CN115103442A - 目标终端设备的定位方法和装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种终端设备的定位方法和装置、设备及存储介质,涉及无线通信技术领域,该方法包括:获取目标终端设备对应的第一定位数据,第一定位数据包括为目标终端设备提供服务的目标基站为目标终端设备配置的时间提前量和波束信息;基于目标基站的位置信息以及时间提前量,确定目标终端设备相对于目标基站的距离区间;基于距离区间和波束信息指示的单边带SSB波束扇区之间的重叠区域,确定目标终端设备的第一候选位置区域;基于目标终端设备的信号特征,以及第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定目标终端设备的位置信息,该方法提高了定位结果精度,解决了因只能接收到两个及以下信号,三点定位法无法适用的问题。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域,具体涉及一种目标终端设备的定位方法和装置、设备及存储介质。
背景技术
随着第五代移动通信技术(5th generation,5G)的高速发展,室内外定位需求愈加精细化,定位技术在企业运营、安防监护、应急救援、智慧养老等领域发挥重要作用。例如,在企业运营方面,精细化的定位数据对运营商了解不同场景下室内外5G网络的覆盖情况,精准地理化评估5G网络覆盖,高效指导5G基站规划、建设、运维和用户服务起决定性作用。在安防监护、智慧养老、应急救援等生活领域,需要时刻监控室内外人员的实际位置,而由于人员定位体积小,精度需求更高。
但是,相关技术中,最常用的定位方法是以至少三个基站为基础锚点,通过三点定位方法计算得到目标终端设备的位置,由于需要存在至少三个基站才能确定目标终端设备位置,而若目标终端设备所在地区基站分布疏松,只能接收到两个及以下基站信号,无法适用此定位方法,因此此种定位方法存在适用场景局限性大的缺陷,已经越来越无法满足如今的定位需求。
发明内容
本申请实施例提供一种终端设备的定位方法和装置、设备及存储介质,用以解决基站分布疏松区域无法实现目标终端设备定位的技术问题。
一方面,提供一种终端设备的定位方法,所述方法包括:
获取目标终端设备对应的第一定位数据,所述第一定位数据包括为所述目标终端设备提供服务的目标基站为所述目标终端设备配置的时间提前量和波束信息;
基于所述目标基站的位置信息以及所述时间提前量,确定所述目标终端设备相对于所述目标基站的距离区间;
基于所述距离区间和所述波束信息指示的SSB波束扇区之间的重叠区域,确定所述目标终端设备的第一候选位置区域;
基于所述目标终端设备的信号特征,以及所述第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定所述目标终端设备的位置信息。
一方面,提供一种终端设备的定位装置,包括:
获取单元,用于获取目标终端设备对应的第一定位数据,所述第一定位数据包括为所述目标终端设备提供服务的目标基站为所述目标终端设备配置的时间提前量和波束信息;
粗定位单元,用于基于所述目标基站的位置信息以及所述时间提前量,确定所述目标终端设备相对于所述目标基站的距离区间;以及,基于所述距离区间和所述波束信息指示的SSB波束扇区之间的重叠区域,确定所述目标终端设备的第一候选位置区域;
精定位单元,用于基于所述目标终端设备的信号特征,以及所述第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定所述目标终端设备的位置信息。
可选的,所述精定位单元,具体用于:
基于所述目标基站的位置信息,确定所述目标基站的至少一个邻近基站;
获取所述至少一个邻近基站分别对所述目标终端设备的第二定位数据,每个第二定位数据包括一个邻近基站为所述目标终端设备配置的波束信息;
分别基于所述至少一个邻近基站的第二定位数据,确定所述目标终端设备相对于所述至少一个邻近基站的第二候选位置区域;
基于所述第一候选位置区域和所述至少一个第二候选位置区域的重叠区域,确定所述目标终端设备的最终候选位置区域;
基于所述目标终端设备的信号特征,以及所述最终候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定所述目标终端设备的位置信息。
可选的,所述精定位单元,具体用于:
从地理位置数据库中,获取所述各候选定位点的位置信息以及信号特征;
基于所述各候选定位点的信号特征,确定与所述目标终端设备的信号特征之间的相似度满足条件的至少一个候选定位点;
基于所述至少一个候选定位点的位置信息,确定所述目标终端设备的位置信息。
可选的,所述精定位单元,具体用于:
基于所述各候选定位点的信号特征,确定与所述目标终端设备的信号特征之间的相似度,确定所述至少一个候选定位点各自对应的加权系数;
基于所述至少一个候选定位点的位置信息以及各自对应的加权系数,确定所述目标终端设备的位置信息。
可选的,所述精定位单元,具体用于:
获取第一类型网络中多个第一类数据样本,以及第二类型网络中多个第二类数据样本,所述第一类数据样本包括位置信息和信号特征,所述第二类数据样本包括信号特征;
将信号特征之间的相似度大于预设相似度阈值的第一类数据样本和第二类数据样本进行合并,得到多个合并数据样本;
基于所述多个合并数据样本包括的位置信息和信号特征,更新所述地理位置数据库,其中,所述地理位置数据库中的一个候选定位点对应至少一个合并数据样本。
可选的,所述粗定位单元,具体用于:
基于所述距离区间以及所述目标基站的位置信息,确定所述目标终端设备的第三候选位置区域;
基于所述SSB波束扇区以及所述目标基站的位置信息,确定所述目标终端设备的第四候选位置区域;
基于所述第三候选位置区域与所述第四候选位置区域之间的重叠区域,确定所述目标终端设备的第一候选位置区域。
可选的,所述波束信息包括如下信息中的一种或者多种的组合:
SSB波束号;
SSB波束方位角;
SSB波束扇区。
一方面,提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一种方法的步骤。
一方面,提供一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序指令,该计算机程序指令被处理器执行时实现上述任一种方法的步骤。
一方面,提供一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述任一种方法的步骤。
本申请实施例的有益效果如下:
本申请实施例中,目标基站根据为目标终端设备配置的时间提前量,确定目标终端设备相对于目标基站的距离区间,5G使得结合波束信息将目标终端设备的位置限定到第一候选位置区域中,能波束而最终通过目标终端设备的信号特征,以及第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,来准确的确定目标终端设备的位置信息其中,本申请实施例所采用的定位方法无需存在至少三个基站才能确定目标终端设备位置,在基站分布疏松的区域仍然能够准确实现定位,适用范围更广泛。此外,结合目标基站为目标终端设备配置的时间提前量和波束信息,能够将目标终端设备的位置限缩在一个较小的范围内,有效的降低了精定位过程的计算量,提升了定位效率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的应用场景示意图;
图2为本申请实施例提供的终端设备定位方法的一种流程示意图;
图3为本申请实施例提供的目标基站扇区分布的示意图;
图4为本申请实施例提供的波束号为0时对应的波束信息示意图;
图5为本申请实施例提供的时间提前量的组成结构示意图;
图6为本申请实施例提供的未定时提前和定时提前两种情况下上下行传播情况的对比示意图;
图7为本申请实施例提供的终端设备相对于目标基站的距离区间的示意图;
图8为本申请实施例提供的基于距离区间和波束扇区来确定第一候选位置区域过程的示意图;
图9为本申请实施例提供的终端设备定位方法的另一流程示意图;
图10为本申请实施例提供的基于第一候选位置区域和各邻近基站的波束扇区,确定最终候选位置区域过程的示意图;
图11为本申请实施例提供的终端设备定位方法的另一流程示意图;
图12为本申请实施例提供的定位结果的应用示意图;
图13为本申请实施例提供的终端设备的定位装置的结构示意图;
图14为本申请实施例提供的计算机设备的一种组成结构示意图;
图15为本申请实施例提供的计算机设备的另一组成结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
为便于理解本申请实施例提供的技术方案,这里先对本申请实施例使用的一些关键名词进行解释:
已定义邻近关系小区:两小区相邻,各自基站的信号覆盖区域重叠比例达到预设阈值,则可将两个小区配置于彼此的邻近关系小区列表中,已配置在列表中的小区则互相为已定义邻区关系小区。
未定义邻近关系小区:两个小区未配置于彼此的邻近关系小区列表中,但两小区实际相邻,各自基站的信号覆盖区域重叠比例达到一定程度,则两小区为彼此的未定义邻近关系小区。
下面对本申请实施例的设计思想进行简要介绍:
近年,第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)组织冻结针对5G网络标准的第2个增强版本R16,并首次将定位能力引入到5G网络标准,协议要求5G定位能力可以达到针对80%的终端设备,室内水平定位精度优于3米,室外水平定位精度优于10米,满足普通商用场景米级定位的需求。另一方面,除了传统的基于Cell ID增强定位(Enhanced Cell-ID,E-CID)、到达时间差定位法(Observed Time Difference ofArrival,OTDOA)和上行到达时差(UpLink Time Difference of Arrival,UTDOA)等定位技术,5G定位结合5G宽频谱和多波束的特性,进一步支持了多站往返时间(multiple RoundTrip Time,multi-RTT)、上行到达角(Uplink Angle of Arrival,UL-AoA)和下行离开角(Downlink Angle of Departure,DL-AoD)等多种定位技术。目前3GPP R17协议正在针对持续增强5G定位能力进行研讨和制定,3GPP正式通过了新的工作项目描述(Work ItemDescription,WID),即低功耗高精度定位(Low Power High Accuracy Positioning,LPHAP)。LPHAP的目标是把定位精度大幅提高,满足针对90%的终端设备室内外水平定位精度优于0.5米,以及使定位设备的电池续航能力达到“月”级甚至“年”级。这标志着3GPP将深度耦合5G通信及定位能力,为5G赋能垂直行业持续加码。
而随着我国加速推进5G网络建设和物联网技术的蓬勃发展,围绕人员、物体的室内外定位服务需求愈加强烈,定位技术将在企业管理、安防监护、应急救援、智慧养老等领域发挥重要作用。5G凭借多天线、基站布局密集、大带宽等特点,能够与室内外定位技术相结合,大幅度提高定位精度、扩宽定位适用场景。因此对于运营商而言,把握行业核心领域,发展5G应用必不可少,基于5G的定位技术也将大大丰富5G生态,必将作为后续5G应用的主要发展方向。
相关技术中,最常用的定位方法是以至少三个基站为基础锚点,通过三点定位方法计算得到目标终端设备的位置,由于需要存在至少三个基站才能确定目标终端设备位置,而若目标终端设备所在地区基站分布疏松,只能接收到两个及以下基站信号,无法适用此定位方法,因此此种定位方法存在适用场景局限性大的缺陷,已经越来越无法满足如今的定位需求。
鉴于上述问题,本申请实施例提供了一种目标终端设备定位方法,在该方法中,通过目标基站为目标终端设备配置的时间提前量(time advanced,TA),确定目标终端设备相对于目标基站的距离区间,并结合波束信息将目标终端设备的位置限定到第一候选位置区域中,最终通过目标终端设备的信号特征,以及第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,来准确的确定目标终端设备的位置信息,其中,本申请实施例所采用的定位方法无需存在至少三个基站才能确定目标终端设备位置,在基站分布疏松的区域仍然能够准确实现定位,适用范围更广泛。此外,结合目标基站为目标终端设备配置的时间提前量和波束信息,能够将目标终端设备的位置限缩在一个较小的范围内,有效的降低了精定位过程的计算量,提升了定位效率。
以5G技术为例,5G技术中的低时延特点使得配置的时间提前量更为精准,从而目标终端设备与目标基站距离判定更为精细,并且5G高频具有高穿透损失的特性,能够有效的降低多径效应、电磁波绕射、散射及反射的干扰,且毫米波通信还具有非常好的方向性,结合5G技术中的大规模天线技术,不同的波束,不同的用户之间的干扰较少,能更精细判定波束覆盖方向和覆盖区域情况,可实现更高精度的测距和测角。
此外,为了提升定位的准确度,还可以结合目标基站的邻近基站进行定位,具体而言,除了目标基站定位之外,还可以通过邻近基站为目标终端设备配置的波束信息,将目标终端设备的位置限定到第二候选位置区域中,基于第二候选位置区域与第一候选位置区域的重叠区域,确定目标终端设备的最终候选区域,再根据最终通过目标终端设备的信号特征,以及最终候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,来准确的确定目标终端设备的位置信息。
下面对本申请实施例的技术方案能够适用的应用场景做一些简单介绍,需要说明的是,以下介绍的应用场景仅用于说明本申请实施例而非限定。在具体实施过程中,可以根据实际需要灵活地应用本申请实施例提供的技术方案。
本申请实施例提供的技术方案可以适用于大多数通信***,例如:第五代移动通信(5th generation,5G)***或新无线(new radio,NR)、或者下一代通信***等其他演进通信***等,在此不再一一进行例举。如图1所示,为本申请实施例提供的一种应用场景示意图,在该场景中,可以包括目标终端设备101、定位设备102、目标基站103、邻近基站104、网络105。
目标终端设备101例如可以为手机、个人计算机(personal computer,PC)、平板电脑(PAD)、笔记本电脑、台式电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device,MID)、智能可穿戴设备、工业控制中的无线终端设备、智能电网中的无线终端设备、运输安全中的无线终端设备、智慧城市中的无线终端设备,或智慧家庭中的无线终端设备等均可,本实施例不作具体限定。
目标基站103、邻近基站104可以是能够为任意目标终端设备提供无线通信功能的基站,包括但不限于第五代移动通信(5th generation,5G)***或新无线(new radio,NR)***基站(next Generation NodeB,gNB),卫星通信***中的卫星基站,长期演进(longterm evolution,LTE)***中演进型基站(evolved NodeB,eNB或eNodeB),或者下一代通信***的基站。
定位设备102为具备一定计算能力的计算机设备,在可能的实施方式中,定位设备102可以与目标终端设备101为同一设备,或者,定位设备102还可以与目标基站103或者邻近基站104为同一设备,也就是说,本申请实施例提供的目标终端设备的定位方法其可以由专门的定位设备102单独执行,也可以由目标终端设备101或目标基站103单独执行,或者,还可以由目标基站103和目标终端设备101共同执行。以定位设备102单独执行为例,则定位设备102能够从目标基站103或者邻近基站104获取目标终端设备101的相关定位数据,并基于本申请实施例提供的目标终端设备的定位方法,实现针对目标终端设备的定位功能。
定位设备102与目标终端设备101、目标基站103或者邻近基站104之间可以通过网络105连接,该网络105可以是有线网络,也可以是无线网络,例如无线网络可以是移动蜂窝网络,例如***移动通信(4generation,4G)网络、第五代移动通信(5generation,5G)网络或新无线(New Radio,NR)网络,或者可以是无线保真(Wireless-Fidelity,WIFI)网络,当然还可以是其他可能的网络,本发明实施例对此不做限制。
需要说明的是,图1所示只是举例说明,实际上目标终端设备和基站的数量不受限制,在本申请实施例中不做具体限定。
下面结合上述描述的应用场景,参考附图来描述本申请示例性实施方式提供的目标终端设备定位方法,需要注意的是,上述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出,本申请的实施方式在此方面不受任何限制。
参见图2所示,为本申请实施例提供的目标终端设备的定位方法的流程示意图,这里是以定位设备为执行主体为例进行举例说明的,该方法的具体实施流程如下:
步骤201:获取目标终端设备对应的第一定位数据,第一定位数据包括为目标终端设备提供服务的目标基站为目标终端设备配置的时间提前量和波束信息。
本申请实施例中,当需要对目标终端设备进行定位时,定位设备则可以从目标基站获取目标终端设备对应的第一定位数据。具体的,根据预设的定位规则,例如定位规则为周期性确定各个目标终端设备的位置信息,则定位设备可以周期性的从各基站获取各目标终端设备的定位数据,或者,定位规则为事件触发进行定位时,例如当用户在目标终端设备中使用带有定位功能的应用程序(application,APP)或者选择定位功能时,则定位设备可以基于触发,从各基站获取相应目标终端设备的定位数据。
在一种可能的实施方式中,定位设备可以向目标基站发起定位数据请求,用于请求从目标基站获取定位所需的数据,则目标基站基于定位设备的请求,向定位设备反馈目标终端设备当前对应的TA以及波束信息等定位数据。
在一种可能的实施方式中,定位设备还可以通过测量报告(measurement result,MR)文件获取上述定位数据信息。具体的,MR文件有事件触发和周期性触发两种触发方式,事件触发利用网络已开启的事件测量,无需另外开启测量,测量数据周期性汇总生成MR文件。周期性触发需要手工开启测量任务,并配置上报周期,再汇总生成MR文件。MR文件通常存放于目标终端设备厂家远程操作维护中心(Operation Maintenance Center-Remote,OMC-R)的文件传输协议(file transfer protocol,FTP)服务器上,包含了为目标终端设备提供服务的基站特定时间段内对应的目标终端设备的网络感知相关的信息,那么定位设备则可以从FTP服务器获取MR文件,并从获取的MR文件中提取目标终端设备定位所需的定位数据。
具体的,波束信息能够用于指示目标终端设备相对于目标基站的波束扇区,扇区是指基站下单个天线覆盖的地理区域,一般而言,一个天线对应一个扇区,传统使用单个全向天线的基站只有一个圆形扇区,使用定向天线的基站一般只有三个扇区,在实际使用时,可以选择采用基于大规模天线(Multi-input Multi-output,MIMO)技术的天线阵列,例如5G中为提升网络覆盖、用户体验以及***容量的大天线阵列MIMO***,一个基站覆盖区域内配置数十根甚至数百根以上天线,通过预先配置的SSB波束号可以指示对应的波束扇区,SSB波束方位角指示扇区所在的地理位置。参见图3所示,为目标基站的扇区分布的示意图,需要说明的是,图3中仅仅示出了部分扇区,其中,0~6分别表示SSB波束号为0~6时各自对应的目标基站波束扇区,以SSB波束号为1的扇区为例,当目标终端设备处于该波束扇区的覆盖范围内,为目标终端设备提供服务的目标基站可以为其分配波束号1,从而知晓其波束号为1能够估计出目标终端设备所在的区域。
可以看到,当波束越密集时,每个波束对应的扇区划分更为精细,能够将目标终端设备的位置限缩至更为准确的区域中,可以进行更高精度的测距和测角,提高目标终端设备定位的精度。
本申请实施例中,波束信息可以包含SSB波束号、SSB波束方位角、SSB波束扇区中的一种或者多种的组合,波束相关信息可以预先配置在波束配置权值表内,定位设备通过网络获取目标终端设备所在波束扇区对应的波束号后,根据波束号在预先配置的波束配置权值表内查询到该波束的相关信息。如下表1所示,为一种波束配置权值表的示例,以获取的波束号为0为例,目标基站在预先配置好的波束配置权值表的“波束号”列,通过查询该列数值为0的行,获取该行对应的波束相关信息。
参见图4所示,为波束号为0时对应的波束信息示意图,包括该波束方位角为-29度,即从基站的指北方向线起,依顺时针方向到扇区中心线之间的水平夹角为29度,下倾角为3°,即,即扇区中心线依顺时针方向到水平面的夹角为3°。水平波束宽度为16°,即在水平方向上,波束最大辐射方向两侧,辐射功率下降3dB的两个方向的夹角为16°。垂直波束宽度为6°,即在垂直方向上,波束最大辐射方向两侧,辐射功率下降3dB的两个方向的夹角为6°。
波束号 | 方位角 | 下倾角 | 水平波瓣宽度 | 垂直波瓣宽度 |
0 | -29 | 3 | 16 | 6 |
1 | -20 | 3 | 10 | 6 |
2 | -10 | 3 | 10 | 6 |
3 | 0 | 3 | 10 | 6 |
4 | 10 | 3 | 10 | 6 |
5 | 20 | 3 | 10 | 6 |
6 | 29 | 3 | 16 | 6 |
表1
步骤202:基于目标基站的位置信息以及时间提前量,确定目标终端设备相对于目标基站的距离区间。
时间提前量用于目标终端设备上行传输,参见图5所示,为时间提前量的示意图,时间提前量是指目标终端设备发送上行数据的***帧相比对应的下行帧要提前一定的时间,反映了目标终端设备到基站的信号传播时间,是反映目标终端设备与基站距离的主要指标,因此,本申请实施例根据目标基站的工参信息作为原点,采用时间提前量来计算用户接入距离。
其中,参见图5所示,时间提前量由两部分组成,NTA是目标终端设备收到定时提前命令(Timing Advance Command,TAC),在其中解析出来的TA值,NTA,offset是通过参数n-TimingAdvanceOffset通知给目标终端设备的TA调整值,Tc是5G NR***中的基本时间单位,目标终端设备将在对应下一周期中通过调整值发送最新的TA。如果目标终端设备未收到该参数,则使用一个预设值,该预设值是与复用模式和频率范围有关的固定值。参考表2所示,为上行传输小区不同频率范围和频带情况下,时间提前量调整值的具体数值示例:
表2
在实际使用时,如果不进行定时提前的话,目标终端设备在收到了基站发送的下行信息以后再发送上行信息,等上行信息到达基站的时候就会与发送的时刻存在一个时间差,由上下行传输总共需要的时间造成,由于不同的目标终端设备距离基站的远近不一样,所以不同目标终端设备的时间差也不一样,这样不同目标终端设备发送的上行信息会在不同的时刻到达基站,容易造成干扰,所以基站希望来自同一子帧的不同目标终端设备的信号到达基站的时间基本上是对齐的,只要落在循环前缀(Cyclic Prefix,CP)范围内,基站就能正确接收目标终端设备所发送的上行数据,因此要进行定时提前。基站可以通过目标终端设备发送的前导码来估算目标终端设备的定时提前量,远近不同的目标终端设备提前量也不同,然后再通过TAC通知给目标终端设备,这样在基站的角度而言,所有的上下行***帧就是对齐的,参考图6所示,为基站与目标终端设备未定时提前和定时提前两种情况下上下行传播情况的对比图,其中,未定时提前情况下,基站下行传输定时标志到距离基站较近的目标终端设备的过程中会产生短传播延迟Tp1,而目标终端设备接收定时标志并上行传输给基站的过程中同样会产生短传播延迟Tp1。当基站下行传输定时标志到距离基站更远的目标终端设备时会产生长传播延迟Tp2,相应地目标终端设备上行传输给基站的过程中同样会产生长传播延迟Tp2。因此未定时提前情况下,完成基站与目标终端设备的上下行传输过程中存在的总时间误差为2Tp1+2Tp2。
而在定时提前情况下,由于基站下行传输定时标志到目标终端设备,产生传播延迟后,目标终端设备会根据传播延迟的值进行定时提前调整,时间提前量TA为2倍传播延迟值,因此目标终端设备接收定时标志并最终上行传输给基站的时间与基站下行传输时间一致,所有的上下行***帧对齐。
具体的时间提前量计算过程如下,在随机接入过程,基站通过测量接收到导频信号来确定时间提前值,基于对应终端的上行传输来确定每个终端的TA调整值,而每次上报的最新时间提前量应为上次记录的时间提前量与本次基站确定调整值之和,通过下列公式计算:
NTA_new=NTA_old+(TA-31)×16×64/2u
其中,NTA_new为最新的时间提前量,NTA_old为上次记录的时间提前量,时间提前量的取值范围为(0,1,2,...,3846)×16Ts/2u,TA为本次基站确定的时间提前量调整值,其取值范围为(0,1,2,...,63)×16Ts/2u,其中,u为基站的子载波间隔配置,Ts为基本时间单位,Ts=1/(u×2048)。因此基站不同配置的子载波间隔,单位时间提前量对应的经验距离不同,例如,30k子载波间隔1Ts的时间提前量对应的经验值是4.89米。
本申请实施例中,基于上述描述可知,时间提前量与距离是存在一定的映射关系的,一般而言,距离越远,时间提前量应更高,因此,在获取目标终端设备的时间提前量之后,则可以基于此映射关系估算得到相应的距离区域。
且在本申请实施例中,由于5G低时延的特性,电磁波时间分辨率更高,计算出的时间提前量更为精准,使目标终端设备与目标基站的距离判定精准度更高。例如,当子载波间隔为15KHz时,在1个子帧中,5G NR和4G LTE虽然都包含14个正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing,OFDM)符号,然而5G NR子帧只存在1个时隙,4G LTE子帧存在2个时隙;当子载波间隔为30KHz时,1个子帧包含28个OFDM符号,5G NR子帧中则存在2个时隙,4G LTE子帧中存在4个时隙;当子载波间隔为60KHz时,1个子帧中包含56个OFDM符号,5G NR子帧中存在4个时隙,4G LTE子帧中存在8个时隙;当子载波间隔为120KHz时,1个子帧中包含112个OFDM符号,5G NR子帧中存在8个时隙,4G LTE子帧中存在16个时隙;当子载波间隔为240KHz时,1个子帧中包含224个OFDM符号,5G NR子帧中存在16个时隙,4G LTE子帧中存在32个时隙。
因此,在此种帧结构下尽管5G和4G子帧的时长都为1ms,但是当选择较大的子载波间隔时,5G时隙时长相比于4G会明显缩短,相应的每个OFDM符号时长也随之缩短,以此达成减少时延的效果。另外,5G NR还可以采用一种更有效率的mini-slot微时隙传输机制来实现低时延,在此机制下,相比于4G LTE中固定一个时隙包含7个OFDM符号,而5G NR的1个微时隙最短只有1个OFDM符号。
在一种可能的实施方式中,可以通过预先配置时间提前量与其对应经验距离的数值表,这样,可以方便地查表获取目标终端设备相对于目标基站的距离区间,降低每次定位时的计算复杂度,提升定位效率。
具体的,定位设备可以通过MR文件中OMC-R北接口上报值,获得对应的本次上报的最新的TA,然后通过在数值表内查询TA所在的数值区间,得到对应经验距离区间,则为目标终端设备相对于基站的距离区间,参见表3所示,为一种时间提前量与其对应经验距离的数值表示例,其中,以目标基站配置子载波间隔为30k时为例,若当定位设备获得的MR文件中OMC-R北接口上报值为1时,通过在下表所示的数值表内查询得到对应的本次上报最新TA处于大于16/2u Ts,小于32/2u Ts的数值范围内,与其对应经验距离处于大于39.12米,小于78.2米的数值范围内,最终获得目标终端设备位置相距于目标基站的距离区间为39.12<S<78.24内。参见图7所示,为目标终端设备相对于目标基站的距离区间的示意图,其中,能够将目标终端设备限缩至以环形的距离范围内,以用于后续进行定位。
表3
步骤203:基于距离区间和波束信息指示的单边带(Single Side Band,SSB)波束扇区之间的重叠区域,确定目标终端设备的第一候选位置区域。
本申请实施例中,波束方向表征了目标终端设备位于目标基站的扇区,即相对于目标终端设备的方位,从而结合波束信息和上述得到的距离区间能够初步定位目标终端设备所在的区域。
以波束号2指示的扇区和大于39.12米,小于78.2米的距离区间为例,参见图8所示,为基于上述距离区间和波束扇区来确定第一候选位置区域过程的示意图,其中,目标终端设备所在的波束号为2的扇区与目标终端设备相距于目标基站的距离区间之间的重叠区域为进一步缩小的第一候选位置区域A如下图所示。
步骤204:基于目标终端设备的信号特征,以及第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定目标终端设备的位置信息。
本申请实施例中,通过上述粗定位之后,可以将目标终端设备的位置限定到较小的第一候选位置区域中,进而通过该区域中各候选定位点的信号特征,与目标终端设备的信号特征进行匹配,来准确定位目标终端设备的位置信息。
在一种可能的实施方式中,可以预先将实际地理位置上的各个定位点的相关信息存储至地理位置数据库中,该地理位置数据库可以存储基站信号覆盖下的所有地理位置信息,例如可以包含各地理位置的经纬度坐标以及信号特征等。在对目标终端设备进行精定位时,定位设备可以从地理位置数据库获取第一候选位置区域中各候选定位点的位置信息,以及各候选定位点对应的信号特征,进而,将各候选定位点的信号特征与目标终端设备的信号特征进行相似度比较,来确定出相似度大于预设相似度阈值的候选定位点,并将该候选定位点的位置信息确定为目标终端设备的位置信息。
以信号特征为参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power,RSRP)为例,从地理位置数据库中获取第一候选位置区域中各候选定位点的经纬度坐标和参考信号接收功率,确定与目标终端设备的参考信号接收功率之间相似度大于预设阈值的候选定位点,并将该候选定位点的经纬度坐标确定为目标终端设备的经纬度坐标。
具体的,为了减少耗费计算资源,提升定位准确度的效果,可以采用K近邻(K-Nearest Neighbors,KNN)算法来进行精定位过程。以信号特征为参考信号接收功率为例,从地理位置数据库中获取第一候选位置区域中各候选定位点的经纬度坐标和参考信号接收功率,确定与目标终端设备的参考信号接收功率之间相似度大于预设阈值的至少一个候选定位点,计算上述至少一个候选定位点的经纬度坐标的平均值,作为目标终端设备的经纬度坐标。
在一种可能的实施方式中,考虑到终端设备与各候选定位之间的距离并不是完全的相等,因而可以根据上述至少一个候选定位点与目标终端设备的距离远近设置对应大小的权重,通过赋予候选定位点经纬度坐标不同的权值,加权平均计算出目标终端设备精度更高的坐标结果。也就是说,在精定位过程中,可以采用加权K近邻(Weighted K-NearestNeighbors,WKNN)算法来实现。
具体的,可以采用候选定位点与目标终端设备对应的欧氏距离的倒数作为权值,其中欧氏距离的数值会根据候选定位点与目标终端设备远近大小变化,是决定目标终端设备定位精度的重要参数,即目标终端设备的经纬度坐标通过下列公式计算:
本申请实施例中,地理位置数据库可以是依据已有数据进行分析所形成的。具体而言,可以结合已有数据中的位置信息和信号特征组成本地理位置数据库的数据。
在一种可能的实施方式中,已有数据可以是指4G、5G网络中获取的定位相关数据,这里以4G、5G网络获取的定位相关数据为例,对地理位置数据库的形成过程进行介绍。
从4G网络获取包括位置信息和信号特征的数据,其中,数据可以包括如下一种或者多种信息的组合:4G辅助全球卫星定位***(Assisted Global Positioning System,AGPS)的采样点经纬度、基站经纬度,并剔除掉同站址邻区即相同经纬度的数据以及基站LTE参考信号接收功率等。
从5G网络获取包括信号特征的数据,其中,数据可以包括如下一种或者多种信息的组合:基站SSB参考信号接收功率以及基站SSB波束号等。
从4G、5G网络中分别获取到定位相关数据后,将4G RSRP与5G RSRP特征值进行相似度匹配,相似度越高则表明两者为同一点的可能性则越大,则可以将相似度大于阈值的数据样本进行合并,并将合并后的数据样本与4G AGPS库中对应的采样点经纬度进行关联,组合成本地理位置数据库的数据包,其中,地理位置数据库中一个候选定位点对应至少一个合并数据样本。
在一种可能的实施方式中,为了提升定位的准确度,还可以结合目标基站的邻近基站进行定位,参见图9所示,为本申请实施例提供的终端设备的定位方法的另一流程示意图,该方法的具体实施流程如下:
步骤901:获取目标终端设备对应的第一定位数据,第一定位数据包括为目标终端设备提供服务的目标基站为目标终端设备配置的时间提前量和波束信息。
步骤902:基于目标基站的位置信息以及时间提前量,确定目标终端设备相对于目标基站的距离区间。
步骤903:基于距离区间和波束信息指示的SSB波束扇区之间的重叠区域,确定目标终端设备的第一候选位置区域。
步骤901~903的过程与上述201~203的过程相同,因此可参见前述的介绍,在此不再进行赘述。
步骤904:基于目标基站的位置信息,确定目标基站的至少一个邻近基站,并分别获取至少一个邻近基站的第二定位数据,第二定位数据包括为目标终端设备配置的波束信息。
在一种可能的实施方式中,定位设备可以通过MR文件获取目标基站关联的小区参数,包括小区唯一标识(CellID,CI)、小区基站对应的射频拉远单元(Radio Remote Unit,RRU)经纬度、已定义和未定义邻近关系小区,来确定目标基站的至少一个邻近基站,并获得其为目标终端设备配置的波束信息。
步骤905:基于至少一个邻近基站的位置信息以及波束信息,确定目标终端设备相对于邻近基站的扇区。
步骤906:基于第一候选位置区域和各邻近基站对应的波束信息指示的SSB波束扇区之间的重叠区域,确定目标终端设备所在的最终候选位置区域。
在一种可能的实施方式中,定位设备通过MR文件分别获取目标基站和至少一个邻近基站的波束信息,确定目标终端设备相对于目标基站所在的波束扇区A,相对于邻近基站所在的波束扇区B,参见图10所示,波束扇区A与设备终端到目标基站的距离区间C发生重叠,重叠区域为进一步缩小的第一候选位置区域。第一候选位置区域和波束扇区B的重叠区域E,确定为目标终端设备的最终候选位置区域。
步骤907:基于目标终端设备的信号特征,以及最终候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定目标终端设备的位置信息。
具体的,该过程与上述步骤204类似,因此可参见上述部分的介绍,在此不再赘述。
本申请实施例中,根据基站小区经纬度工参信息作为原点,采用NR服务小区的时间提前量(MR.NRScTadv)来计算用户接入距离。采用NR服务小区的SSB波束号(MR.NRScSSBIndexId)和邻区的波束号来判定方位。下面,以具体的定位过程为例,对终端设备的定位过程进行介绍。参见图11所示,为本申请实施例提供的定位过程的流程示意图,该定位过程具体包括三个阶段。
阶段一:基础数据准备
具体的,涉及到的定位数据可以包括引入工参小区RRU经纬度信息以及配置的SSB波束方位角信息,MR数据中CellID工参信息、SSBbeam以及TADV信息和4GMDTAGPS经纬度指纹库信息。
阶段二:距离粗判定阶段,采用CellID+SSBIndexId+ScTadv定位算法结合进行,参见图11中的步骤1101~1102。
步骤1101:计算终端设备的接入距离范围,具体而言,以小区的RRU经纬度为基准,由MR.NRScTadv来计算5GMR采样点(即终端设备所在位置)到小区天线的距离范围。
步骤1102:计算方位角范围,具体而言,使用小区的RRU经纬度为基准和NR服务小区的SSB波束号MR.NRScSSBIndexId配置的方位角计算5GMR采样点所在角度方位,根据NR已定义邻区关系和未定义邻区关系小区的SSB参考信号接收功率MR.NRNcSSRSRP和NR已定义邻区关系和未定义邻区关系的SSB波束号MR.NRNcSSBIndexId及服务小区SSB参考信号接收功率和SSB波束号交叠区域缩小范围。
阶段三:精细定位阶段
步骤1103:对骤1101和骤1103计算出来的5G采样点区域按照已定义邻区关系和未定义邻区关系的LTE小区参考信号接收功率MR.LteNcRSRP和4GMDTAGPS指纹样本库,采用WKNN算法确定定位经纬度。
具体的,采用NR已定义邻区关系和未定义邻区关系小区的SSB参考信号接收功率MR.NRNcSSRSRP、NR已定义邻区关系和未定义邻区关系的SSB波束号MR.NRNcSSBIndexId、邻区基站经纬度(剔除掉与服务小区同站址邻区),和4GAGPS经纬度采样点和4GRSRP特征值关联5GMR采样的LTE邻区RSRP关联,作为数据库样本,采用WKNN算法来计算出定位信息。WKNN与KNN算法的不同之处在于选取出最邻近的K(K>2)个参考点后,给每个数据库矢量的坐标乘上了一个加权系数,采取用欧氏距离Li的倒数进行加权,最终计算出定位经纬度信息。
本申请实施例中,上述提及的具体实施方式都为针对单独一个终端设备的定位过程,实际上本申请的目标终端设备数量不受限制,在实际运用场景中,本申请可以针对任意数量的目标终端设备进行定位,得到目标终端设备的位置信息以及信号特征。
以位置信息为经纬度坐标、信号特征为信号强度为例,利用本申请定位方法可以对单个目标基站所在小区内任意数量的目标终端设备进行定位,得到基站信号覆盖范围内所有目标终端设备的经纬度信息和信号特征强度,并以此定位结果绘制该小区的地理信息***(Geographic Information System,GIS)图,参见图12,目标基站波束扇区内颜色深度不同的圆形图案代表目标终端设备的信号特征强度,颜色越深信号特征强度越强。根据此定位结果对该小区的网络信号覆盖情况进行地理化评估,用以指导基站规划、建设、运维和用户服务。
此外,定位数据还可以用于社会公共事件,具体可以协助政府部门防控疫情,为了公共利益用于大数据行程卡服务,克服仅用TAC定位和无线电技术问题的局限,可以规避因边界漫游等技术难题。以及,定位信息还可以用于物联网产业应用,随着5G时代到来,物联网和智能化对基于位置的服务提出了更高要求,定位信息可以用户5G物联网应用探索更多定位服务的应用,为5G万物互联赋能。
请参见图13,基于同一发明构思,本申请实施例还提供了一种终端设备的定位装置130,该装置包括:
获取单元1301,用于获取目标终端设备对应的第一定位数据,第一定位数据包括为目标终端设备提供服务的目标基站为目标终端设备配置的时间提前量和波束信息;
粗定位单元1302,用于基于目标基站的位置信息以及时间提前量,确定目标终端设备相对于目标基站的距离区间;以及,基于距离区间和波束信息指示的SSB波束扇区之间的重叠区域,确定目标终端设备的第一候选位置区域;
精定位单元1303,用于基于目标终端设备的信号特征,以及第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定目标终端设备的位置信息。
可选的,精定位单元1303,具体用于:
基于目标基站的位置信息,确定目标基站的至少一个邻近基站;
获取至少一个邻近基站分别对目标终端设备的第二定位数据,每个第二定位数据包括一个邻近基站为目标终端设备配置的波束信息;
分别基于至少一个邻近基站的第二定位数据,确定目标终端设备相对于至少一个邻近基站的第二候选位置区域;
基于第一候选位置区域和至少一个第二候选位置区域的重叠区域,确定目标终端设备的最终候选位置区域;
基于目标终端设备的信号特征,以及最终候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定目标终端设备的位置信息。
可选的,精定位单元1303,具体用于:
从地理位置数据库中,获取各候选定位点的位置信息以及信号特征;
基于各候选定位点的信号特征,确定与目标终端设备的信号特征之间的相似度满足条件的至少一个候选定位点;
基于至少一个候选定位点的位置信息,确定目标终端设备的位置信息。
可选的,精定位单元1303,具体用于:
基于各候选定位点的信号特征,确定与目标终端设备的信号特征之间的相似度,确定至少一个候选定位点各自对应的加权系数;
基于至少一个候选定位点的位置信息以及各自对应的加权系数,确定目标终端设备的位置信息。
可选的,精定位单元1303,具体用于:
获取第一类型网络中多个第一类数据样本,以及第二类型网络中多个第二类数据样本,第一类数据样本包括位置信息和信号特征,第二类数据样本包括信号特征;
将信号特征之间的相似度大于预设相似度阈值的第一类数据样本和第二类数据样本进行合并,得到多个合并数据样本;
基于多个合并数据样本包括的位置信息和信号特征,更新地理位置数据库,其中,地理位置数据库中的一个候选定位点对应至少一个合并数据样本。
可选的,粗定位单元1302,具体用于:
基于距离区间以及目标基站的位置信息,确定目标终端设备的第三候选位置区域;
基于SSB波束扇区以及目标基站的位置信息,确定目标终端设备的第四候选位置区域;
基于第三候选位置区域与第四候选位置区域之间的重叠区域,确定目标终端设备的第一候选位置区域。
可选的,波束信息包括如下信息中的一种或者多种的组合:
SSB波束号;
SSB波束方位角;
SSB波束扇区。
通过上述装置,通过目标基站为目标终端设备配置的时间提前量,确定目标终端设备相对于目标基站的距离区间,并结合波束信息将目标终端设备的位置限定到第一候选位置区域中,最终通过目标终端设备的信号特征,以及第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,来准确的确定目标终端设备的位置信息,其中,本申请实施例所采用的定位方法无需存在至少三个基站才能确定目标终端设备位置,在基站分布疏松的区域仍然能够准确实现定位,适用范围更广泛。此外,结合目标基站为目标终端设备配置的时间提前量和波束信息,能够将目标终端设备的位置限缩在一个较小的范围内,有效的降低了精定位过程的计算量,提升了定位效率。以及,采用5G技术中的低时延特点使得配置的时间提前量更为精准,从而目标终端设备与目标基站距离判定更为精细,并且5G高频具有高穿透损失的特性,能够有效的降低多径效应、电磁波绕射、散射及反射的干扰,且毫米波通信还具有非常好的方向性,结合5G技术中的大规模天线技术,不同的波束,不同的用户之间的干扰较少,能更精细判定波束覆盖方向和覆盖区域情况,可实现更高精度的测距和测角。
为了描述的方便,以上各部分按照功能划分为各单元模块(或模块)分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元(或模块)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。该装置可以用于执行本申请各实施例中所示的方法,因此,对于该装置的各功能模块所能够实现的功能等可参考前述实施例的描述,不多赘述。
请参见图14,基于同一技术构思,本申请实施例还提供了一种计算机设备。在一种实施例中,该计算机设备可以为图1所示的目标基站或者邻近基站,该计算机设备如图14所示,包括存储器1401,通讯模块1403以及一个或多个处理器1402。
存储器1401,用于存储处理器1402执行的计算机程序。存储器1401可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作***,以及运行即时通讯功能所需的程序等;存储数据区可存储各种即时通讯信息和操作指令集等。
存储器1401可以是易失性存储器(volatile memory),例如随机存取存储器(random-access memory,RAM);存储器1401也可以是非易失性存储器(non-volatilememory),例如只读存储器,快闪存储器(flash memory),硬盘(hard disk drive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD);或者存储器1401是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器1401可以是上述存储器的组合。
处理器1402,可以包括一个或多个中央处理单元(central processing unit,CPU)或者为数字处理单元等等。处理器1402,用于调用存储器1401中存储的计算机程序时实现上述终端设备的定位方法。
通讯模块1403用于与终端设备和其他服务器进行通信。
本申请实施例中不限定上述存储器1401、通讯模块1403和处理器1402之间的具体连接介质。本申请实施例在图14中以存储器1401和处理器1402之间通过总线1404连接,总线1404在图14中以粗线描述,其它部件之间的连接方式,仅是进行示意性说明,并不引以为限。总线1404可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于描述,图14中仅用一条粗线描述,但并不描述仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器1401中存储有计算机存储介质,计算机存储介质中存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于实现本申请实施例的终端设备的定位方法。处理器1402用于执行上述各实施例的终端设备的定位方法。
在另一种实施例中,计算机设备也可以是其他计算机设备,如图1所示的目标终端设备。在该实施例中,计算机设备的结构可以如图15所示,包括:通信组件1510、存储器1520、显示单元1530、摄像头1540、传感器1550、音频电路1560、蓝牙模块1570、处理器1580等部件。
通信组件1510用于与服务器进行通信。在一些实施例中,可以包括电路无线保真(Wireless Fidelity,WiFi)模块,WiFi模块属于短距离无线传输技术,计算机设备通过WiFi模块可以帮助用户收发信息。
存储器1520可用于存储软件程序及数据。处理器1580通过运行存储在存储器1520的软件程序或数据,从而执行终端设备的各种功能以及数据处理。存储器1520可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。存储器1520存储有使得终端设备能运行的操作***。本申请中存储器1520可以存储操作***及各种应用程序,还可以存储执行本申请实施例终端设备的定位方法的代码。
显示单元1530还可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端设备的各种菜单的图形用户界面(graphical user interface,GUI)。具体地,显示单元1530可以包括设置在终端设备正面的显示屏1532。其中,显示屏1532可以采用液晶显示器、发光二极管等形式来配置。显示单元1530可以用于显示本申请实施例中的各种定位页面,例如上述的GIS界面或者展示有目标终端设备所在的地图界面。
显示单元1530还可用于接收输入的数字或字符信息,产生与终端设备的用户设置以及功能控制有关的信号输入,具体地,显示单元1530可以包括设置在终端设备正面的触摸屏1531,可收集用户在其上或附近的触摸操作,例如点击按钮,拖动滚动框等。
其中,触摸屏1531可以覆盖在显示屏1532之上,也可以将触摸屏1531与显示屏1532集成而实现终端设备的输入和输出功能,集成后可以简称触摸显示屏。本申请中显示单元1530可以显示应用程序以及对应的操作步骤。
摄像头1540可用于捕获静态图像,用户可以将摄像头1540拍摄的图像通过应用发布评论。摄像头1540可以是一个,也可以是多个。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给处理器1580转换成数字图像信号。
终端设备还可以包括至少一种传感器1550,比如加速度传感器1551、距离传感器1552、指纹传感器1553、温度传感器1554。终端设备还可配置有陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器、光传感器、运动传感器等其他传感器。
音频电路1560、扬声器1561、传声器1562可提供用户与终端设备之间的音频接口。音频电路1560可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器1561,由扬声器1561转换为声音信号输出。终端设备还可配置音量按钮,用于调节声音信号的音量。另一方面,传声器1562将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路1560接收后转换为音频数据,再将音频数据输出至通信组件1510以发送给比如另一终端设备,或者将音频数据输出至存储器1520以便进一步处理。
蓝牙模块1570用于通过蓝牙协议来与其他具有蓝牙模块的蓝牙设备进行信息交互。例如,终端设备可以通过蓝牙模块1570与同样具备蓝牙模块的可穿戴计算机设备(例如智能手表)建立蓝牙连接,从而进行数据交互。
处理器1580是终端设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分,通过运行或执行存储在存储器1520内的软件程序,以及调用存储在存储器1520内的数据,执行终端设备的各种功能和处理数据。在一些实施例中,处理器1580可包括一个或多个处理单元;处理器1580还可以集成应用处理器和基带处理器,其中,应用处理器主要处理操作***、用户界面和应用程序等,基带处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述基带处理器也可以不集成到处理器1580中。本申请中处理器1580可以运行操作***、应用程序、用户界面显示及触控响应,以及本申请实施例的终端设备的定位方法。另外,处理器1580与显示单元1530耦接。
在一些可能的实施方式中,本申请提供的终端设备的定位方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当程序产品在计算机设备上运行时,程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的终端设备的定位方法中的步骤,例如,计算机设备可以执行各实施例的步骤。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
本申请的实施方式的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在计算装置上运行。然而,本申请的程序产品不限于此,在本申请件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被命令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由命令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算装置上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算装置上部分在远程计算装置上执行、或者完全在远程计算装置或服务器上执行。在涉及远程计算装置的情形中,远程计算装置可以通过任意种类的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算装置,或者,可以连接到外部计算装置(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元,但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之,上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种终端设备的定位方法,其特征在于,所述方法包括:
获取目标终端设备对应的第一定位数据,所述第一定位数据包括为所述目标终端设备提供服务的目标基站为所述目标终端设备配置的时间提前量和波束信息;
基于所述目标基站的位置信息以及所述时间提前量,确定所述目标终端设备相对于所述目标基站的距离区间;
基于所述距离区间和所述波束信息指示的单边带SSB波束扇区之间的重叠区域,确定所述目标终端设备的第一候选位置区域;
基于所述目标终端设备的信号特征,以及所述第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定所述目标终端设备的位置信息。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述目标终端设备的信号特征,以及所述第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定所述目标终端设备的位置信息,包括:
基于所述目标基站的位置信息,确定所述目标基站的至少一个邻近基站;
获取所述至少一个邻近基站分别对所述目标终端设备的第二定位数据,每个第二定位数据包括一个邻近基站为所述目标终端设备配置的波束信息;
分别基于所述至少一个邻近基站的第二定位数据,确定所述目标终端设备相对于所述至少一个邻近基站的至少一个第二候选位置区域;
基于所述第一候选位置区域和所述至少一个第二候选位置区域的重叠区域,确定所述目标终端设备的最终候选位置区域;
基于所述目标终端设备的信号特征,以及所述最终候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定所述目标终端设备的位置信息。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标终端设备的信号特征,以及所述候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定所述目标终端设备的位置信息,包括:
从地理位置数据库中,获取所述各候选定位点的位置信息以及信号特征;
基于所述各候选定位点的信号特征,确定与所述目标终端设备的信号特征之间的相似度满足条件的至少一个候选定位点;
基于所述至少一个候选定位点的位置信息,确定所述目标终端设备的位置信息。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述至少一个候选定位点的位置信息,确定所述目标终端设备的位置信息,包括:
基于所述各候选定位点的信号特征,确定与所述目标终端设备的信号特征之间的相似度,确定所述至少一个候选定位点各自对应的加权系数;
基于所述至少一个候选定位点的位置信息以及各自对应的加权系数,确定所述目标终端设备的位置信息。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取第一类型网络中多个第一类数据样本,以及第二类型网络中多个第二类数据样本,所述第一类数据样本包括位置信息和信号特征,所述第二类数据样本包括信号特征;
将信号特征之间的相似度大于预设相似度阈值的第一类数据样本和第二类数据样本进行合并,得到多个合并数据样本;
基于所述多个合并数据样本包括的位置信息和信号特征,更新所述地理位置数据库,其中,所述地理位置数据库中的一个候选定位点对应至少一个合并数据样本。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述距离区间和所述波束信息指示的SSB波束扇区之间的重叠区域,确定所述目标终端设备的第一候选位置区域,包括:
基于所述距离区间以及所述目标基站的位置信息,确定所述目标终端设备的第三候选位置区域;
基于所述SSB波束扇区以及所述目标基站的位置信息,确定所述目标终端设备的第四候选位置区域;
基于所述第三候选位置区域与所述第四候选位置区域之间的重叠区域,确定所述目标终端设备的第一候选位置区域。
7.如权利要求1~6任一所述的方法,其特征在于,所述波束信息包括如下信息中的一种或者多种的组合:
SSB波束号;
SSB波束方位角;
SSB波束扇区。
8.一种终端设备的定位装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取目标终端设备对应的第一定位数据,所述第一定位数据包括为所述目标终端设备提供服务的目标基站为所述目标终端设备配置的时间提前量和波束信息;
粗定位单元,用于基于所述目标基站的位置信息以及所述时间提前量,确定所述目标终端设备相对于所述目标基站的距离区间;以及,基于所述距离区间和所述波束信息指示的SSB波束扇区之间的重叠区域,确定所述目标终端设备的第一候选位置区域;
精定位单元,用于基于所述目标终端设备的信号特征,以及所述第一候选位置区域中各候选定位点的信号特征之间的相似度,确定所述目标终端设备的位置信息。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1~7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~7任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~7任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (5)
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023169208A1 (zh) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | 华为技术有限公司 | 一种伪基站的定位方法以及相关装置 |
CN115884076A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-03-31 | 深圳心派科技有限公司 | 对象追踪方法及*** |
CN115884076B (zh) * | 2022-11-01 | 2023-09-01 | 深圳心派科技有限公司 | 对象追踪方法及*** |
CN116866825A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-10-10 | 广州世炬网络科技有限公司 | 基于单基站和内置传感单元的定位方法及装置 |
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