用于追踪对象的到达角度定位系统技术方案

描述使用无线网络的参考信号确定用户设备(UE)在所述无线网络内的位置的系统和方法。所公开的系统和方法使用由与所述无线系统的两个或更多个天线相关联的接收信道所提供的信号产生的多个同相和正交(I/Q)样本。基于接收到的参考信号参数，从所述接收信道之中的每个接收信道识别所述信号内的所述参考信号。基于所述从每个接收信道识别的参考信号，确定所述两个或更多个天线的基线与所述UE到所述两个或更多个天线的入射能量之间的到达角度。接着使用所述到达角度计算所述UE的所述位置。所述到达角度可以是水平到达角度和/或竖直到达角度。

The arrival angle positioning system for tracking objects

A system and method for determining the location of user equipment (UE) in the wireless network using a reference signal of a wireless network is described. The disclosed systems and methods use a plurality of identical and orthogonal (I/Q) samples produced by signals provided by a reception channel associated with two or more antennas of the wireless system. Based on the received reference signal parameters, the reference signal in the signal is identified from each receiving channel in the receiving channel. Based on the reference signal identified from each reception channel, the baseline of the two or more antennas is determined from the angle of arrival between the incident energy of the UE to the two or more antennas. The position of the UE is then calculated using the arrival angle. The angle of arrival can be a horizontal angle of arrival and / or a vertical angle of arrival.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于追踪对象的到达角度定位系统相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求以下申请的权益：2015年10月8日提交的专利技术名称为《使用减少衰减RF技术定位查找和追踪对象的到达角度(AOA)定位方法和系统(ANGLEOFARRIVAL(AOA)POSITIONINGMETHODANDSYSTEMFORPOSITIONALFINDINGANDTRACKINGOBJECTSUSINGREDUCEDATTENUATIONRFTECHNOLOGY)》的第62/239,195号美国临时申请；2016年2月2日提交的专利技术名称为《使用减少衰减RF技术定位查找和追踪对象的到达角度(AOA)定位方法和系统(ANGLEOFARRIVAL(AOA)POSITIONINGMETHODANDSYSTEMFORPOSITIONALFINDINGANDTRACKINGOBJECTSUSINGREDUCEDATTENUATIONRFTECHNOLOGY)》的第62/290,087号美国临时申请，前述申请以全文引用的方式并入本文中。本申请与2012年8月3日提交的专利技术名称为《使用减少衰减RF技术测距并追踪对象时的多径抑制(MULTI-PATHMITIGATIONINRANGEFINDINGANDTRACKINGOBJECTSUSINGREDUCEDATTENUATIONRFTECHNOLOGY)》的第13/566,993号美国专利申请相关；第13/566,993号美国专利申请是2011年5月17日提交的专利技术名称为《使用减少衰减RF技术测距并追踪对象时的多径抑制(MULTI-PATHMITIGATIONINRANGEFINDINGANDTRACKINGOBJECTSUSINGREDUCEDATTENUATIONRFTECHNOLOGY)》的第13/109,904号美国专利申请(现在是2012年11月6日发布的第8,305,215号美国专利)的部分继续申请，第13/109,904号美国专利申请是2011年1月18日提交的专利技术名称为《针对使用减少衰减RF技术追踪对象时的多径抑制的方法和系统(METHODSANDSYSTEMFORMULTI-PATHMITIGATIONINTRACKINGOBJECTSUSINGREDUCEDATTENUATIONRFTECHNOLOGY)》的第13/008,519号美国专利申请(现在是2011年6月28日发布的第7,969,311号美国专利)的继续申请，第13/008,519号美国专利申请是2009年7月14日提交的专利技术名称为《针对使用RF技术追踪对象时的减少衰减的方法和系统(METHODSANDSYSTEMFORREDUCEDATTENUATIONINTRACKINGOBJECTSUSINGRFTECHNOLOGY)》的第12/502,809号美国专利申请(现在是2011年1月18日发布的第7,872,583号美国专利)的部分继续申请，第12/502,809号美国专利申请是2006年12月14日提交的专利技术名称为《针对使用RF技术追踪对象时的减少衰减的方法和系统(METHODSANDSYSTEMFORREDUCEDATTENUATIONINTRACKINGOBJECTSUSINGRFTECHNOLOGY)》的第11/610,595号美国专利申请(现在是2009年7月14日发布的第7,561,048号美国专利)的继续申请，第11/610,595号美国专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求2005年12月15日提交的专利技术名称为《针对使用多频带RF技术追踪对象时的减少衰减的方法和系统(METHODANDSYSTEMFORREDUCEDATTENUATIONINTRACKINGOBJECTSUSINGMULTI-BANDRFTECHNOLOGY)》的第60/597,649号美国临时专利申请的权益，前述申请以全文引用的方式并入本文中。2009年7月14日提交的专利技术名称为《针对使用RF技术追踪对象时的减少衰减的方法和系统(METHODSANDSYSTEMFORREDUCEDATTENUATIONINTRACKINGOBJECTSUSINGRFTECHNOLOGY)》的第12/502,809号美国专利申请(现在是2011年1月18日发布的第7,872,583号美国专利)还根据35U.S.C.§119(e)要求2008年10月7日提交的专利技术名称为《针对使用减少衰减RF技术追踪对象时的多径抑制的方法和系统(METHODSANDSYSTEMFORMULTI-PATHMITIGATIONINTRACKINGOBJECTSUSINGREDUCEDATTENUATIONRFTECHNOLOGY)》的第61/103,270号美国临时申请的权益，前述申请以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术的实施例涉及无线通信和无线网络系统，以及用于对象的基于射频(RF)的识别、追踪和定位、包含实时定位服务(RTLS)的系统。
技术介绍
用于确定对象的相对或地理位置的基于RF的识别和定位查找系统一般用于追踪单一对象或多组对象以及用于追踪个人。传统的位置查找系统已经用于开放的户外环境的定位。通常使用基于RF的全球定位系统(GPS)和辅助GPS。然而，传统的位置查找系统在定位封闭的(即，室内)环境以及户外的对象时存在一些不精确性。虽然蜂窝无线通信系统提供城市和大部分室内环境中的极好数据覆盖，但是这些系统的定位精确度受到自干扰、多径和非视线传播的限制。室内和室外定位不精确性主要是由于RF传播的物理现象造成的，具体来说，是由于RF信号的损失/衰减、信号散射和反射造成的。损失/衰减和散射问题可以通过使用窄带测距信号并在低RF频率下操作来解决(见相关的第7,561,048号美国专利)，例如在VHF范围或更低频率下操作。虽然在VHF和更低频率下多径现象(例如，RF能量反射)不及在UHF和更高频率下时那么严重，但是多径现象对定位查找精确度的影响使得定位不及行业所需的那么可靠和精确。因此，需要用于抑制RF能量反射(即，多径现象)在采用窄带测距信号的基于RF的识别和定位查找系统中的影响的方法和系统。通常，常规的基于RF的识别和定位查找系统通过使用宽带宽测距信号，例如利用多径抑制的宽带信号性质，来抑制多径(参考S.Salous的《使用90MHz带宽的室内和室外UHF测量(IndoorandOutdoorUHFMeasurementswitha90MHzBandwidth)》，关于超视距无线电的传播特征和相关系统技术的IEEE学术研讨会，1997年，第8/1-8/6页)。另外，参考Chen等人的专利US2011/0124347A1，在所述专利的表1中示出定位精确度对比所需PRS带宽。从此表中看出对于10米的精确度需要83MHz的带宽。另外，在一些情况下使用空间分集和/或天线分集技术。然而，在许多追踪定位应用中可能不会选择空间分集，因为其会导致增加所需基础设施。类似地，天线分集具有有限的值，因为在较低操作频率下，例如VHF，天线子系统的物理大小会变得太大。比如第6,788,199号美国专利，其中描述了用于定位对象、人、宠物和个人物品的系统和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定用户设备(UE)在无线系统中的位置的方法，所述方法包括：缓冲由与两个或更多个天线相关联的接收信道所提供的信号产生的多个同相和正交(I/Q)样本；接收描述所述信号内的参考信号的参考信号参数；从所述接收信道之中的每个接收信道识别所述信号内的所述参考信号；基于所述从每个接收信道识别的参考信号，确定所述两个或更多个天线的基线与所述UE到所述两个或更多个天线的入射能量之间的到达角度；以及利用所述到达角度计算所述UE的所述位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.08 US 62/239,195;2016.02.02 US 62/290,0871.一种用于确定用户设备(UE)在无线系统中的位置的方法，所述方法包括：缓冲由与两个或更多个天线相关联的接收信道所提供的信号产生的多个同相和正交(I/Q)样本；接收描述所述信号内的参考信号的参考信号参数；从所述接收信道之中的每个接收信道识别所述信号内的所述参考信号；基于所述从每个接收信道识别的参考信号，确定所述两个或更多个天线的基线与所述UE到所述两个或更多个天线的入射能量之间的到达角度；以及利用所述到达角度计算所述UE的所述位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述识别所述参考信号的步骤包含使用所述参考信号参数和所述多个缓冲的I/Q样本确定所述参考信号的开始时间。3.根据权利要求1所述的方法，所述识别所述参考信号的步骤包含峰值检测与每个接收信道相关联的匹配滤波器输出以识别所述多个I/Q样本之中最接近于所述参考信号的开始时间的特定I/Q样本。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述到达角度的步骤包含确定从所述UE到所述两个或更多个天线之中的每个天线的直达视线(DLOS)飞行时间的子样本估计值。5.根据权利要求4所述的方法，其中使用从所述UE到每个天线的所述DLOS飞行时间来确定所述两个或更多个天线之间的所述参考信号的到达时间差。6.根据权利要求4所述的方法，其中使用从所述UE到每个天线的所述DLOS飞行时间来确定所述参考信号的个别子载波之间的相移。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个或更多个天线位于小区信号塔的一个扇区中。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个或更多个天线之间的距离相对于从所述两个或更多个天线到所述UE的距离较小。9.根据权利要求1所述的方法，其中参考信号包含探测参考信号(SRS)或解调参考信号(DMRS)。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述到达角度与小区信号塔的服务扇区和所述UE之间的方位线(LOB)相关联。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：利用所述到达角度来确定所述小区信号塔的非服务扇区和所述UE之间的第二LOB。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：利用所述到达角度来确定第二小区信号塔的非服务扇区和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜鲁曼·普雷瓦特，
申请(专利权)人：波尔特公司，
类型：发明
国别省市：美国,US