针对高精度定位终端的基站部署方法及装置转让专利

申请号 : CN202310489986.2

文献号 : CN116233863B

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发明人 : 张涛王建斌华惊宇余官定廖尚金施淑媛余毅叶刚跃王贞凯闻建刚

申请人 : 中国电信股份有限公司浙江分公司浙江大学浙江工商大学华信咨询设计研究院有限公司浙江省公众信息产业有限公司

摘要 :

本申请涉及通信技术领域,解决了目前的定位/感知精度/部署速度不够理想、容易受一些因素的影响的问题,公开了一种针对高精度定位终端的基站部署方法和装置,该方法通过AOA、TOA等多种定位方法结合通感中环境感知,同时定位与地图构建,达到多维海量数据采集,实现:多,即第二设备的多个移动点配合多个第一设备,通过波束扫描,利用AOA、TOA等定位技术,得到更多数据样本;准,即环境感知,RSRP/RSRPP等;快,即利用边链路通信技术将用户设备替换原有基站锚点,作为采样点依据,从而能够实现快速建站位置规划。

权利要求 :

1.一种针对高精度定位终端的基站部署方法,其特征在于,包括:S100、在部署区域内部署一个或多个第一设备和至少一个第二设备,其中,第一设备为基站或用户设备;

S200、利用第二设备在部署区域内运动,运动过程中,第二设备在每个运动点均进行一次波束扫描,其中,在第二设备进行波束扫描的同时第一设备也进行一次波束扫描,第二设备为用户设备;

S300、基于边链路通信技术获取不同波束组合下第二设备所测量到的信道相关信息,其中,所述信道相关信息包括RSRP和RSRPP;

S400、根据波束组合对应交点位置以及对应的所述信道相关信息,对交点处散射体遮挡情况进行建模,以获得第二设备的所有运动点位置和所有第一设备部署位置对应的散射体遮挡情况;

S500、基于散射体遮挡情况选择基站部署位置,其中,基于散射体遮挡情况选择基站部署位置包括:选取第二设备在不同时刻和不同位置所对应的锚点位置,以形成锚点位置集合,将所述锚点位置集合作为基站部署位置;

S600、对所述第一设备的部署位置进行调节,并重复执行步骤S200‑S500,直至选择出所需的基站部署位置;

其中,在第一设备之间以及第一设备与第二设备之间采用单向测距的方法进行消息传递,以实现第一设备之间以及第一设备与第二设备之间的时间同步。

2.根据权利要求1所述的针对高精度定位终端的基站部署方法,其特征在于,选取锚点位置包括:通过需要定位的第二设备给第一设备发送定位请求信号;

接收到定位请求信号的第一设备全部反馈侧路定位参考信号;

第二设备根据接收到的侧路定位参考信号进行测量判断,并进行定位测量计算取锚点位置。

3.根据权利要求1所述的针对高精度定位终端的基站部署方法,其特征在于,选取锚点位置包括:通过需要定位的第二设备给第一设备发送定位请求信号;

接收到定位请求信号的第一设备根据定位请求信号进行测量判断;

通过测量判断认为能够作为锚点的第一设备反馈侧路定位参考信号;

第二设备根据接收到的侧路定位参考信号进行定位测量计算选取锚点位置。

4.根据权利要求1所述的针对高精度定位终端的基站部署方法,其特征在于,选取锚点位置包括:通过需要定位的第二设备给第一设备发送定位请求信号;

接收到定位请求信号的第一设备通过测量判断,并全部反馈feedback信息;

第二设备根据接收到的feedback信息信令,选取所需个数的第一设备集作为锚点集进行定位测量计算取锚点位置。

5.根据权利要求1所述的针对高精度定位终端的基站部署方法,其特征在于,选取锚点位置包括:通过需要定位的第二设备给第一设备发送定位请求信号;

接收到定位请求信号的第一设备根据定位请求信号进行测量判断;

通过测量判断认为能够作为锚点的第一设备反馈feedback信息;

第二设备根据接收到的feedback信息信令,选取所需个数的第一设备集作为锚点集进行定位测量计算取锚点位置。

6.根据权利要求2‑5中任一项所述的针对高精度定位终端的基站部署方法,其特征在于,所述测量判断包括:根据第二设备的感知机制获取周围第一设备的相关信息,并判断是否为LOS径/NLOS径,根据判断结果选择适合作为该第二设备的锚点,或通过基站的测量获取第二设备与附近第一设备的相关信息,并根据相关信息推荐n个锚点设备集或列表作为该第二设备的锚点,或通过第二设备与第一设备之间的感知过程,获取周围第一设备的相关信息,并判断是否为LOS径/NLOS径,根据判断结果选择适合作为该第二设备的锚点;

其中,所述相关信息为优选集、非优选集或重用物理侧链路共享信道集;

判断是否为LOS径/NLOS径包括:根据接收信号获得首径、其他额外径相对首径的到达时间差以及所有径的接收功率,若首径功率为所有径中功率最强径,则计算首径功率与所有径的平均功率之间的差值;

若所述差值大于预设阈值,则认为该信号所传输的信道为LOS信道,且首径则为对应的LOS信道中的LOS径;

若所述差值小于或等于预设阈值,则认为该信号所传输的信道为NLOS信道,且首径则为对应的NLOS信道中的NLOS径。

7.根据权利要求1所述的针对高精度定位终端的基站部署方法,其特征在于,在实现第一设备之间以及第一设备与第二设备之间的时间同步时,根据信令中的区域ID将指定区域内的所有第一设备和第二设备进行时间同步,或根据信令中的区域ID将不同区域ID的同步源更新为其它第一设备的同步源,或第一设备中的一个或多个第一设备转发侧行同步信号块,将剩余第一设备的同步源进行更新,或第二设备转发侧行同步信号块作为第一设备的同步源,或

采用单侧环回时间方法进行时间同步,或

采用双侧环回时间方法进行时间同步,或

采用单播、双播或组播进行时间同步。

8.根据权利要求1所述的针对高精度定位终端的基站部署方法,其特征在于,所述第一设备和第二设备需要对侧链定位基准信号和物理侧行共享信道同时进行发送或同时进行一发一收时,判断1bit信令侧链定位基准信号发射端口的指示器是1还是0;

若判断为1,则对侧链定位基准信号和物理侧行共享信道同时进行发送或同时进行一收一发,并根据侧链定位基准信号和物理侧行共享信道的优先级来分配功率;

若判断为0,则不能对侧链定位基准信号和物理侧行共享信道同时进行发送或同时进行一收一发,并根据侧链定位基准信号和物理侧行共享信道的优先级来决定侧链定位基准信号和物理侧行共享信道的发送或接收的顺序。

9.一种针对高精度定位终端的基站部署装置,用于实现如权利要求1‑8中任一项所述的基站部署方法,其特征在于,包括:第一设备部署模块,用于在部署区域内部署一个或多个第一设备和至少一个第二设备,其中,第一设备为基站或用户设备;

第二设备部署模块,用于利用第二设备在部署区域内运动,运动过程中,第二设备在每个运动点均进行一次波束扫描,其中,在第二设备进行波束扫描的同时第一设备也进行一次波束扫描,第二设备为用户设备;

获取模块,基于边链路通信技术获取不同波束组合下第二设备所测量到的信道相关信息,其中,所述信道相关信息包括RSRP和RSRPP;

建模模块,用于根据波束组合对应交点位置以及对应的所述信道相关信息,对交点处散射体遮挡情况进行建模,以获得第二设备的所有运动点位置和所有第一设备部署位置对应的散射体遮挡情况;

基站部署模块,用于基于散射体遮挡情况选择基站部署位置,其中,基于散射体遮挡情况选择基站部署位置包括:选取第二设备在不同时刻和不同位置所对应的锚点位置,以形成锚点位置集合,将所述锚点位置集合作为基站部署位置;

优化模块,用于对所述第一设备的部署位置进行调节,并调用第二设备部署模块、获取模块、建模模块和基站部署模块,直至选择出所需的基站部署位置;

其中,在第一设备之间以及第一设备与第二设备之间采用单向测距的方法进行消息传递,以实现第一设备之间以及第一设备与第二设备之间的时间同步。

说明书 :

针对高精度定位终端的基站部署方法及装置

技术领域

[0001] 本申请涉及通信技术领域,尤其是一种针对高精度定位终端的基站部署方法及装置。

背景技术

[0002] 第5代移动通信系统(5th generation mobile communication system;5G)主要包括2大功能:数据通信和用户设备(UE)位置确定(定位)。在定位技术中,部分定位技术可能需要依赖数据通信技术(例如,UE向核心网报告自己测量得到的定位相关的信息,如参考信号时间差,Reference Signal Time Difference, RSTD)。
[0003] 在另一些定位技术中,UE可能需要测量自己相对基站的角度(如,到达角,Angle of Arrival, AoA;发出角,Angle of Departure,AoD)和无线电波传播时间(到达时间,Time of Arrival,ToA)。通过角度和传播时间,UE(或核心网)可以确定UE的位置。
[0004] 在一些感知(定位)技术中,UE可能不发送数据也不发射信号而是反射无线电波(包括智能反射表面,Reconfigurable Intelligence Surface,RIS)。这时候,信号接收端需要更复杂的处理技术,如二次角度估计、干扰消除等。
[0005] 在网络部署中,需要模拟基站放置后,网络可能的性能(如,覆盖、容量、阻塞等)。这需要有一定的仿真方法来预判怎么部署基站。
[0006] 在实际生活中NLOS(非直视,none line of sight,NLOS)信道传输的存在概率比LOS(直视,line of sight)信道传输信号的概率可能更大,如室内工厂中,各种设备的摆设,往往会处于工人与pRRU(微型射频拉远单元/皮站射频拉远单元, Pico Remote Radio Unit)之间,从而产生遮挡导致信号传输为NLOS信道传输。定位中若将NLOS信道获取参数视为LOS信道参数,往往会引入一些误差,此时就需要一些LOS,NLOS的区分技术。
[0007] 目前的定位/感知精度/部署速度不够理想、容易受一些因素的影响,例如,在采用到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位方法中,不同基站之间的同步对定位误差性能有很大影响,从而影响定位性能,其次,现有技术中对应环境重建,相对成熟的方案一般是采用激光雷达等方法,由于激光雷达受环境影响较大,如浓烟浓雾等情况下,所探测的距离相对于晴天等场景会急剧降低,另外针对基站规划的应用而言,由于布站场景众多,环境复杂激光与UE/BS/pRRU信号传输差异性等原因,利用激光雷达进行布站规划并不完全适合。

发明内容

[0008] 本申请的目的在于克服现有技术的定位/感知精度/部署速度不够理想、容易受一些因素的影响的问题,提供一种针对高精度定位终端的基站部署方法及装置。
[0009] 第一方面,提供了一种针对高精度定位终端的基站部署方法,包括:
[0010] S100、在部署区域内部署一个或多个第一设备和/或至少一个第二设备,其中,第一设备为基站或用户设备;
[0011] S200、利用第二设备在部署区域内运动,运动过程中,第二设备在每个运动点均进行一次波束扫描,其中,在第二设备进行波束扫描的同时第一设备也进行一次波束扫描,第二设备为用户设备;
[0012] S300、基于边链路通信技术获取不同波束组合下第二设备所测量到的信道相关信息,其中,所述信道相关信息包括RSRP和RSRPP;
[0013] S400、根据波束组合对应交点位置以及对应的所述信道相关信息,对交点处散射体遮挡情况进行建模,以获得第二设备的所有运动点位置和所有第一设备部署位置对应的散射体遮挡情况;
[0014] S500、基于散射体遮挡情况选择基站部署位置;
[0015] S600、对所述第一设备的部署位置进行调节,并重复执行步骤S200‑S500,直至选择出所需的基站部署位置;
[0016] 其中,在第一设备之间以及第一设备与第二设备之间采用单向测距的方法进行消息传递,以实现第一设备之间以及第一设备与第二设备之间的时间同步。
[0017] 进一步的,所述第二设备的数量为一个或多个,基于散射体遮挡情况选择基站部署位置包括:
[0018] 选取第二设备在不同时刻和不同位置所对应的锚点位置,以形成锚点位置集合;
[0019] 将所述锚点位置集合作为基站部署位置。
[0020] 可选的,选取锚点位置包括:
[0021] 通过需要定位的第二设备给第一设备发送定位请求信号;
[0022] 接收到定位请求信号的第一设备全部反馈侧路定位参考信号;
[0023] 第二设备根据接收到的侧路定位参考信号进行测量判断,并进行定位测量计算取锚点位置。
[0024] 可选的,选取锚点位置包括:
[0025] 通过需要定位的第二设备给第一设备发送定位请求信号;
[0026] 接收到定位请求信号的第一设备根据定位请求信号进行测量判断;
[0027] 通过测量判断认为能够作为锚点的第一设备反馈侧路定位参考信号;
[0028] 第二设备根据接收到的侧路定位参考信号进行定位测量计算选取锚点位置。
[0029] 可选的,选取锚点位置包括:
[0030] 通过需要定位的第二设备给第一设备发送定位请求信号;
[0031] 接收到定位请求信号的第一设备通过测量判断,并全部反馈feedback信息;
[0032] 第二设备根据接收到的feedback信息信令,选取所需个数的第一设备集作为锚点集进行定位测量计算取锚点位置。
[0033] 可选的,选取锚点位置包括:
[0034] 通过需要定位的第二设备给第一设备发送定位请求信号;
[0035] 接收到定位请求信号的第一设备根据定位请求信号进行测量判断;
[0036] 通过测量判断认为能够作为锚点的第一设备反馈feedback信息;
[0037] 第二设备根据接收到的feedback信息信令,选取所需个数的第一设备集作为锚点集进行定位测量计算取锚点位置。
[0038] 进一步的,所述测量判断包括:
[0039] 根据第二设备的感知机制获取周围第一设备的相关信息,并判断是否为 LOS径/NLOS径,根据判断结果选择适合作为该第二设备的锚点,或
[0040] 通过基站的测量获取第二设备与附近第一设备的相关信息,并根据相关信息推荐n个锚点设备集或列表作为该第二设备的锚点,或
[0041] 通过第二设备与第一设备之间的感知过程,获取周围第一设备的相关信息,并判断是否为LOS径/NLOS径,根据判断结果选择适合作为该第二设备的锚点;
[0042] 其中,所述相关信息为优选集、非优选集或重用物理侧链路共享信道集;
[0043] 判断是否为LOS径/NLOS径包括:根据接收信号获得首径、其他额外径相对首径的到达时间差以及所有径的接收功率,若首径功率为所有径中功率最强径,则计算首径功率与所有径的平均功率之间的差值;
[0044] 若所述差值大于预设阈值,则认为该信号所传输的信道为LOS信道,且首径则为对应的LOS信道中的LOS径;
[0045] 若所述差值小于或等于预设阈值,则认为该信号所传输的信道为NLOS信道,且首径则为对应的NLOS信道中的NLOS径。
[0046] 进一步的,在实现第一设备之间以及第一设备与第二设备之间的时间同步时,根据信令中的区域ID将指定区域内的所有第一设备和第二设备进行时间同步,或[0047] 根据信令中的区域ID将不同区域ID的同步源更新为其它第一设备的同步源,或[0048] 第一设备中的一个或多个第一设备转发侧行同步信号块,将剩余第一设备的同步源进行更新,或
[0049] 第二设备转发侧行同步信号块作为第一设备的同步源,或
[0050] 采用单侧环回时间方法进行时间同步,或
[0051] 采用双侧环回时间方法进行时间同步,或
[0052] 采用单播、双播或组播进行时间同步。
[0053] 在一种可能的实现方式中,所述第一设备和第二设备需要对侧链定位基准信号和物理侧行共享信道同时进行发送或同时进行一发一收时,判断1bit信令侧链定位基准信号发射端口的指示器是1还是0;
[0054] 若判断为1,则对侧链定位基准信号和物理侧行共享信道同时进行发送或同时进行一收一发,并根据侧链定位基准信号和物理侧行共享信道的优先级来分配功率;
[0055] 若判断为0,则不能对侧链定位基准信号和物理侧行共享信道同时进行发送或同时进行一收一发,并根据侧链定位基准信号和物理侧行共享信道的优先级来决定侧链定位基准信号和物理侧行共享信道的发送或接收的顺序。
[0056] 第二方面,提供了一种针对高精度定位终端的基站部署装置,包括:
[0057] 第一设备部署模块,用于在部署区域内部署一个或多个第一设备和/或至少一个第二设备,其中,第一设备为基站或用户设备;
[0058] 第二设备部署模块,用于利用第二设备在部署区域内运动,运动过程中,第二设备在每个运动点均进行一次波束扫描,其中,在第二设备进行波束扫描的同时第一设备也进行一次波束扫描,第二设备为用户设备;
[0059] 获取模块,基于边链路通信技术获取不同波束组合下第二设备所测量到的信道相关信息,其中,所述信道相关信息包括RSRP和RSRPP;
[0060] 建模模块,用于根据波束组合对应交点位置以及对应的所述信道相关信息,对交点处散射体遮挡情况进行建模,以获得第二设备的所有运动点位置和所有第一设备部署位置对应的散射体遮挡情况;
[0061] 基站部署模块,用于基于散射体遮挡情况选择基站部署位置;
[0062] 优化模块,用于对所述第一设备的部署位置进行调节,并调用第二设备部署模块、获取模块、建模模块和基站部署模块,直至选择出所需的基站部署位置;
[0063] 其中,在第一设备之间以及第一设备与第二设备之间采用单向测距的方法进行消息传递,以实现第一设备之间以及第一设备与第二设备之间的时间同步。
[0064] 本申请具有如下有益效果:本申请能够通过AOA、TOA等多种定位方法结合通感中环境感知,同时定位与地图构建,达到多维海量数据采集,实现:多,即第二设备的多个移动点配合多个第一设备,通过波束扫描,利用AOA、TOA等定位技术,得到更多数据样本; 准,即环境感知,RSRP/RSRPP等; 快,即利用边链路通信技术(SL)将用户设备(UE)替换原有基站(BS)锚点,作为采样点依据,从而能够实现快速建站位置规划。

附图说明

[0065] 构成本申请的一部分的附图用于来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
[0066] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0067] 图1是本申请实施例一的针对高精度定位终端的基站部署方法的流程图;
[0068] 图2是本申请实施例一的针对高精度定位终端的基站部署方法中UE在室内工厂的道路上进行运动的示意图;
[0069] 图3是本申请实施例一的针对高精度定位终端的基站部署方法中有线同步示意图;
[0070] 图4是本申请实施例一的针对高精度定位终端的基站部署方法中无线同步示意图;
[0071] 图5是本申请实施例一的针对高精度定位终端的基站部署方法中目标UE和锚点之间同步源更新的示意图;
[0072] 图6是本申请实施例二的针对高精度定位终端的基站部署装置的结构框图。

具体实施方式

[0073] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0074] 实施例一
[0075] 本申请实施例一所涉及的一种针对高精度定位终端的基站部署方法,包括:S100、在部署区域内部署一个或多个第一设备和/或至少一个第二设备,其中,第一设备为基站或用户设备;S200、利用第二设备在部署区域内运动,运动过程中,第二设备在每个运动点均进行一次波束扫描,其中,在第二设备进行波束扫描的同时第一设备也进行一次波束扫描,第二设备为用户设备;S300、基于边链路通信技术获取不同波束组合下第二设备所测量到的信道相关信息,其中,所述信道相关信息包括RSRP和RSRPP;S400、根据波束组合对应交点位置以及对应的所述信道相关信息,对交点处散射体遮挡情况进行建模,以获得第二设备的所有运动点位置和所有第一设备部署位置对应的散射体遮挡情况;S500、基于散射体遮挡情况选择基站部署位置;S600、对所述第一设备的部署位置进行调节,并重复执行步骤S200‑S500,直至选择出所需的基站部署位置;其中,在第一设备之间以及第一设备与第二设备之间采用单向测距的方法进行消息传递,以实现第一设备之间以及第一设备与第二设备之间的时间同步,该方法能够通过AOA、TOA等多种定位方法结合通感中环境感知,同时定位与地图构建,达到多维海量数据采集,实现:多,即第二设备的多个移动点配合多个第一设备,通过波束扫描,利用AOA、TOA等定位技术,得到更多数据样本; 准,即环境感知,RSRP/RSRPP等; 快,即利用边链路通信技术(SL)将用户设备(UE)替换原有基站(BS)锚点,作为采样点依据,从而能够实现快速建站位置规划。
[0076] 对于边链路SL通信(Sidelink communication)或者直连通信系统中的定位技术而言,定位参考信号(PRS,Positioning reference signal)需要在设备之间传输,参考信号不经过其他网络设备进行转发,直接由第一设备发送给第二设备,本申请中用SL通信代指所有的直接通信,边链路通信技术(SL)即包含所有基于直连通信的定位技术,第一设备一般指参考锚点,可以是BS(即基站)、UE(即用户设备)或pRRU(即室内基站),第二设备一般为需要定位的目标设备。
[0077] 目前针对一个锚点设备(第一设备)的定位技术,可以利用AOA或AOD定位方法的方法获取目标设备的角度信息,利用环回时间(round trip time,RTT)方法(或TOA)获取锚点设备(通常指第一设备)到目标设备(通常指第二设备)的距离信息,这里距离等于测量时间与光速的乘积,从而通过一个锚点设备可以获取目标设备相对于锚点设备的位置信息。
[0078] 而针对多个锚点设备的定位技术,可以采用TDOA或多轮RTT(multi‑RTT)等定位方法,其中,TDOA定位是一种利用时间差进行定位的方法,通过测量信号到达监测站的时间,可以确定信号源的距离,利用信号源到各个监测站的距离(以监测站为中心,距离为半径作圆),就能确定信号的位置;多轮RTT的原理就是利用多个基站到UE的往返时间,确定其余UE的距离,则三个圆的交点位置即为UE位置,但是需要基站和手机(UE,用户设备)之间高度时间同步。
[0079] 采用微型射频拉远单元(pico radio remote unit,pRRU)替代方案,用SL技术实现3D场景测试重建,从而实现pRRU(室内基站)位置规划;具体的可以利用锚点UE(第一设备)的布置初步替代pRRU,BS等布置,实现相对成本低,布站速度快的特点。当然也可以直接基于pRRU/BS进行场景重建,本质类似。
[0080] 用SL 技术实现2D/3D场景测试重建思路,以2D为例说明,通过调整发送UE的AOD角度以及接受UE的AOA角度,根据反射特性(假设考虑镜面反射,除直射径外最强反射径),利用到达接收UE/BS/pRRU的信号相关信息等,实现环境中散射体位置的估计,在获得散射体位置后,根据环境中散射体的分布可以寻找较好的建站位置,类似地,该思路也可等效于采用通信感知(通感)的A发A收情况,对周围环境进行重建,现有技术中对应环境重建,相对成熟的方案一般是采用激光雷达等方法,由于激光雷达受环境影响较大,如浓烟浓雾等情况下,所探测的距离相对于晴天等场景会急剧降低,另外针对基站规划的应用而言,由于布站场景众多,环境复杂激光与UE/BS/pRRU信号传输差异性等原因,利用激光雷达进行布站规划并不完全适合,因此基于现有场景采用UE/BS/pRRU等设备进行环境重建及布站规划具有更好的前景。
[0081] 具体的,图1示出了申请实施例一中的针对高精度定位终端的基站部署方法的流程图,包括:
[0082] S100、在部署区域内部署一个或多个第一设备和/或至少一个第二设备,其中,第一设备为基站或用户设备,具体的,第一设备为BS、UE或pRRU,另外,第一设备的部署方式可以在部署区域均布置,也可以仅在可能的位置部署;
[0083] S200、利用第二设备在部署区域内运动,其中,第二设备的运动路线可以是随机的,运动过程中,第二设备(UE)在每个运动点均进行一次波束扫描,其中,在第二设备(UE)进行波束扫描的同时第一设备(BS/UE/pRRU)也进行一次波束扫描,UE为用户设备;
[0084] S300、基于边链路通信技术获取不同波束组合下第二设备所测量到的信道相关信息,其中,所述信道相关信息包括RSRP和RSRPP,其中,RSRP英文全称为Reference Signal Received Power,即参考信号接收功率;RSRPP,英文全称为Reference Signal Received Path Power,即参考信号接收径功率,所述信道相关信息包括RSRP和RSRPP等信息;
[0085] S400、根据波束组合对应交点位置以及对应的所述信道相关信息,对交点处散射体遮挡情况进行建模,以获得第二设备的所有运动点位置和所有第一设备部署位置对应的散射体遮挡情况;
[0086] S500、基于散射体遮挡情况选择基站部署位置,在选择基站部署位置时可以依据总体遮挡最小、所有运动点均能覆盖等、获取最小BS/UE/pRRU规划位置及数目等原则;
[0087] S600、对所述第一设备的部署位置进行调节,并重复执行步骤S200‑S500,直至选择出所需的基站部署位置;
[0088] 其中,在第一设备之间以及第一设备与第二设备之间采用单向测距的方法进行消息传递,以实现第一设备之间以及第一设备与第二设备之间的时间同步。
[0089] 通过上述方法后,能够根据各个基站部署方案组合的测量结果(如:RSRP、RSRPP),较好的选择基站的最佳部署位置。
[0090] 如图2所示,一种实例中,UE(第二设备)在室内工厂的道路上进行运动,对于某一个锚点,而言考虑该UE(第二设备)与之建立的通信,在某一个时刻,对应UE固定在一个位置点A上,UE(第二设备)通过波束扫描,同时在位置点B上的锚点也进行波束扫描,此时对于AB两点连线的两侧分布可以找到至少两个位置点(待判断散射体位置点),这两个位置点满足镜面反射条件。
[0091] 进一步地,基于上实例,一种实例中,目标UE(第二设备)发送,锚点UE(第一设备)接收,此时锚点UE(第一设备)根据自身接收目标UE(第二设备)发送参考信号的功率,判断这些待判断散射体位置点是否有散射体,如接收功率相对较大时,认为该点有散射体,反之功率较小,则认为该点不存在散射体。
[0092] 或进一步地,基于上实例,一种实例中,锚点UE发送,目标UE作为接收UE,此时,目标UE根据自身接收锚点发送参考信号的功率,判断这些待判断散射体位置点是否有散射体,如接收功率相对较大时,认为该点有散射体,反之功率较小,则认为该点不存在散射体。
[0093] 在寻找最佳参考基站布置时,利用锚点UE的布局来替代pRRU或BS的位置,一定程度上可以降低基站布局的复杂度,降低时间与财力成本。
[0094] 通过对于环境的散射体位置重建等,或者利用LOS环境寻找最佳锚点位置的方案,可以灵活的调整BS布局个数与性能的折中,根据实际环境情况,快速规划处建站位置,数目等信息。
[0095] 实施例二
[0096] 本申请实施例二所涉及的一种针对高精度定位终端的基站部署方法中基于某一个目标UE位置,选取锚点的方法。
[0097] 一种实例中,基于某一个目标UE(target UE)位置,选取锚点(anchor)过程:
[0098] Step1:需要定位的目标UE(Target UE)给候选锚点UE采用集合广播(或组播)的方式发送定位请求信号;
[0099] Step2:收到请求的UE 全部反馈侧路定位参考信号(sidelink positioning reference signal,SL‑PRS)信息;
[0100] Step3:目标UE根据收到的侧路定位参考信号信令(sidelink positioning reference signal signaling,SL‑PRSs),通过测量判断RSRP/RSRPP/ LOS(直视,line of sight)、NLOS(non‑LOS,非直视)等,进行定位测量计算等相关过程;
[0101] 另一种实例中,基于某一个目标UE(target UE)位置,选取锚点(anchor)过程:
[0102] Step1:目标UE给候选锚点采用集合广播(或组播)的方式发送定位请求信号;
[0103] Step2:收到请求的UE,根据请求信令(测量判断RSRP/RSRPP/ LOS、NLOS等),认为自己可以作为锚点时,反馈 SL‑PRS(侧路定位参考信号)信息;或者,多一次交互:对双侧RTT(double Side‑RTT,双侧无线传输技术)可以复用信令;
[0104] Step3: 目标UE根据收到的SL‑PRSs(侧路定位参考信号信令)进行定位测量计算等相关过程;
[0105] 又一种实例中,基于某一个目标UE(target UE)位置,选取锚点(anchor)过程:
[0106] Step1:目标UE给候选锚点采用集合广播(或组播)的方式发送定位请求信号;
[0107] Step2:收到请求的UE,通过(测量判断RSRP/RSRPP/ LOS、NLOS等),全部反馈 feedback(反馈)信息(包含可以发送作为锚点,并不直接发PRS);
[0108] Step3:目标UE根据接收到的feedback(反馈)信息信令,(随机)选取所需要个数的UE id set作为anchor set进行定位测量计算等过程,其中,UE代表用户设备,anchor代表锚点,set代表集;
[0109] 再一种实例中,基于某一个目标UE(target UE)位置,选取锚点(anchor)过程:
[0110] Step1:目标UE给候选 锚点采用集合广播(或组播)的方式发送定位请求信号;
[0111] Step2:收到请求的UE,根据请求信令(测量判断RSRP/RSRPP/ LOS、NLOS等),认为自己可以作为anchor时,反馈 feedback(反馈)信息;
[0112] Step3:Target根据接收到的feedback信息信令,(随机)选取所需要个数的UE id set作为anchor set进行定位测量计算等过程;
[0113] 所述测量判断包括:
[0114] 根据第二设备的感知机制获取周围第一设备的相关信息,并判断是否为LOS径/NLOS径,根据判断结果选择适合作为该第二设备的锚点,或
[0115] 通过基站的测量获取第二设备与附近第一设备的相关信息,并根据相关信息推荐n个锚点设备集或列表作为该第二设备的锚点,或
[0116] 通过第二设备与第一设备之间的感知过程,获取周围第一设备的相关信息,并判断是否为LOS径/NLOS径,根据判断结果选择适合作为该第二设备的锚点;
[0117] 其中,所述相关信息为优选集、非优选集或重用物理侧链路共享信道集;
[0118] 判断是否为LOS径/NLOS径包括:根据接收信号获得首径、其他额外径相对首径的到达时间差以及所有径的接收功率,若首径功率为所有径中功率最强径,则计算首径功率与所有径的平均功率之间的差值;
[0119] 若所述差值大于预设阈值,则认为该信号所传输的信道为LOS信道,且首径则为对应的LOS信道中的LOS径;
[0120] 若所述差值小于或等于预设阈值,则认为该信号所传输的信道为NLOS信道,且首径则为对应的NLOS信道中的NLOS径。
[0121] 具体的,针对上述测量判断过程如下:
[0122] 一种实例中,测量判断过程可用重用模式2感知 (mode2 sensing)机制,根据目标UE sensing(感知)获取周围UE的相关信息,如判断是否为LOS径、RSRP或RSRPP大小等信息,通过这些信息可以判断出哪些UE适合作为该目标UE的锚点。
[0123] 一种实例中,在模式1(mode 1)资源分配类型下,测量判断过程可用由gNB(the next Generation Node B,下一代基站,即5G基站)通过(高层)信令指定,通过BS(基站)的测量,获取目标UE(用户设备)与附近UE的相关信息,并根据这些信息推荐 n个候选anchor UE set/list(目标UE集或目标UE列表)作为该目标UE的锚点。
[0124] 一种实例中,测量判断过程可以重用协作UE相关机制,通过协作UE的sensing(感知)等过程,获取周围UE的相关信息,如判断是否为LOS径,RSRP或RSRPP大小等信息,通过这些信息可以判断出哪些UE适合作为该目标UE的锚点。
[0125] 其中,上述的相关信息可以是Preferred set/list(优选集/列表)或者Non preferred set/list(非优选集/列表)或者重用PSFCH的set/list(重用物理侧链路共享信道集/列表)。
[0126] 一种实例中,当环境中大部分UE都是LOS的情况下,此时通过目标UE或者协作UE寻找锚点,找到不适合做anchor(锚点)的UE, 并且仅是NLOS的或者RSRP/RSRPP低于预设门限的UE反馈,其效率比LOS的适合做锚点的UE反馈效率更高。
[0127] 上述流程是基于某一个目标UE位置的,下面进行扩展,通过一个目标UE的移动,等效扩展多个目标UE位置,对应所选择锚点位置集合,即为最终参考部署基站的位置,也可以扩展至多个目标同时运动,整合最终推荐建站位置。
[0128] 一种实例中,目标UE在进行运动,对于某一时刻具体位置可以进行一次定位锚点选择,在做定位时,可以设置多组锚点集合,根据设置数目需求,选出组合中性能较好的组合,供候选整体运动轨迹对应锚点集合筛选。
[0129] 另一种实例中,目标UE在进行运动,通过运动后,根据不同时刻、不同位置的锚点位置,得到相应pRRU的点位,从而实现快速规划建设;
[0130] 再一种实例中,多个目标UE在进行运动,通过运动后,根据不同目标UE在不同时刻、不同位置的锚点位置集合,得到相应的锚点位置,从而实现快速规划建设;
[0131] 对上述方案进行了仿真验证,其中,使用了TR38.901中的信道模型,在室内工厂以及室内办公室场景下,分别选取6/8/10/12 个锚点进行定位,当可用锚点数目达到一定数量时,定位性能基本稳定,定位精度是比较高的,通过对于室内工厂及室内办公场景的仿真,可以看出在基站规划时,在一定性能下,基站数目的增加并不能进一步改善定位性能,因此该方案对于给定性能下,规划最佳BS位置及BS数目有着重要意义。
[0132] 实施例三
[0133] 以TDOA定位(TDOA定位是一种利用时间差进行定位的方法,通过测量信号到达监测站的时间,可以确定信号源的距离)算法为例,由于NLOS径(非直视径)的存在会一般会导致实际传输时长大于LOS径(直视径)的时长,对应得到的时间差及对应的距离则会有较大偏差,同理对于AOA角度估计,NLOS径的到达角与LOS径的到达角往往有一些差异,从而不能准确的得到实际LOS方向信号达到的角度,从而产生角度估计误差。
[0134] 利用误差较大的定位方法,获取的规划建站点,也将具有较大的误差,从而不能实现精准获取基站部署位置,最终导致所能够达到的精度或网络规划的精准度等都可能无法满足。
[0135] 为了更好的解决上述LOS,NLOS无法区分导致无法精准布站问题,下面给出区分LOS,NLOS的实现流程。
[0136] 主要思想是,根据接收到信号首先分离出,首径,功率最强径;当首径就是功率最强径时,并且功率大于所有径的平均功率,此时,可以认为首径,即功率最强径就是对应的LOS信道中的LOS径,利用该信号对应的收发节点进行定位,得到的定位误差相对较小,比较可靠;对于NLOS信道的判断,根据所有径的平均功率,最大径功率与首径的功率相比,相差不大的情况下,可以认为此时没有LOS径,即为NLOS信道。
[0137] 一种实例中,接收UE通过接收参考信号,根据接收信号获得首径及其他额外径相对首径的到达时间差,同时也获得的各个径的接收功率,通过判断,此时首径功率即为所有径中功率最强径,且相比所有径的平均功率有一定差异(即首径功率与所有径的平均功率之间的差值大于预设阈值),此时可以认为该参考信号所传输的信道为LOS信道。
[0138] 又一种实例中,接收UE通过接收参考信号,根据接收信号获得首径及其他额外径相对首径的到达时间差,同时也获得的各个径的接收功率,通过判断,此时首径功率,与所有径中功率最强径,以及所有径的平均功率的差异不大时(即首径功率与所有径的平均功率之间的差值小于或等于预设阈值),此时可以认为该参考信号所传输的信道为NLOS信道。
[0139] 使用上述方法之后,基站部署位置的精度能更好地得到提升。
[0140] 实施例四
[0141] 为更好的解决基站部署位置精度,通过预先设置锚点,目标设备利用锚点进行定位,此时,对于锚点间以及锚点和目标设备的同步,随定位方法的不同,可能需要进一步考虑。
[0142] 例如TDOA定位方法对基站的时间同步要求很高,在目标设备进行定位时,所选取的锚点基站之间的同步误差会引起目标设备最终的定位误差。
[0143] 在采用TDOA定位方法中,不同BS(基站)之间的同步对定位误差性能有很大影响。
[0144] 针对TDOA定位算法,在超宽带通信(ultra wideband communication,UWB)定位技术中主要通过两种方法解决同步问题,有线同步和无线同步。
[0145] 如图3所示,对于有线同步,多个BS(基站)会同时通过有线连接的方式连接到同步控制器上,这样保证所连接的基站采用相同的时钟来源,可以较好的降低同步误差,但是系统中实现同步控制器价格昂贵,并且不能避免目标设备处于两个同步控制连接BS的边缘位置,即在选择锚点时依然会选取两个同步控制器对应的BS,因此依然会有小概率的不同步问题。
[0146] 如图4所示,对于无线同步,UWB(超宽带通信)中采用单向测距(One‑way ranging,OWR)的方法,在锚点之间进行消息传递,通过信令交换,这样既可以实现锚点之间的时间同步,即响应锚点将其时钟与启动锚点的时钟进行同步,作为时间参考,也可以使目标设备从接收到的数据包中估计其位置。
[0147] 在定位过程中,基于更准确的同步信息,所获取的定位误差,及最后的布站规划都有着重要意义,使用上述方法之后,基站部署位置精度能更好地得到提升。
[0148] 实施例五
[0149] 针对SL‑TDOA定位(TDOA定位是一种利用时间差进行定位的方法,通过测量信号到达监测站的时间,可以确定信号源的距离)方法,锚点的同步问题也是一个相对比较重要的问题,可以将UWB(超宽带通信)无线同步方案引入并作为为基础,进一步实现增强。
[0150] 单向测距与Single‑sided RTT(Single‑sided round trip time,单侧环回时间)本质相同,但对于对于晶振引起的误差采用double‑side RTT(double‑sided round trip time,双侧环回时间)可以得到更好的解决。
[0151] 解决方案:UE同步源更新。
[0152] 一种实例中,对UE同步源进行更新,可以根据现有信令中的zone ID(区域ID),将一定区域内的所有UE进行同步。
[0153] 一种实例中,对锚点UE同步源进行更新,可以根据现有信令中的zone ID(区域ID),将不同zone ID的同步源更新为其他锚点UE的同步源。
[0154] 需要说明的是,无线同步控制发起,可为目标UE 或一个/多个初始锚点,建立与其他被选择锚点的同步关系。
[0155] 一种实例中,锚点UE中的某一个/多个锚点转发S‑SSB(侧行同步信号块,sidelink Synchronization Signal block), 将剩余锚点同步源进行更新,如图5所示,锚点1转发S‑SSB(侧行同步信号块)。
[0156] 一种实例中,目标UE转发同步信号S‑SSB(侧行同步信号块),作为锚点的同步源。
[0157] 一种实例中,在进行锚点间或锚点与目标UE的同步过程中,采用Single‑sided RTT(单侧环回时间)方案进行同步,如图5所示,锚点间转发S‑SSB(侧行同步信号块)同步,锚点间针对目标UE测量时间差时,采用Single‑sided RTT(单侧环回时间)方法进行。
[0158] 一种实例中,在进行锚点间或锚点与目标UE的同步过程中,采用double‑sided RTT(双侧环回时间)方案进行同步,锚点间转发S‑SSB(侧行同步信号块)同步,锚点间针对目标UE测量时间差时,采用double‑sided RTT(双侧环回时间)方法进行。
[0159] 一种实例中,在进行锚点间或锚点与目标UE的同步过程中,可以采用单播或广播或组播进行同步,如图5所示,锚点1在发送信号时采用单播或广播或组播发送。
[0160] 一种实例中,在进行锚点间或锚点与目标UE的同步过程中,实现的同步作为临时同步源,针对这些通信节点间的定位过程使用。
[0161] 使用上述方法之后,基站部署位置的精度能更好地得到提升。
[0162] 实施例六
[0163] 该实施例主要涉及UE能力上报,信号信道优先级比较相关流程,UE功控等方面内容。
[0164] 如Dedicated / shared resource pool(独立资源池或共享资源池)中,是否可以同时发送多个SL‑PRS(sidelink positioning reference signal,侧链定位基准信号),SL‑PRS与PSSCH(物理侧行共享信道,Physical sidelink shared channel)等的UE能力问题,以及同时发送时优先级比较流程和功控问题;
[0165] 对于SL(侧链路)定位中,SL‑PRS(侧链定位基准信号)的发送目前可以基于独立资源池(dedicated resource pool)也可以基于与SL原有的数据共享资源池(shared resource pool)。独立资源池与数据资源池在时频域资源上是分开的,但都是基于一个BWP(部分带宽,Bandwidth Part )的,因此,无论是基于独立资源窗还是共享资源池,都可能存在SL‑PRS(侧链定位基准信号)与PSSCH(物理侧行共享信道)同时发送,或一发一收(如UE发送SL‑PRS,同时又要接收PSSCH)的问题;
[0166] 针对同时发送的问题:
[0167] 此时,需要对UE能力进行指示,可以通过1bit信令SLPRS_Tx_indicator(侧链定位基准信号发射端口的指示器)显性的指示该UE是否可以同时发送SL‑PRS以及PSSCH,例如,当SLPRS_Tx_indicator 为1时,认为该UE可以同时发送SL‑PRS与PSSCH,当该指示信息为0时,则认为不能同时发送SL‑PRS与PSSCH。
[0168] 进一步的,当不能同时发送SL‑PRS与PSSCH需要优先级的判断,来决定是发送SL‑PRS还是发送PSSCH。
[0169] 进一步的,当该UE可以同时发送SL‑PRS与PSSCH时,需要考虑功控问题,例如,优先给SL‑PRS分配功率之后,再把剩下的功率分配给PSSCH。
[0170] 使用上述方法之后,灵活调整资源发送冲突,及发送功率等问题,可以一定程度上降低传输时延,降低干扰等,网络(基站、核心网)能够知道UE的处理能力、UE对信号/信道的优先级处理,从而可使得定位参考信号得到较好的处理。
[0171] 实施例七
[0172] 如图6所示,本申请实施例七所涉及的一种针对高精度定位终端的基站部署装置,包括:
[0173] 第一设备部署模块,用于在部署区域内部署一个或多个第一设备和/或至少一个第二设备,其中,第一设备为基站或用户设备;
[0174] 第二设备部署模块,用于利用第二设备在部署区域内运动,运动过程中,第二设备在每个运动点均进行一次波束扫描,其中,在第二设备进行波束扫描的同时第一设备也进行一次波束扫描,第二设备为用户设备;
[0175] 获取模块,基于边链路通信技术获取不同波束组合下第二设备所测量到的信道相关信息,其中,所述信道相关信息包括RSRP和RSRPP;
[0176] 建模模块,用于根据波束组合对应交点位置以及对应的所述信道相关信息,对交点处散射体遮挡情况进行建模,以获得第二设备的所有运动点位置和所有第一设备部署位置对应的散射体遮挡情况;
[0177] 基站部署模块,用于基于散射体遮挡情况选择基站部署位置;
[0178] 优化模块,用于对所述第一设备的部署位置进行调节,并调用第二设备部署模块以及获取模块、建模模块和基站部署模块,直至选择出所需的基站部署位置;
[0179] 其中,在第一设备之间以及第一设备与第二设备之间采用单向测距的方法进行消息传递,以实现第一设备之间以及第一设备与第二设备之间的时间同步。
[0180] 在一种可能的实现方式中,第一设备的数量为多个,第二设备的数量为一个,所述基站部署模块具体用于:
[0181] 选取第二设备在不同时刻和不同位置所对应的锚点位置,以形成锚点位置集合;
[0182] 将所述锚点位置集合作为基站部署位置。
[0183] 在另一种可能的实现方式中,第一设备和第二设备的数量均为多个,所述基站部署模块具体用于:
[0184] 选取不同第二设备在不同时刻和不同位置所对应的锚点位置,以形成锚点位置集合;
[0185] 将所述锚点位置集合作为基站部署位置。
[0186] 以上,仅为本申请较佳的具体实施方式;但本申请的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本申请的保护范围内。