用无线信号进行精确的短程定位制造技术

在无线通信网络中的通信设备的定位确定由定位设备支持，定位设备接收[230]来自主定位蜂窝小区的紧密同步信号；从中确定[232]它们的实际到达时间与理论到达时间之间的多个时间差；基于由所述时间差调整的接收到的紧密同步信号同步[234]定位蜂窝小区时钟；以及在由所述同步确定的时间处，向所述通信设备发射[236]定位信号。所述定位信号包括所述定位蜂窝小区的标识符，并且所述定位信号以不干扰由所述无线通信网络发送的定位导频信号的方式发送。所述定位设备可以替代地从另一定位蜂窝小区而不是主定位蜂窝小区接收同步信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用无线信号进行精确的短程定位专利
本专利技术总体上涉及用于使用RF电磁波定位无线通信设备的技术。更具体地，本专利技术涉及用于使用来自多个定位蜂窝小区的定位信号进行定位的技术。
技术介绍
在室内或场所(例如，商店或商场、体育场、停车场、建筑物、企业、工厂)中精确地定位无线通信设备有很多应用。当今大多数解决方案使用蓝牙、WiFi、UBW(超宽带)、相机或运动传感器。但是所有这些解决方案都存在缺点，例如，典型的精度不超过5m。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供了一种由定位蜂窝小区实现的用于支持在无线通信网络中的通信设备的定位确定的方法。所述方法包括：由所述定位蜂窝小区从主定位蜂窝小区接收多个紧密同步信号；由所述定位蜂窝小区确定所述多个紧密同步信号的到达时间与所述多个紧密同步信号的理论到达时间之间的多个时间差，其中所述理论到达时间通过沿从所述主定位蜂窝小区到所述定位蜂窝小区的直接视线路径的理论飞行时间来校正；基于由所述多个时间差中的一个或多个调整的接收到的紧密同步信号中的一个或多个来同步所述定位蜂窝小区，其中所述同步包括同步所述定位蜂窝小区中的时钟；以及在由所同步的时钟确定的时间处，由所述定位蜂窝小区向所述无线网络中的所述通信设备发射定位信号，其中所述定位信号包括指示所述定位蜂窝小区的标识符的数据，并且其中所述定位信号以不干扰由所述无线网络发送的定位导频信号的方式发送。优选地，从所述主定位蜂窝小区接收的所述多个紧密同步信号由所述主定位蜂窝小区同步到来自另一主定位蜂窝小区、蜂窝网络、WiFi网络或卫星导航系统的同步信号。可选地，所述指示所述定位蜂窝小区的标识符的数据包括局部物理蜂窝小区标识(PCI)并且没有全局蜂窝小区标识。优选地，所述定位信号的所述发射使用多路复用，使得所述定位信号正交于由所述无线网络发送的导频信号。所述方法还可包括：由所述定位蜂窝小区从所述主定位蜂窝小区接收指示在所述主定位蜂窝小区处的所述定位信号的测量到达时间与在所述主定位蜂窝小区处的所述定位信号的理论到达时间之间的时间差的数据；以及由所述定位蜂窝小区从所述指示时间差的数据确定在来自所述定位蜂窝小区的后续定位信号的发射时序中的调整。在另一个方面，本专利技术提供了一种由定位蜂窝小区实现的用于支持在无线通信网络中的通信设备的定位确定的方法。所述方法包括：由所述定位蜂窝小区从第一定位蜂窝小区接收同步信号，其中所述同步信号由所述第一定位蜂窝小区同步到由所述第一定位蜂窝小区从主定位蜂窝小区接收的紧密同步信号，所述主定位蜂窝小区同步到蜂窝网络、WiFi网络或卫星导航系统；以及在所接收到的同步信号的接收之后的预定时间段之后，由所述定位蜂窝小区向在所述无线网络中的所述通信设备发射定位信号，其中所述定位信号包括指示所述定位蜂窝小区的标识符的数据或时序。优选地，所述定位信号以不干扰由所述无线网络发送的定位导频信号的方式发送。附图说明图1是根据本专利技术的一些实施例的示出定位蜂窝小区的框图；图2是概述通过定位蜂窝小区实现的用于支持在无线通信网络中的通信设备的定位确定的方法的流程图图3是根据本专利技术的一些实施例的示出用于定位连接到云的通信设备的系统的框图；图4A是根据本专利技术的一些实施例的示出在场所中的一组定位蜂窝小区的示意图，在所述场所中我们将一些定位蜂窝小区放置在相对于其他定位蜂窝小区的视线中(靠近视线)，以便实现所有定位蜂窝小区之间的紧密同步；图4B是根据本专利技术的一些实施例的示出在允许紧密同步的定位蜂窝小区之间的视线可见性方面的最小条件的示意图；图4C是根据本专利技术的一些实施例的示出在允许紧密同步的定位蜂窝小区之间的视线可见性方面的最小条件的另一示例的示意图；图4D是根据本专利技术的一些实施例的(定位蜂窝小区之间的)紧密同步信号和(朝向所述通信设备的)定位信号的通用传输图；图4E是根据本专利技术的一些实施例的示出统一紧密同步信号和定位信号的方法的图形；图4F是根据本专利技术的一些实施例的示出在第一阶段(其稍后是定位信号)中执行紧密同步的方法的时序图；图4G是示出图4F中的蜂窝小区如何可以在地理上从LoS的视点连接的图形。在本质上，该小图片阐明了较大的图片。小图片是地理的，而较大的图片是基于时间的。图5是根据本专利技术的一些实施例的示出定位蜂窝小区的状态机的流程图。图6是根据本专利技术的一些实施例的示出通信设备的状态机的流程图。图7是示出紧密同步信号和定位信号的传输、以及在实现精确同步和校准之前的预期时间漂移的示意图。附图不旨在是排他性的，也不旨在将本专利技术限制于所公开的精确形式。应当理解，本专利技术可以通过修改和变更来实现，并且本专利技术仅受到权利要求及其等同方案限制。具体实施方式本专利技术的实施例可与各种不同的现有无线通信或定位系统相结合实现和部署。可能性包括使用有执照频谱的蜂窝网络、使用无执照频谱的WiFi或蓝牙(Bluetooth)网络、或卫星导航系统。虽然出于说明的目的，本文中将使用这样的示例来描述本专利技术的实施例，但是本领域技术人员将认识到本专利技术不局限于这些特定的示例。阅读该说明书后，本领域技术人员将理解如何可以在不同和替代的无线环境中实现本专利技术。用于定位的蜂窝技术的使用可以是有利的，因为蜂窝网络一直在线，具有低功耗、低干扰并且可由运营商控制。观察到达时间差(OTDOA)定位是一种已知的方法，其提供了20m-200m的定位精度。然而，没有可靠精度小于10米、可无处不在地提供在室内和室外、并且可扩展的室内或基于场所的蜂窝或其他定位解决方案。当前的定位方法(诸如WiFi或蓝牙定位)或是不精确，或是不可用，或是不可扩展。例如，WiFi定位通常需要在每个接入点(AP)与通信设备之间交换消息；这是一种不可扩展的方法，因为它造成干扰并且它是耗能的。此外，精确地同步和校准AP是目前尚未解决的问题，尤其是由于先听后说(ListenBeforeTalk)(LBT)的约束。在本专利技术的一些实施例中，通过增加虚拟蜂窝站点的数量、通过增加额外的定位蜂窝小区来增强(3G或4G)蜂窝观察到达时间差(OTDOA)定位。定位蜂窝小区是一种毫微微蜂窝(femtocell)，其发射特殊的定位信标，但不一定像典型的基站或接入点那样提供其他形式的蜂窝服务。这些定位蜂窝小区自动学习它们周围的蜂窝网络的身份和同步，自动配置自身(借助网络、配置设备和配置服务器)，并且然后仅在蜂窝电话从蜂窝网络监听定位信标的时间间隔期间发射它们自己的定位信标，而不干扰网络。此种定位信标可以在不同的上下文中由其他术语指代，例如，它们可被称为p-信标、定位导频(positioningpilot)、或定位信号。定位蜂窝小区与蜂窝网络之间的连接可以是直接的，或者通过连接到蜂窝网络的配置设备206(图3)介导的；例如，蜂窝电话或另一个定位蜂窝小区，并且使用WiFi、蓝牙或蜂窝连接。定位蜂窝小区与由用户使用的通信设备202之间的用以获得用户的位置的通信可以在蜂窝网络的有执照频谱中或者在无执照频谱中。由此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由定位蜂窝小区实现的用于支持在无线通信网络中的通信设备的定位确定的方法，所述方法包括：/n由所述定位蜂窝小区从主定位蜂窝小区接收多个紧密同步信号；/n由所述定位蜂窝小区确定所述多个紧密同步信号的到达时间与所述多个紧密同步信号的理论到达时间之间的多个时间差，其中所述理论到达时间通过沿从所述主定位蜂窝小区到所述定位蜂窝小区的直接视线路径的理论飞行时间来校正；/n基于由所述多个时间差中的一个或多个调整的接收到的紧密同步信号中的一个或多个来同步所述定位蜂窝小区，其中所述同步包括同步所述定位蜂窝小区中的时钟；/n在由所同步的时钟确定的时间处，由所述定位蜂窝小区向所述无线通信网络中的所述通信设备发射定位信号；其中所述定位信号包括指示所述定位蜂窝小区的标识符的数据；其中所述定位信号以不干扰由所述无线通信网络发送的定位导频信号的方式发送。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由定位蜂窝小区实现的用于支持在无线通信网络中的通信设备的定位确定的方法，所述方法包括：
由所述定位蜂窝小区从主定位蜂窝小区接收多个紧密同步信号；
由所述定位蜂窝小区确定所述多个紧密同步信号的到达时间与所述多个紧密同步信号的理论到达时间之间的多个时间差，其中所述理论到达时间通过沿从所述主定位蜂窝小区到所述定位蜂窝小区的直接视线路径的理论飞行时间来校正；
基于由所述多个时间差中的一个或多个调整的接收到的紧密同步信号中的一个或多个来同步所述定位蜂窝小区，其中所述同步包括同步所述定位蜂窝小区中的时钟；
在由所同步的时钟确定的时间处，由所述定位蜂窝小区向所述无线通信网络中的所述通信设备发射定位信号；其中所述定位信号包括指示所述定位蜂窝小区的标识符的数据；其中所述定位信号以不干扰由所述无线通信网络发送的定位导频信号的方式发送。


2.根据权利要求1所述的方法，其中从所述主定位蜂窝小区接收的所述多个紧密同步信号由所述主定位蜂窝小区同步到来自另一主定位蜂窝小区、蜂窝网络、WiFi网络或卫星导航系统的同步信号。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示所述定位蜂窝小区的标识符的数据包括局部物理蜂窝小区标识(PCI)并且没有全局蜂窝小区标识。

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【专利技术属性】
技术研发人员：C·拉比，
申请(专利权)人：内斯特威弗联合股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR