TWI690231B - 無線定位校準系統及其方法 - Google Patents

無線定位校準系統及其方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI690231B
TWI690231B TW107131639A TW107131639A TWI690231B TW I690231 B TWI690231 B TW I690231B TW 107131639 A TW107131639 A TW 107131639A TW 107131639 A TW107131639 A TW 107131639A TW I690231 B TWI690231 B TW I690231B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
base station
monitoring
monitoring base
error
antenna
Prior art date
Application number
TW107131639A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202011762A (zh
Inventor
邱碧貞
何庭武
劉家隆
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財團法人工業技術研究院 filed Critical 財團法人工業技術研究院
Priority to TW107131639A priority Critical patent/TWI690231B/zh
Priority to CN201811175222.1A priority patent/CN110891308B/zh
Priority to US16/230,842 priority patent/US10763978B2/en
Publication of TW202011762A publication Critical patent/TW202011762A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI690231B publication Critical patent/TWI690231B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/11—Monitoring; Testing of transmitters for calibration
    • H04B17/12—Monitoring; Testing of transmitters for calibration of transmit antennas, e.g. of the amplitude or phase
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/003—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management locating network equipment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/023—Monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/021—Calibration, monitoring or correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/04—Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/12—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0626—Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H04W88/085—Access point devices with remote components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Abstract

本揭露提供一種無線定位校準系統，該系統包括複數個傳輸基地台、至少一監測基地台及定位伺服器，至少一監測基地台會接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊，定位伺服器會接收來自至少一監測基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊，藉由複數個通道狀態資訊，定位伺服器計算出至少一監測基地台所產生的相位誤差及天線間隔誤差，並對相位誤差及天線間隔誤差進行補償。此外，本揭露亦提供一種無線定位校準方法。

Description

無線定位校準系統及其方法
本揭露是關於一種無線定位系統，特別是指一種利用通道狀態資訊(channel state information,CSI)之無線定位校準系統及其方法。
由於通訊科技的不斷進步，越來越多的應用需要更精準的室內定位服務，以滿足使用者的需求。此外，室內定位應用於企業情境中充滿了商機，其中包含訪客管理、人員管控、區域管制、緊急求救等，因此，室內定位的應用已經顯得格外重要。另外，值得一提的是，下一代移動網路(next generation mobile networks,NGMM)組織也已經將精準室內定位的需求納入5G白皮書中。
為了能提升室內定位的精確度，通道狀態資訊定位是近年來十分熱門的研究技術之一。通道狀態資訊定位主要是根據基地台的多天線之間收到上行傳輸(uplink)訊號的相位差計算出接收訊號的入射角度(angle of arrival,AoA)，進而使定位精確度可以增加。
然而，由於通道狀態資訊會經過天線硬體電路的處理，每根天線的硬體電路會產生額外的相位變化，所以此相位變化將會造成行動裝置相對於基地台的定位產生誤差，使得通道狀態資訊地定位精確度降低。
再者，通道狀態資訊亦須透過事先量測基地台的天線間的間距，再透過基地台的天線所接收到的訊號相位差計算出接收訊號的入射角度，也就是說，若基地台的天線間距被改變，則會大幅增加錯誤率，而事先量測基地 台的天線間的間距則需要重新量測。
基於上述習知技術之缺失，需要提供一種能有效地提升通道狀態資訊的定位精確度。在此構想之下，如何利用現有之基地台來設計一種較佳的室內定位方法，能夠使定位精確度達到最佳狀態是目前待解決的問題。
本揭露提供一種無線定位校準系統(wireless positioning calibration system)以及一種無線定位校準方法。
依據本揭露之一實施例，本揭露之無線定位校準系統包括：至少一監測基地台，接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊(channel state information,CSI)；以及一定位伺服器，接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊，其中，該定位伺服器藉由該複數個通道狀態資訊計算出該至少一監測基地台所產生的相位誤差及天線間隔誤差，並對該相位誤差及該天線間隔誤差進行補償。
依據本揭露之另一實施例，本揭露之無線定位校準系統包括：至少一監測基地台，接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊；以及一定位伺服器，接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊，其中，該定位伺服器藉由該複數個通道狀態資訊計算出該至少一監測基地台所產生的入射角度誤差及飛行時間(time of flight,ToF)誤差，並對該入射角度誤差及該飛行時間誤差進行校正或補償。
依據本揭露之一實施例，本揭露之無線定位校準方法包括以下步驟：利用至少一監測基地台接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊；利用一定位伺服器接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊；以及利用該定位伺服器依據該複數個通道狀態資訊計算出該至少一監測基地台所產生的相位誤差及天線間隔誤差，並對 該相位誤差及該天線間隔誤差進行補償。
依據本揭露之另一實施例，本揭露之無線定位校準方法包括以下步驟：利用至少一監測基地台接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊；利用一定位伺服器接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊；以及利用該定位伺服器依據該複數個通道狀態資訊計算出該至少一監測基地台所產生的入射角度誤差及飛行時間誤差，並對該入射角度誤差及該飛行時間誤差進行校正或補償。
為讓本揭露之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明。在以下描述內容中將部分闡述本揭露之額外特徵及優點，且此等特徵及優點將部分自所述描述內容顯而易見，或可藉由對本揭露之實踐習得。本揭露之特徵及優點借助於在申請專利範圍中特別指出的元件及組合來認識到並達到。應理解，前文一般描述與以下詳細描述兩者均僅為例示性及解釋性的，且不欲約束本揭露所主張之範圍。
1:傳輸基地台
11:訊號傳輸裝置
3:監測基地台
31:訊號接收裝置
33:通道資訊偵測模組
331:媒體存取控制位址與細胞區識別碼偵測單元
333:通道矩陣偵測單元
35:通道資訊儲存模組
37:通道資訊傳送模組
5:定位伺服器
51:通道資訊接收模組
53:通道值偵測模組
531:基地台偵測單元
533:通道狀態偵測單元
55:基地台校準模組
551:基地台角度及距離計算單元
553:校準值偵測單元
555:校準參數計算單元
57:校準參數補償模組
571:校準選擇單元
573:基地台補償單元
59:基地台座標及天線配置模組
71:定位伺服器
BS1:傳輸基地台
BS2:傳輸基地台
BS3:傳輸基地台
UE1:使用者設備
UE2:使用者設備
UE3:使用者設備
S71至S75:步驟
S81至S85:步驟
S101至S107:步驟
第1圖顯示本揭露之無線定位校準系統之示意圖；第2圖顯示本揭露之無線定位校準系統之方塊圖；第3圖顯示本揭露之無線定位校準系統之傳輸基地台及監測基地台之方塊圖；第4圖顯示本揭露之無線定位校準系統之定位伺服器(包含通道值偵測模組之基地台偵測單元及通道狀態偵測單元)之方塊圖；第5圖顯示本揭露之無線定位校準系統之定位伺服器(包含基地台校準模組之基地台角度及距離計算單元、校準值偵測單元及校準參數補償單元)之方塊圖； 第6圖顯示本揭露之無線定位校準系統之定位伺服器(包含校準參數補償模組之校準選擇單元及基地台補償單元)的方塊圖；第7圖顯示本揭露之無線定位校準方法之一實施例之步驟流程圖；以及第8圖顯示本揭露之無線定位校準方法之另一實施例之步驟流程圖；以及第9-18圖顯示本揭露之無線定位校準方法之應用例的示意圖。
以下藉由具體的實施形態說明本揭露之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本揭露之優點與功效，亦可藉由不同的具體實施形態加以施行或應用。
本揭露提出無線定位校準系統(wireless positioning calibration system)，透過通道狀態資訊(channel state information,CSI)及基地台的監測(sniffer)功能，補償天線硬體電路及天線間距錯誤產生的定位誤差，可有效地提升定位精準度。
第1圖為本揭露之無線定位校準系統，如第1圖所示，本揭露之無線定位校準系統包括複數個傳輸基地台1(亦可表示為1A、1B，未圖示)、至少一監測基地台3以及一定位伺服器5，其中，至少一監測基地台3是在監測模式(sniffer mode)下運作的基地台，其中，傳輸基地台1A為實際位置，並且根據至少一監測基地台3提供的傳輸基地台1A之通道狀態資訊(channel state information)，傳輸基地台1B為藉由定位伺服器5計算出傳輸基地台1A的位置。
為了提高基地台室內定位的精確度，固有天線硬體電路及天線間 隔的誤差而產生的誤差(以下稱為固有誤差)必須進行校準或補償。支援長期演進技術(long term evolution,LTE)的現有基地台可以操作在傳輸模式或監測模式。根據本揭露，當基地台以監測模式操作時(例如，基地台為監測基地台3)，監測基地台3將接收以傳輸模式操作的基地台的通道狀態資訊(例如，傳輸基地台1A)，且發送通道狀態資訊至定位伺服器5，所有傳輸基地台1A的實際位置將預先儲存在定位伺服器5中，定位伺服器5基於從監測基地台3傳送傳輸基地台1A的通道狀態資訊來推測傳輸基地台1A的位置(推測位置)，基於傳輸基地台1A的實際位置及推測位置之間的誤差，定位伺服器5知道監測基地台3的固有誤差，並傳送及儲存該固有誤差至監測基地台3。當監測基地台3以傳輸模式操作時(監測基地台被改為傳輸基地台)，經校準或補償的通道狀態資訊(亦即，藉由固有誤差加入至新通道狀態資訊)可用於定位用戶端(user end,UE)。
例如，當傳輸基地台1A傳送資料至用戶端時，至少一監測基地台3會接收來自複數個傳輸基地台1所傳輸的複數個通道狀態資訊，並將複數個通道狀態資訊傳輸至定位伺服器5，接著定位伺服器5接收來自至少一監測基地台3所傳輸的複數個通道狀態資訊，之後定位伺服器5會藉由複數個通道狀態資訊計算出至少一監測基地台3的天線硬體電路及天線間距錯誤所產生的誤差，並對該誤差進行校準或補償。在監測基地台3被校準或補償之後，當新用戶端連接至監測基地台3時，監測基地台3將使用經校準或補償的通道狀態資訊來定位新用戶端。
如第2圖所示，顯示本揭露之無線定位校準系統之方塊圖，複數個傳輸基地台1將複數個通道狀態資訊傳輸至至少一監測基地台3，至少一監測基地台3會接收來自複數個傳輸基地台1所傳輸的複數個通道狀態資訊，並將複數個通道狀態資訊傳輸至定位伺服器5，定位伺服器5會接收來自至少一監測基地台3所傳輸的複數個通道狀態資訊，其中，至少 一監測基地台3是在監測模式(sniffer mode)下運作的基地台。定位伺服器5會藉由複數個通道狀態資訊計算出至少一監測基地台3所產生的相位誤差及天線間隔誤差，並對該相位誤差及該天線間隔誤差進行補償。
各該複數個傳輸基地台1可包括一訊號傳輸裝置，因此，各該複數個傳輸基地台1的訊號傳輸裝置11會傳輸複數個通道狀態資訊至至少一監測基地台3。
如第2圖所示，至少一監測基地台3可包括一訊號接收裝置31、一通道資訊偵測模組33、一通道資訊儲存模組35及一通道資訊傳送模組37，其中，該訊號接收裝置31會接收從各該複數個傳輸基地台1的訊號傳輸裝置11所傳輸的通道狀態資訊，並將該通道狀態資訊傳輸至定位伺服器5。該通道狀態資訊亦會被通道資訊偵測模組33所偵測，並將其儲存於通道資訊儲存模組35。
第3圖顯示本揭露之複數個傳輸基地台1及至少一監測基地台3之方塊圖。如第3圖所示，至少一監測基地台3的通道資訊偵測模組33可包括媒體存取控制位址(Media Access Control Address,MAC Address)與細胞區識別碼(cell ID)偵測單元331以及通道矩陣(channel matrix)偵測單元333。
第4圖顯示本揭露之複數個傳輸基地台1、至少一監測基地台3以及定位伺服器5(包含其內部的模組)之方塊圖。如第4圖所示，本揭露之定位伺服器5可包括一通道資訊接收模組51、一通道值偵測模組53、一基地台校準模組55、基地台座標及天線配置模組59及一校準參數補償模組57。
如第4圖所示，定位伺服器5的通道資訊接收模組51會接收從至少一監測基地台3的通道資訊傳送模組37所傳輸的通道狀態資訊。定位伺服器5的通道值偵測模組53包括基地台偵測單元531以及通道狀態偵 測單元533。此外，如第5圖所示，定位伺服器5的基地台校準模組55包括基地台角度及距離計算單元551、校準值偵測單元553及校準參數計算單元555。具體而言，基地台校準模組55會接收從通道值偵測模組53及一基地台座標及天線配置模組59所傳輸的資訊，以進行基地台角度及距離計算。基地台座標及天線配置模組59具有在區域中所有傳輸基地台1的座標。因此，基地台角度及距離計算單元551可進行包括各該複數個傳輸基地台1傳輸各該複數個通道狀態資訊至至少一監測基地台3的入射角度計算，以及從各該複數個傳輸基地台1至至少一監測基地台3的距離計算。
值得注意的是，依據本揭露之一實施例，定位伺服器5之基地台校準模組55的校準值偵測單元553可進行包括相位誤差的偵測以及天線間隔誤差的偵測，其數學表示式(1)及(2)分別表示如下：
Figure 107131639-A0305-02-0009-2
其中，i為至少一監測基地台的天線編號，k為至少一監測基地台的子載波編號，
Figure 107131639-A0305-02-0009-73
為至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的真實相位，
Figure 107131639-A0305-02-0009-74
為至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的量測相位，ω i,k 及△ i,k 為至少一監測基地台所產生的相位誤差；
Figure 107131639-A0305-02-0009-3
其中，l為至少一監測基地台的真實天線間隔，
Figure 107131639-A0305-02-0009-75
為至少一監測基地台的量測天線間隔，ε為天線間隔的誤差。
此外，如第5圖所示，依據本揭露之一實施例，定位伺服器5之基地台校準模組55的校準參數計算單元555運算的數學表示式(3)至(8)如下所示：
Figure 107131639-A0305-02-0009-4
Figure 107131639-A0305-02-0009-6
Figure 107131639-A0305-02-0010-7
Figure 107131639-A0305-02-0010-8
Figure 107131639-A0305-02-0010-9
Figure 107131639-A0305-02-0010-10
其中，
Figure 107131639-A0305-02-0010-77
為至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的量測通道振幅，
Figure 107131639-A0305-02-0010-76
為至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的真實相位，
Figure 107131639-A0305-02-0010-78
為至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的量測相位，ω i,k 及△ i,k 為至少一監測基地台所產生的該相位誤差，λ k 為訊號波長，M為主要路徑(當n=M時)，θ M 為主要路徑的角度，d M 為主要路徑的距離，θ R 為真實入射角度，d R 為真實距離，a n 為第n條路徑的振幅，d n 為第n條路徑的距離，θ n 為第n條路徑的角度，l為至少一監測基地台的真實天線間隔，
Figure 107131639-A0305-02-0010-79
為至少一監測基地台的量測天線間隔，ε為天線間隔的誤差，B A 為主要路徑的角度，B D 為主要路徑的距離。
另外，第6圖顯示本揭露之複數個傳輸基地台1、至少一監測基地台3以及定位伺服器5(包含校準參數補償模組)之另一實施例的方塊圖，如第6圖所示，定位伺服器5之校準參數補償模組57可包括校準選擇單元571及基地台補償單元573，其中，校準選擇單元571主要是利用至少一監測基地台3上的不同天線之接收訊號強度(received strength signal,RSS)來判斷不同訊號的入射方向。換言之，依據不同訊號的入射方向的不同傳輸基地台1可以計算出不同的校準參數。關於校準參數補償模組57的基地台補償單元573，依據本揭露之一實施例，藉由複數個通道狀態資訊，定位伺服器5利用計算出的相位誤差ω i,k 與△ i,k 以及天線間隔的誤差ε來進行補償。
依據本揭露之另一實施例，與上述本揭露之一實施例相似， 主要不同的部分在於另一實施例之定位伺服器5藉由複數個通道狀態資訊計算出至少一監測基地台3所產生的入射角度(angle of arrival,AoA)誤差及飛行時間(time of flight,ToF)誤差，並對該入射角度誤差及該飛行時間誤差進行校正或補償。
請再參照第1圖所示，依據前述本揭露之另一實施例，本揭露之無線定位校準系統可包括複數個傳輸基地台1、至少一監測基地台3以及一定位伺服器5，至少一監測基地台3會接收來自複數個傳輸基地台1所傳輸的複數個通道狀態資訊，定位伺服器5會接收來自至少一監測基地台3所傳輸的複數個通道狀態資訊，其中，與先前實施例不同處在於本揭露之另一實施例之定位伺服器5可藉由複數個通道狀態資訊計算出至少一監測基地台3所產生的入射角度誤差及飛行時間誤差，並對該入射角度誤差及該飛行時間誤差進行校正或補償。
因此，請再參照第5圖所示，依據本揭露之另一實施例，定位伺服器5之基地台校準模組55所包含的校準值偵測單元553以及校準參數計算單元555與前述的本揭露之一實施例不同。
值得注意的是，依據本揭露之另一實施例，定位伺服器5之基地台校準模組55的校準值偵測單元553可進行包括入射角度誤差的偵測及飛行時間誤差的偵測，其數學表示式(9)及(10)可分別表示如下：θ R =θ k +α (9)
τ R =τ i +β (10)
其中，θ k 為至少一監測基地台第k個子載波的量測入射角度，θ R 為至少一監測基地台第k個子載波的真實入射角度，τ i 為至少一監測基地台第i根天線的量測飛行時間，τ R 為至少一監測基地台第i根天線的真實飛行時間，α為至少一監測基地台所產生的入射角度誤差，β為至少一監測 基地台所產生的飛行時間誤差。
此外，依據本揭露之另一實施例，定位伺服器5之基地台校準模組55的校準參數計算單元555的數學表示式(11)至(15)如下所示：
Figure 107131639-A0305-02-0012-11
s.t.θ k =θ R +α (12)
τ i =τ R +β (13)
Figure 107131639-A0305-02-0012-12
Figure 107131639-A0305-02-0012-13
其中，θ k 為至少一監測基地台第k個子載波的量測入射角度，θ R 為至少一監測基地台第k個子載波的真實入射角度，τ i 為至少一監測基地台第i根天線的量測飛行時間，τ R 為至少一監測基地台第i根天線的真實飛行時間，α為至少一監測基地台所產生的入射角度誤差，β為至少一監測基地台所產生的飛行時間誤差。
另外，除了本揭露所提出的無線定位校準系統之外，本揭露亦提出無線定位校準方法。
如第7圖所示，依據本揭露之一實施例，本揭露之無線定位校準方法可包括以下步驟S71-S75。步驟S71：利用至少一監測基地台，接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊；步驟S73：利用一定位伺服器，接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊；以及步驟S75：藉由該複數個通道狀態資訊，該定位伺服器計算出該至少一監測基地台所產生的相位誤差及天線間隔誤差，並對該相位誤差及該天線間隔誤差進行校準或補償。
如第8圖所示，依據本揭露之另一實施例，本揭露之無線定位校準方法可包括以下步驟S81-S85。步驟S81：利用至少一監測基地台， 接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊；步驟S83：利用一定位伺服器，接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊；以及步驟S85：藉由該複數個通道狀態資訊，該定位伺服器計算出該至少一監測基地台所產生的入射角度誤差及飛行時間誤差，並對該入射角度誤差及該飛行時間誤差進行校準或補償。
第9圖顯示本揭露之無線定位校準方法的應用例，假設有三個傳輸基地台BS1、BS2、BS3，有兩個使用者設備(User Equipment)UE1、UE2分別連上兩個傳輸基地台BS1、BS2，亦即傳輸基地台BS1服務使用者設備UE1，傳輸基地台BS2服務使用者設備UE2，傳輸基地台BS3則為服務任何使用者設備，另外，本揭露之應用例亦包括一定位伺服器71。
依據本揭露之應用例，本揭露之無線定位校準方法包括以下步驟S91-S95：
步驟S91：如第10圖所示，當傳輸基地台BS3沒有服務任何使用者設備，則定位伺服器71指派傳輸基地台BS3進入監測模式(sniffer mode)，因此，傳輸基地台BS3是在監測模式(sniffer mode)下運作的基地台，亦可稱為一監測基地台。
步驟S92：如第11圖所示，在監測模式(sniffer mode)下運作的傳輸基地台BS3會接收其他傳輸基地台BS1、BS2所傳輸的通道狀態資訊(channel state information,CSI)。
步驟S93：如第12圖所示，傳輸基地台BS3將其他傳輸基地台BS1、BS2所傳輸的通道狀態資訊回報給定位伺服器71。
步驟S94：如第13圖所示，定位伺服器71使用已知的傳輸基地台BS1、BS2的座標位置來進行傳輸基地台BS3的校正，其中，訊號由傳輸基地台BS1至傳輸基地台BS3的入射角度θ BS1→BS3與飛行距離 d BS1→BS3為已知，並且訊號由傳輸基地台BS2至傳輸基地台BS3的入射角度θ BS2→BS3與飛行距離d BS2→BS3為已知，也就是說，定位伺服器71利用CSI BS1→BS3及CSI BS2→BS3補償及校正傳輸基地台BS3之天線硬體電路及天線間距錯誤所產生的定位誤差。
步驟S94a：如第14圖所示，假設傳輸基地台i為天線編號，k為子載波編號，即i
Figure 107131639-A0305-02-0014-80
{1,2}及k
Figure 107131639-A0305-02-0014-81
{1,2,...,30}，傳輸基地台BS3第i根天線的第k個子載波量測的相位為
Figure 107131639-A0305-02-0014-82
，真實的相位為
Figure 107131639-A0305-02-0014-85
的數學表示式如下所示：
Figure 107131639-A0305-02-0014-140
其中，ω i,k 及△ i,k 為真實訊號與量測訊號的相位誤差，亦即，
Figure 107131639-A0305-02-0014-86
比
Figure 107131639-A0305-02-0014-87
多繞了ω i,k 圈加上△ i,k ，其中，0<△ i,k <2π，ω i,k 及△ i,k 即為傳輸基地台BS3的天線硬體電路所產生的該相位誤差。
假設傳輸基地台BS3的量測天線間隔為
Figure 107131639-A0305-02-0014-88
，而真實的天線間 隔為l，則
Figure 107131639-A0305-02-0014-14
，其中，ε為天線間隔的誤差。訊號由傳輸基地台BS1至 傳輸基地台BS3共有N條路徑(n
Figure 107131639-A0305-02-0014-89
N)，此訊號的運算數學表示式如下所示：
Figure 107131639-A0305-02-0014-15
其中，a n 為第n條路徑的振幅，d n 為第n條路徑的距離，θ n 為第n條路徑的角度。
接著，找到一組最佳的ω i,k 、△ i,k 及ε，使得主要路徑(當n=M時)的入射角度及飛行距離會與真實之一致，數學表示式如下所示：
Figure 107131639-A0305-02-0014-17
Figure 107131639-A0305-02-0015-70
|θ M -θ R |
Figure 107131639-A0305-02-0015-149
B A ,|d M -d R |
Figure 107131639-A0305-02-0015-150
B D
ω i,k
Figure 107131639-A0305-02-0015-151
,0
Figure 107131639-A0305-02-0015-152
△ i,k
Figure 107131639-A0305-02-0015-153
2π
其中，B A 為該主要路徑的角度，B D 為該主要路徑的距離。
步驟S94b：如第15圖所示，根據前述最佳的ω i,k 、△ i,k 及ε進行求解，以獲得訊號由傳輸基地台BS1至傳輸基地台BS3的校正誤差，分 別以
Figure 107131639-A0305-02-0015-19
、
Figure 107131639-A0305-02-0015-20
及
Figure 107131639-A0305-02-0015-22
表示。同理，依據上述步驟，亦可獲得訊 號由傳輸基地台BS2至傳輸基地台BS3的校正誤差，分別以
Figure 107131639-A0305-02-0015-27
、
Figure 107131639-A0305-02-0015-23
及
Figure 107131639-A0305-02-0015-25
表示。
步驟S94c：如第16圖所示，定位伺服器71可對於天線硬體及間距錯誤所產生的誤差進行補償，不同方向傳輸基地台可以計算出不同的校正參數，因此，可以使用在監測模式(sniffer mode)下運作的傳輸基地台BS3的兩根天線之接收訊號強度(received strength signal)來判斷訊號入射方向(例如，-90度至0度或0度至90度)。第17圖顯示此步驟S94c更包括詳細步驟S101-S107之步驟流程圖。如第17圖所示，詳細步驟S101-S107包括；步驟S101：UE訊號；步驟S102：BS接收到UE訊號；步驟S103：取得來自BS1天線的訊號強度P1；步驟S104：取得來自BS2天線的訊號強度P2；步驟S105：判斷P1是否大於P2；步驟S106：若是，則 使用補償參數(
Figure 107131639-A0305-02-0015-28
、
Figure 107131639-A0305-02-0015-29
及
Figure 107131639-A0305-02-0015-30
)進行補償；以及步驟S107： 若否，則使用補償參數(
Figure 107131639-A0305-02-0015-33
、
Figure 107131639-A0305-02-0015-34
及
Figure 107131639-A0305-02-0015-35
)進行補償。
步驟S95：如第18圖所示，傳輸基地台BS3在定位使用者設備UE3時會先對誤差進行補償，換言之，定位基地台71接收傳輸基地 台BS3回報的通道狀態資訊進行校正相位誤差
Figure 107131639-A0305-02-0015-31
以 及校正天線間距誤差
Figure 107131639-A0305-02-0015-32
。
值得一提的是，本揭露之上述實施例皆可藉由基因演算法、梯度搜尋法或其他演算法進行運算，但非限制本揭露。
綜上所述，本揭露可透過至少一監測基地台的監測(sniffer)功能以及基地台之間自行校準的方式，對天線硬體電路及天線間距錯誤所產生的定位誤差進行補償，進而有效地提升室內定位精準度。
上述實施形態僅例示性說明本揭露之原理、特點及其功效，並非用以限制本揭露之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本揭露之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本揭露所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為申請專利範圍所涵蓋。因此，本揭露之權利保護範圍，應如申請專利範圍所列。
1              傳輸基地台   11            訊號傳輸裝置 3              監測基地台 31            訊號接收裝置 33            通道資訊偵測模組 35            通道資訊儲存模組 37            通道資訊傳送模組 5              定位伺服器 51            通道資訊接收模組 53            通道值偵測模組 55            基地台校準模組 57            校準參數補償模組 59            基地台座標及天線配置模組

Claims (38)

  1. 一種無線定位校準系統，包括：至少一監測基地台，接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊；以及一定位伺服器，接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊，其中，該定位伺服器藉由該複數個通道狀態資訊計算出該至少一監測基地台所產生的相位誤差及天線間隔誤差，並對該相位誤差及該天線間隔誤差進行補償。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線定位校準系統，其中，該至少一監測基地台是在監測模式下的基地台。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無線定位校準系統，其中，該至少一監測基地台上的不同天線之接收訊號強度來判斷不同訊號的入射方向。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之無線定位校準系統，其中，各該複數個傳輸基地台包括一訊號傳輸裝置，用以傳輸該複數個通道狀態資訊至該至少一監測基地台。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之無線定位校準系統，其中，該至少一監測基地台包括一訊號接收裝置、一通道資訊偵測模組、一通道資訊儲存模組及一通道資訊傳送模組，其中，該訊號接收裝置接收從該訊號傳輸裝置所傳輸的該通道狀態資訊，並將通道狀態資訊傳輸至該定位伺服器。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之無線定位校準系統，其中，該通道資訊偵測模組包含有媒體存取控制位址(Media Access Control Address,MAC Address)與細胞區識別碼(cell ID)偵測單元以及通道矩陣偵測單元。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之無線定位校準系統，其中，該定位伺服器包含有一通道資訊接收模組、一通道值偵測模組、一基地台校準模組及一校準參數補償模組。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之無線定位校準系統，其中，該通道資訊接收模組係用以接收該通道狀態資訊。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之無線定位校準系統，其中，該通道值偵測模組包含有基地台偵測單元以及通道狀態偵測單元。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之無線定位校準系統，其中，該基地台校準模組包含有基地台角度及距離計算單元、校準值偵測單元及校準參數計算單元，其中，該基地台校準模組接收從該通道值偵測模組及一基地台座標及天線配置模組所傳輸的資訊，以進行基地台角度及距離計算。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之無線定位校準系統，其中，該基地台角度及距離計算包括各該複數個傳輸基地台傳輸各該複數個通道狀態資訊至該至少一監測基地台的入射角度計算，以及從各該複數個傳輸基地台至該至少一監測基地台的距離計算。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之無線定位校準系統，其中，該校準值偵測單元進行該相位誤差的偵測及該天線間隔誤差的偵測，其數學表示式如下所示：
    Figure 107131639-A0305-02-0019-36
     其中，i為該至少一監測基地台的天線編號，k為該至少一監測基地台的子載波編號，
    Figure 107131639-A0305-02-0019-91
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載 波的真實相位，
    Figure 107131639-A0305-02-0020-92
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的量測相位，ω i,k 及△ i,k 為該至少一監測基地台所產生的該相位誤差；
    Figure 107131639-A0305-02-0020-38
     其中，l為該至少一監測基地台的真實天線間隔，
    Figure 107131639-A0305-02-0020-93
    為該至少一監測基地台的量測天線間隔，ε為天線間隔的誤差。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之無線定位校準系統，其中，該校準參數計算單元的運算數學表示式如下所示：
    Figure 107131639-A0305-02-0020-147
     |θ M -θ R |
    Figure 107131639-A0305-02-0020-154
    B A ,|d M -d R |
    Figure 107131639-A0305-02-0020-155
    B D ω i,k
    Figure 107131639-A0305-02-0020-156
    ,0
    Figure 107131639-A0305-02-0020-157
    △ i,k
    Figure 107131639-A0305-02-0020-158
    2π 其中，
    Figure 107131639-A0305-02-0020-95
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的量測通道振幅，
    Figure 107131639-A0305-02-0020-96
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的真實相位，
    Figure 107131639-A0305-02-0020-97
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的量測相位，ω i,k 及△ i,k 為該至少一監測基地台所產生的該相位誤差，λ k 為訊號波長，M為主要路徑(當n=M時)，θ M 為該主要路徑的角度，d M 為該主要路徑的距離，θ R 為真實入射角度，d R 為真實距離，a n 為第n條路徑的振幅，d n 為第n條路徑的距離，θ n 為第n條路徑的角度，l為該至少一監測基地台的真實天線間隔，
    Figure 107131639-A0305-02-0020-98
    為該至少一監測基地台的量測天線間隔，ε為天線間隔的誤差，B A 為該主要路徑的角度，B D 為該主要路徑的距離。
  14. 如申請專利範圍第7項所述之無線定位校準系統，其中，該校準參數補償模組包含有校準選擇單元及基地台補償單元。
  15. 一種無線定位校準系統，包括：至少一監測基地台，接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊；以及一定位伺服器，接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊，其中，該定位伺服器藉由該複數個通道狀態資訊計算出該至少一監測基地台所產生的入射角度誤差及飛行時間誤差，並對該入射角度誤差及該飛行時間誤差進行校正或補償。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之無線定位校準系統，其中，該至少一監測基地台是在監測模式下的基地台。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之無線定位校準系統，其中，該至少一監測基地台上的不同天線之接收訊號強度來判斷不同訊號的入射方向。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之無線定位校準系統，其中，各該複數個傳輸基地台包括一訊號傳輸裝置，用以傳輸該複數個通道狀態資訊至該至少一監測基地台。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之無線定位校準系統，其中，該至少一監測基地台包含有一訊號接收裝置、一通道資訊偵測模組、一通道資訊儲存模組及一通道資訊傳送模組，其中，該訊號接收裝置接收從該訊號傳輸裝置所傳輸的該通道狀態資訊，並將通道狀態資訊傳輸至該定位伺服器。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之無線定位校準系統，其中，該通道資訊偵測模組包含有媒體存取控制位址(Media Access Control Address,MAC Address)與細胞區識別碼(cell ID)偵測單元以及通道矩陣偵測單元。
  21. 如申請專利範圍第15項所述之無線定位校準系統，其中，該定位伺服器包含有一通道資訊接收模組、一通道值偵測模組、一基地台校準模組及一校準參數補償模組。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之無線定位校準系統，其中，該通道資訊接收模組係接收該通道狀態資訊。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之無線定位校準系統，其中，該通道值偵測模組包含有基地台偵測單元以及通道狀態偵測單元。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之無線定位校準系統，其中，該基地台校準模組包括基地台角度及距離計算單元、校準值偵測單元及校準參數計算單元，其中，該基地台校準模組接收從該通道值偵測模組及一基地台座標及天線配置模組所傳輸的資訊以進行基地台角度及距離計算。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之無線定位校準系統，其中，該基地台角度及距離計算包括各該複數個傳輸基地台傳輸各該複數個通道狀態資訊至該至少一監測基地台的入射角度計算，以及從各該複數個傳輸基地台至該至少一監測基地台的距離計算。
  26. 如申請專利範圍第24項所述之無線定位校準系統，其中，該校準值偵測單元進行包括該入射角度誤差的偵測及該飛行時間誤差的偵測，其數學表示式如下所示：θ R =θ k +α τ R =τ i +β其中，θ k 為該至少一監測基地台第k個子載波的量測入射角度，θ R 為該至少一監測基地台第k個子載波的真實入射角度，τ i 為該至少一監 測基地台第i根天線的量測飛行時間，τ R 為該至少一監測基地台第i根天線的真實飛行時間，α為該至少一監測基地台所產生的該入射角度誤差，β為該至少一監測基地台所產生的該飛行時間誤差。
  27. 如申請專利範圍第24項所述之無線定位校準系統，其中，該校準參數計算單元的運算數學表示式如下所示：
    Figure 107131639-A0305-02-0023-40
     s.t.θ k =θ R +α τ i =τ R +β -2π
    Figure 107131639-A0305-02-0023-159
    θ k
    Figure 107131639-A0305-02-0023-160
    2π 0
    Figure 107131639-A0305-02-0023-161
    τ i 其中，θ k 為該至少一監測基地台第k個子載波的量測入射角度，θ R 為該至少一監測基地台第k個子載波的真實入射角度，τ i 為該至少一監測基地台第i根天線的量測飛行時間，τ R 為該至少一監測基地台第i根天線的真實飛行時間，α為該至少一監測基地台所產生的該入射角度誤差，β為該至少一監測基地台所產生的該飛行時間誤差。
  28. 如申請專利範圍第21項所述之無線定位校準系統，其中，該校準參數補償模組包含有校準選擇單元及基地台補償單元。
  29. 一種無線定位校準方法，包括：利用一監測基地台接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊；利用一定位伺服器接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊；以及 利用該定位伺服器依據該複數個通道狀態資訊計算出該至少一監測基地台所產生的相位誤差及天線間隔誤差，並對該相位誤差及該天線間隔誤差進行補償。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之無線定位校準方法，復包括：將該至少一監測基地台設定在監測模式下。
  31. 如申請專利範圍第29項所述之無線定位校準方法，復包括：藉由該至少一監測基地台上的不同天線之接收訊號強度，判斷不同訊號的入射方向。
  32. 如申請專利範圍第29項所述之無線定位校準方法，復包括：該定位伺服器對該相位誤差及該天線間隔誤差進行偵測，其數學表示式如下所示：
    Figure 107131639-A0305-02-0024-41
     其中，i為該至少一監測基地台的天線編號，k為該至少一監測基地台的子載波編號，
    Figure 107131639-A0305-02-0024-102
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的真實相位，
    Figure 107131639-A0305-02-0024-103
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的量測相位，ω i,k 及△ i,k 為該至少一監測基地台所產生的該相位誤差；
    Figure 107131639-A0305-02-0024-42
     其中，l為該至少一監測基地台的真實天線間隔，
    Figure 107131639-A0305-02-0024-104
    為該至少一監測基地台的量測天線間隔，ε為天線間隔的誤差。
  33. 如申請專利範圍第29項所述之無線定位校準方法，其中，該相位誤差及該天線間隔誤差的校準參數補償之數學表示式如下所示：
    Figure 107131639-A0305-02-0024-43
    Figure 107131639-A0305-02-0025-148
     |θ M -θ R |
    Figure 107131639-A0305-02-0025-162
    B A ,|d M -d R |
    Figure 107131639-A0305-02-0025-163
    B D ω i,k
    Figure 107131639-A0305-02-0025-164
    0
    Figure 107131639-A0305-02-0025-165
    △ i,k
    Figure 107131639-A0305-02-0025-166
    2π 其中，
    Figure 107131639-A0305-02-0025-110
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的量測通道振幅，
    Figure 107131639-A0305-02-0025-111
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的真實相位，
    Figure 107131639-A0305-02-0025-116
    為該至少一監測基地台第i根天線的第k個子載波的量測相位，ω i,k 及△ i,k 為該至少一監測基地台所產生的該相位誤差，λ k 為訊號波長，M為主要路徑(當n=M時)，θ M 為該主要路徑的角度，d M 為該主要路徑的距離，θ R 為真實入射角度，d R 為真實距離，a n 為第n條路徑的振幅，d n 為第n條路徑的距離，θ n 為第n條路徑的角度，l為該至少一監測基地台的真實天線間隔，
    Figure 107131639-A0305-02-0025-112
    為該至少一監測基地台的量測天線間隔，ε為天線間隔的誤差，B A 為該主要路徑的角度，B D 為該主要路徑的距離。
  34. 一種無線定位校準方法，包括：利用至少一監測基地台接收來自複數個傳輸基地台所傳輸的複數個通道狀態資訊；利用一定位伺服器接收來自該至少一監測基地台所傳輸的該複數個通道狀態資訊；以及利用該定位伺服器依據該複數個通道狀態資訊計算出該至少一監測基地台所產生的入射角度誤差及飛行時間誤差，並對該入射角度誤差及該飛行時間誤差進行校正或補償。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之無線定位校準方法，復包括：將該至少一監測基地台設定在監測模式下。
  36. 如申請專利範圍第34項所述之無線定位校準方法，復包括：藉由該至少一監測基地台上的不同天線之接收訊號強度，判斷不同訊號的入射方向。
  37. 如申請專利範圍第34項所述之無線定位校準方法，復包括：該定位伺服器對該入射角度誤差及該飛行時間誤差進行偵測，其數學表示式如下所示：θ R =θ k +α τ R =τ i +β其中，θ k 為該至少一監測基地台第k個子載波的量測入射角度，θ R 為該至少一監測基地台第k個子載波的真實入射角度，τ i 為該至少一監測基地台第i根天線的量測飛行時間，τ R 為該至少一監測基地台第i根天線的真實飛行時間，α為該至少一監測基地台所產生的該入射角度誤差，β該至少一監測基地台所產生的該飛行時間誤差。
  38. 如申請專利範圍第34項所述之無線定位校準方法，其中，該入射角度誤差及該飛行時間誤差的校準參數補償之數學表示式如下所示：
    Figure 107131639-A0305-02-0026-47
     s.t.θ k =θ R +α τ i =τ R +β -2π
    Figure 107131639-A0305-02-0026-167
    θ k
    Figure 107131639-A0305-02-0026-168
    2π 0
    Figure 107131639-A0305-02-0026-169
    τ i 其中，θ k 為該至少一監測基地台第k個子載波的量測入射角度，θ R 為該至少一監測基地台第k個子載波的真實入射角度，τ i 為該至少一監測基地台第i根天線的量測飛行時間，τ R 為該至少一監測基地台第i根天線 的真實飛行時間，α為該至少一監測基地台所產生的該入射角度誤差，β該至少一監測基地台所產生的該飛行時間誤差。
TW107131639A 2018-09-07 2018-09-07 無線定位校準系統及其方法 TWI690231B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107131639A TWI690231B (zh) 2018-09-07 2018-09-07 無線定位校準系統及其方法
CN201811175222.1A CN110891308B (zh) 2018-09-07 2018-10-09 无线定位校准系统及其方法
US16/230,842 US10763978B2 (en) 2018-09-07 2018-12-21 Wireless positioning calibration system and wireless positioning calibration method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107131639A TWI690231B (zh) 2018-09-07 2018-09-07 無線定位校準系統及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202011762A TW202011762A (zh) 2020-03-16
TWI690231B true TWI690231B (zh) 2020-04-01

Family

ID=69720171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107131639A TWI690231B (zh) 2018-09-07 2018-09-07 無線定位校準系統及其方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10763978B2 (zh)
CN (1) CN110891308B (zh)
TW (1) TWI690231B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111866713B (zh) * 2020-07-09 2021-09-10 北京邮电大学 一种定位方法、装置及电子设备
CN111948600B (zh) * 2020-07-29 2023-06-27 福州物联网开放实验室有限公司 一种定位标签位置测量校准的方法
CN112867021B (zh) * 2021-01-13 2022-04-26 合肥工业大学 基于改进型TrAdaBoost的迁移学习室内定位方法
CN112946570B (zh) * 2021-02-06 2022-07-12 湖南科天健光电技术有限公司 动态姿态位置补偿方法、系统、电子设备及介质
CN113365345B (zh) * 2021-08-11 2021-10-29 网络通信与安全紫金山实验室 相位偏差校正方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113945887B (zh) * 2021-10-18 2022-11-22 珠海极海半导体有限公司 定位寻向系统、方法和ble定位装置
CN114761832A (zh) * 2022-03-11 2022-07-15 北京小米移动软件有限公司 一种载波相位定位的方法及其装置
CN115267664B (zh) * 2022-08-01 2023-10-20 北京中科睿信科技有限公司 一种平面射频仿真阵列校准设备和方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015047937A2 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Qualcomm Incorporated Determining coordinates of access points in an indoor position location system
US20160187460A1 (en) * 2014-05-14 2016-06-30 Shenyang Institute Of Automation Of The Chinese Academy Of Sciences Rssi positioning method based on frequency-hopping spread spectrum technology
US20160345286A1 (en) * 2014-01-30 2016-11-24 Ucl Business Plc Apparatus and method for calibrating a wireless access point comprising an array of multiple antennas

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6184829B1 (en) * 1999-01-08 2001-02-06 Trueposition, Inc. Calibration for wireless location system
US6489923B1 (en) 1999-09-16 2002-12-03 Nortel Networks Limited Position location method and apparatus for a mobile telecommunications system
US20060019712A1 (en) * 2001-11-14 2006-01-26 Seung-Won Choi Calibration apparatus for smart antenna and method thereof
US7499581B2 (en) 2005-02-10 2009-03-03 Forhealth Technologies, Inc. Vision system to calculate a fluid volume in a container
US20100150013A1 (en) * 2007-05-29 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corporation Calibration method, communication system, frequency control method, and communication device
US8184848B2 (en) 2009-06-17 2012-05-22 National Applied Research Laboratories Liquid level detection method
KR100998885B1 (ko) 2009-11-19 2010-12-08 한국건설기술연구원 영상의 시간적 픽셀의 농도 분포 변화를 이용한 액체 경계면 인식방법 및 이를 이용하여 액체높이를 인식하는 액체높이인식장치
JP5662588B2 (ja) * 2011-01-27 2015-02-04 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 多重ノードシステムにおけるチャネル状態情報フィードバック方法及び装置
CN103134568B (zh) 2013-01-17 2015-09-30 厦门优迈科医学仪器有限公司 一种液面高度的检测方法及其设备
BR102013006794B1 (pt) 2013-03-25 2022-11-01 Luxtec - Sistemas Ópticos Ltda - Me Dispositivo multiparamétrico para medição por meios ópticos, do nível de preenchimento de tanques e reservatórios para líquidos e liquefeitos, índice de refração e análises por imagem, sem peças móveis
WO2014168635A1 (en) 2013-04-12 2014-10-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Determining an angle of direct path of a signal
US9823330B2 (en) 2013-05-03 2017-11-21 Cisco Technology, Inc. Angle of arrival location sensing with antenna array
TWI473976B (zh) 2013-06-28 2015-02-21 Univ Nat Taiwan Ocean 液面高度量測模組
GB201401579D0 (en) 2014-01-30 2014-03-19 Ucl Business Plc Apparatus and method for detemining the location of a mobile device using multiple wireless access points
TWI568210B (zh) * 2015-10-08 2017-01-21 財團法人工業技術研究院 干擾抑制方法及應用其之網路伺服器
EP3734317B1 (en) * 2016-04-15 2022-08-03 Denso Corporation System and method for establishing real-time location
TWI590190B (zh) 2016-05-26 2017-07-01 財團法人成大水利海洋研究發展文教基金會 液面影像辨識方法
TWI608221B (zh) 2016-09-06 2017-12-11 台灣智能機器人科技股份有限公司 液面高度檢測系統及其方法
US10356553B2 (en) 2016-09-23 2019-07-16 Apple Inc. Precise indoor localization and tracking of electronic devices
CN106658713B (zh) * 2017-01-18 2020-03-24 南京理工大学 基于多参数估计的单基站移动用户定位方法
US9883348B1 (en) 2017-01-25 2018-01-30 Rockwell Collins, Inc. Indoor navigation and orientation determination system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015047937A2 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Qualcomm Incorporated Determining coordinates of access points in an indoor position location system
US20160345286A1 (en) * 2014-01-30 2016-11-24 Ucl Business Plc Apparatus and method for calibrating a wireless access point comprising an array of multiple antennas
US20160187460A1 (en) * 2014-05-14 2016-06-30 Shenyang Institute Of Automation Of The Chinese Academy Of Sciences Rssi positioning method based on frequency-hopping spread spectrum technology

Also Published As

Publication number Publication date
CN110891308A (zh) 2020-03-17
CN110891308B (zh) 2021-06-08
TW202011762A (zh) 2020-03-16
US10763978B2 (en) 2020-09-01
US20200083965A1 (en) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI690231B (zh) 無線定位校準系統及其方法
EP3726896B1 (en) Methods and apparatus for positioning a terminal device
US11051267B2 (en) Channel latency determining method, positioning method, and related device
US9829563B2 (en) Positioning method and apparatus
KR101842565B1 (ko) 관리되지 않는 네트워크에서의 액세스 포인트 위치 탐색 기법
US8848565B2 (en) Method for performing measurements and positioning in a network based WLAN positioning system
US20210289511A1 (en) FINGERPRINTING ENHANCEMENT WITH MULTI-BAND AoA MEASUREMENTS
TWI645733B (zh) 基於通道資訊之定位裝置、系統及方法
US20220271818A1 (en) Non-Line-of-Sight Path Detection for User Equipment Positioning in Wireless Networks
US20130121173A1 (en) Method and apparatus for determining distance in a wi-fi network
KR102617035B1 (ko) 빔 정보를 이용하여 위치결정하기 위한 방법 및 디바이스
TWI736909B (zh) 定位系統及方法
CN113207132A (zh) 无线设备方位的引导性对准
KR20220127282A (ko) 측위 방법 및 통신 장치
CN113207131A (zh) 多个无线设备地点确定
US20180088205A1 (en) Positioning
Magnani et al. Self-organized, scalable GPS-free localization of wireless sensors
CN113207130A (zh) 对准型多无线设备地点确定
CN113203983A (zh) 基于相位差的地点确定
EP4280719A1 (en) Positioning method and apparatus, device, and storage medium
US11785420B2 (en) Angle-based positioning improvements in presence of non line of sight reference signals
US20240114481A1 (en) Method for determining positioning integrity based on speed of location estimation
KR20050024368A (ko) 무선 네트워크에 있어서 노드의 인증 확인 시에 노드의물리적 위치를 결정하기 위한 시스템 및 방법