用于MIMO系统中的位置确定的指纹匹配技术方案

本发明专利技术致力于用于确定装置在大规模多输入多输出MIMO网络上的位置的系统、方法以及计算机程序产品。示例性方法包括以下步骤：在基站(103)处从装置(101)接收第一信号(1)和第二信号(2、3)；测量第一信号(1)的第一信号特性和第二信号(2、3)的第二信号特性；将所测量的第一信号特性与第一参考信号的第一参考信号特性进行比较并匹配，并且将所测量的第二信号特性与第二参考信号的第二参考信号特性进行比较并匹配；以及基于所测量的第一信号特性和所测量的第二信号特性来确定装置(101)的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于MIMO系统中的位置确定的指纹匹配
技术介绍
在今天的蜂窝或连接系统中，用户设备(UE)能够测量来自多个基站(BS)或接入点(AP)的信号(例如，射频(RF)信号)，并且能够基于所测量信号的相对相位借助于三角测量来计算UE的位置。在大规模MIMO系统中，这由于两个原因而将不可能。UE将不能侦听它不连接到的BS，并且对于每一个帧重新定义信号的相位；因此，没有绝对相位。因此，UE不能基于RF信号确定其位置。
技术实现思路
本专利技术的实施方式致力于用于确定装置的位置的系统、方法以及计算机程序产品。一种用于确定装置的位置的方法包括以下步骤：在基站处从装置接收第一信号和第二信号；测量第一信号的第一信号特性和第二信号的第二信号特性；将所测量的第一信号特性与第一参考信号的第一参考信号特性进行比较并匹配，并且将所测量的第二信号特性与第二参考信号的第二参考信号特性进行比较并匹配；以及基于所测量的第一信号特性和所测量的第二信号特性确定装置的位置。在一些实施方式中，第一信号特性或第二信号特性包括水平进入角。在一些实施方式中，第一信号特性或第二信号特性包括垂直进入角。在一些实施方式中，第一信号特性或第二信号特性包括时间延迟、角展度或幅度。在一些实施方式中，第一信号或第二信号包括导频信号的回声。在一些实施方式中，第一信号或第二信号包括多径分量(MPC)。在一些实施方式中，第一信号和第二信号包括基于准则(例如，幅度)而选择的MPC的子集。在一些实施方式中，第一参考信号特性或第二参考信号特性存储在参考表中。在一些实施方式中，每单位间隔确定一次装置的位置。在一些实施方式中，每从装置向基站传输的数据帧确定一次装置的位置。在一些实施方式中，装置位于封闭区域(例如，被侧壁、顶板以及地板中的至少一个包围的区域)中。在一些实施方式中，装置位于开放区域(例如，暴露到大气的区域)中。在一些实施方式中，该方法还包括以下步骤：确定装置的位置历史；以及进一步基于位置历史来确定装置的位置。在一些实施方式中，该方法还包括以下步骤：确定一日中的时间(atimeoftheday)；以及进一步基于位置历史和一日中的时间来确定装置的位置。在一些实施方式中，给方法还包括以下步骤：确定装置的速度；以及进一步基于该速度来确定装置的位置。在一些实施方式中，提供了一种用于确定装置的位置的设备(例如，位于基站处)。该设备包括：存储器；处理器；以及模块，该模块存储在存储器中，该模块可由处理器执行，且被配置为执行如下操作：在基站处从装置接收第一信号和第二信号；测量第一信号的第一信号特性和第二信号的第二信号特性；将所测量的第一信号特性与第一参考信号的第一参考信号特性进行比较并匹配，并且将所测量的第二信号特性与第二参考信号的第二参考信号特性进行比较并匹配；以及基于所测量的第一信号特性和所测量的第二信号特性来确定装置的位置。在一些实施方式中，提供了一种用于确定装置的位置的计算机程序产品。计算机程序产品包括：非暂时计算机可读介质，该非暂时计算机可读介质包括一组代码，该组代码用于致使计算机进行如下操作：在基站处从装置接收第一信号和第二信号；测量第一信号的第一信号特性和第二信号的第二信号特性；将所测量的第一信号特性与第一参考信号的第一参考信号特性进行比较并匹配，并且将所测量的第二信号特性与第二参考信号的第二参考信号特性进行比较并匹配；并且基于所测量的第一信号特性和所测量的第二信号特性来确定装置的位置。附图说明由此，已经概括地描述了本专利技术的实施方式，现在将参照附图，在附图中：图1是根据本专利技术的实施方式的示例性MIMO网络；图2是根据本专利技术的实施方式的示例性MIMO网络；图3是根据本专利技术的实施方式的示例性MIMO网络；以及图4是根据本专利技术的实施方式的、用于确定装置的位置的示例性方法。具体实施方式现在可以在下文中参照附图更充分地描述本专利技术的实施方式，其中，示出了本专利技术的一些但并非所有实施方式。实际上，本专利技术可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于这里所阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式，使得本公开可以满足适用的法律要求。同样的附图标记自始至终指代同样的元件。大规模MIMO系统是未来3GPP(第三代合作伙伴项目)版本的流行候选。“大规模”MIMO涉及在MIMO系统中使用多个天线(例如，等于或大于阈值数量的天线)。与MIMI系统关联的阶(order)涉及与MIMO系统关联的天线的数量。MIMO系统包括至少一个用户设备(“UE”)和至少一个基站(“BS”)。如这里所用的，UE还可以被称为装置、系统、移动装置或设备等。在本专利技术中，UE单向或以一定指向性来发送导频信号。导频信号包括多个多径分量(MPC：multi-pathcomponent)。取决于发送导频信号的环境(障碍物、墙壁等)，一些MPC到达BS。MPC鉴于延迟、角展度(AS)以及到达角(AoA)而由BS评价。还可以评价MPC的幅度；然而，因为用户(例如通过用用户的手覆盖天线的至少一部分)可以加载天线，所以与幅度关联的信息可能不是有用的。这些评价一起包括MPC的配置文件。对于各空间坐标位置，MPC的配置文件是唯一的(“指纹”)，并且BS将所测量的配置文件与在可由BS访问的存储装置上存储的预编程配置文件进行比较。BS可以选择多个MPC(诸如最突出的MPC)(例如，与特定时间窗关联的MPC)来比较，以便降低计算负荷。在一些实施方式中，不是最突出的MPC，而是BS可以决定将选择性数量的MPC用于比较。在一些实施方式中，即使预编程的列表也包括是最突出或所选数量的MPC的MPC。当移至大规模MIMO网络时，难以确定装置的位置。现在参照图1，图1呈现了示例性大规模MIMIO网络。在大规模MIMO中，装置101近似每毫秒发出在基站103处接收的导频(或导频信号)。在一些情况下，从装置101发送的导频信号可以在基站103处接收之前反射出反射器107、108或109。在基站103处，识别进入导频信号的角度，并且计算用于各导频信号的时间延迟。如这里所用的，导频信号还可以仅被称为信号或信号路径。现在参照图2，图2呈现了另一个示例性大规模MIMIO网络。在图1中接收信号的基站103以合适的时间延迟来沿大致同一方向发回信号，这使得信号从多个路径大致同时到达装置。因此，因为基站补偿信号之间的任意可能的相位差，所以在装置移动时无法识别信号之间的相位差。信号的信号强度还可以基于可用反射而剧烈变化，并且不再与到基站的距离和装置的输出功率那么紧密相关，使得信号强度可以用于估计装置的位置(例如，从基站到装置的距离)。需要的是，找到装置的位置的新颖方法。本专利技术提供了一种确定装置的位置的新颖方法。该方法在装置在室内(例如，未暴露到外部的封闭环境，诸如建筑物内部)或室外(例如，开放环境(诸如场地之外))的情况下工作。该装置定位方法还使得装置能够遵守潜在的将来紧急呼叫要求(即，在需要时在紧急呼叫期间精确定位装置的能力)。指纹识别(fingerprinting)用于定位装置，并且通常基于由装置从不同BS或AP经历的无线电特性(诸如信号强度、时间延迟、相对相位等)。指纹识别然后映射无线电信号的这些测量结果对已知位置处(例如，在建筑物中)的参考测量结果。指纹识别还可以涉及使用地理空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定装置在大规模多输入多输出MIMO网络上的位置的方法，所述方法包括以下步骤：在基站(103)处从装置(101)接收第一信号(1)和第二信号(2、3)；测量所述第一信号(1)的第一信号特性和所述第二信号(2、3)的第二信号特性；将所测量的第一信号特性与第一参考信号的第一参考信号特性进行比较并匹配，并且将所测量的第二信号特性与第二参考信号的第二参考信号特性进行比较并匹配；以及基于所测量的第一信号特性和所测量的第二信号特性，来确定所述装置(101)的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定装置在大规模多输入多输出MIMO网络上的位置的方法，所述方法包括以下步骤：在基站(103)处从装置(101)接收第一信号(1)和第二信号(2、3)；测量所述第一信号(1)的第一信号特性和所述第二信号(2、3)的第二信号特性；将所测量的第一信号特性与第一参考信号的第一参考信号特性进行比较并匹配，并且将所测量的第二信号特性与第二参考信号的第二参考信号特性进行比较并匹配；以及基于所测量的第一信号特性和所测量的第二信号特性，来确定所述装置(101)的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一信号特性或所述第二信号特性包括水平进入角。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一信号特性或所述第二信号特性包括垂直进入角。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，所述第一信号特性或所述第二信号特性包括时间延迟、角展度、或幅度。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中，所述第一信号(1)或所述第二信号(2、3)包括导频信号的回声。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其中，所述第一信号(1)或所述第二信号(2、3)包括多径分量MPC。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其中，所述第一信号(1)和所述第二信号(2、3)包括基于准则而选择的MPC的子集。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中，所述第一参考信号特性或所述第二参考信号特性存储在参考表中。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其中，每单位间隔确定一次所述装置(101)的位置。10.根据权利要求1至9中任意一项所述的方法，其中，每从所述装置(101)向所述基站(103)传输的数据帧确定一次所述装置(101)的位置。11.根据权利要求1至10中任意一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定所述装置(101)的位置历史；以及进一步基于所述位置历史来确定所述装置(101)的位置。12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定一日中的时间；以及进一步基于所述位置历史和所述一日中的时间，来确定所述装置(101)的位置。13.根据权利要求1至12中任意一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定所述装置(101)的速度；以及进一步基于所述速度来确定所述装置(101)的位置。14.根据权利要求1至13中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·佩尔森，E·本特松，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP