉的音頻和/或從UE感測器確定的程距可能難以欺騙,尤其是與一個或多個其他位置資訊源一致地欺騙以及尤其是隨著時間推移(例如,對於移動的UE)。作為另一示例,異常報告單元570可以通過向一個或多個其他實體(諸如網路實體和/或其他UE)報告異常來響應將一個或多個SPS訊號標識為異常。例如,異常報告單元570可以向附近的UE報告特定訊號是欺騙的,和/或可以向網路實體報告欺騙訊號以進行廣泛警告(例如,全國性警告,特別是在全國關注的時間(諸如戰爭)期間)。作為另一示例,處理器510可以通過觸發詢問來響應將一個或多個SPS訊號標識為異常。例如,處理器510可以通過UE 500的用戶介面向UE 500的用戶提供詢問(例如,“你目前在湖中央嗎?”)以幫助確定SPS訊號是否不正確。
可以實現流程800的多種變型。例如,UE 500(例如處理器510)可被配置成經由SPS接收機515接收SPS訊號(真實的和/或欺騙的),諸如在階段810和/或階段830中。處理器510可被配置成通過經由介面520(例如,經由無線發射機242和天線246)向網路實體(諸如TRP 300和/或伺服器400)傳遞資訊(例如,向伺服器400傳遞定位資訊892)來響應接收到對安全交易(例如金融交易)的授權請求。所傳遞的資訊可以通過確認UE 500的位置例如接近(或不接近)請求交易的實體來促進和/或啟用安全交易。所傳遞的資訊可包括對應於真實和/或欺騙SPS訊號的SPS測量、對應於SPS訊號的真實和/或欺騙SV的身份、基於除SPS定位技術之外的一種或多種定位技術的UE位置、和時間戳。時間戳可以對應於與接收到SPS訊號相對應的時間以及由此與根據SPS訊號確定的UE 500的位置相對應的時間。時間戳可包括多個時間戳(時間指示),因為SPS訊號可以是在一段時間上接收到的。所傳遞的資訊(例如SPS測量)可以由UE 500加密。SPS測量可包括偽距(即,經處理的訊號測量)和/或原始訊號測量(例如,RSRP、到達時間等)。
流程800的另一示例替代方案可包括流程800中所示的階段的子集。例如,UE 500可以接收並測量定位訊號,例如,如在階段830的至少一個非欺騙SPS訊號以及如在階段810的至少一個欺騙SPS訊號。UE 500(例如異常檢測單元550)可以確定多個定位訊號測量之間的差異,例如欺騙SPS訊號的測量與非欺騙SPS的測量之間的差異。異常檢測單元550可以確定該差異(例如,功率差異、偽距差異、一天中的時間差等)大於閾值差異,例如,如在階段850。位置確定單元560(可能結合異常檢測單元550)可以響應於異常檢測單元550將訊號標記為欺騙訊號(例如,響應於該差異超過閾值差異)而在不使用相應定位訊號測量或降低該定位訊號測量的權重的情況下確定UE 500的位置。
流程800的另一示例替代方案可包括流程800中所示的階段的子集。例如,UE 500可以接收並測量包括聲稱衛星定位訊號的位置訊號。異常檢測單元550可以確定可能是欺騙的聲稱衛星定位訊號(或多個SPS訊號)的測量(例如,功率、偽距等)與一個或多個期望衛星定位訊號測量之間的差異。期望測量可以基於一個或多個衛星的星曆資料和UE 500的位置估計,例如基於一個或多個基於地面的定位訊號、一個或多個基於地面的通訊訊號、一個或多個其他衛星定位訊號,和/或可以是期望來自任何衛星運載器的最大功率。異常檢測單元550可以確定該差異大於閾值差異(例如,如果衛星定位訊號是欺騙的)。例如,期望測量可以是期望來自任何衛星運載器的最大功率並且閾值可以是0 dBm,使得如果聲稱衛星訊號的測量具有超過最大期望功率的功率,則異常檢測單元550可以將該衛星定位訊號標識為欺騙的或異常的。位置確定單元560可以使用位置訊號的測量來確定UE 500的位置,同時排除聲稱衛星訊號的測量(或降低其權重)。
參考圖9,且進一步參考圖1-8,一種在存在一個或多個欺騙SPS訊號的情況下確定UE位置的方法900包括所示的階段。然而,方法900僅是示例而不是限制性的。方法900可以例如通過使階段被添加、移除、重新安排、組合、併發地執行、和/或使單個階段拆分成多個階段來更改。例如,可以在方法900中包括來自流程800的一個或多個階段或階段的部分。作為另一示例,可以從方法900中省去階段930、940、950中的一個或多個階段。
在階段910,方法900包括獲得UE位置資訊。位置資訊可包括位置或可用於確定UE 500位置的資訊,例如一個或多個測量、一個或多個程距(例如,偽距)等。例如,處理器510可經由介面520接收UE 500的位置指示。UE 500的位置指示可以是例如UE 500的服務TRP 300的蜂窩小區扇區中心。作為另一示例,UE 500的位置可以從卡爾曼濾波器或其他過濾器和/或另一位置估計器向前傳播。位置可以根據GNSS、WiFI、WAN、WLAN和/或藍牙®(和/或另一種短程無線技術)信令,根據由相機218獲得的一個或多個圖像,和/或根據來自一個或多個感測器213的資訊,和/或根據其任何組合,並且可能與先前狀態資訊相組合來確定。作為另一示例,處理器510可以確定一個或多個衛星訊號和/或一個或多個基於地面的訊號的一個或多個測量。作為另一示例,位置確定單元560可以使用基於地面的訊號測量使用RTT、多RTT、OTDOA、側鏈路定位和/或一種或多種其他定位技術來確定UE 500的位置。作為另一示例,所獲得的位置資訊可以是根據來自一個或多個GNSS星座的衛星訊號確定的位置。作為另一示例,所獲得的位置資訊可以是使用一個或多個非GNSS資訊(諸如WAN、WiFi、聲納、雷射雷達和/或雷達資訊)和/或一個或多個相機圖像(例如,通過識別已知位置的對象)和/或交通工具間/設備間通訊(例如,相鄰設備的位置)來確定的位置。作為另一示例,處理器510可以從記憶體530中檢索先前確定的位置資訊,例如,一個或多個先前確定的測量和/或UE 500的先前確定的位置。處理器510可以向檢索到的位置應用航位推算以確定當前位置估計或可以使用先前確定的位置作為當前位置估計。還有其他技術可單獨使用或與所提及的一種或多種技術結合使用以獲得UE位置資訊。在階段910獲得的位置資訊可包括多個位置,例如隨時間推移的多個位置。
在階段920,方法900包括接收欺騙訊號。方法900的描述假設接收到多個欺騙訊號,但可以接收到單個欺騙訊號。UE 500的處理器510接收欺騙訊號並且為每個訊號確定一個或多個適當的測量。處理器510可以基於欺騙訊號確定位置資訊,例如一個或多個訊號測量和/或一個或多個位置。異常檢測單元550可能不知道訊號是欺騙的,但可以認為訊號來自可能欺騙的星座,其中訊號聲稱來自該可能欺騙的星座並且收到訊號功率顯著高於來自一個或多個其他星座或甚至來自所聲稱星座的訊號的收到訊號功率。欺騙訊號通常會被重新廣播並由此具有時間延遲,但具有比被欺騙的訊號更強的訊號,並且異常檢測單元550可以尋找此類特徵來確定訊號可能被欺騙或是欺騙的。通常不會針對所有衛星星座和/或所有頻帶提供欺騙訊號。此外,WAN訊號(用於協作式或非協作式基站)通常不會被欺騙,因為欺騙者不與UE 500協作(通訊),並且可以使用鄰居列表和/或基站曆書來標識假基站。異常檢測單元550可搜索跨星座的一致性,或嘗試與WAN訊號源通訊,和/或分析鄰居列表或基站曆書以標識假基站。異常檢測單元550可以假設具有欺騙訊號的一個或多個特徵(例如,高功率、跨星座不一致、與不會進行協作或不在鄰居列表或基站曆書中的基站相關聯等)的訊號是欺騙訊號,並前進至在階段930、940、950中的一個或多個階段確定該假設是否合理/正確。
在階段930,方法900包括確定欺騙位置資訊和所獲得位置資訊是否一致。例如,位置確定單元560可以使用在階段920接收到的欺騙訊號來確定UE 500的欺騙位置資訊,例如,UE 500的欺騙位置。異常檢測單元550可以比較基於欺騙訊號確定的位置資訊和在階段910獲得的位置資訊,以確定所獲得位置資訊與欺騙位置資訊是否一致。
異常檢測單元550可以確定欺騙位置是否相對於當前獲得的位置和/或位置歷史顯著不同,例如,在欺騙位置和所獲得的當前位置資訊之間是否存在很大的不連續性(大於閾值),其中很大的不連續性被異常檢測單元550認為欺騙位置資訊與所獲得位置資訊不一致。例如,欺騙位置可能與來自一個或多個其他(非欺騙)星座的一個或多個偽距和/或與根據來自一個或多個其他星座的訊號確定的一個或多個位置顯著不同。閾值可以隨著當前時間與對應於所獲得位置的時間之間的時間差而變化。例如,如果欺騙位置與對應於最近時間的所獲得位置(最近獲得的位置)顯著不同而沒有合理的解釋,則異常單元550可以確定欺騙位置與所獲得位置不一致。欺騙位置與最近獲得的位置之間的距離差除以欺騙位置與最近獲得的位置之間的時間差所對應的速度應該是合理的。所謂合理可以基於UE 500的歷史位置、UE 500的運動和/或其他資訊(例如,指示航程的用戶輸入)。例如,交通工具速度或更低可以是合理的,除非確定UE 500一直在乘飛機行進,或者如果確定UE 500正在經歷步行運動(例如,如由UE 500的IMU確定的),則跑步速度或更低可能是合理的。
另外或替代地,異常檢測單元550可以確定欺騙星座的可見衛星和/或欺騙訊號的搜索窗口是否與所獲得UE位置資訊的位置一致。所獲得UE位置資訊的位置可以根據比欺騙訊號弱的SPS訊號和/或根據一個或多個其他位置指示來確定。異常檢測單元550可以使用所獲得UE位置資訊的位置(例如,由位置確定單元560使用較弱的訊號確定的)來確定可能欺騙的星座的哪些衛星應該對UE 500可見和/或確定可能欺騙的星座的衛星的期望搜索窗口/偽距。異常檢測單元550可以搜索可能欺騙的星座的衛星。另外或替代地,異常檢測單元550可以基於使用可能欺騙的星座的訊號(即,假定為欺騙的訊號)所確定的位置來確定其他星座的期望可見衛星、訊號強度和/或搜索窗口/偽距。如果比期望可見的所有衛星(例如,可能欺騙的星座和/或其他星座的衛星)更少(例如,少超過閾值數量)的衛星是可見的和/或搜索窗口/偽距與期望顯著不同,則異常檢測單元550可以斷定可能欺騙的星座的位置資訊與所獲得位置資訊不一致。
另外或替代地,異常檢測單元550可以確定從多個衛星星座確定的位置是否彼此一致和/或與從一種或多種非GNSS技術確定的位置一致。例如,異常檢測單元550可以基於來自不同星座的訊號來確定UE 500的位置並比較這些位置。如果這些位置相差超過閾值量,則異常檢測單元550可以將這些星座中的至少一個星座標識為欺騙的。異常檢測單元550可以將UE 500的一個或多個GNNS確定的位置與使用非GNSS技術確定的位置進行比較,並且如果GNSS確定的位置與非GNSS確定的位置相差超過閾值量,則將GNSS確定的位置標識為欺騙結果。
另外或替代地,異常檢測單元550可以確定使用不同GNSS頻帶確定的偽距是否一致。例如,如果從L1訊號和L5訊號確定的偽距不一致(例如,不在彼此的閾值內,考慮了對流層和電離層對各種衛星的兩個不同頻率的影響),則異常檢測單元550可以斷定至少一個頻帶的一個或多個訊號是欺騙的。異常檢測單元550可以例如通過將偽距與非GNSS確定的資訊進行比較來嘗試確定哪些訊號是欺騙的。如果確定訊號不是欺騙的,則這些訊號可被用於確定UE 500的位置。
一致性檢查可以在測量引擎級別或定位引擎級別執行。測量引擎可包括RF和基頻處理組件,以確定可以發送到定位引擎以與來自其他源的資訊進行組合的GNSS偽距。測量引擎級別一致性檢查尋找可疑跳躍、可疑功率電平和/或與基於時間和星曆/長期星曆/軌道資訊和UE 500的大致位置確定的偽距不符的偽距。定位引擎可包括卡爾曼濾波器和GNSS處理/偽距管理組件,例如,以降低虛假偽距的權重、應用最小二乘法處理等。例如,可以對多個源執行GNSS偽距的最小二乘法擬合,並且與其他偽距不一致的偽距(或確定得出不一致偽距的資訊/訊號)被降低權重。該檢查標識從欺騙衛星訊號確定的位置資訊(例如,偽距)與從其他源(例如,WAN、WiFi、感測器(例如,方向盤、輪胎旋轉跟蹤器、加速度計、陀螺儀、相機等等))確定的位置資訊的不一致。定位引擎級別一致性檢查尋找與此類資訊的其他源不一致的預測位置或偽距。
如果在階段930(例如,由異常檢測單元550)確定欺騙位置資訊和所獲得位置資訊不一致,則方法900前進至階段935。在階段935,處理器510(例如位置確定單元560)可以忽略(例如,丟棄)對應於來自可能欺騙的星座的一個或多個訊號的位置資訊(例如,這樣的一個或多個訊號的一個或多個測量和/或基於這樣的一個或多個訊號的一個或多個位置)或降低其權重。方法900從階段935或在欺騙位置資訊和所獲得位置資訊被確定為一致的情況下從階段930前進至階段940。
在階段940,方法900包括確定從欺騙訊號確定的時間與所獲得位置資訊是否一致。例如,異常檢測單元550可以讀取由一個或多個欺騙訊號指示的一天中的時間(TOD),將讀取的時間傳播到當前TOD,並且對與多個欺騙訊號相對應的多個當前TOD進行組合(例如,取平均)。異常檢測單元550可以從一個或多個其他源,例如基於地面的網路(例如,WAN、互聯網等)和/或一個或多個GNSS星座,來確定當前TOD。異常檢測單元550可以將根據欺騙訊號確定的當前TOD與根據其他源確定的當前TOD進行比較。如果兩個當前TOD相差超過閾值量,則異常檢測單元550斷定欺騙時間和所獲得時間不一致。
異常檢測單元550可以確定從聲稱來自不同星座的訊號確定的時間是否一致。時間應該跨所有星座是一致的。如果從一個星座確定的時間與通過其他星座和/或其他非GNSS源確定的時間顯著不同(例如,相差超過閾值時間),或者如果從一個星座確定的時間指示與預測時間(例如使用基站頻率作為參考的傳播時間)相比有時間跳躍,則確定得出該時間的星座(的一個或多個訊號)可被標識為欺騙的。特別是如果所確定的時間相對於通過其他源確定的時間延遲,則可以標識星座(即,星座的一個或多個訊號)的欺騙。由此,異常檢測單元550可以尋找具有附加延遲的時間以將確定得出該時間的訊號標識為異常(例如,欺騙的)。
如果在階段940(例如,由異常檢測單元550)確定欺騙時間和所獲得時間不一致,則方法900前進至階段945。在階段945,處理器510(例如位置確定單元560)可以忽略(例如,丟棄)對應於來自可能欺騙的星座的一個或多個訊號的位置資訊(例如,這樣的一個或多個訊號的一個或多個測量和/或基於這樣的一個或多個訊號的一個或多個位置)或降低其權重。方法900從階段945或在欺騙時間與所獲得時間被確定為一致的情況下從階段940前進至階段950。
在階段950,方法900包括確定從欺騙訊號確定的位置和/或行動和/或一個或多個其他參數是否合理。例如,異常檢測單元550可以確定UE 500的位置在已知用於欺騙或至少已知用於欺騙與異常檢測單元550出於訊號評估目的而假定為欺騙的訊號相對應的星座的區域中,以驗證這些訊號是否是欺騙的。如果所確定的位置將UE 500置於已知欺騙位置,則異常檢測單元550可以斷定欺騙訊號確實是欺騙的,或者可以增加指示異常檢測單元550關於訊號(例如,假定為欺騙的訊號)為欺騙的置信度的欺騙置信度分數(或降低指示異常檢測單元550關於訊號不是欺騙的置信度的非欺騙置信度分數)。作為另一示例,如果位置是無法解釋的或非期望的,例如,在與先前位置不同的國家而沒有指示到該位置的期望位置改變(例如,日曆中的旅行計劃、購買前往該國家的機票的指示等),則異常檢測單元550可以確定UE 500的位置是不合理的。作為另一示例,如果UE 500的位置指示位置的突然顯著變化(可能使用與在階段930使用的準則不同的一個或多個準則),則異常檢測單元550可以確定UE 500的位置是不合理的。作為另一示例,如果移動是非期望的,例如基於一個或多個準則(諸如UE 500的位置和/或位置歷史),則異常檢測單元550可以確定UE 500的移動是不合理的。異常檢測單元550例如可以確定當UE 500佈置在購物中心時UE 500的速度高於約15英里/小時(例如,高於約7 m/s)是不合理的。作為另一示例,異常檢測單元550可以確定當UE 500佈置在飛機中並且位置歷史指示與航空旅行一致的速度時UE 500的速度低於約50英里/小時(例如,低於約22 m/s)是不合理的。作為另一示例,如果速度變化超過閾值速率(例如,在閾值時間量內超出先前速度的閾值百分比),則異常檢測單元550可以確定UE 500的速度的突然變化是不合理的。作為另一示例,異常檢測單元550可以確定聲稱來自同一星座的收到訊號的訊號強度是否存在突然變化。如果來自一個星座的訊號的訊號強度從弱變強,使得如果首先檢測到強訊號則強訊號將被認為是欺騙的,那麼異常檢測單元550可以確定這種變化是不合理的。
偽距、時間或頻率的突然跳躍可被用於標識欺騙訊號。例如,導致時頻槽或(在頻率跟蹤回路和時間跟蹤回路中)鎖定的頻率和鎖定的時間突然跳躍的訊號可被標識為欺騙的。
如果在階段950檢測到不合理的位置、移動和/或其他參數,則方法900前進至階段955。在階段955,處理器510(例如位置確定單元560)可以忽略(例如,丟棄)對應於來自可能欺騙的星座的一個或多個訊號的位置資訊(例如,這樣的一個或多個訊號的一個或多個測量和/或基於這樣的一個或多個訊號的一個或多個位置)或降低其權重。方法900從階段955或在沒有檢測到不合理的位置、移動或其他參數的情況下從階段950前進至階段960。
在階段960,位置確定單元560選擇將被用於確定UE 500的位置的訊號資訊。例如,位置確定單元560可以分析來自欺騙源和非欺騙源的測得訊號並確定彼此一致且沒有被假定為欺騙(例如,有高置信度不是欺騙的)的訊號。如果例如訊號具有期望訊號強度(在相應期望訊號強度範圍內)、對應於所有訊號的偽距在共同區域中重疊和/或訊號在階段935、945或955未被確定為要忽略,則這些訊號可被確定為一致的。作為另一示例,位置確定單元560可被配置成標識具有高置信度(例如,高於閾值置信度值)並非欺騙的訊號。例如,位置確定單元560可被配置成將與難以欺騙和/或歷史上可靠的訊號源相對應的訊號標識為非欺騙的。位置確定單元560可被配置成例如基於訊號欺騙的歷史可靠性和/或歷史難度、欺騙機率的標記(例如,與其他訊號的一致性、在期望內的參數值,等等)來指派或確定與訊號相對應的置信度分數。位置確定單元560可被配置成選擇與一致訊號和/或具有高置信度(高於閾值置信度)非欺騙的訊號相對應的訊號資訊(例如,訊號測量)用於確定UE 500的位置。
在階段970,位置確定單元560可以確定UE 500的位置。如果在階段960選擇了足夠的訊號資訊以使得能夠確定UE 500的位置,則位置確定單元560使用至少一些所選擇的資訊來確定UE 500的位置。位置確定單元560可以基於所選擇的訊號資訊來使用一種或多種定位技術。
在階段980,處理器510報告位置和/或非欺騙置信度,或拒絕(欺騙檢測)狀況。例如,如果位置確定單元560能夠確定位置(例如,具有一個或多個期望準則,例如閾值水準的準確度),則位置確定單元560可以經由介面520報告UE 500的位置。位置確定單元560可以單獨報告非欺騙置信度水準、或者與位置一起(如果報告位置的話)。非欺騙置信度可以指示位置確定單元560關於該位置不是基於任何欺騙訊號的置信度。異常報告單元570可以報告拒絕狀況和/或欺騙檢測指示,例如,如果沒有確定位置或者如果非欺騙置信度水準低於閾值置信度。欺騙檢測可取決於UE 500的位置的使用或應用。例如,對於諸如軍事應用或金融交易(或至少閾值金額的金融交易)之類的關鍵應用,報告UE 500的位置所需的置信度水準可能高於非關鍵應用(例如,購物中心內的方向)。另外或替代地,如果UE 500的位置被確定為在可疑位置(即,可能有欺騙活動的位置),則報告UE 500的位置所需的置信度水準可能高於其他非可疑位置。UE 500的位置,可能與資訊請求的本質相結合(例如,對於金融交易或其他敏感和/或安全交易),可由處理器510使用以觸發一個或多個安全預防措施,諸如關閉UE 500、防止UE 500傳送位置和/或其他資訊、擦除更多或所有記憶體530、訊息傳輸(例如,指示正在請求可疑動作(可能由於UE 500的位置)和/或UE 500受到損害(例如,被欺騙、可能被盜等)、安全認證等。安全認證可能被觸發以要求輸入認證資訊,諸如指紋、聲紋、面部圖像、一個或多個視網膜圖像、其中兩者或多者的組合、和/或其他資訊。在輸入此類資訊並驗證該資訊(例如,匹配安全儲存的資訊)後,拒絕位置報告和/或其他動作可被覆蓋和批准。
參照圖10且進一步參照圖1-9,檢測異常SPS訊號的方法1000包括所示的階段。然而,方法1000僅是示例而不是限制性的。方法1000可以更改,例如通過使階段被添加、移除、重新安排、組合、併發地執行,和/或使單個階段拆分成多個階段來更改。例如,可以向方法1000添加一個或多個階段和/或方法1000重複(例如,週期性地重複)以確定欺騙的訊號是否不再是欺騙的,或者可以確定非欺騙訊號並將其用於定位。
在階段1010,方法1000包括在用戶設備處接收第一SPS訊號。例如,SPS接收機515可以從一個或多個星座中的一個或多個SV接收一個或多個SPS訊號。SPS接收機515可以將SPS訊號提供給處理器510,即,將無線收到SPS訊號的經轉換電版本提供給處理器510。SPS接收機515連同處理器510可包括用於接收第一SPS訊號的裝置。
在階段1020,方法1000包括在用戶設備處確定第一SPS訊號是否為異常。階段1020可包括各種技術中的一種或多種以確定第一SPS訊號是否為異常,例如,不正常、非期望以及可能不正確/不準確。處理器510連同記憶體530以及可能還有SPS接收機515可包括用於確定第一SPS訊號是否為異常的裝置(例如,根據本文的討論,特別是以下階段1020的進一步討論)。
階段1020可包括執行一個或多個一致性檢查,例如,如關於階段850所討論的。異常檢測單元550可以確定第一SPS訊號和第二SPS訊號是否產生一致的位置和/或時間測量,例如歷史測量(例如,位置的歷史測量(隨時間推移的可能位置,諸如隨速度和行進方向的可能位置))與當前測量之間的一致性和/或SPS測量與非SPS測量(例如,由其他(非SPS)裝置確定的位置和/或時間)之間的一致性。欺騙訊號可以例如導致收到訊號的時間和/或頻率跳躍,例如由於UE 500的時間環路從鎖定到非欺騙訊號變為鎖定到欺騙訊號和/或由於UE 500的頻率環路從鎖定到非欺騙訊號變為鎖定到欺騙訊號。關於相位偏移和頻率的閾值可被用於設置針對衛星訊號的搜索窗口,以幫助防止測量欺騙訊號。階段1020可包括,例如,確定第一SPS訊號的第一SPS訊號測量與第二SPS訊號的第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與來自第一SV(衛星運載器)和第二SV的期望SPS訊號之間的期望測量差異一致,其中第一SPS訊號具有對應於第一SV的第一格式並且第二SPS訊號具有對應於第二SV的第二格式。例如,異常檢測單元550可以通過確定SPS訊號的實際測量差異是否在SPS訊號的期望測量差異的閾值內來確定實際測量差異和期望測量差異是否一致。實際和期望測量差異可以是收到功率差異並且閾值可以是功率閾值。閾值可以是例如相對閾值(例如,百分比或最大比率)或原始(絕對)值(例如功率量,例如瓦特或dBm的量)。第一和第二SPS訊號可以具有不同的載波頻率,並且第一和第二SV可以是同一SV或不同SV。實際和期望測量差異可以是(實際的和期望的)功率測量的功率差異。處理器510可以使用SV位置資訊(諸如星曆資料和/或(長期)軌道資訊,諸如分別用於第一SV和第二SV的星曆資料和/或軌道資訊)來確定期望測量差異,例如基於SV的已知位置和UE 500的大致位置來估計收到功率,並且由此估計UE 500與SV之間的程距並從估計程距確定估計的期望接收功率。作為另一示例,確定實際和期望測量差異是否一致可包括確定基於SPS(實際或欺騙)訊號的偽距差異是否在期望偽距的閾值(相對或絕對)內。例如,處理器510可以通過使用SV位置資訊確定UE 500與對應於被用於確定實際偽距差異的(實際或欺騙)SPS訊號的SV之間的期望程距來確定期望偽距差異。如果基於SPS訊號的偽距差異與期望偽距差異相差超過閾值,則第一SPS訊號可以被標記為異常。作為另一示例,第一SPS訊號測量可以是第一時間(例如,第一TOD),第二SPS訊號測量可以是第二時間(例如,第二TOD),並且確定第一SPS訊號是否為異常包括確定第一時間和第二時間之間的實際差異是否在(例如,基於衛星位置的SV位置資訊和UE的估計位置的)第一時間和第二時間的期望差異的閾值內。時間應該是一致的(儘管不一定相同,例如對於不同的星座),並且產生不一致時間的訊號可被視為異常。處理器510可以經由SPS接收機515從衛星和/或經由介面520從一個或多個TRP 300獲得星曆資料。SV位置資訊可以儲存在記憶體530中和/或由處理器510經由介面520(例如,從伺服器400)獲得。處理器510(可能與記憶體530和/或介面520結合)與SPS接收機515結合可包括用於確定實際測量差異是否與期望測量差異一致的裝置。
被比較以確定測量差異的SPS訊號可以來自同一SV(或聲稱來自同一SV)(例如具有不同的載波頻率),或者可以來自同一星座或不同星座的不同SV。例如,欺騙訊號對於一個星座可能是一致的,例如,提供多個欺騙訊號以產生使用這些欺騙訊號確定的一致位置,但是將顯著不同於使用非欺騙星座訊號確定的位置。此外,對於給定的衛星,與使用非欺騙訊號的偽距/時間/碼相位相比,使用欺騙訊號的偽距/時間/碼相位的測量將跳躍。由此,如果在從聲稱來自同一衛星的第一SPS訊號和第二SPS訊號導出的測量之間檢測到跳躍,則第一SPS訊號可以被確定為異常。作為另一示例,第一和第二SPS訊號可以對應於同一衛星但不同的頻帶(例如,L1、L2和L5中的兩者)。可能僅針對一個頻帶欺騙衛星訊號,並且由此基於聲稱來自同一衛星但具有不同頻率的訊號的顯著測量差異可用於將這些訊號中的至少一個訊號標識為異常。如果訊號產生與其他測量(例如,來自另一頻帶、來自另一星座)一致的測量,則該訊號可被視為非異常,並且如果訊號產生與其他測量不一致的測量,則該訊號可被視為異常。作為另一示例,第一和第二SPS訊號可以對應於不同星座的第一和第二SV。如果來自不同星座的訊號的測量不一致(考慮到期望差異),則第一SPS訊號可被視為異常。例如,可以從GLONASS星座中選擇第二SPS訊號,因為每個衛星具有唯一性的子帶,這使得欺騙更加困難。作為另一示例,可以將來自多個星座的訊號的測量與來自第一SPS訊號的測量進行比較以確定一致性。例如,北斗III、GPS和伽利略使用相同的L1頻率,並且由此對這些星座中的任何星座的影響(例如,L1和L5定時之間的延遲、對多普勒/時間窗口和偽距的影響)對於所有星座應當是相似的。如果根據聲稱來自這些星座之一的訊號(第一SPS訊號)在這些星座之一中看到的影響不同於跨其他星座看到的影響,則第一SPS訊號被確定為異常。
另外或替代地,階段1020可包括確定第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率。例如,異常檢測單元550可以確定聲稱SPS訊號的收到功率是否超過基於UE 500的位置估計和聲稱發送了該聲稱SPS訊號的SV的SV位置資訊針對UE 500的位置來自聲稱發送了該聲稱SPS訊號的SV的最大期望SPS訊號收到功率。作為另一示例,異常檢測單元550可以確定收到功率是否超過在地球上任何地方期望來自任何SV的最大功率。最大期望訊號強度可取決於接收機,例如接收機的組件,諸如一個或多個天線、一個或多個LNA(低噪聲放大器)等。最大期望訊號強度可在製造期間並基於設備類型(例如,所使用的組件)被編程到設備中,並且可以基於為該設備類型確定的理論和/或實驗值。可以通過例如對晴朗天空的衛星訊號進行測量來確定特定接收機的最大期望訊號強度。最大期望訊號強度可以通過從多個設備收集測量來眾包。作為另一示例,眾包值可被用作最大期望訊號強度的種子值,並且然後由個體接收機使用由該接收機進行的衛星訊號測量來校準。處理器510(可能與記憶體和/或介面520結合)與SPS接收機515結合可包括用於確定第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率的期望裝置。
另外或替代地,階段1020可包括確定第一SPS訊號是否源自與第一SV的第一SV位置資訊(例如,星曆資料和/或軌道資訊)一致的SV位置。例如,異常檢測單元550可以執行如關於階段820所討論的天空孔徑測試。例如,異常檢測單元550可以確定哪些SV應該對UE 500可見並且確定那些SV是否確實可見。異常檢測單元550可以通過例如使用SV位置資訊以及UE 500的大致位置和當前時間來確定哪些SV應該是可見的。作為另一示例,異常檢測單元550可以確定從天空的哪個部分接收到SPS訊號,並且獨立地確定(例如,根據獨立資訊)SPS訊號聲稱發送自的SV(例如,已知發送收到SPS訊號的格式的SPS訊號的SV)目前是否在天空的這個部分。如果獨立資訊指示SV不在與收到SPS訊號(其可能是欺騙SPS訊號)相對應的天空部分中,則異常檢測單元550可以將該SPS訊號標識為異常。例如,可以使用定向天線或天線組合來確定訊號的到達角,並將該角與基於SV位置資訊和UE 500的大致位置的期望到達角進行比較。聲稱針對不同SV的多個欺騙訊號可能源自同一位置,並且由此當期望到達角分散開時,如果SV訊號組群為具有相同或非常相似的到達角,則這些訊號可被標記為欺騙的,並由此被降低權重、忽略、丟棄等。作為另一示例,如果第一SPS訊號對應於應該不可見的SV,例如,在地平線上較低或者應該被阻擋(例如,由於UE 500在城市峽谷中),但卻是可見的,那麼第一SPS訊號可被認為是異常的。作為另一示例,如果對應於一個星座的比期望更多的SV訊號可見,則來自該星座的一個或多個SV訊號可被視為異常。處理器510(可能與記憶體530和/或介面520結合)可以包括用於確定第一SPS訊號是否源自與第一SV的第一SV位置資訊一致的SV位置的裝置。
另外或替代地,階段1020可包括確定基於第一SPS訊號的到第一SV的第一偽距是否與基於用戶設備經時間過濾的位置到第一SV的期望偽距相差超過第一偽距閾值。例如,處理器510可以使用基於時間的過濾器(諸如卡爾曼濾波器)來確定UE 500的位置,並且如果對應的偽距與基於經時間過濾的位置和對應於SPS訊號的SV的已知位置的程距相差超過閾值,則將SPS訊號標識為異常。等效地,如果對應的偽距將使UE 500距經時間過濾的位置超過閾值距離,則處理器510可以將SPS訊號標識為異常。處理器510(可能與記憶體530結合)可以包括用於確定第一偽距是否與期望偽距相差超過第一偽距閾值的裝置。
另外或替代地,階段1020可以包括確定基於第一SPS訊號測量的用戶設備的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者。例如,異常檢測單元550可確定UE 500的位置非期望地在一城市、縣、州或國家(例如,沒有用戶輸入(例如在日曆中)指示當前時間旅行至該城市、縣、州、或國家)。作為另一示例,異常檢測單元550可以確定UE 500的位置比合理速率更快地變化(例如,在短時間段內位置的劇烈變化,使得為了在這些位置之間變化,UE 500的速度將是不合理的(例如,比飛機快))。作為另一示例,異常檢測單元550可以確定UE 500的位置與過濾器(例如,卡爾曼濾波器)輸出的期望/預測位置顯著不同、或者與其他位置源不符、或這兩者。作為另一示例,異常檢測單元550可以確定UE 500的當前位置在已知具有大量和/或高比率的訊號欺騙和/或欺詐交易的區域中。處理器510(可能與記憶體530結合)可以包括用於確定第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者的位置/似然裝置。
另外或替代地,階段1020可包括確定一個或多個基站訊號測量是否與第一SPS訊號測量一致。例如,處理器510可以基於一個或多個基站訊號測量是否與第一SPS訊號測量一致來確定是否忽視第一SPS訊號測量,例如,基站訊號和第一SPS訊號皆指示UE 500處於相同的大致位置(例如,在位置的閾值距離內(例如,50m、100m、1,000m)、在同一城市、在同一國家等)。處理器510(可能與記憶體530和/或介面520結合)可包括用於確定第一SPS訊號測量是否與一個或多個基站訊號測量一致的裝置。
另外或替代地,階段1020可包括確定第一SPS訊號的測得訊號品質是否與期望訊號品質一致。例如,當UE 500處於某些環境(諸如城市峽谷)中時,異常檢測單元550將期望SPS訊號有噪聲。由此,異常檢測單元550可響應於訊號具有低於閾值的噪聲和/或響應於訊號具有高於基於UE 500的當前環境(例如,基於粗略位置估計(例如,來自E-CID、圖像分析、服務蜂窩小區位置等))的閾值信噪比(SNR)的SNR而將該訊號視為異常。
方法1000可包括以下特徵中的一項或多項。例如,方法1000可包括通過以下操作來響應第一SPS訊號為異常的初始確定:基於與初始確定所基於的任何SPS訊號不同的第三SPS訊號來確定第一SPS訊號是否為異常。例如,異常檢測單元550可以基於第一SPS訊號和/或第二SPS訊號(例如,基於這些SPS訊號的功率差異和期望功率差異)做出第一SPS訊號為異常的初始確定。異常檢測單元550可以通過使用另一SPS訊號確定第一SPS訊號是否為異常來響應該確定。這可以幫助檢測導致第一SPS訊號被標識為異常但不是由於第一SPS訊號不準確(例如,欺騙)造成的變化。這可以通過允許處理器510使用該SPS訊號確定UE 500的位置(例如,不降低權重)來幫助位置確定。方法1000可包括選擇第三SPS訊號,以使得第三SPS訊號的格式對應於與第一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可包括以下特徵中的一項或多項。例如,方法1000可包括通過以下操作來響應第一SPS訊號為異常的初始確定:基於除SPS技術之外的至少一種技術確定第一SPS訊號是否為異常。作為SPS技術的補充或代替,異常檢測單元550可以使用一種或多種非SPS技術來確定第一SPS訊號是否為異常。這可以幫助確定第一SPS訊號(儘管基於SPS技術是異常的)是否不是虛假SPS訊號(例如,欺騙的或以其他方式不準確)。方法1000可包括基於用戶設備的位置知識的安全級別來確定使用多少其他SV訊號或使用哪些其他技術中的至少一者來確定第一SPS訊號是否為異常。例如,處理器510可以確定一個或多個其他SV訊號和/或一種或多種其他技術以用於確定第一SPS訊號是否為異常。處理器510可以基於UE 500的位置敏感性來確定要使用的SV訊號的數量和/或其他技術的數量、以及使用哪個(些)SV訊號和/或哪種(些)技術,例如,更敏感的UE位置(基於UE和/或基於位置)導致更嚴格的異常確定(例如,確定訊號是否不準確的更高置信度)。
另外或替代地,方法1000可包括以下特徵中的一項或多項。例如,方法1000可包括確定用戶設備的航位推算位置,其中確定第一SPS訊號是否為異常是響應於第一SPS訊號測量和第二SPS訊號測量中的至少一者與用戶設備的航位推算位置不一致而執行的。例如,處理器510可以使用一個或多個感測器測量(例如,車輪旋轉、里程表、方向盤、陀螺儀、加速度計和/或相機測量等)和UE 500的先前位置通過航位推算來確定當前位置,並響應於航位推算位置與第一和/或第二SPS訊號測量不一致而觸發確定第一SPS訊號是否為異常。例如,處理器510可以響應於從航位推算位置到第一或第二SV的程距與基於第一或第二SPS訊號的相應偽距顯著不同(例如,相差超過閾值)而觸發異常確定。未從感測器測量中檢測到的UE 500的運動/位置的突然停止或跳躍指示SPS訊號是欺騙的。
另外或替代地,方法1000可包括以下特徵中的一項或多項。例如,方法1000可包括響應於確定第一SPS訊號為異常而採取一個或多個動作。方法1000可包括通過以下方式來響應異常確定:不考慮第一SPS訊號來確定用戶設備的位置;或者不考慮基於第一SPS訊號的偽距來確定用戶設備的位置;或者降低第一SPS訊號的權重來確定用戶設備的位置;或者降低基於第一SPS訊號的偽距的權重來確定用戶設備的位置;或者使用一個或多個基站訊號測量來確定用戶設備的位置;或者增加對該一個或多個基站訊號測量的一個或多個加權來確定用戶設備的位置;或者向第一網路實體發送指示第一SPS訊號異常的異常指示;或者將一組SPS訊號測量發送給第二網路實體。例如,UE可以不考慮(例如,丟棄)所有SPS訊號、或特定頻帶中的所有SPS訊號(對於衛星、星座或星座集合)、或來自特定星座或星座集合的所有測量、或這些的任何組合。作為另一示例,UE 500可以使用UE在沒有確定第一SPS訊號為異常的情況下原本不會使用的一個或多個基站訊號測量來確定UE 500的位置,或者可以更重地加權UE 500可能已經用來確定UE 500的位置的一個或多個基站訊號測量。將該組SPS訊號測量發送給網路實體可以幫助防止使用不準確的資訊(例如,偽造的基站訊號或所標識的位置)來授權行動(例如,金融交易),例如,因為類比SPS訊號(特別是針對多個星座)可能比偽造一些資訊(諸如類比基站訊號、或類比來自單個星座的幾個SPS訊號)或在通訊中注入虛假位置指示困難得多。
參照圖11且進一步參照圖1-10,處理包括欺騙的聲稱衛星定位訊號的定位訊號的方法1100包括所示的階段。然而,方法1100僅是示例而不是限制性的。方法1100可以例如通過使階段被添加、移除、重新安排、組合、併發地執行、和/或使單個階段拆分成多個階段來更改。
在階段1110,方法1100包括測量包括聲稱衛星定位訊號的多個定位訊號,以產生多個定位訊號測量,包括聲稱衛星定位訊號的第一定位訊號測量和該多個定位訊號中除聲稱衛星定位訊號之外的一個定位訊號的第二定位訊號測量。例如,SPS接收機515接收並測量包括欺騙SPS訊號的SPS訊號以產生SPS訊號的測量。SPS接收機515,可能與處理器510結合(可能與記憶體530結合),可包括用於測量多個定位訊號的裝置。
在階段1120,方法1100包括確定第一定位訊號測量與第二定位訊號測量之間的差異。例如,異常檢測單元550比較由SPS接收機515和/或處理器510確定的定位訊號測量並且確定這些測量之間的差異。處理器510(可能與記憶體530結合)可包括用於確定第一和第二定位訊號測量之間的差異的裝置。
在階段1130,方法1100包括確定該差異大於閾值差異。例如,異常檢測單元550將所確定的差異與對應的閾值(例如,時間閾值、功率閾值等)進行比較,並確定該差異超過對應的閾值。處理器510(可能與記憶體530結合)可包括用於確定該差異大於閾值差異的裝置。
在階段1140,方法1100包括使用該多個定位訊號測量中的至少一個位置確定測量,同時響應於確定該差異大於閾值差異而從該至少一個位置確定測量中排除第一定位訊號測量,來確定用戶設備的位置。例如,位置確定單元560不考慮與聲稱衛星定位訊號相對應的定位訊號測量,並使用(例如,一個或多個衛星定位訊號和/或一個或多個其他定位訊號(例如,來自一個或多個基站)的)一個或多個其他定位訊號測量以確定UE 500的位置。處理器510,可能與記憶體530結合、可能與介面520(例如,無線接收機244和天線246)結合,可包括用於確定UE的位置的裝置。
參照圖12且進一步參照圖1-10,用於在用戶設備處確定至少一個聲稱衛星定位訊號為欺騙的方法1200包括所示的階段。然而,方法1200僅是示例而不是限制性的。方法1200可以例如通過使階段被添加、移除、重新安排、組合、併發地執行、和/或使單個階段拆分成多個階段來更改。
在階段1210,方法1200包括測量多個位置訊號,該多個位置訊號包括欺騙的至少一個聲稱衛星定位訊號。例如,SPS接收機515接收並測量包括欺騙SPS訊號的一個或多個SPS訊號以產生SPS訊號的測量。處理器510還可測量一個或多個其他位置訊號(例如,DL-PRS)以產生一個或多個其他測量。SPS接收機515,可能與處理器510結合(可能與記憶體530和/或介面520結合),可包括用於測量多個位置訊號的裝置。
在階段1220,方法1200包括確定至少一個聲稱衛星定位訊號的至少一個測量與至少一個期望衛星定位訊號測量之間的差異。例如,異常檢測單元550將欺騙SPS訊號的一個或多個測量與一個或多個期望SPS訊號測量進行比較,如果欺騙SPS訊號不是欺騙的,則該期望SPS訊號測量預期與欺騙SPS訊號的測量相似。期望測量可以例如從一個或多個其他位置訊號(例如,SPS訊號、基站訊號等)和/或其他資訊(例如,SV位置資訊、感測器資訊(例如,航位推算資訊等))來確定。處理器510(可能與記憶體530和/或介面520結合)可包括用於確定至少一個聲稱衛星定位訊號的至少一個測量與至少一個期望衛星定位訊號測量之間的差異的裝置。
在階段1230,方法1200包括確定該差異大於閾值差異。例如,異常檢測單元550將所確定的差異與對應的閾值(例如,時間閾值、功率閾值等)進行比較,並確定該差異超過對應的閾值。處理器510(可能與記憶體530結合)可包括用於確定該差異大於閾值差異的裝置。
在階段1240,方法1200包括使用該多個位置訊號的測量同時排除該至少一個聲稱衛星定位訊號的至少一個測量,來確定用戶設備的位置。例如,位置確定單元560不考慮與聲稱衛星定位訊號相對應的定位訊號測量,並使用(例如,一個或多個衛星定位訊號和/或一個或多個其他定位訊號(例如,來自一個或多個基站)的)一個或多個其他定位訊號測量以確定UE 500的位置。處理器510,可能與記憶體530結合、可能與介面520(例如,無線接收機244和天線246)結合,可包括用於確定UE的位置的裝置。
其他考慮
其他示例和實現落在本公開及所附請求項的範圍內。例如,由於軟體和計算機的本質,上述功能可使用由處理器執行的軟體、硬體、韌體、硬連線或其任何組合來實現。實現功能的特徵也可實體地位於各種位置,包括被分佈以使得功能的各部分在不同的實體位置處實現。特徵可以實現功能的陳述包括該特徵可被配置成實現該功能(例如,項目可以執行功能X的陳述包括該項目可被配置成執行功能X)。除非另有說明,否則圖中所示和/或本文所討論的如相互連接或通訊的組件(功能性的或以其他方式的)是通訊地耦合的。即,它們可以直接或間接地被連接以實現它們之間的通訊。
如本文所使用的,單數形式的“一”、“某”和“該”也包括複數形式,除非上下文另有明確指示。如本文所使用的,術語“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”指明所陳述的特徵、整數、步驟、操作、要素、和/或組件的存在,但並不排除一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、要素、組件和/或其群組的存在或添加。
同樣,如本文所使用的,項目列舉中使用的“或”(可能接有“中的至少一個”或接有“中的一個或多個”)指示析取式列舉,以使得例如“A、B或C中的至少一個”的列舉、或“A、B或C中的一個或多個”的列舉、或“A或B或C”的列舉表示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)、或者具有不止一個特徵的組合(例如,AA、AAB、ABBC等)。因此,項目(例如,處理器)被配置成執行關於A或B中的至少一者的功能的陳述、或項目被配置成執行功能A或功能B的陳述意味著該項目可以被配置成執行關於A的功能、或者可以被配置成執行關於B的功能、或者可以被配置成執行關於A和B的功能。例如,短語“處理器被配置成測量A或B中的至少一者”或“處理器被配置成測量A或測量B”意味著處理器可被配置成測量A(並且可能被配置成或可能不被配置成測量B),或者可被配置成測量B(並且可能被配置成或可能不被配置成測量A),或者可被配置成測量A和測量B(並且可能被配置成選擇測量A和B中的哪一個或兩者)。類似地,用於測量A或B中至少一者的裝置的敘述包括:用於測量A的裝置(其可以測量或可能不能測量B)、或用於測量B的裝置(並且可以或可以不被配置成測量A)、或用於測量A和B的裝置(其可以能夠選擇A和B中的哪個或兩者來測量)。作為另一示例,一個項目(例如,處理器)被配置成執行功能X或執行功能Y中至少一者的敘述表示該項目可被配置成執行功能X、或者可被配置成執行功能Y、或者可被配置成執行功能X並且執行功能Y。例如,短語“被配置成測量X或測量Y中的至少一者的處理器”表示該處理器可被配置成測量X(並且可以或可以不被配置成測量Y)、或者可被配置成測量Y(並且可以或可以不被配置成測量X)、或者可被配置成測量X並且測量Y(並且可被配置成選擇X和Y中的哪個或兩者來測量)。
可根據具體要求作出實質性變型。例如,也可使用定制的硬體,和/或可在硬體中、由處理器執行的軟體(包括便攜式軟體,諸如小應用程序等)中、或兩者中實現特定要素。此外,可以採用到其他計算設備(諸如網路輸入/輸出設備)的連接。
如本文所使用的,除非另外聲明,否則功能或操作“基於”項目或條件的敘述表示該功能或操作基於所敘述的項目或條件,並且可以基於除所敘述的項目或條件以外的一個或多個項目和/或條件。
上文所討論的系統和設備是示例。各種配置可恰適地省去、替代、或添加各種規程或組件。例如,參考某些配置所描述的特徵可在各種其他配置中被組合。配置的不同方面和要素可以按類似的方式被組合。此外,技術會演進,並且由此,許多要素是示例,而不限制本公開或請求項的範圍。
無線通訊系統是其中無線地傳達通訊的系統,即,通過電磁波和/或聲波通過大氣空間傳播而不是通過導線或其他實體連接來傳播。無線通訊網路可以不是使所有通訊被無線地傳送,而是被配置成使至少一些通訊被無線地傳送。此外,術語“無線通訊設備”或類似術語不要求設備的功能性排他性地或均勻地主要用於通訊,或者設備是行動設備,而是指示設備包括無線通訊能力(單向或雙向),例如,包括至少一個無線電(每個無線電是發射機、接收機或收發機的一部分)以用於無線通訊。
本描述中給出了具體細節,以提供對示例配置(包括實現)的透徹理解。然而,可在沒有這些具體細節的情況下實踐這些配置。例如,已在沒有不必要的細節的情況下示出了公知的電路、過程、算法、結構和技術,以避免混淆這些配置。本描述僅提供示例配置,而不限制請求項的範圍、適用性或配置。相反,先前對配置的描述提供用於實現所述技術的描述。可以對要素的功能和佈置作出各種改變而不會脫離本公開的範圍。
如本文所使用的,術語“處理器可讀媒體”、“機器可讀媒體”和“計算機可讀媒體”是指參與提供使機器以特定方式操作的資料的任何媒體。使用計算平臺,各種處理器可讀媒體可涉及向處理器提供用於執行的指令/程序碼、和/或可被用於儲存和/或攜帶此類指令/程序碼(例如,作為訊號)。在許多實現中,處理器可讀媒體是實體和/或有形儲存媒體。此類介質可採取許多形式,包括但不限於非易失性介質和易失性介質。非易失性介質包括例如光碟和/或磁碟。易失性介質包括但不限於動態記憶體。
已描述了若干示例配置,可以使用各種修改、替換構造和等效物而不脫離本公開。例如,以上要素可以是較大系統的組件,其中其他規則可優先於本發明的應用或者以其他方式修改本發明的應用。此外,可以在考慮以上要素之前、期間或之後採取數個操作。相應地,以上描述不限定請求項的範圍。
值超過(或大於或高於)第一閾值的語句等效於值滿足或超過略大於第一閾值的第二閾值的語句,例如,在計算系統的分辨率中第二閾值比第一閾值高一個值。值小於第一閾值(或在第一閾值內或低於第一閾值)的語句等效於值小於或等於略低於第一閾值的第二閾值的語句,例如,在計算系統的分辨率中第二閾值比第一閾值低一個值。
100:信令環境
110:通訊系統
112:UE
113:UE
114:UE
115:UE
120:BTS
121:BTS
122:BTS
123:BTS
130:網路
140:核心網
141:AMF
142:SMF
143:伺服器(例如LMF)
144:GMLC
150:外部用戶端
161:行動設備
162:行動設備
163:行動設備
170:衛星訊號仿真器
180:衛星星座
181:衛星運載器
182:衛星運載器
183:衛星運載器
190:衛星運載器
191:衛星運載器
192:衛星運載器
193:衛星運載器
200:UE
210:處理器
211:記憶體
212:軟體
213:感測器
214:收發機介面
215:收發機
216:使用者介面
217:SPS接收機
218:相機
219:定位設備(PD)
220:匯流排
230:通用/應用處理器
232:資料機處理器
233:視頻處理器
234:感測器處理器
240:無線收發機
250:有線收發機
300:傳送/接收點(TRP)
310:處理器
311:記憶體
312:軟體
315:收發機
320:匯流排
340:無線收發機
342:發射機
344:接收機
346:天線
348:訊號
350:有線收發機
352:發射機
354:接收機
400:伺服器
410:處理器
411:記憶體
412:軟體
415:收發機
420:匯流排
440:無線收發機
442:發射機
444:接收機
446:天線
448:訊號
450:有線收發機
452:發射機
454:接收機
500:UE
510:處理器
515:SPS接收機
520:介面
530:記憶體
550:異常檢測單元
560:位置確定單元
570:異常報告單元
610、620:訊號仿真器
615:訊號
625:訊號
630:信令
640:地標
642:光線
680:訊號
682:訊號
683:訊號
691:訊號
692:訊號
700:訊號仿真器
710:處理器
720:介面
730:記憶體
750:模仿單元
820:天空孔徑測試
830:階段
840:航位推算
850:檢查SV訊號一致性
860:階段
865:訊號
870:檢查基站一致性
880:檢查其他技術一致性
890:階段
892:定位資訊
900:方法
910:階段
920:階段
930:階段
940:階段
950:階段
935:階段
945:階段
955:階段
960:階段
970:階段
980:階段
1000:方法
1010:階段
1020:階段
1100:方法
1110:階段
1120:階段
1130:階段
1140:階段
1200:方法
1210:階段
1220:階段
1230:階段
1240:階段
圖1是示例無線通訊和衛星信令環境的簡化圖。
圖2是圖1中所示的示例用戶設備的組件的方塊圖。
圖3是圖1中所示的示例傳送/接收點的組件的方塊圖。
圖4是圖1中所示的示例伺服器的組件的方塊圖。
圖5是示例用戶設備的方塊圖。
圖6是圖5的用戶設備接收異常和非異常訊號的環境的簡化示圖。
圖7是圖6中所示的訊號仿真器的簡化示圖。
圖8是用於標識異常訊號的訊號和過程流。
圖9是在存在一個或多個欺騙衛星訊號的情況下確定用戶設備的位置的方法的流程方塊圖。
圖10是檢測異常訊號的方法的流程方塊圖。
圖11是處理定位訊號的方法的流程方塊圖。
圖12是定位方法的流程方塊圖。
1000:方法
1010:階段
1020:階段
Claims (54)
- 一種用戶設備,包括: SPS接收機(衛星定位系統接收機),用於接收包括第一SPS訊號的衛星定位系統訊號; 記憶體;以及 處理器,其通訊地耦合到所述記憶體和所述SPS接收機,以從所述SPS接收機接收SPS訊號,並且被配置成: 通過被配置成執行以下至少一項來確定所述第一SPS訊號是否為異常: (1) 確定所述第一SPS訊號的第一SPS訊號測量,所述第一SPS訊號的第一格式對應於第一SV(衛星運載器); 確定第二SPS訊號的第二SPS訊號測量,所述第二SPS訊號是與所述第一SPS訊號分開的,並且所述第二SPS訊號的第二格式對應於第二SV;並且 確定所述第一SPS訊號測量與所述第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與來自所述第一SV和所述第二SV的期望SPS訊號之間的期望測量差異一致;或者 (2) 確定所述第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率;或者 (3) 確定所述第一SPS訊號是否源自與所述第一SV的第一SV位置資訊一致的SV位置,所述第一SV位置資訊包括所述第一SV的第一星曆資料、所述第一SV的第一軌道資訊或其組合;或者 (4) 確定基於所述第一SPS訊號的到所述第一SV的第一偽距是否與基於由所述處理器確定的所述用戶設備經時間過濾的位置到所述第一SV的期望偽距相差超過第一偽距閾值;或者 (5) 確定基於所述第一SPS訊號測量的所述用戶設備的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者;或者 (6) 確定一個或多個基站訊號測量是否與所述第一SPS訊號測量一致;或者 (7) 所述第一SPS訊號的測得訊號品質與期望訊號品質一致。
- 如請求項1所述的用戶設備,其中為了確定所述第一SPS訊號是否為異常,所述處理器被配置成確定所述第一SPS訊號測量的第一功率與所述第二SPS訊號測量的第二功率之間的實際功率差異是否與期望功率差異相差超過第一功率閾值。
- 如請求項1所述的用戶設備,其中所述處理器根據(1)來配置並且被配置成選擇所述第一SPS訊號和所述第二SPS訊號,以使得: 所述第一SPS訊號具有第一載波頻率,所述第二SPS訊號具有不同於所述第一載波頻率的第二載波頻率,且所述第一SV和所述第二SV為同一SV;或者 所述第一SV在與所述第二SV分開的星座中。
- 如請求項1所述的用戶設備,其中所述處理器根據(1)來配置並且被配置成基於所述第一SV的第一SV位置資訊且基於所述第二SV的第二SV位置資訊來確定所述期望測量差異。
- 如請求項1所述的用戶設備,其中為了確定所述第一SPS訊號是否為異常,所述處理器被配置成確定基於所述第一SPS訊號的第一偽距和基於所述第二SPS訊號的第二偽距之間的實際偽距差異是否與期望偽距差異相差超過第二偽距閾值。
- 如請求項1所述的用戶設備,其中所述處理器根據(1)來配置,所述第一SPS訊號測量為第一時間,並且所述第二SPS訊號測量為第二時間。
- 如請求項1所述的用戶設備,其中所述處理器被配置成通過以下操作來響應所述第一SPS訊號為異常的初始確定:基於與所述初始確定所基於的任何SPS訊號不同的第三SPS訊號來確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項7所述的用戶設備,其中所述處理器被配置成選擇所述第三SPS訊號,以使得所述第三SPS訊號的第三格式對應於作為排除所述第一SV的衛星運載器星座的一部分的第三SV。
- 如請求項1所述的用戶設備,其中所述處理器被配置成通過以下操作來響應確定所述第一SPS訊號為異常:基於除SPS技術之外的至少一種技術確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項8所述的用戶設備,其中所述處理器被配置成基於所述用戶設備的位置知識的安全級別來確定使用多少其他SV訊號或使用哪些其他技術中的至少一者。
- 如請求項1所述的用戶設備,還包括通訊地耦合到所述處理器的至少一個運動感測器,其中所述處理器被配置成基於來自所述至少一個運動感測器的至少一個感測器測量來確定所述用戶設備的航位推算位置,並且響應於所述第一SPS訊號測量和所述第二SPS訊號測量中的至少一者與所述用戶設備的所述航位推算位置不一致,確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項1所述的用戶設備,其中所述處理器被配置成通過以下至少一者來響應確定所述第一SPS訊號為異常: 不考慮所述第一SPS訊號來確定所述用戶設備的位置;或者 不考慮基於所述第一SPS訊號的第一偽距來確定所述用戶設備的位置;或者 降低所述第一SPS訊號的權重來確定所述用戶設備的位置;或者 降低基於所述第一SPS訊號的第一偽距的權重來確定所述用戶設備的位置;或者 使用所述一個或多個基站訊號測量來確定所述用戶設備的位置;或者 增加對所述一個或多個基站訊號測量的一個或多個加權來確定所述用戶設備的位置;或者 向第一網路實體發送指示所述第一SPS訊號異常的異常指示;或者 將一組SPS訊號測量發送給第二網路實體。
- 一種用戶設備,包括: 訊號接收裝置,用於接收包括第一SPS訊號(衛星定位系統訊號)的SPS訊號;以及 用於確定所述第一SPS訊號是否為異常的異常裝置,所述異常裝置包括以下至少一者: 用於執行以下操作的測量差異裝置: 確定所述第一SPS訊號的第一SPS訊號測量,所述第一SPS訊號來自所述訊號接收裝置並且具有與第一SV(衛星運載器)相對應的第一格式; 確定第二SPS訊號的第二SPS訊號測量,所述第二SPS訊號來自所述訊號接收裝置並且具有與第二SV相對應的第二格式;並且 確定所述第一SPS訊號測量與所述第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與來自所述第一SV和所述第二SV的期望SPS訊號之間的期望測量差異一致;或者 期望裝置,用於確定所述第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率;或者 發源裝置,用於確定所述第一SPS訊號是否源自與所述第一SV的第一SV位置資訊一致的SV位置,所述第一SV位置資訊包括所述第一SV的第一星曆資料、所述第一SV的第一軌道資訊或其組合;或者 偽距裝置,用於確定基於所述第一SPS訊號的到所述第一SV的第一偽距是否與基於所述用戶設備經時間過濾的位置到所述第一SV的期望偽距相差超過第一偽距閾值;或者 位置/似然裝置,用於確定基於所述第一SPS訊號測量的所述用戶設備的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者;或者 用於確定一個或多個基站訊號測量是否與所述第一SPS訊號測量一致的裝置;或者 用於確定所述第一SPS訊號的測得訊號品質是否與期望訊號品質一致的裝置。
- 如請求項13所述的用戶設備,其中所述異常裝置包括所述測量差異裝置,並且所述測量差異裝置用於確定所述第一SPS訊號測量的第一功率與所述第二SPS訊號測量的第二功率之間的實際功率差異是否與期望功率差異相差超過第一功率閾值。
- 如請求項13所述的用戶設備,其中所述用戶設備包括所述測量差異裝置,並且所述測量差異裝置用於選擇所述第一SPS訊號和所述第二SPS訊號,以使得: 所述第一SPS訊號具有第一載波頻率,所述第二SPS訊號具有不同於所述第一載波頻率的第二載波頻率,且所述第一SV和所述第二SV為同一SV;或者 所述第一SV在與所述第二SV分開的星座中。
- 如請求項13所述的用戶設備,其中所述用戶設備包括所述測量差異裝置,並且所述測量差異裝置用於基於所述第一SV的第一SV位置資訊且基於所述第二SV的第二SV位置資訊來確定所述期望測量差異。
- 如請求項13所述的用戶設備,其中所述異常裝置包括所述測量差異裝置,並且所述測量差異裝置用於確定基於所述第一SPS訊號的第一偽距和基於所述第二SPS訊號的第二偽距之間的實際偽距差異是否與期望偽距差異相差超過第二偽距閾值。
- 如請求項13所述的用戶設備,其中所述異常裝置包括所述測量差異裝置,所述第一SPS訊號測量為第一時間,並且所述第二SPS訊號測量為第二時間。
- 如請求項13所述的用戶設備,其中所述異常裝置用於通過以下操作來響應所述第一SPS訊號為異常的初始確定:基於與所述初始確定所基於的任何SPS訊號不同的第三SPS訊號來確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項19所述的用戶設備,其中所述異常裝置用於選擇所述第三SPS訊號,以使得所述第三SPS訊號的第三格式對應於作為排除所述第一SV的衛星運載器星座的一部分的第三SV。
- 如請求項13所述的用戶設備,其中所述異常裝置用於通過以下操作來響應所述第一SPS訊號為異常的初始確定:基於除SPS技術之外的至少一種技術確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項21所述的用戶設備,其中所述異常裝置用於基於所述用戶設備的位置知識的安全級別來確定使用多少其他SV訊號或使用哪些其他技術中的至少一者。
- 如請求項13所述的用戶設備,其中所述異常裝置包括所述測量差異裝置,並且所述測量差異裝置用於確定所述用戶設備的航位推算位置,並且其中所述異常裝置用於響應於所述第一SPS訊號測量和所述第二SPS訊號測量中的至少一者與所述用戶設備的所述航位推算位置不一致,確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項13所述的用戶設備,還包括以下至少一者: 位置確定裝置,用於通過用以下至少一者響應確定所述第一SPS訊號為異常來確定所述用戶設備的位置: 不考慮所述第一SPS訊號來確定所述用戶設備的位置;或者 不考慮基於所述第一SPS訊號的第一偽距來確定所述用戶設備的位置;或者 降低所述第一SPS訊號的權重來確定所述用戶設備的位置;或者 降低基於所述第一SPS訊號的第一偽距的權重來確定所述用戶設備的位置;或者 使用所述一個或多個基站訊號測量來確定所述用戶設備的位置;或者 增加對所述一個或多個基站訊號測量的一個或多個加權來確定所述用戶設備的位置;或者 第一發送裝置,用於通過向第一網路實體發送指示所述第一SPS訊號異常的異常指示來響應確定所述第一SPS訊號為異常;或者 第二發送裝置,用於通過向第二網路實體發送一組SPS訊號測量來響應確定所述第一SPS訊號為異常。
- 一種檢測異常SPS訊號(衛星定位系統訊號)的方法,所述方法包括: 在用戶設備處接收第一SPS訊號;以及 在所述用戶設備處通過以下至少一者來確定所述第一SPS訊號是否為異常: 確定所述第一SPS訊號的第一SPS訊號測量與第二SPS訊號的第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與來自第一SV(衛星運載器)和第二SV的期望SPS訊號之間的期望測量差異一致,其中所述第一SPS訊號具有對應於所述第一SV的第一格式並且所述第二SPS訊號具有對應於所述第二SV的第二格式;或者 確定所述第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率;或者 確定所述第一SPS訊號是否源自與所述第一SV的第一SV位置資訊一致的SV位置,所述第一SV位置資訊包括所述第一SV的第一星曆資料、所述第一SV的第一軌道資訊或其組合;或者 確定基於所述第一SPS訊號的到所述第一SV的第一偽距是否與基於所述用戶設備經時間過濾的位置到所述第一SV的期望偽距相差超過第一偽距閾值;或者 確定基於所述第一SPS訊號測量的所述用戶設備的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者;或者 確定一個或多個基站訊號測量是否與所述第一SPS訊號測量一致;或者 確定所述第一SPS訊號的測得訊號品質是否與期望訊號品質一致。
- 如請求項25所述的方法,其中確定所述第一SPS訊號是否為異常包括:通過確定所述第一SPS訊號測量的第一功率與所述第二SPS訊號測量的第二功率之間的實際功率差異是否與期望功率差異相差超過第一功率閾值,來確定所述實際測量差異是否與所述期望測量差異一致。
- 如請求項25所述的方法,其中確定所述第一SPS訊號是否為異常包括:確定所述實際測量差異是否與所述期望測量差異一致,所述方法還包括選擇所述第一SPS訊號和所述第二SPS訊號,以使得: 所述第一SPS訊號具有第一載波頻率,所述第二SPS訊號具有不同於所述第一載波頻率的第二載波頻率,且所述第一SV和所述第二SV為同一SV;或者 所述第一SV在與所述第二SV分開的星座中。
- 如請求項25所述的方法,其中確定所述第一SPS訊號是否為異常包括:確定所述實際測量差異是否與所述期望測量差異一致,所述方法還包括:基於所述第一SV的第一SV位置資訊且基於所述第二SV的第二SV位置資訊來確定所述期望測量差異。
- 如請求項25所述的方法,其中確定所述第一SPS訊號是否為異常包括:通過確定基於所述第一SPS訊號的第一偽距和基於所述第二SPS訊號的第二偽距之間的實際偽距差異是否與期望偽距差異相差超過第二偽距閾值,來確定所述實際測量差異是否與所述期望測量差異一致。
- 如請求項25所述的方法,其中所述方法包括確定所述實際測量差異是否與所述期望測量差異一致,所述第一SPS訊號測量為第一時間,並且所述第二SPS訊號測量為第二時間。
- 如請求項25所述的方法,還包括通過以下操作來響應所述第一SPS訊號為異常的初始確定:基於與所述初始確定所基於的任何SPS訊號不同的第三SPS訊號來確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項31所述的方法,還包括選擇所述第三SPS訊號,以使得所述第三SPS訊號的第三格式對應於作為排除所述第一SV的衛星運載器星座的一部分的第三SV。
- 如請求項25所述的方法,還包括通過以下操作來響應所述第一SPS訊號為異常的初始確定:基於除SPS技術之外的至少一種技術確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項33所述的方法,還包括基於所述用戶設備的位置知識的安全級別來確定使用多少其他SV訊號或使用哪些其他技術中的至少一者來確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項25所述的方法,還包括確定所述用戶設備的航位推算位置,其中確定所述第一SPS訊號是否為異常是響應於所述第一SPS訊號測量和所述第二SPS訊號測量中的至少一者與所述用戶設備的所述航位推算位置不一致而執行的。
- 如請求項25所述的方法,還包括通過以下至少一者來響應確定所述第一SPS訊號為異常: 不考慮所述第一SPS訊號來確定所述用戶設備的位置;或者 不考慮基於所述第一SPS訊號的第一偽距來確定所述用戶設備的位置;或者 降低所述第一SPS訊號的權重來確定所述用戶設備的位置;或者 降低基於所述第一SPS訊號的第一偽距的權重來確定所述用戶設備的位置;或者 使用所述一個或多個基站訊號測量來確定所述用戶設備的位置;或者 增加對所述一個或多個基站訊號測量的一個或多個加權來確定所述用戶設備的位置;或者 向第一網路實體發送指示所述第一SPS訊號異常的異常指示;或者 將一組SPS訊號測量發送給第二網路實體。
- 一種非瞬態處理器可讀儲存媒體,其包括被配置成使得用戶設備的處理器執行以下操作的處理器可讀指令: 通過使所述處理器執行以下至少一項來確定第一SPS訊號(衛星定位系統訊號)是否為異常: (1) 確定所述第一SPS訊號的第一SPS訊號測量,所述第一SPS訊號的第一格式對應於第一SV(衛星運載器); 確定第二SPS訊號的第二SPS訊號測量,所述第二SPS訊號是與所述第一SPS訊號分開的,並且所述第二SPS訊號的第二格式對應於第二SV;並且 確定所述第一SPS訊號測量與所述第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與來自所述第一SV和所述第二SV的期望SPS訊號之間的期望測量差異一致;或者 (2) 確定所述第一SPS訊號的收到功率是否超過最大期望SPS訊號收到功率;或者 (3) 確定所述第一SPS訊號是否源自與所述第一SV的第一SV位置資訊一致的SV位置,所述第一SV位置資訊包括所述第一SV的第一星曆資料、所述第一SV的第一軌道資訊或其組合;或者 (4) 確定基於所述第一SPS訊號的到所述第一SV的第一偽距是否與基於由所述處理器確定的所述用戶設備經時間過濾的位置到所述第一SV的期望偽距相差超過第一偽距閾值;或者 (5) 確定基於所述第一SPS訊號測量的所述用戶設備的第一位置對應於非期望位置或高機率的異常位置中的至少一者;或者 (6) 確定一個或多個基站訊號測量是否與所述第一SPS訊號測量一致;或者 (7) 確定所述第一SPS訊號的測得訊號品質是否與期望訊號品質一致。
- 如請求項37所述的儲存媒體,其中被配置成使所述處理器確定所述第一SPS訊號是否為異常的指令包括被配置成使所述處理器執行以下操作的指令:確定所述第一SPS訊號測量的第一功率與所述第二SPS訊號測量的第二功率之間的實際功率差異是否與期望功率差異相差超過第一功率閾值。
- 如請求項37所述的儲存媒體,其中所述指令被配置成使所述處理器根據(1)來確定所述第一SPS訊號是否為異常,並且其中所述指令包括被配置成使所述處理器執行以下操作的指令:選擇所述第一SPS訊號和所述第二SPS訊號,使得: 所述第一SPS訊號具有第一載波頻率,所述第二SPS訊號具有不同於所述第一載波頻率的第二載波頻率,且所述第一SV和所述第二SV為同一SV;或者 所述第一SV在與所述第二SV分開的星座中。
- 如請求項37所述的儲存媒體,其中所述指令被配置成使所述處理器根據(1)來確定所述第一SPS訊號是否為異常,並且其中所述指令包括被配置成使所述處理器執行以下操作的指令:基於所述第一SV的第一SV位置資訊且基於所述第二SV的第二SV位置資訊來確定所述期望測量差異。
- 如請求項37所述的儲存媒體,其中被配置成使所述處理器確定所述第一SPS訊號是否為異常的指令包括被配置成使所述處理器執行以下操作的指令:確定基於所述第一SPS訊號的第一偽距和基於所述第二SPS訊號的第二偽距之間的實際偽距差異是否與期望偽距差異相差超過第二偽距閾值。
- 如請求項37所述的儲存媒體,其中所述指令包括被配置成通過使所述處理器執行以下操作來使所述處理器確定所述第一SPS訊號是否為異常的指令:確定所述第一SPS訊號測量和所述第二SPS訊號測量之間的實際測量差異是否與所述期望測量差異一致,所述第一SPS訊號測量為第一時間,並且所述第二SPS訊號測量為第二時間。
- 如請求項37所述的儲存媒體,其中所述指令包括被配置成使所述處理器通過以下操作來響應所述第一SPS訊號為異常的初始確定的指令:基於與所述初始確定所基於的任何SPS訊號不同的第三SPS訊號來確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項43所述的儲存媒體,其中所述指令包括被配置成使所述處理器執行以下操作的指令:選擇所述第三SPS訊號,以使得所述第三SPS訊號的第三格式對應於作為排除所述第一SV的衛星運載器星座的一部分的第三SV。
- 如請求項37所述的儲存媒體,其中所述指令包括被配置成使所述處理器通過以下操作來響應確定所述第一SPS訊號為異常的指令:基於除SPS技術之外的至少一種技術確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項45所述的儲存媒體,其中所述指令包括被配置成使所述處理器執行以下操作的指令:基於所述用戶設備的位置知識的安全級別來確定使用多少其他SV訊號或使用哪些其他技術中的至少一者。
- 如請求項37所述的儲存媒體,其中所述指令包括被配置成使所述處理器確定所述用戶設備的航位推算位置的指令,並且其中所述指令被配置成使所述處理器響應於所述第一SPS訊號測量和所述第二SPS訊號測量中的至少一者與所述用戶設備的所述航位推算位置不一致,確定所述第一SPS訊號是否為異常。
- 如請求項37所述的儲存媒體,其中所述指令包括被配置成使所述處理器通過以下至少一者來響應確定所述第一SPS訊號為異常的指令: 不考慮所述第一SPS訊號來確定所述用戶設備的位置;或者 不考慮基於所述第一SPS訊號的第一偽距來確定所述用戶設備的位置;或者 降低所述第一SPS訊號的權重來確定所述用戶設備的位置;或者 降低基於所述第一SPS訊號的第一偽距的權重來確定所述用戶設備的位置;或者 使用所述一個或多個基站訊號測量來確定所述用戶設備的位置;或者 增加對所述一個或多個基站訊號測量的一個或多個加權來確定所述用戶設備的位置;或者 向第一網路實體發送指示所述第一SPS訊號異常的異常指示;或者 將一組SPS訊號測量發送給第二網路實體。
- 一種用戶設備,包括: SPS接收機(衛星定位系統接收機),用於接收衛星定位系統訊號; 通訊發射機; 記憶體;以及 通訊地耦合到所述記憶體的處理器,所述處理器通訊地耦合到所述SPS接收機以從所述SPS接收機接收SPS訊號,並且通訊地耦合到所述通訊發射機以無線地傳達通訊訊號,所述處理器被配置成通過經由所述通訊發射機向網路實體傳達以下各項來響應對金融交易的授權請求: 對應於多個SPS訊號的多個SPS測量; 對應於所述多個SPS訊號的衛星運載器的身份; 基於除SPS定位技術以外的定位技術的所述用戶設備的位置;以及 時間戳。
- 如請求項49所述的用戶設備,其中所述處理器被配置成對所述多個SPS測量進行加密。
- 如請求項49所述的用戶設備,其中所述多個SPS測量包括偽距。
- 如請求項49所述的用戶設備,其中所述多個SPS測量包括所述多個SPS訊號的原始測量。
- 一種在用戶設備處的處理定位訊號的方法,所述定位訊號包括欺騙的聲稱衛星定位訊號,所述方法包括: 測量包括所述聲稱衛星定位訊號的多個定位訊號,以產生多個定位訊號測量,包括所述聲稱衛星定位訊號的第一定位訊號測量和所述多個定位訊號中除所述聲稱衛星定位訊號之外的一個定位訊號的第二定位訊號測量; 確定所述第一定位訊號測量與所述第二定位訊號測量之間的差異; 確定所述差異大於閾值差異;以及 使用所述多個定位訊號測量中的至少一個位置確定測量,同時響應於確定所述差異大於所述閾值差異而從所述至少一個位置確定測量中排除所述第一定位訊號測量,來確定所述用戶設備的位置。
- 一種用戶設備處的定位方法,所述定位方法包括: 測量多個位置訊號,所述多個位置訊號包括欺騙的至少一個聲稱衛星定位訊號; 確定所述至少一個聲稱衛星定位訊號的至少一個測量與至少一個期望衛星定位訊號測量之間的差異; 確定所述差異大於閾值差異;以及 使用所述多個位置訊號的測量同時排除所述至少一個聲稱衛星定位訊號的所述至少一個測量,來確定所述用戶設備的位置。
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