用于确定设备的位置的方法、系统和通信设备技术方案

公开了一种由系统(120)执行的用于确定被连接到通信网络(100)的设备(140)的位置的方法。该方法包括：基于第一位置估计服务，获得设备的地理区域，获得在时间段内的设备上的亮度的信息，以及通过将在时间段内的亮度的信息与地理区域的3D模型进行比较，基于地理区域和亮度的信息确定设备(140)的第二位置估计，3D模型包括地理区域的3D对象的模型和在时间段内照射到3D对象的模型上的阳光的模型。还公开了对应的系统和由通信设备执行的位置确定方法。对应的系统和由通信设备执行的位置确定方法。对应的系统和由通信设备执行的位置确定方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定设备的位置的方法、系统和通信设备


[0001]本公开一般涉及用于确定设备的位置的方法、系统和通信设备，该设备连接到通信网络。本公开进一步涉及与上述方法、系统和设备对应的计算机程序和载体。

技术介绍

[0002]无线定位系统旨在通过使用无线网络基础设施来估计设备(诸如通信设备)的位置。随着对无线通信网络服务的需求快速增长，增长最快的部分之一是基于位置的服务(LBS)。LBS应用的范围正在迅速扩大，并且无线通信网络中的定位是日益增加的用例。随着对包括物联网(IoT)设备的传感器网络的需求增加，用于定位这些IoT设备的便宜、可扩展和节能的方法至关重要。
[0003]响应于针对无线通信网络中的定位的需要，第二代和第三代网络(诸如码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)和全球移动通信系统(GSM))已增加了对多种定位技术的支持。这种定位技术的范围从较简单的基于网络的方案到复杂的三边测量法和基于卫星的解决方案。当前的长期演进(LTE)标准支持多种基于无线通信设备的定位技术，诸如辅助全球导航卫星系统(A
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GNSS)。还存在基于网络的定位技术，诸如观察到达时间差(OTDOA)、小区ID(CID)和增强型小区ID(ECID)。
[0004]CID使用无线通信设备(也称为用户设备(UE))预占的小区的ID的信息来获得UE的快速位置估计。UE的位置被估计为UE所连接的基站的位置，并且因此，位置估计具有相当低的准确度。
[0005]ECID定位是来自CID的改进。在ECID中，基站与UE之间的往返时间(RTT)与参考信号接收功率(RSRP)结合使用以估计与UE的距离，其中RSRP是在UE处的接收功率电平的测量。此外，网络还可以使用由基站从UE接收的信号的到达角(AoA)来向UE提供方向信息。与CID相比较，ECID能够提供更好的准确度，但以更复杂的系统为代价。
[0006]A
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GNSS是一种使用与全球定位系统(GPS)类似的全球导航卫星系统的技术。采用独立的GNSS，UE中的接收机单独负责接收并计算它的位置。通过搜索过程，接收机必须获取卫星信号，并继续计算它的位置。该过程在UE中的处理能力和延迟方面非常昂贵，但提供非常高的准确度。在A
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GNSS中，获取卫星信号的过程通过由网络提供的数据来加速。
[0007]观察到达时间差(OTDOA)定位是一种UE测量来自多个基站的下行链路信号的时间差的技术。利用基站的位置的知识和时间差，网络可以计算UE的估计位置。UE所连接的基站越多，准确度越好。与ECID相比较，OTDOA提供更好的准确度，但与A
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GNSS相比较则较差。
[0008]基于传感器的定位技术利用在UE处提供的传感器的数据来获取UE的定位信息。位置服务器可以向UE请求用于基于传感器的方法的传感器信息。该信息可以是UE的运动，位置服务器可用来自运动传感器的数据来计算该运动。所提到的其他传感器是气压计、接近传感器、或距离传感器。也可以由位置服务器提供辅助数据以能够辅助高度计算或其他更复杂的计算。
[0009]例如，在城市场景中，建筑物和其他障碍物影响无线信号强度的测量，这对依赖于
信号测量的定位系统(诸如OTDOA)产生负面影响。来自标准化的定位技术的复杂性、延迟和其他缺点意味着它们并不总是适用于所有系统。进一步地，GNSS接收机的成本对于在例如IoT设备中使用而言太昂贵。进一步地，依赖于诸如运动传感器和气压计的基于传感器的定位即使在与其他定位方法一起使用时也没有提供准确的定位。因此，需要一种新的用于确定设备的位置的方法，该方法是节能的、成本有效的，并且可以准确地确定设备位置。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目标是解决上文概述的难题和问题中的至少一些。可以通过使用如在所附的独立权利要求中限定的方法、系统和通信设备来实现这些目标和其他目标。
[0011]根据一个方面，提供了一种由系统执行的用于确定被连接到通信网络的设备的位置的方法。该方法包括：基于第一位置估计服务，获得设备的地理区域，并获得在时间段内的设备上的亮度的信息。该方法还包括：通过将在时间段内的亮度的信息与地理区域的3D模型进行比较，基于地理区域和亮度的信息确定设备的第二位置估计，3D模型包括地理区域的3D对象的模型和在时间段内照射到3D对象的模型上的阳光的模型。
[0012]根据另一个方面，提供了一种由被连接到通信网络的通信设备执行的位置确定方法。通信设备具有亮度传感器。该方法包括：在时间段内在亮度传感器处确定亮度，以及向被连接到通信网络的系统发送在时间段内所确定的亮度的信息，其中，所确定并发送的亮度的信息适用于确定通信设备的位置。
[0013]根据另一个方面，提供了一种被配置用于确定被连接到通信网络的设备的位置的系统。该系统包括处理电路和存储器。该存储器包含可由所述处理电路执行的指令，由此，该系统可操作用于：基于第一位置估计服务，获得设备的地理区域，获得在时间段内的设备上的亮度的信息，以及通过将在时间段内的亮度的信息与地理区域的3D模型进行比较，基于地理区域和亮度的信息确定设备的第二位置估计，3D模型包括地理区域的3D对象的模型和在时间段内照射到3D对象的模型上的阳光的模型。
[0014]根据另一个方面，提供了一种被配置用于连接到通信网络的通信设备。通信设备具有亮度传感器。通信设备包括处理电路和存储器。存储器包含可由所述处理电路执行的指令，由此，通信设备可操作用于：在时间段内在亮度传感器处确定亮度，以及向被连接到通信网络的系统发送在时间段内所确定的亮度的信息，其中，所确定并发送的亮度的信息适用于确定通信设备的位置。
[0015]根据其他方面，还提供了计算机程序和载体，其详情将在权利要求和具体实施方式中描述。
[0016]该解决方案的进一步的可能特征和益处将从以下具体实施方式中变得明显。
附图说明
[0017]现在将通过示例性实施例并参考附图更详细地描述解决方案，其中：
[0018]图1是在其中可以使用本专利技术的无线通信网络的示意性框图。
[0019]图2是在其中可以使用本专利技术的另一个无线通信网络的示意性框图。
[0020]图3和图4是根据可能的实施例示出由系统执行的方法的流程图。
[0021]图5是根据可能的实施例示出由设备执行的方法的流程图。
[0022]图6是根据可能的实施例示出由系统执行的另一个方法的流程图。
[0023]图7是地理区域的透视图、太阳的运动的模型以及由于阳光而由对象投射的阴影。
[0024]图8是在阳光直射下的亮度变化与在对象后面的不同阴影量的变化相比较的示意性图示。
[0025]图9是根据实施例的系统的示意性框图。
[0026]图10是根据实施例的设备的示意性框图。
具体实施方式
[0027]简要地，本专利技术的实施例涉及通过首先使用相对粗略的位置估计方法以用于获得设备所在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由系统(120)执行的用于确定被连接到通信网络(100)的设备(140；170)的位置的方法，所述方法包括：基于第一位置估计服务，获得(202)所述设备的地理区域；获得(204)在时间段内的所述设备上的亮度的信息；以及通过将所述时间段内的所述亮度的信息与所述地理区域的3D模型进行比较，基于所述地理区域和所述亮度的信息确定(210)所述设备(140；170)的第二位置估计，所述3D模型包括所述地理区域的3D对象的模型和在所述时间段内照射到所述3D对象的模型上的阳光的模型。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据所获得(204)的所述设备的在所述时间段内的亮度的信息，检测(205)在所述时间段内的亮度变化，其中，所述3D模型包括由在所述时间段内照射到所述3D对象的模型上的阳光的模型引起的在所述时间段内的模拟亮度变化，其中，通过将所述时间段内的所述亮度的信息与所述地理区域的所述3D模型进行比较来确定(210)所述设备的所述第二位置估计包括：比较(210a)所述设备的在所述时间段内的所检测的亮度变化与在所述时间段内的所述模拟亮度变化，以及根据所述比较而选择(210b)所模拟的3D对象中的一个或多个3D对象或者所述3D模型中的一个或多个候选位置，对于所述一个或多个3D对象或者所述一个或多个候选位置，在所述时间段内的所述模拟亮度变化与在所述时间段内的所检测的亮度变化最匹配。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述3D模型包括由在所述时间段内照射到所述3D对象的模型上的阳光的模型引起的在所述地理区域的位置的在所述时间段内的所述模拟亮度变化，并且其中，将所述设备的在所述时间段内的所检测的亮度变化与在所述位置的在所述时间段内的所述模拟亮度变化进行比较(210a)，并基于所述比较而选择(210b)所述地理区域的所述位置中的所述一个或多个候选位置。4.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述设备的在所述时间段内的所检测的亮度变化与在所述时间段内由所述3D对象的模型引起的在所述时间段内的所述模拟亮度变化进行比较(210a)，并基于所述比较而选择(210b)所模拟的3D对象中的所述一个或多个3D对象，所述第二位置估计被确定为在所选择的一个或多个3D对象附近。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的方法，还包括：基于所获得(204)的在所述时间段内的所述设备上的亮度的信息，确定(206)从第一亮度级别到第二亮度级别的过渡时间，其中所述第二亮度级别与所述第一亮度级别基本上不同，其中，由在所述时间段内照射到所述3D对象的模型上的阳光的模型引起的在所述时间段内的所述模拟亮度变化包括由所述3D对象的模型引起的从所述第一亮度级别到所述第二亮度级别的过渡时间，并且其中，所述比较(210a)包括将所确定的过渡时间与由所述3D对象的模型引起的过渡时间进行比较。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：获得(207)被布置在所述地理区域内的已知地理位置处的多个参考传感器的在所述时
间段内的亮度的信息，其中，还基于来自所述参考传感器的亮度的信息和所述参考传感器的所述已知地理位置来确定(210)所述设备的所述第二位置估计。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：获得(208)天气信息，诸如云量，其中，确定(210)所述设备的所述第二位置估计还基于所述天气信息。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述3D模型还包括由所述模型的任何3D对象或由月球向所述地理区域反射的阳光的模型。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述3D模型还包括在所述地理区域中的人造光源的模型，并且其中，进一步基于将所获得的在所述设备处的亮度信息与亮度强度并可能还与所模拟的人造光源的光谱进行比较，确定(210)所述设备的所述第二位置估计。10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：确定(203)用于获得(204)所述设备上的亮度的信息的所述时间段，以使得所述亮度的信息包括高于阈值的在所述时间段内的亮度的变化。11.一种由被连接到通信网络(100)的通信设备(140；170)执行的位置确定方法，所述通信设备(140；170)具有亮度传感器，所述方法包括：在时间段内在所述亮度传感器处确定(302)亮度，以及向被连接到所述通信网络的系统发送(304)在所述时间段内所确定的亮度的信息，其中，所确定并发送的亮度的信息适用于确定所述通信设备的位置。12.根据权利要求11所述的方法，其中，被发送(304)到所述系统的所述设备(140；170)上的亮度的信息包括高于阈值的在所述时间段内的亮度的变化。13.一种被配置用于确定被连接到通信网络(100)的设备(140；170)的位置的系统(120)，所述系统(120)包括处理电路(603)和存储器(604)，所述存储器包含可由所述处理电路执行的指令，由此，所述系统(120)可操作用于：基于第一位置估计服务，获得所述设备的地理区域；获得在时间段内的所述设备上的亮度的信息，以及通过将所述时间段内的所述亮度的信息与所述地理区域的3D模型进行比较，基于所述地理区域和所述亮度的信息确定所述设备(140；170)的第二位置估计，所述3D模型包括所述地理区域的3D对象的模型和在所述时间段内照射到所述3D对象的模型上的阳光的模型。14.根据权利要求13所述的系统，进一步可操作用于：根据所获得的所述设备的在所述时间段内的亮度的信息检测在所述时间段内的亮度变化，其中，所述3D模型包括由在所述时间段内照射到所述3D对象的模型上的阳光的模型引起的在所述时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：