基于众包RTT的定位制造技术

在各个实施例中，提供众包技术以实现UE的基于RTT的定位。为了解决发现哪些信标(例如，Wi

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于众包RTT的定位


[0001]本公开总体上涉及用户设备(UE)定位，并且更具体地，涉及启用UE的基于往返时间(RTT)的定位的众包(crowd sourcing)技术。

技术介绍

[0002]对于跟踪用户、管理简档(profile)、提供基于位置的服务和其他任务，确定UE位置变得越来越重要。用于确定UE位置的多种技术涉及接收信号强度(RSS)测量。例如，可以执行对在UE处从多个信标(例如，Wi
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Fi接入点(AP)、蜂窝基站、蓝牙低功耗(BLE)发送器等)接收到的信号的RSS测量的三角测量，然而，基于RSS的技术可能难以确定高精度的UE位置。
[0003]通过在UE位置的确定中利用RTT测量，改进的精度是可能的。通常，RTT是在发送发起信号和接收对应的响应信号之间经过的时间。飞行时间(ToF)可以通过从RTT中减去周转(turnaround)时间，并将结果除以二来获得。根据ToF，可以容易地确定UE和信标之间的距离(范围(range))。基于到多个信标的距离，可以例如经由三边测量来确定UE的位置。
[0004]各种新协议，诸如在电气和电子工程师协会(IEEE)802.11mc标准中引入的精细定时测量(FTM)协议，和在第3代合作伙伴计划(3GPP)版本16技术规范(TS)系列37和38中引入的协议，使得能够高度精确地测量RTT。利用支持FTM协议的Wi
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Fi AP，可以从在FTM帧的离开和到达时捕获的时间戳以及它们各自的确认来测量RTT。对于支持3GPP版本16的蜂窝基站，可以测量被称为多RTT的特定子类型。
[0005]UE可以使用各种机制来发现哪些信标支持RTT的测量。例如，FTM协议提供了两种用于发现哪些Wi
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Fi AP支持RTT测量的机制：通告帧和范围请求。Wi
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Fi AP利用通告帧周期性地广播帧以向UE通告其RTT能力。UE利用范围请求建立到Wi
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Fi AP的对等链路，并利用该对等链路尝试使Wi
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Fi AP测量RTT，发送请求帧并等待接收响应帧的突发，UE利用确认对其进行响应。扩展能力元素(例如，包括在通告帧中或初始响应帧中)利用通告帧或范围请求可以提供关于FTM会话的调度和操作细节的信息，诸如突发持续时间、每突发的FTM帧、带宽、连续FTM帧之间的最小时间等。同样，3GPP版本16提供其自己的机制来发现哪些蜂窝基站支持RTT。
[0006]虽然使用RTT可以改进UE位置确定的精度，但许多障碍已阻碍基于RTT的定位的广泛部署。首先，确定哪些信标支持RTT的测量通常是易出错的并且操作上昂贵(在时间、处理器周期、存储器空间、网络带宽和功率方面)。一些信标可能简单地缺乏支持RTT测量的功能(例如，它们仅支持较旧的协议和标准)。其他信标可以包括功能性(例如，其芯片组支持适用的协议和标准)，但其出于各种原因不通告其RTT能力。例如，当前仅有一小部分部署的Wi
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Fi AP利用FTM协议支持IEEE 802.11mc标准和FTM协议。在该部分中，一些Wi
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Fi AP不通告它们支持FTM协议的能力。对学习哪些Wi
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Fi AP支持FTM协议感兴趣的UE通常具有两个次优选项：它们可以依赖于通告，并且由此错过不通告它们的能力的Wi
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Fi AP，或者它们可以建立对等链路并且向每个附近的Wi
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Fi AP发送请求帧，并且由此消费大量时间、处理器周期、存储器空间、网络带宽和功率。在密集的城市地区，可能存在数十或甚至数百个附近的
Wi
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Fi AP，使得使每个UE建立对等链路并向每个附近的Wi
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Fi AP发送请求帧简单地在操作上太昂贵而不实用。
[0007]其次，可能难以将物理天线位置确定到可以完全实现基于RTT的定位的益处的精度水平。基于RTT的定位通常需要高度精确的物理天线位置(例如，在1米内)来实现其全部益处。获得此类物理天线位置的一种方式是通过专用测量。例如，包括高精度硬件的Wi
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Fi测量系统或车辆可以穿过现场并绘制Wi
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Fi Ap的物理天线位置。虽然通过此类方法确定的物理天线位置可能是精确的，但是它是极其耗时和昂贵的。一种可替代方法是基于信标的覆盖区域来近似物理天线位置，这可能已经从其他定位技术中得知。例如，Wi
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Fi AP的物理天线位置可以近似为Wi
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Fi AP的覆盖的质心。然而，此类方法通常不是非常精确。覆盖的质心经常由于信号传播偏差、观测偏差和其他因素而与物理天线位置偏离。
[0008]因此，需要能够解决阻碍了对UE的基于RTT的定位的广泛部署的这些和/或其他问题的改进技术。

技术实现思路

[0009]在各个实施例中，提供众包技术以启用UE的基于RTT的定位。为了解决发现哪些信标(例如，Wi
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Fi AP、蜂窝基站、BEE发送器等)支持RTT的测量(例如，根据IEEE 802.11mc、3GPP版本16等)的问题，信标RTT能力可以是从UE众包的，并且由基于云的位置平台在信标数据库(或者更具体地，其RTT数据库部分)中维护。为了解决确定物理天线位置的问题，RTT测量可以是从UE针对具备RTT能力的那些信标来众包的，并且由三边测量算法(例如，加权最小平方(WLS)多边测量算法)用来确定物理天线位置，其也可以被维护在信标数据库中。通过从UE获得原始全球导航卫星系统(GNSS)测量(例如，伪距)，并执行针对UE的基于云的实时动态(RTK)GNSS位置固定，可以增强三边测量的精确性。
[0010]在一个实施例中，UE上的定位客户端被用于众包信标RTT能力。UE使用无线网络接口来扫描UE的范围内的信标。UE访问来自由基于云的定位平台维护的信标数据库的信息，以确定对于范围内的每个信标来说RTT能力是否已知。为具有未知的RTT能力的一个或多个信标，UE发送范围请求以尝试使信标测量RTT，并且基于此向信标分配指示信标的RTT能力的RTT测量状态。UE然后至少将RTT测量状态上载到基于云的位置平台以更新信标数据库。在此类实施例中，UE既消费(consume)来自信标数据库的关于信标的RTT能力的信息，又向信标数据库贡献关于信标的RTT能力的信息。
[0011]在另一个实施例中，基于云的定位平台被用于众包信标RTT能力。基于云的定位平台向多个UE提供来自信标数据库的关于信标的RTT能力的信息。至少一个信标最初具有未知的RTT能力。基于云的定位平台稍后从多个UE中的一个或多个UE接收至少包括RTT测量状态的RTT信息，该一个或多个UE已经尝试利用最初具有未知的RTT能力的信标来测量RTT。基于接收到的RTT测量状态来确定信标的RTT能力，并且更新信标数据库以包括指示信标的RTT能力的信息。在此类实施例中，操作允许UE消费来自信标数据库的关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于启用基于往返时间RTT的定位的方法，包括：由用户设备UE的无线网络接口扫描所述UE的范围内的信标；访问来自由基于云的位置平台维护的信标数据库的信息以确定对于所述UE的范围内的每个信标是否已知RTT能力；为具有未知的RTT能力的一个或多个信标，发送尝试使所述信标测量RTT的范围请求，并且基于所述范围请求向所述信标分配指示所述信标的RTT能力的RTT测量状态；将至少所述RTT测量状态上载到所述基于云的位置平台以更新所述信标数据库，使得所述UE既消费来自所述信标数据库的关于信标的RTT能力的信息，又向所述信标数据库贡献关于信标的RTT能力的信息。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信标是Wi
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Fi接入点AP，并且所述RTT能力包括支持根据电气和电子工程师协会IEEE 802.11mc标准的精细定时测量FTM协议。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信标是蜂窝基站，所述RTT能力包括支持第3代合作伙伴计划3GPP版本16，并且所述RTT是多RTT。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述扫描是响应于用于确定所述UE的位置的当前请求来执行的。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述扫描是作为独立于用于确定所述UE的位置的任何当前请求的后台进程来执行的。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：下载覆盖包括所述UE的当前位置的地理区域的所述信标数据库的一部分的本地副本，所述信标数据库将信标标识为具备RTT能力、不具备RTT能力或具有未知的RTT能力，并且其中，所述访问还包括对照所述本地副本检查所述UE的范围内的每个信标。7.根据权利要求5所述的方法，还包括将所述UE的范围内的具备RTT能力或具有未知的RTT能力的每个信标添加到范围列表，并且其中，所述发送发送尝试利用所述范围列表上的每个信标来测量RTT的范围请求。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用基于RTT的定位来确定所述UE的位置。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述RTT测量状态添加到本地高速缓存，并且其中，所述上载还包括周期性地将所述本地高速缓存的内容发送到所述基于云的位置平台以用于包括在对信标数据库的更新中。10.一种用于启用基于往返时间RTT的定位的方法，包括：由基于云的位置平台向多个用户设备UE提供来自信标数据库的关于信标的RTT能力的信息，所述信标中的至少一者最初具有未知的RTT能力；由所述基于云的位置平台从所述多个UE中的一个或多个UE接收至少包括RTT测量状态的RTT信息，所述一个或多个UE已经尝试利用所述信标中的最初具有未知的RTT能力的信标来测量RTT；基于接收到的RTT测量状态来确定所述信标的RTT能力；以及更新所述信标数据库以包括指示所述信标的RTT能力的信息；使得所述基于云的定位平台既提供来自所述信标数据库的由所述一个或多个UE消费
的关于信标的RTT能力的信息，又从所述一个或多个UE接收贡献给所述信标数据库的关于信标的RTT能力的信息。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述信标是Wi
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Fi接入点AP，并且所述RTT能力包括支持根据电气和电子工程师协会IEEE 802.11mc标准的精细定时测量FTM协议。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述信标是蜂窝基站，所述RTT能力包括支持第3代合作伙伴计划3GPP版本16，并且所述RTT是多RTT。13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述确定包括：如果来自所述一个或多个UE中的至少一者的测量状态指示所述UE已经能够使所述信标测量RTT，则将所述信标标记为具备RTT能力，如果来自所述一个或多个UE中的所有UE的RTT测量状态指示所述UE已经不能够使所述信标测量RTT，则将所述信标标记为不具备RTT能力，以及如果来自所述一个或多个UE中的至少一者的RTT测量状态指示所述UE在测量RTT的范围之外并且来自所述一个或多个UE中的所有其他UE的RTT测量状态指示所述UE已经不能够使所述信标测量RTT，则将所述信标标记为具有未知的RTT能力。14.根据权利要求10所述的方法，还包括：响应于所述信标的RTT能力指示所述信标具备RTT能力，估计所述信标的RTT偏差，所述RTT偏差测量由所述信标进行的RTT测量中的预期误差，并且其中，所述更新包括向所述信标数据库添加指示所述信标的RTT偏差的信息。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述估计包括：计算所述UE和基于RTT计算的所述信标之间的距离以及所述UE和基于所述UE位置的确定的位置和所述信标的估计位置计算的所述信标之间的距离的增量，以及基于所述增量确定所述信标的所述RTT偏差。16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述估计包括：确定与所述信标共享共同组织标识符的一个或多个其他信标；并且基于所述一个或多个其他信标的RTT偏差来确定所述信标的所述RTT偏差。17.根据权利要求10所述的方法，还包括：响应于所述信标的所述RTT能力指示所述信标具备RTT能力，确定UE与基于RTT计算的所述信标之间的距离是否与所述UE的确定的位置一致，并且如果所述距离不一致，则更新所述RTT能力。18.根据权利要求10所述的方法，还包括：通过使用来自所述多个UE的RTT测量的三边测量算法来确定所述信标的物理天线位置，并且其中，所述更新包括将所述信标的所述物理天线位置添加到所述信标数据库。19.根据权利要求10所述的方法，其中，所述确定RTT能力和更新所述信标数据库是根据批处理周期来周期性地执行的。20.一种用于启用基于往返时间RTT的定位的方法，包括：由维护信标数据库的基于云的位置平台从已经观察到信标的多个用户设备UE接收观察结果，所述观察结果至少包括所述UE的确定的位置和由所述信标对所述UE的RTT测量；由所述基于云的定位平台使用三边测量算法来基于所述多个UE中的每一者的确定的位置和所述RTT测量来确定所述信标的物理天线位置；
更新所述信标数据库以包括所述信标的所述确定的物理天线位置；由所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：探空气球无线公司，
类型：发明
国别省市：