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绘制无线电环境中散射体位置的地图制造技术

技术编号:40040076 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-16 19:35
用于在无线电网络中使用无线电测量观测来确定对象的位置的方法。一种示例方法包括以下步骤:获得(1610)信息,该信息包括(a)与在第一无线设备和第二无线设备之间传输的无线电信号的非主要传播路径相对应的第一到达角参数和/或第一离开角参数,并且还包括以下之一或两者:(b)对非主要传播路径的延迟测量或到达时间测量;以及(c)与非主要传播路径相对应的第二到达角参数和/或第二离开角参数,第二到达角参数和第二离开角参数与非主要传播路径的不同于第一到达角参数和第一离开角参数的一端相对应。该方法还包括:基于所获得的信息,估计(1620)除第一无线设备和第二无线设备之外的对象的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开一般地涉及无线网络,更具体地说,涉及确定无线电网络环境中非无线电对象的位置。


技术介绍

1、在过去40年中设计和部署的各种无线电接入技术(rat)的主要目的是向最终用户提供无缝通信服务。通信服务在此段时间内不断发展,如今的范围从在两个最终用户之间提供语音呼叫建立到向移动宽带用户提供所需的连接。这例如包括使用无线无线电信号的设备对设备通信以及新兴车辆用例。

2、随着新用例的出现,基于rat的技术现在已经使自身改变为提供通信之外的服务。这种服务的一个示例是定位。自第三代合作伙伴计划(3gpp)规范的版本9以来,定位一直是3gpp和其他组织的成员研究的关键领域,版本9提供了基于rat的定位作为可以克服基于卫星的定位系统(基于卫星的定位系统一般受限于多个卫星站的可视性以实现精确的用户设备(ue)定位)的局限性的解决方案。随着3gpp规范的版本17中针对5g网络(通常称为“nr”或“新无线电”)规定的基于新无线电的定位的出现,基于rat的定位方法有望支持要求大约20厘米定位精度(水平位置估计)的用例。

3、4g无线网络(其包括lte无线电接入网络(ran)和演进分组核心(epc))以及5g无线网络(其包括nr ran和5g核心网络(5gc或5gcn))中的定位受到图1所示的示例定位架构之类的架构支持,并且利用ue 100和位置服务器130之间的经由lte定位协议(lpp)151的直接交互。此外,位置服务器130和服务无线电基站110之间也存在经由lppa协议152的交互,在某种程度上由无线电基站110和ue 100之间的经由无线电资源控制rrc协议150的交互支持。无线电基站110经由第一接口协议153与移动网络实体120交互,而移动网络实体120经由第二接口协议154与位置服务器130交互。在一些应用中,位置服务器经由第三接口协议155与全球导航卫星系统(gnss)校正数据提供方140交互。

4、在用于4g和5g的3gpp规范中,上述节点、功能和接口具有不同的名称,如下表所示:

5、

6、表1

7、在这两个系统中,位置服务器还可以通过携带具有由开放移动联盟(oms)安全用户平面位置(supl)定义的信令或一些其他用户平面信令的lpp(151)的用户平面通信与ue直接交互。在supl的情况下,位置服务器被表示为supl定位平台(slp),设备被表示为启用supl的终端(set)。

8、到目前为止,定位研究的重点主要是确定有源设备(尤其是用户设备)的位置。存在广泛的新用例,其中目的是定位完全没有任何种类的通信资产的对象,例如沙发、桌子、可移动墙之类的对象。这些对象可以被称为“无源”对象或“非无线电对象”。通常,此类定位可以被称为无设备定位。如本文所用,术语“定位”是指确定对象的位置—“定位”对象是确定其物理位置,同时“定位”是执行此操作的过程。此位置可以参考三维坐标系来确定,或者在某些情况下,仅关于对象的水平位置,即,对象在地球表面上的二维位置。

9、如shaufikah shukri、latifah munirah kamarudin和mohd hafiz fazalulrahiman在一篇线上文章“device-free localization for human activity monitoring(人类活动监视的无设备定位)(www.intechopen.com/books/intelligent-video-surveillance/device-free-loc alization-for-human-activity-monitoring)”中所指出的那样:

10、在过去的几十年里,由于在医疗保健和辅助生活中对以人为中心的应用的需求越来越大,人类活动监视引起了相当大的研究关注。例如,在智能建筑系统中可以采用人类活动监视,以提高建筑管理和生活质量,特别是对于因老龄化因素而面临健康恶化的老年人,并且不忽视安全和能源消耗等重要方面。现有的人类监视技术需要额外的传感器,如gps、pir传感器、摄像机等,这会产生成本并具有几个缺点。存在使用其他技术在智能控制的环境中进行人类活动监视的各种解决方案,这些方案或者是设备辅助的,或者是无设备的。基于射频(rf)的无设备室内定位(被称为无设备定位(dfl))由于其简单性、低成本以及与现有配备rf接口的硬件的兼容性,近年来已经吸引了大量的研究努力。

11、无设备定位(dfl)的其他应用例如是高级驾驶辅助系统(adas)或具有类似ue的定位能力并需要跟踪环境的自主移动车辆。


技术实现思路

1、虽然在基于传感器、视觉、声学和运动的无设备定位方面已经开发了一些技术,但这一研究领域仍处于探索使用不同的rf信号的早期阶段。因此,目前没有针对该问题的现有解决方案,并且正在探索如何将所有不同的rf信号用于该目的。

2、除了基于视觉、基于运动、基于声音和基于传感器的技术外,基于射频(rf)的dfl也可以使用无线电信号从环境中收集信息。通常,基于rf信号的dfl概念是基于使用高成本和密集的无线电指纹方法来收集信息。

3、另一种方法是通过使用诸如wifi、蓝牙或蜂窝之类的现有rf信号,以及使用从这些信号获得的用于估计无设备对象位置的知识来从周围环境收集信息。

4、利用高精度ue定位的可能性,本文档公开并讨论了一种方法,该方法可用于绘制无线设备(例如lte或nr ue)和基站(bs)(例如lte enb或nr gnb)之间的无线电传播环境中及其周围的散射体的位置的地图。本文描述的技术可用于执行ue的定位并同时绘制ue环境地图。此类信息可用于无设备定位。

5、下面将详细描述各种技术。根据这些技术中的一些,一种示例方法包括获得信息的步骤,所述信息包括:(1)与在第一无线设备和第二无线设备之间传输的无线电信号的非主要传播路径相对应的第一到达角参数和/或第一离开角参数,并且包括以下之一或两者:(2)对所述非主要传播路径的延迟测量或到达时间测量;以及(3)与所述非主要传播路径相对应的第二到达角参数和/或第二离开角参数,所述第二到达角参数和所述第二离开角参数与所述非主要传播路径的不同于所述第一到达角参数和所述第一离开角参数的一端相对应。所述方法还包括:基于所获得的信息,估计除所述第一无线设备和所述第二无线设备之外的对象的位置。

6、以下还详细描述了相应的装置,该装置可以是诸如ue或基站之类的无线设备,或者是无线网络中的一些其他节点。

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【技术保护点】

1.一种用于确定对象的位置的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中:

3.根据权利要求1所述的方法,其中:

4.根据权利要求1所述的方法,其中:

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中,估计所述对象的所述位置进一步基于所述第一无线设备和/或所述第二无线设备的位置信息来执行,并且其中,所述方法还包括:从所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备接收所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备的位置信息。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中,所述方法由所述第一无线设备和所述第二无线设备中的一个无线设备执行,并且所述方法包括:向所述第一无线设备和所述第二无线设备中的另一个无线设备报告所述对象的估计位置。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中,所述第一无线设备是用户设备UE,所述第二无线设备是基站。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括:将所述估计位置与散射体的数字地图进行比较,以确定所述估计位置对应于已经被识别的散射体还是对应于潜在的新散射体。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中,所述估计包括:将所述第一到达角参数或所述第一离开角参数和所述延迟测量或所述到达时间测量或所述第二到达角参数或所述第二离开角参数与对应于与所述第一无线设备和所述第二无线设备不同的一对设备之间的无线电信号的非主要传播路径的角测量和/或到达时间测量或延迟测量进行组合。

10.一种无线设备(50),包括:

11.根据权利要求10所述的无线设备(50),其中,所述处理电路(52)被配置为:

12.根据权利要求10所述的无线设备(50),其中,所述无线设备(50)是所述第一无线设备和所述第二无线设备中的一个无线设备,并且所述处理电路(52)被配置为:

13.根据权利要求10所述的无线设备(50),其中,所述无线设备(50)是所述第一无线设备和所述第二无线设备中的一个无线设备,并且所述处理电路(52)被配置为:

14.根据权利要求10-13中任一项所述的无线设备(50),其中,所述处理电路(52)被配置为:进一步基于所述第一无线设备和/或所述第二无线设备的位置信息,估计所述对象的所述位置,并且其中,所述处理电路(52)被配置为:从所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备接收所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备的位置信息。

15.根据权利要求10-14中任一项所述的无线设备(50),其中,所述无线设备(50)是所述第一无线设备和所述第二无线设备中的一个无线设备,并且所述处理电路(52)被配置为:向所述第一无线设备和所述第二无线设备中的另一个无线设备报告所述对象的估计位置。

16.根据权利要求10-15中任一项所述的无线设备(50),其中,所述第一无线设备是用户设备UE,所述第二无线设备是基站。

17.根据权利要求10-16中任一项所述的无线设备(50),其中,所述处理电路(52)还被配置为:将所述估计位置与散射体的数字地图进行比较,以确定所述估计位置对应于已经被识别的散射体还是对应于潜在的新散射体。

18.根据权利要求10-17中任一项所述的无线设备(50),其中,所述处理电路(52)被配置为:通过将所述第一到达角参数或所述第一离开角参数和所述延迟测量或所述到达时间测量或所述第二到达角参数或所述第二离开角参数与对应于与所述第一无线设备和所述第二无线设备不同的一对设备之间的无线电信号的非主要传播路径的角测量和/或到达时间测量或延迟测量进行组合,来估计所述对象的所述位置。

19.一种网络节点(30),包括:

20.根据权利要求19所述的网络节点(30),其中,所述处理电路(32)被配置为:通过从所述第一无线设备和所述第二无线设备接收所述信息,获得所述信息。

21.根据权利要求20所述的网络节点(30),其中,所述处理电路(32)被配置为:

22.根据权利要求19-21中任一项所述的网络节点(30),其中,所述处理电路(32)被配置为:进一步基于所述第一无线设备和/或所述第二无线设备的位置信息,估计所述对象的所述位置。

23.根据权利要求22所述的网络节点(30),其中,所述处理电路(32)被配置为:从所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备接收所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备的位置信息。

24.根据权利要求19-23中任一项所...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于确定对象的位置的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中:

3.根据权利要求1所述的方法,其中:

4.根据权利要求1所述的方法,其中:

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中,估计所述对象的所述位置进一步基于所述第一无线设备和/或所述第二无线设备的位置信息来执行,并且其中,所述方法还包括:从所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备接收所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备的位置信息。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中,所述方法由所述第一无线设备和所述第二无线设备中的一个无线设备执行,并且所述方法包括:向所述第一无线设备和所述第二无线设备中的另一个无线设备报告所述对象的估计位置。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中,所述第一无线设备是用户设备ue,所述第二无线设备是基站。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括:将所述估计位置与散射体的数字地图进行比较,以确定所述估计位置对应于已经被识别的散射体还是对应于潜在的新散射体。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中,所述估计包括:将所述第一到达角参数或所述第一离开角参数和所述延迟测量或所述到达时间测量或所述第二到达角参数或所述第二离开角参数与对应于与所述第一无线设备和所述第二无线设备不同的一对设备之间的无线电信号的非主要传播路径的角测量和/或到达时间测量或延迟测量进行组合。

10.一种无线设备(50),包括:

11.根据权利要求10所述的无线设备(50),其中,所述处理电路(52)被配置为:

12.根据权利要求10所述的无线设备(50),其中,所述无线设备(50)是所述第一无线设备和所述第二无线设备中的一个无线设备,并且所述处理电路(52)被配置为:

13.根据权利要求10所述的无线设备(50),其中,所述无线设备(50)是所述第一无线设备和所述第二无线设备中的一个无线设备,并且所述处理电路(52)被配置为:

14.根据权利要求10-13中任一项所述的无线设备(50),其中,所述处理电路(52)被配置为:进一步基于所述第一无线设备和/或所述第二无线设备的位置信息,估计所述对象的所述位置,并且其中,所述处理电路(52)被配置为:从所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备接收所述第一无线设备和所述第二无线设备中的至少一个无线设备的位置信息。

15.根据权利要求10-14中任一项所述的无线设备(50),其中,所述无线设备(50)是所述第一无线设备和所述第二无线设备中的一个无线设备,并且所述处理电路(52)被配置为:向所述第一无线设备和所述第二无线设备中的另一个无线设备报告所述对象的估计位置。

16.根据权利要求10-15中任一项所述的无线设备(50),其中,所述第一无线设备是用户设备ue,所述第二无线设备是基站。

17.根据权利要求10-16中任一项所述的无线设备(50),其中,所述处理电路(52)还被配置为:将所述估计位置与散射体的数字地图进行比较,以确定所述估计位置对应于已经被识别的散射体还是对应于...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·什雷斯塔G·林德马克S·莫达雷斯拉扎维
申请(专利权)人:瑞典爱立信有限公司
类型:发明
国别省市:

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