TW202127920A - 利用測距信號定位車輛和行人 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種目標使用者設備(UE),其可以是車輛或行人攜帶的UE,可以從一組測距源實體(SE)接收依序廣播的測距信號,該測距源實體可以是路側單元或其他車輛。該目標UE進一步接收分別由每一SE廣播的位置資訊。該位置資訊例如可以包括該SE的該位置、該SE發射該測距信號的發射時間及/或該SE的序列辨識符。該目標UE可以使用該測距信號的到達時間測量值和該測距信號的該發射時間或在該位置資訊中接收的該序列辨識符來決定到該SE的距離。可以使用該決定的到該SE的距離和在該位置資訊中接收的該SE的該位置來決定該目標UE的該位置。
Description
優先權請求
本專利申請案請求於2019年11月27日提出申請的美國非臨時申請第16/698,295號「POSITIONING OF VEHICLES AND PEDESTRIANS LEVERAGING RANGING SIGNAL」的優先權,該申請被轉讓給本專利申請的受讓人,並在此明確引入作為參考。
本文揭露的主題係關於無線通訊系統,且更特別地係關於用於無線通訊系統中使用者設備的位置決定的方法和裝置。
在通訊行業中,獲得使用者設備(諸如蜂巢式電話或其他無線通訊設備)的精確位置資訊變得越來越普遍。例如,獲得車輛或行人的高度精確的位置對於自主車輛駕駛和行人安全應用是至關重要的。
決定設備位置的一種常見方法是使用衛星定位系統(SPS),諸如眾所周知的全球定位衛星(GPS)系統或全球導航衛星系統(GNSS),這些系統採用環繞地球的軌道上的許多衛星。然而,在某些情況下,來自SPS的位置決定信號可能不可用,例如在衛星信號接收較差的區域(諸如隧道或停車場)中。此外,使用SPS產生的位置資訊容易不精確。例如,現有的GPS定位設備的精度只有幾米,這對於確保安全自主駕駛和導航來說並不是最佳的。
為了提高位置決定的精度,可能期望使用來自一或多個地面源的信號。例如,用於決定到固定路邊單元的距離或來自具有已知位置的移動車輛的距離的信號可以由目標車輛或行人使用來定位。例如,往返時間(RTT)是一種通常用於決定目標車輛或行人位置的技術。RTT是一種雙向訊息傳遞技術,其中從第一設備發送信號到接收來自第二設備的確認之間的時間(減去處理延遲)對應於兩個設備之間的間距(距離)。雖然RTT是精確的,但希望降低雙向訊息傳遞所需的功耗。
一種目標使用者設備(UE)可以是車輛或行人攜帶的UE,可以從一組測距源實體(SE)接收依序廣播的測距信號,該測距源實體可以是路側單元或其他車輛。測距信號可以是具有連續或非連續頻率通道的寬頻信號。該目標UE進一步接收分別由每一SE廣播的位置資訊。該位置資訊例如可以包括該SE的該位置、該SE發射該測距信號的發射時間及/或該SE的序列辨識符。該目標UE可以使用該測距信號的到達時間測量值和該測距信號的該發射時間或在該位置資訊中接收的該序列辨識符來決定到該SE的距離。可以使用該決定的到該SE的距離和在該位置資訊中接收的該SE的該位置來決定該目標UE的該位置。
在一個實現方式中,一種經由使用者設備(UE)來執行位置決定的方法包括:接收由無線網路中的複數個實體中的每一實體廣播的測距信號;接收從該複數個實體中的每一實體廣播的具有位置資訊的訊息;使用從每一實體接收的該測距信號和從每一實體接收的該位置資訊來決定到每一實體的距離;及基於到每一實體的該距離和每一實體的已知位置來決定該使用者設備的位置。
在一個實現方式中,一種被配置成支援位置決定的使用者設備(UE)包括:無線收發器,其被配置成從無線網路中的實體接收廣播信號;至少一個記憶體;及至少一個處理器,其耦合到該無線收發器和該至少一個記憶體,該至少一個處理器被配置成:接收無線網路中複數個實體中的每一實體廣播的測距信號;接收從該複數個實體中的每一實體廣播的具有位置資訊的訊息;使用從每一實體接收的該測距信號和從每一實體接收的該位置資訊來決定到每一實體的距離;及基於到每一實體的該距離和每一實體的已知位置來決定該使用者設備的位置。
在一個實現方式中,一種被配置成支援位置決定的使用者設備(UE)包括:用於接收由無線網路中的複數個實體中的每一實體廣播的測距信號的構件;用於接收從該複數個實體中的每一實體廣播的具有位置資訊的訊息的構件;用於使用從每一實體接收的該測距信號和從每一實體接收的該位置資訊來決定到每一實體的距離的構件;及用於基於到每一實體的該距離和每一實體的已知位置來決定該使用者設備的位置的構件。
在一個實現方式中,一種包括儲存在其上的程式碼的非暫時性電腦可讀取媒體,該程式碼可操作以配置使用者設備(UE)中的至少一個處理器用於執行位置決定,包含:用以接收無線網路中複數個實體中的每一實體廣播的測距信號的程式碼;用以接收從該複數個實體中的每一實體廣播的具有位置資訊的訊息的程式碼;用以使用從每一實體接收的該測距信號和從每一實體接收的該位置資訊來決定到每一實體的距離的程式碼;及用以基於到每一實體的該距離和每一實體的已知位置來決定該使用者設備的位置的程式碼。
在一個實現方式中,一種支援由無線網路中的實體執行的使用者設備(UE)的位置決定的方法,包括:由該實體決定無線頻譜的可用部分,其中該實體是用於該UE的複數個測距源中的一個;在該無線頻譜的該可用部分上產生測距信號;廣播將由該UE接收的該測距信號;及廣播具有與該測距信號相關的位置資訊的訊息。
在一個實現方式中,一種能夠支援使用者設備(UE)的位置決定的無線網路中的實體,包括:無線收發器,其被配置成廣播信號到無線網路中的UE;至少一個記憶體;及至少一個處理器,其耦合到該無線收發器和該至少一個記憶體,該至少一個處理器被配置成:由該實體決定無線頻譜的可用部分,其中該實體是用於該UE的複數個測距源中的一個;在該無線頻譜的該可用部分上產生測距信號;廣播將由該UE接收的該測距信號;及廣播具有與該測距信號相關的位置資訊的訊息。
在一個實現方式中,一種能夠支援使用者設備(UE)的位置決定的無線網路中的實體,包括:用於由該實體決定無線頻譜的可用部分的構件,其中該實體是用於該UE的複數個測距源中的一個;用於在該無線頻譜的該可用部分上產生測距信號的構件;用於廣播將由該UE接收的該測距信號的構件;及用於廣播具有與該測距信號相關的位置資訊的訊息的構件。
在一個實現方式中,一種包括儲存在其上的程式碼的非暫時性電腦可讀取媒體,該程式碼可操作以配置使用者設備(UE)無線網路中的實體中的至少一個處理器用於支援使用者設備(UE)的位置決定,包括:用以由該實體決定無線頻譜的可用部分的程式碼,其中該實體是用於該UE的複數個測距源中的一個;用以在該無線頻譜的該可用部分上產生測距信號的程式碼;用以廣播將由該UE接收的該測距信號的程式碼;及用以廣播具有與該測距信號相關的位置資訊的訊息的程式碼。
目標車輛或行人的定位可以使用來自具有已知位置的發射器的單側測距信號,諸如固定的路邊單元(RU)或具有已知位置的移動車輛。與諸如往返時間(RTT)技術的一般測距方法相比,單側測距信號的使用降低了功耗,因為不需要發送或接收確認信號。
為了提高測距性能和減少通道存取管理負擔,參與實體可以被聚類,以用於它們的測距信號的依序發射。測距信號可以是具有多個連續或非連續通道的寬頻波形。在廣播測距信號之後,每一實體可以進一步廣播包括位置資訊的訊息,諸如實體的位置、序列ID和發射測距信號的時間,以便目標設備可以決定到實體的距離。
圖1圖示無線通訊系統100,其中被示為車輛的目標使用者設備(UE)102與無線通訊系統100中的其他實體104和106進行無線通訊。如圖所示,目標UE 102可以使用車輛到基礎設施(V2I)通訊鏈路105,直接與被示為路側單元(RSU)104的實體104通訊,並且使用車輛到車輛(V2V)通訊鏈路107,直接與被示為另一車輛106的實體106通訊。路側單元(RSU)是固定的基礎設施實體,它可以支援V2X應用,並且可以與支援V2X應用的其他實體交換訊息。RSU可以是邏輯實體,其可以將V2X應用邏輯與無線電存取網路(RAN)中的基地台的功能相結合,諸如在LTE無線存取中的演進型節點B(eNB)或下一代演進型節點B(ng-eNB)及/或在第五代(5G)無線存取中的演進型LTE(eLTE)無線存取(稱為eNB型RSU)或NR節點B(gNB)、或使用者設備(UE)(稱為UE型RSU)。目標UE 102可以例如在車輛到行人(V2P)通訊鏈路中與附加實體通訊,諸如附加RSU、車輛或行人(未示出)。
無線通訊可以在例如第三代合作夥伴計畫(3GPP)技術規範(TS)23.303中定義的基於鄰近性的服務(ProSe)方向通訊(PC5)參考點上進行,並且可以在5.9 GHz的ITS頻帶上使用IEEE 1609、車輛環境中的無線存取(WAVE)、智慧運輸系統(ITS)和IEEE 802.11p下的無線通訊,或者直接在實體之間的其他無線連接。
為了目標UE 102的定位,測距源裝備(SE,例如實體104和106)可以發射單側測距信號,即,沒有回應於測距信號而發射確認訊息。例如,測距信號可以在未授權頻譜上發射。一般地,未授權頻譜上的發射在發射之前要經歷先聽後說(LBT)程序。例如,通常,在媒體上發射之前,需要無線電發射器首先感測媒體,並且僅當媒體被感測為閒置時才進行發射,有時被稱為閒置通道評估(CCA)。如果所有的SE(例如,RSU 104和車輛106)獨立地發射它們的測距信號,則每一個在發射之前將被分別要求執行LBT程序,導致低效的通道存取,並且可能阻止及時地分發測距信號。
由於目標UE 102(可以是例如車輛或行人)的行動性以及SE(例如車輛106)的可能行動性,多個測距信號應在合理小的時間窗口內到達目標UE 102,即,使得目標UE 102(或SE)在測距信號的接收之間發生可接受的少量移動;否則測距性能可能會下降。此外,LBT程序的管理負擔取決於實體的數目。因此,為了提高測距性能和減少通道存取管理負擔,參與實體(即,SE)被聚類用於它們的測距信號的依序發射。
另外,未授權頻譜可以由分量通道構成,例如,80 MHz未授權頻譜具有4×20 Mhz通道和2×40 Mhz通道的分量。其他無線節點可以在任何給定的時間在任何分量通道上發射。例如,整個80 MHz,或一或多個20 MHz通道,或一或多個40 MHz通道可能被佔用。為了避免干擾來自其他無線節點的發射,SE可以使用有空發射的20 MHz分量通道的子集,例如由單個SE決定,例如SE叢集中的第一或開頭SE。
目標UE 102監視每一單側測距信號的到達時間(TOA),但是測距信號的發射時間對於目標UE 102是未知的。因此,除了廣播測距信號之外,SE還廣播可以由目標UE 102用來決定到每一SE的距離的位置資訊。例如,SE可以廣播發射了測距信號的確切時間,目標UE 102可以使用該時間與測距信號的TOA一起來決定飛行時間,該飛行時間可以被轉換成到SE的距離。因此,目標UE 102可以一直監視測距信號的通道。在時間上接近於來自SE的測距信號的廣播(例如,之前或之後),每一SE發送其測距信號的位置資訊。例如,位置資訊可以包括測距信號的發射時間、SE的位置、測距信號中使用的頻寬或其他配置資訊等。使用來自SE的測距信號的位置資訊,例如測距信號的發射時間,並使用由目標UE 102測量的測距信號的到達時間,目標UE 102可以反算測距信號的飛行時間,因此計算到每一SE的距離。
在一些實現方式中,例如,如果位置資訊在廣播測距信號之前由一或多個SE發射,則由一或多個SE廣播的位置資訊可以包括SE的序列辨識符,作為測距信號發射時間的補充或替代。序列辨識符指示來自SE叢集的測距信號在廣播序列中的SE位置。例如,如果發射時間不包括在位置資訊中,則SEi的序列辨識符seq#i例如可以由目標UE 102使用來計算來自該SEi的測距信號的發射時間。例如,目標UE 102可以被提供有第一測距信號的發射時間T0(例如,在來自第一或開頭SE的位置資訊中),以及每一測距信號發射之間的時間TTrans
。然後可以決定任何SE的發射時間,例如作為T0+(seq#i*TTrans
)。
由SE廣播的位置資訊還可以包括例如SE的位置。另外,在一些實現方式中,SE可以在位置資訊中或者在不同的訊息中進一步包括由SE測量的來自其他SE的一或多個測距信號的TOA。位置資訊可以在授權頻譜中,例如在智慧運輸系統(ITS)頻譜中,由SE發射。
圖2圖示用於使用來自無線通訊系統200中多個實體的單側測距信號來決定目標UE 102的位置的簡化環境和示例性技術。目標UE 102可以與包括第一RSU 104-1、第二RSU 104-2和另一車輛106的SE無線通訊,該車輛106具有使用射頻(RF)信號以及用於RF信號調制和資訊封包交換的標準化協定的已知位置。經由從交換的信號中提取不同類型的資訊,並利用網路的佈局(即,網路幾何形狀),目標UE 102可以決定其在預定義的參考座標系中的位置。如圖2所示,目標UE 102可以使用二維座標系來指定其位置(x,y);然而,本文揭露的態樣不限於此,並且如果需要額外的維度,則也可以適用於使用三維座標系來決定位置。另外,雖然圖2中圖示三個實體,但是各態樣可以利用附加的實體。例如,三個SE可以用於決定二維座標系中的位置(x,y),而四個或更多SE可以用於決定三維座標系中的位置(x,y,z)。然而,在一些實現方式中,可以使用少於三個的SE,例如,連同SPS定位或另一定位系統,來決定目標UE的精確位置。例如,如果SPS定位為目標UE產生相對不精確的位置,則來自兩個SE或單個SE的測距信號可以用於提高目標UE的位置精確性。
為了決定其位置(x,y),目標UE 102需要決定到每一實體104-1、104-2和106的距離(間距)(dk,其中k=1、2、3)以及網路幾何形狀。網路幾何形狀可以包括實體104-1、104-2和106中的每一個在參考座標系中的位置((xk,yk),其中k=1、2、3)。
如所示出,每一SE 104-1、104-2和106分別廣播由目標UE 102接收的RF信號201、202和203。RF信號201、202和203包括來自每一實體104-1、104-2和106的單側測距信號。例如,測距信號可以是在3GPP中定義的長期演進(LTE)中使用的定位參考信號(PRS)或探測參考信號(SRS)。如上文論述,目標UE 102可以測量測距信號的TOA。每一SE 104-1、104-2和106還廣播位置資訊,目標UE可以利用該位置資訊來決定測距信號的飛行時間。例如,位置資訊可以包括發射時間及/或可以從中決定發射時間的SE的序列辨識符。
使用測距信號的飛行時間,可以例如基於光速來決定目標UE 102和SE之間的間距。因此,如圖2所示,可以決定到每一實體104-1、104-2和106的距離(間距)(dk,其中k=1、2、3)。一旦決定了每一間距,並且網路幾何形狀是已知的,例如位置(xk,yk),其中實體104-1、104-2和106中的每一個的k=1、2、3是已知的,則目標UE 102可以經由使用各種已知的幾何技術(諸如例如三角測量)來求解其位置(x,y)。從圖2可以看出,目標UE 102的位置理想地位於使用點線繪製的所有圓202、204和206的公共交點處。每一圓由半徑dk和中心(xk,yk)定義,其中k=1、2、3。實際上,由於聯網系統中的雜訊和其他誤差,這些圓的交點可能不在單個點上。網路幾何形狀,例如位置(xk,yk),其中實體104-1、104-2和106中的每一個的k=1、2、3,也可以在廣播位置資訊中提供。使用實體104-1、104-2和106的位置以及圍繞SE 104-1、104-2和106的圓202、204和206的交點,可以決定目標UE 102的位置。
在一些實現方式中,單側測距信號可以與其他類型的定位該程序一起使用。例如,單側測距信號和定位可以與SPS定位一起使用。例如,如果已經使用SPS為目標UE獲取了相對不精確的位置,例如具有幾米的誤差,則可以使用單側測距信號和定位來改善所獲取的位置,例如將誤差減小到幾十厘米米。
為了產生將由目標UE 102使用的測距信號,建立測距SE的叢集或組。例如,參考圖2,可以建立一組SE作為路側單元104-1、104-2和車輛106。在一些實現方式中,例如,該SE的組能夠在未授權頻譜中發射測距波形,並在授權頻譜中發射位置資訊。例如,該SE的組可能在實體上彼此靠近。該SE的組可以是一個的組,即該組可以包括單個路側單元104或單個車輛106。
該SE的組可以包括開頭SE,例如圖2中的RSU 104-1,其可以被任意選擇或者可以根據預定準則來選擇。例如,特定的路側單元可以被給予優先順序作為開頭SE。可以使開頭SE 104-1能夠感測將在其上發射測距信號的頻譜中的通道的接收信號功率(頻率資源),該頻譜可能是未授權的。開頭SE 104-1偵測頻譜中不同通道的能級。開頭SE 104-1基於偵測到的不同通道的能級,產生可以是短持續時間的寬頻測距信號。測距波形可以由一或多個未被佔用的通道組成。如果一或多個通道被認為是「被佔用」,則經由對被佔用的通道進行删餘來產生測距波形,即,在沒有被佔用的通道的情況下產生測距波形,使得測距波形僅使用「未佔用的」或「閒置的」通道。因此,測距波形可以包括多個通道,這些通道可以是連續的或不連續的。產生的測距信號可以依須求發射或者可以由該SE的組多次發射(例如定期地發射),其中測距信號可以具有相同的通道配置,或者可以具有不同的通道配置。
產生的測距信號可以包括前序信號,該前序信號包括測距信號中使用的通道的指示,以及通道將被佔用一段時間的指示,例如,該SE的組中的每一個SE依序地發射它們的個體測距信號將花費的時間。例如,如果每一測距信號的長度為2 ms,並且該SE的組中有五個SE將依序地發射它們的測距信號,則前序信號可以指示通道將被佔用10 ms,或者稍長一點,以便為SE提供一些額外的配置時間來確認叢集中發射的測距信號。
該SE的組中的每一非開頭SE,例如RSU 104-2和車輛106,可以被任意分配一個序列辨識符,指示SE在測距信號發射序列中的定位。例如,在一個實現方式中,SE的序列可以部分地基於每一個SE的預定標識,該標識可以在該程序之前被分配(或自我分配)。例如,預定標識可以被決定為層2辨識符(L2 ID)mod #SE。舉例來說,在圖2中,RSU 104-2可以被分配第二位置,例如緊跟在開頭SE 104-1之後的位置,並且車輛106可以被分配第三位置。每一SE 104-2和車輛106可以根據從開頭SE 104-1(或來自任何先前SE)接收的廣播測距信號來決定要包括在測距波形中的通道。例如,SE 104-2和車輛106可以經由檢查來自先前SE的測距波形或經由檢查來自先前SE的測距信號的前序信號來決定可用通道,即用於測距信號的無線頻譜部分。每一SE 104-2和106使用決定的可用通道來獨立地產生測距信號。測距信號可以類似於PRS或SRS。在一個實現方式中,測距信號還可以部分取決於預定的標識。例如,測距信號可以是具有循環移位的基本序列,該循環移位被決定為L2 ID mod N,其中N是分碼多工(CDM)因數(例如,每個基本序列N = 3個循環移位)。每一SE 104-2和106還可以產生前序信號,該前序信號指示測距信號中使用的通道,並且在一些實現方式中,指示通道將被佔用的剩餘時間。
該SE的組中的每一SE根據SE的依序辨識符按順序廣播其自己的測距信號。例如,測距信號可以以160 MHz或其他頻率依序地廣播。例如,可以廣播測距信號,使得測距信號沒有時間重疊。開頭SE 104-1廣播其測距信號,該測距信號可以包括前序信號。在偵測到來自開頭SE 104-1的第一測距信號之後,剩餘的SE 104-2、106依序地廣播它們自己的測距信號,例如,SE 104-2在從開頭SE 104-1接收到測距信號之後立即廣播其測距信號,並且SE 106在從開頭SE 104-1接收到測距信號之後的一個時間((Seq#)*TTrans
)廣播其測距信號,其中Seq#是SE的序號,並且TTrans
是發射每一測距信號的時間長度。在一些實現方式中,每一剩餘的SE 104-2、106可以在從緊鄰的前一SE接收到測距信號之後立即廣播其自己的測距信號,例如,SE 104-2在從開頭SE 104-1接收到測距信號之後立即廣播其測距信號,並且SE 106在從SE 104-2接收到測距信號之後立即廣播其測距信號。
該SE的組中的每一SE還被配置成廣播將由目標UE 102使用的位置資訊,包括用於測距信號的資訊和用於定位(例如,SE的位置)的資訊。位置資訊可以包括,例如,SE的位置、SE的序列辨識符及/或SE發射測距信號的確切時間。每一SE廣播的位置資訊(或一或多個SE廣播的另一訊息)可以包括SE從其他SE偵測到測距信號的TOA。從每一SE廣播的位置資訊可以例如在特定的時間窗口內,在例如用於車輛對車輛(V2V)訊息的授權頻譜中廣播,例如智慧運輸系統(ITS)頻譜中的無線電資源控制(RRC)或基於鄰近性的服務(ProSe)方向通訊(PC5)訊號傳遞協定堆疊(PC5-S)。例如,位置資訊可以在10-20 ms內廣播,以最小化目標UE 102所需的緩衝器的大小。位置資訊可以在不同於用於測距信號的頻譜中廣播,從而避免測距信號和位置資訊之間的干擾。
目標UE 102從該SE的組中的每一SE 104-1、104-2和106接收依序廣播的測距信號。目標UE 102被配置成從每一SE 104-1、104-2和106接收分別廣播的位置資訊,該位置資訊可以由每一SE在該SE發射其測距信號之後(或之前)廣播。目標UE 102可以使用接收到的用於每一SE的位置資訊來分析從相應SE接收到的測距信號。例如,目標UE 102可以使用接收到的位置資訊中指示的測距信號的發射時間和測距信號的測量接收時間來決定測距信號的飛行時間。飛行時間然後可以被轉換成到SE的距離(間距),例如,由飛行時間除以光速。如果沒有提供測距信號的發射時間,則目標UE 102可以基於SE的序列辨識符以及測距信號發射的已知頻率和測距信號的第一發射時間來決定發射時間,該第一發射時間可以由開頭SE 104-1提供。一旦決定了到SE的距離,目標UE 102可以使用接收到的位置資訊中指示的SE的位置以及決定的距離來決定目標UE 102的位置,例如,使用三角測量。目標UE 102可以經由利用測距信號和決定的SPS位置組合其相對位置來進一步精確地匯出其位置。
在一些實現方式中,目標UE 102可以使用由SE測量的TOA連同其自己的TOA測量來產生接收信號時間差(RSTD)測量。例如,SE 104-2可以例如在位置資訊中或者在單獨的訊息中提供SE 104-2從SE 104-1接收的測距信號的TOA測量,並且類似地,SE 106可以提供SE 106從SE 104-1接收的測距信號的TOA測量。目標UE 102可以對來自SE 104-1的測距信號使用其自己的TOA測量來產生RSTD測量。目標UE 102的位置因此可以使用RSTD來決定,例如,使用觀測到的到達時間差(OTDOA)。為了使用RSTD進行精決定位,通常可以使用四個或更多的SE。
圖3圖示與UE 102以及包括開頭SE 104-1和SE 104-2和SE 106的一組SE的位置決定通信期的撥叫流程300的實施例。應理解,目標UE 102可以在位置決定通信期開始之前與一或多個SE進行通訊。
如圖所示,在階段1,目標UE 102可以向例如開頭SE 104-1的SE發送對測距信號的請求,該請求可以是對週期性測距信號的請求或者對依須求測距信號的請求。
在階段2,開頭SE 104-1形成包括SE 104-2和SE 106的一組SE,並向所建立的組中的SE提供對測距信號的請求。例如,基於先前與目標UE 102的接觸(在階段1)或其他機制,例如,基於SE 104-1的能力,可以將開頭SE 104-1決定為該組中的開頭SE。開頭SE 104-1可以提供資訊,SE可以利用該資訊來辨識它們在該SE的組中的序號,例如,開頭SE 104-1可以將序號分配給每一SE,或者可以提供每一SE可以用來決定其序號的資訊,例如,開頭SE 104-1可以提供該組中的SE的數目,並且每一SE可以將其序號決定為層2辨識符(L2 ID )mod # SE。在一些實現方式中,該組可以包括一個SE,例如,開頭SE 104-1。
在階段3,開頭SE 104-1可以檢查頻譜上要用於測距信號的通道的可用性,例如,經由偵測頻譜中不同通道的能級來決定通道是被佔用還是閒置。開頭SE 104-1例如使用未佔用或閒置的通道來產生測距信號,並且產生前序信號,該前序信號辨識已用通道並在來自SE的測距信號的依序廣播期間保留已用通道。
在階段4,開頭SE 104-1廣播測距信號,該測距信號由目標UE 102以及該SE的組中的其他SE,即SE 104-2和SE 106接收。測距信號可以是例如PRS或SRS信號,可以在未授權頻譜上發射,並且可以是使用連續或非連續通道的寬頻信號。目標UE 102測量來自開頭SE 104-1的測距信號的TOA。
在階段5,例如,經由偵測在階段4接收的測距信號的前序信號中所使用的通道或所辨識的通道,該SE的組中的下一SE 104-2決定頻譜中的可用通道。SE 104-2使用可用通道來產生測距信號。
在階段6,SE 104-2廣播測距信號,該測距信號由目標UE 102以及該SE的組中的其他SE(即SE 106)接收。測距信號可以是例如PRS或SRS信號,可以在未授權頻譜上發射,並且可以是使用連續或非連續通道的寬頻信號。目標UE 102測量來自SE 104-2的測距信號的TOA。
在階段7,例如,經由偵測在階段4或階段6接收的測距信號的前序信號中所使用的通道或所辨識的通道,該SE的組中的下一SE 106決定頻譜中的可用通道。SE 106使用可用通道來產生測距信號。
在階段8,SE 106廣播測距信號,該測距信號由目標UE 102以及該SE的組中可以包括的任何其他SE(圖3中未示出)接收。測距信號可以是例如PRS或SRS信號,可以在未授權頻譜上發射,並且可以是使用連續或非連續通道的寬頻信號。目標UE 102測量來自SE 106的測距信號的TOA。
在階段9,開頭SE 104-1廣播由目標UE 102接收的用於SE 104-1的位置資訊。位置資訊可以在授權頻譜上發射,諸如ITS頻譜。位置資訊可以包括,例如,SE 104-1的位置、SE 104-1的序列辨識符、SE 104-1發射測距信號的確切時間。
在階段10,SE 104-2廣播由目標UE 102接收的用於SE 104-2的位置資訊。位置資訊可以在授權頻譜,諸如ITS頻譜上發射。位置資訊可以包括,例如,SE 104-2的位置、SE 104-2的序列辨識符、SE 104-2發射測距信號的確切時間。位置資訊可以進一步包括在階段4由SE 104-2偵測到的來自開頭SE 104-1的測距信號的TOA。
在階段11,SE 106廣播由目標UE 102接收的用於SE 106的位置資訊。位置資訊可以在授權頻譜上發射,諸如ITS頻譜。位置資訊可以包括,例如,SE 106的位置、SE 106的序列辨識符、SE 106發射測距信號的確切時間。位置資訊可以進一步包括在階段4及/或階段6由SE 106偵測到的來自開頭SE 104-1及/或SE 104-2的測距信號的TOA。
在階段12,目標UE 102決定到每一SE 104-1、104-2和106的距離。例如,目標UE 102可以使用在階段4、6和8測量的測距信號的TOA以及在階段9、10和11在位置資訊中接收的發射時間來決定每一測距信號的飛行時間,該飛行時間可以被轉換為到每一SE 104-1、104-2和106的距離(間距)。在一些實現方式中,目標UE 102的TOA測量和來自SE的發射時間可以例如使用RTT方法而同步,或者可以基於卡爾曼(Kalman)濾波器來估計。目標UE 102可以使用在階段9、10和11的位置資訊中提供的序列辨識符,以及來自開頭SE 104-1的測距信號發射的頻率和測距信號的發射時間(其可以包括在階段4的測距信號的前序信號中或者在階段9接收的位置資訊中),從而決定來自SE 104-2和106的每一測距信號的發射時間。在另一實現方式中,目標UE 102可以使用在階段9、10和11的位置資訊中提供的、由SE測量的測距信號的TOA,以及在階段4、6和8由目標UE 102測量的TOA,來決定相對測距信號,例如RSTD。
在階段13,目標UE 102可以使用在階段12決定的距離,以及在階段9、10和11的位置資訊中接收的SE 104-1、104-2和106的位置,來估計目標UE 102的位置,例如,使用三角測量或其他適當的技術。在一些實現方式中,目標102可以使用在階段12決定的距離,以及在階段9、10和11的位置資訊中接收的SE 104-1、104-2和106的位置,來估計目標UE 102的相對位置,該相對位置可以與測量的SPS位置相結合以匯出目標UE 102的精確位置。
圖4是圖示由使用者設備(UE)(諸如圖1、2和3中所示的目標UE 102)執行位置決定的方法的流程圖。如方塊402所示,接收由無線網路中的複數個實體中的每一實體廣播的測距信號,例如,如圖3所示的階段4、6和8所論述。在方塊404,接收具有從複數個實體中的每一實體廣播的位置資訊的訊息,例如,如圖3所示的階段9、10和11所論述。例如,具有位置資訊的訊息可以在不同於測距信號的時間廣播。在方塊406,使用從每一實體接收的測距信號和從每一實體接收的位置資訊來決定到每一實體的距離,如圖3所示的階段12所論述。在方塊408,基於到每一實體的距離和每一實體的已知位置來決定使用者設備的位置,例如,如圖3所示的階段13所論述。
在一個實現方式中,複數個實體包括依序廣播的測距信號的實體叢集,例如,如圖3所示的階段4、6和8所論述。例如,依序廣播的測距信號可以在沒有時間重疊的情況下並使用同一組通道來廣播。依序廣播的測距信號中的第一測距信號可以包括由實體叢集中的第一實體決定的前序信號中的該組通道的標識。
在一個實現方式中,由每一實體廣播的每一測距信號是包含多個通道的寬頻波形。多個通道可以是連續的,或者多個通道可以不是連續的。
在一個實現方式中,複數個實體中的每一實體包含路側單元或車輛中的一個。
在一個實現方式中,從智慧運輸系統(ITS)頻譜中的每一實體接收具有位置資訊的每一訊息。
在一個實現方式中,由實體廣播的位置資訊可以包括以下各項中的至少一個:實體的已知位置、指示實體在依序廣播的測距信號中的位置的序列辨識符、該實體廣播測距信號的時間或其組合。在一個實現方式中,對於每一實體,決定到該實體的距離可以使用從該實體接收測距信號的時間以及該實體廣播來自該實體的位置資訊中接收的測距信號的時間。在一個實現方式中,對於每一實體,決定實體廣播測距信號的時間可以使用在來自實體的位置資訊中接收的序列辨識符,並且決定到實體的距離使用從實體接收測距信號的時間以及該實體廣播使用序列辨識符而決定的測距信號的時間。
圖5是圖示支援由無線網路中的實體(諸如圖1、2和3中所示的開頭SE 104-1或SE 104-2、106)執行的使用者設備(UE)(諸如圖1、2和3中所示的目標UE 102)的位置決定的方法的流程圖。如方塊502所示,無線頻譜的可用部分由實體決定,其中實體是UE的複數個測距源之一,例如,如第3圖所示的階段3、5和7所論述。在方塊504,在無線頻譜的可用部分上產生測距信號,例如,如圖3所示的階段3、5和7所論述。在方塊506,廣播將由UE接收的測距信號,例如,如圖3所示的階段4、6和8所論述。在方塊508,廣播具有與測距信號相關的位置資訊的訊息,例如,如圖3所示的階段9、10和11所論述。具有位置資訊的訊息可以在不同於測距信號的時間廣播。
在一個實現方式中,測距信號是包含多個通道的寬頻波形。多個通道可以是連續的,或者多個通道可以不是連續的。
在一個實現方式中,UE的複數個測距源包含依序廣播測距信號的測距源叢集。在一個實現方式中,依序廣播的測距信號在沒有時間重疊的情況下並使用同一組通道來廣播。在一個實現方式中,依序廣播的測距信號中的第一測距信號包括由測距源叢集中的第一測距源決定的前序信號中的該組通道的標識。例如,在一個實現方式中,該實體可以是依序廣播測距信號的複數個測距源中的第一測距源。在此示例中,無線頻譜的可用部分可以經由偵測無線頻譜中不同通道的能級來決定,例如,如圖3所示的階段3所論述。在此示例中,測距信號包括產生前序信號,該前序信號指示依序廣播的測距信號將出現的時間。例如,在一個實現方式中,實體在接收到由測距源廣播的測距信號之後廣播測距信號,該測距源在測距信號的依序廣播中緊鄰在實體之前,例如,如圖3所示的階段5、6和7、8所論述。在此示例中,無線頻譜的可用部分是經由檢查來自前一測距源的測距信號的波形或前序信號來決定的,例如,如圖3所示的階段5和7所論述。
在一個實現方式中,具有與測距信號相關的位置資訊的訊息可以在智慧運輸系統(ITS)頻譜中廣播。
在一個實現方式中,位置資訊可以包括以下各項中的至少一個:實體的位置、指示實體在UE的複數個測距源中的位置的序列辨識符、該實體廣播測距信號的時間或其組合。
在一個實現方式中,實體可以是路側單元或車輛。
圖6是圖示能夠如本文所論述的使用依序廣播的測距信號來執行定位的UE 600的硬體實現方式的示例的圖。例如,UE 600可以是圖1、2、3所示的目標UE 102,並且可以是車輛或行人的一部分。UE 600包括無線廣域網(WWAN)收發器620,該收發器包括發射器和接收器,諸如蜂巢式收發器,其被配置成接收來自基地台的PRS或來自例如,在無線網路中的車輛中或行人上的其他UE的SRS類型的測距信號。WWAN收發器620還可以被配置成直接與一或多個測距源實體(SE)無線通訊,諸如路側單元和車輛,並且例如,使用在5.9 GHz的ITS頻帶上的IEEE 802.11p下的無線通訊或其他適當的短程無線通訊,接收依序廣播的測距信號和廣播位置資訊。UE 600可以進一步包括無線區域網路(WLAN)收發器710,其包括發射器和接收器,還可以用於直接與其他實體無線通訊,並且在一些實施方案中與測距源實體無線通訊。UE 600可以進一步包括SPS接收器630,利用該接收器可以接收來自SPS衛星(例如,GPS或GNSS)的SPS信號。UE 600可以包括附加特徵,諸如使用者介面640,該使用者介面可以包括例如顯示器、小鍵盤或其他輸入裝置,諸如顯示器上的虛擬小鍵盤,使用者可以經由其與UE 600互動。
UE 600還包括一或多個處理器650和記憶體660,它們可以經由匯流排602耦合在一起。UE 600的一或多個處理器650和其他部件可以類似地經由匯流排602(單獨的匯流排)耦合在一起,或者可以直接連接在一起或者使用前述的組合來耦合。記憶體660可以含有可執行代碼或軟體指令,當由一或多個處理器650執行時,該等可執行代碼或軟體指令使得一或多個處理器650作為被程式化為執行本文揭露的技術的專用電腦來操作。如圖6所示,記憶體660可以包括一或多個部件或模組,該部件或模組可以由一或多個處理器650實現以執行本文描述的方法。雖然該等部件或模組被示為記憶體660中的可由一或多個處理器650執行的軟體,但應理解,部件或模組可以是一或多個處理器650中或處理器外的專用硬體。
記憶體660可以包括測距信號模組662,當由一或多個處理器650實現時,該測距信號模組配置一或多個處理器650,以使得WWAN收發器620直接從一組SE接收依序廣播的測距信號,並測量來自每一SE的每一測距信號的TOA,例如,如圖3中的階段4、6和8以及圖4中的方塊402所論述。
記憶體660可以進一步包括位置資訊模組664,當由一或多個處理器650實現時,該位置資訊模組配置一或多個處理器650,以使得WWAN收發器620直接接收具有從複數個實體中的每一實體廣播的位置資訊的訊息,例如,如圖3中的階段9、10和11以及圖4中的方塊404所論述。在一些實現方式中,位置資訊可以在不同於用於測距信號的頻譜(例如,未授權頻譜)的頻譜(例如,授權頻譜)上廣播,儘管在一些實現方式中,位置資訊和測距信號可以在相同的頻譜上廣播。位置資訊例如可以包括以下各項中的至少一個:實體的位置、指示實體在測距信號的依序廣播中的位置的序列辨識符、該實體廣播測距信號的時間或其組合。
記憶體660可以進一步包括位置決定模組668,當由一或多個處理器650實現時,該位置決定模組配置一或多個處理器650來估計UE 600的位置。例如,位置決定模組668可以包括測距模組670,當由一或多個處理器650實現時,該測距模組配置一或多個處理器650,以使用從每一實體接收的測距信號和從每一實體接收的位置資訊來決定到每一實體的距離,例如,如在圖3的階段12和圖4的方塊406所論述。例如,可以使用從實體接收測距信號的時間以及在來自該實體的位置資訊中接收的該實體廣播測距信號的時間來決定該距離。在另一示例中,該距離可以經由以下來決定:經由使用在來自實體的位置資訊中接收的序列辨識符來決定該實體廣播測距信號的時間,然後使用從實體接收測距信號的時間以及該實體廣播使用序列辨識符而決定的測距信號的時間來決定到實體的距離。
位置決定模組668還可以包括定位模組672,當由一或多個處理器650實現時,該定位模組配置一或多個處理器650,以基於到每一實體的距離和每一實體的已知位置來決定使用者設備600的位置,例如,如在圖3的階段13和圖4的方塊408所論述。例如,定位模組672可以配置一或多個處理器650,以基於到實體的距離以及在位置資訊中接收的它們的位置,使用三角測量來決定使用者設備600的位置。定位模組672可以進一步配置一或多個處理器650,以使用SPS信號630以及到實體的距離和在位置資訊中接收的它們的位置來決定使用者設備600的位置。
另外,記憶體660可以進一步包括發射時間模組666,當由一或多個處理器650實現時,該發射時間模組配置一或多個處理器650,以使用在來自實體的位置資訊中接收的序列辨識符來決定實體廣播測距信號的時間,例如,如圖3中的階段12所論述。
本文描述的方法可以經由取決於應用的各種構件來實現。例如,這些方法可以在硬體、韌體、軟體或其任何組合中實現。對於硬體實現方式,一或多個處理器650可以在一或多個專用積體電路(ASIC)、數位訊號處理器(DSP)、數位信號處理設備(DSPD)、可程式化邏輯裝置(PLD)、現場可程式化閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子設備、被設計成執行本文描述的功能的其他電子單元或其組合內實現。
對於涉及韌體及/或軟體的UE 600的實現方式,方法可以用執行本文描述的單獨功能的模組(例如,程序、功能等)來實現。有形地體現指令的任意機器可讀取媒體可以用於實現本文所述的方法。例如,軟體代碼可以儲存在記憶體(例如,記憶體660)中,並且由一或多個處理器650執行,使得一或多個處理器650作為被程式化為執行本文揭露的技術的專用電腦來操作。記憶體可以實現在一或多個處理器650內,或者在一或多個處理器650的外部。如本文所使用,術語「記憶體」是指任何類型的長期、短期、揮發性、非揮發性或其他記憶體,並且不限於任何特定類型的記憶體或記憶體數目,或者儲存記憶體的媒體類型。
如果以韌體及/或軟體實現,則由UE 600執行的功能可以作為一或多個指令或代碼儲存在諸如記憶體660的非暫時性電腦可讀取儲存媒體上。儲存媒體的示例包括用資料結構編碼的電腦可讀取媒體和用電腦程式編碼的電腦可讀取媒體。電腦可讀取媒體包括實體電腦儲存媒體。儲存媒體可以是可以由電腦存取的任何可用媒體。作為示例而非限制,此類電腦可讀取媒體可以包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存裝置、磁碟儲存裝置、半導體儲存裝置或其他儲存裝置,或者可以用於以指令或資料結構的形式儲存期望的程式碼並且可以由電腦存取的任何其他媒體;如本文所使用,磁碟和光碟包括壓縮光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟和藍光光碟,其中磁碟通常磁性地再現資料,而光碟用鐳射光學地再現資料。上述的組合也應包括在電腦可讀取媒體的範圍內。
除了儲存在電腦可讀取儲存媒體上之外,用於UE 600的指令及/或資料可以作為信號提供在包括在通訊裝置中的傳輸媒體上。例如,包含部分或全部UE 600的通訊裝置可以包括具有指示指令和資料的信號的收發器。指令和資料儲存在非暫時性電腦可讀取媒體上,例如記憶體660,並且被配置成使得一或多個處理器650作為被程式化為執行本文揭露的技術的專用電腦來操作。也就是說,通訊裝置包括傳輸媒體,該傳輸媒體具有指示資訊的信號以執行所揭示的功能。在第一時間,通訊裝置中包括的傳輸媒體可以包括資訊的第一部分以執行所揭示的功能,而在第二時間,通訊裝置中包括的傳輸媒體可以包括資訊的第二部分以執行所揭示的功能。
因此,諸如UE 600的使用者設備可以包括用於接收由無線網路中的複數個實體中的每一實體廣播的測距信號的構件,該構件可以是例如WWAN收發器620和一或多個處理器650,該處理器具有專用硬體或者在記憶體660中實現可執行代碼或軟體指令,該裝置諸如測距信號模組662。用於接收具有從複數個實體之每一者實體廣播的位置資訊的訊息的構件可以是例如WWAN收發器620和一或多個處理器650,該處理器具有專用硬體或在記憶體660中實現可執行代碼或軟體指令,該裝置諸如位置資訊模組664。用於使用從每一實體接收的測距信號和從每一實體接收的位置資訊來決定到每一實體的距離的構件可以是例如一或多個處理器650,該處理器具有專用硬體或在記憶體660中實現可執行代碼或軟體指令,該裝置諸如測距模組670。用於基於到每一實體的距離和每一實體的已知位置來決定使用者設備的位置的構件可以是例如一或多個處理器650,該處理器具有專用硬體或在記憶體660中實現可執行代碼或軟體指令,該裝置諸如定位模組672。
使用者設備可以進一步包括用於使用在來自實體的位置資訊中接收的序列辨識符來決定實體廣播測距信號的時間的構件,該構件可以是例如發射時間模組666。
圖7是如本文所論述,圖示能夠使用依序廣播的測距信號來支援使用者設備(UE)的位置決定的測距源實體(SE)700的硬體實現方式的示例的圖。舉例來說,SE 700可以是靜止的實體,諸如路側單元,但是替代地可以是具有已知位置的非靜止實體,諸如車輛。SE 700包括無線廣域網(WWAN)收發器720,該收發器包括發射器和接收器,諸如蜂巢式收發器,其被配置成例如在5.9 GHz的ITS頻帶上使用IEEE 802.11p下的無線通訊或其他適當的短程無線通訊來直接與目標UE無線通訊並且向目標UE廣播測距信號和位置資訊。SE 700可以進一步包括無線區域網路(WLAN)收發器710,其包括發射器和接收器,還可以用於直接與其他實體無線通訊,並且在一些實施方案中與UE無線通訊。SE 700可以進一步包括SPS接收器730,利用該接收器可以接收來自SPS衛星的SPS信號,並用於決定SE 700的位置。
SE 700還包括一或多個處理器740和記憶體750,它們可以與匯流排702耦合在一起。SE 700的一或多個處理器740和其他部件可以類似地經由匯流排702(單獨的匯流排)耦合在一起,或者可以直接連接在一起或者使用前述的組合來耦合。記憶體750可以含有可執行代碼或軟體指令,當由一或多個處理器740執行時,該等可執行代碼或軟體指令使得一或多個處理器740作為被程式化為執行本文揭露的技術的專用電腦來操作。如圖7所示,記憶體750可以包括一或多個部件或模組,該等部件或模組可以由一或多個處理器740實現以執行本文描述的方法。雖然該等部件或模組被示為記憶體750中的可由一或多個處理器740執行的軟體,但應理解,該等部件或模組可以是一或多個處理器740中或處理器外的專用硬體。
記憶體750可以包括通道可用性模組752,當由一或多個處理器740實現時,該模組配置一或多個處理器740以使用WWAN收發器720來由實體決定無線頻譜的可用部分,其中該實體是UE的複數個測距源中的一個,例如,如圖3的階段3、5和7以及圖5的方塊502所論述。例如,無線頻譜的可用部分可以經由偵測由WWAN收發器720接收的無線頻譜中不同通道的能級來決定。在另一示例中,無線頻譜的可用部分可以經由檢查來自前一測距源的測距信號的波形或前序信號來決定。
記憶體750可以包括測距信號產生模組754,當由一或多個處理器740實現時,該模組配置一或多個處理器740以在無線頻譜的可用部分上產生測距信號,例如,如圖3的階段3、5和7以及圖5的方塊504所論述。測距信號可以是具有多個通道的寬頻波形,該通道可以是連續的或不連續的。一或多個處理器740可以被配置成產生測距信號,以包括指示依序廣播的測距信號將出現的時間的前序信號,例如,如在圖3的階段3所論述。
記憶體750可以包括測距信號發射模組756,當由一或多個處理器740實現時,該模組配置一或多個處理器740以使用WWAN收發器720來廣播將由UE接收的測距信號,例如,如圖3的階段4、6和8以及圖5的方塊506所論述。例如,測距信號可以在未授權頻譜上廣播。測距信號的廣播可以是由一組SE中的複數個SE進行的測距信號的依序廣播的一部分,其中測距信號是在接收到由測距源廣播的測距信號之後廣播的,該測距源在測距信號的依序廣播中緊鄰在該實體之前。
記憶體750可以包括位置資訊發射模組758,當由一或多個處理器740實現時,該模組配置一或多個處理器740以使用WWAN收發器720來廣播具有與測距信號相關的位置資訊的訊息,例如,如在圖3的階段9、10和11以及圖5的方塊508所論述。例如,位置資訊可以在智慧運輸系統(ITS)頻譜中廣播。位置資訊可以包括以下各項中的至少一個:實體的位置、指示實體在UE的複數個測距源中的位置的序列辨識符、該實體廣播測距信號的時間或其組合。
本文描述的方法可以經由取決於應用的各種構件來實現。例如,這些方法可以在硬體、韌體、軟體或其任何組合中實現。對於硬體實現方式,一或多個處理器740可以在一或多個專用積體電路(ASIC)、數位訊號處理器(DSP)、數位信號處理設備(DSPD)、可程式化邏輯裝置(PLD)、現場可程式化閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子設備、被設計成執行本文描述的功能的其他電子單元或其組合內實現。
對於涉及韌體及/或軟體的SE 700的實現方式,方法可以用執行本文描述的單獨功能的模組(例如,程序、功能等)來實現。有形地體現指令的任何機器可讀取媒體可以用於實現本文所述的方法。例如,軟體代碼可以儲存在記憶體(例如,記憶體750)中,並且由一或多個處理器740執行,使得一或多個處理器740作為被程式化為執行本文揭露的技術的專用電腦來操作。記憶體可以實現在一或多個處理器740內,或者在一或多個處理器740的外部。如本文所使用,術語「記憶體」是指任何類型的長期、短期、揮發性、非揮發性或其他記憶體,並且不限於任何特定類型的記憶體或記憶體數目,或者儲存記憶體的媒體類型。
如果以韌體及/或軟體實現,則由SE 700執行的功能可以作為一或多個指令或代碼儲存在諸如記憶體750的非暫時性電腦可讀取儲存媒體上。儲存媒體的實施例包括用資料結構編碼的電腦可讀取媒體和用電腦程式編碼的電腦可讀取媒體。電腦可讀取媒體包括實體電腦儲存媒體。儲存媒體可以是可以由電腦存取的任何可用媒體。作為實施例而非限制,此類電腦可讀取媒體可以包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存裝置、磁碟儲存裝置、半導體儲存裝置或其他存放裝置,或者可以用於以指令或資料結構的形式儲存期望的程式碼並且可以由電腦存取的任何其他媒體;如本文所使用,磁碟和光碟包括壓縮光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟和藍光光碟,其中磁碟通常磁性地再現資料,而光碟用鐳射光學地再現資料。上述的組合也應包括在電腦可讀取媒體的距離內。
除了儲存在電腦可讀取儲存媒體上之外,用於SE 700的指令及/或資料可以作為信號提供在包括在通訊裝置中的傳輸媒體上。例如,包含部分或全部SE 700的通訊裝置可以包括具有指示指令和資料的信號的收發器。指令和資料儲存在非暫時性電腦可讀取媒體上,例如記憶體750,並且被配置成使得一或多個處理器740作為被程式化為執行本文揭露的技術的專用電腦來操作。也就是說,通訊裝置包括傳輸媒體,該傳輸媒體具有指示資訊的信號以執行所揭示的功能。在第一時間,通訊裝置中包括的傳輸媒體可以包括資訊的第一部分以執行所揭示的功能,而在第二時間,通訊裝置中包括的傳輸媒體可以包括資訊的第二部分以執行所揭示的功能。
因此,SE(諸如SE 700)可以包括用於由實體決定無線頻譜的可用部分的構件,其中該實體是UE的複數個測距源中的一個,該構件可以是例如WWAN收發器720和一或多個處理器740,該處理器具有專用硬體或者在記憶體750中實現可執行代碼或軟體指令,該構件諸如通道可用性模組752。用於在無線頻譜的可用部分上產生測距信號的構件可以是例如一或多個處理器740,該處理器具有專用硬體或在記憶體750中實現可執行代碼或軟體指令,該構件諸如測距信號產生模組754。用於廣播將由UE接收的測距信號的構件可以是例如WWAN收發器720和一或多個處理器740,該處理器具有專用硬體或在記憶體750中實現可執行代碼或軟體指令,該構件諸如測距信號廣播模組756。用於廣播具有與測距信號相關的位置資訊的訊息的構件可以是例如WWAN收發器720和一或多個處理器740,該處理器具有專用硬體或在記憶體750中實現可執行代碼或軟體指令,該構件諸如位置資訊廣播模組758。
在整個說明書中,對「一個實施例」、「實施例」、「某些實施例」或「示例性實現方式」的引用意味著結合特徵及/或實施例描述的特定特徵、結構或特性可以包括在所要求保護的主題的至少一個特徵及/或實施例中。因此,在本說明書各處出現的短語「在一個實施例中」、「實施例」、「在某些實施例中」或「在某些實現方式中」或其他類似短語不一定都指相同的特徵、實施例及/或限制。此外,特定特徵、結構或特性可以組合在一或多個實施例及/或特徵中。
本文包括的詳細描述的一些部分是根據對儲存在特定裝置或專用計算設備或平臺的記憶體內的二元數位信號的操作的演算法或符號表示來呈現的。在此特定說明書的上下文中,術語特定裝置等包括通用電腦,一旦其被程式化則根據來自程式軟體的指令執行特定操作。演算法描述或符號表示是信號處理或相關領域的一般技藝人士用來向本領域其他技藝人士傳達其工作實質的技術的實施例。此處通常將演算法認為是導致期望結果的自洽操作序列或類似的信號處理。在此情況下,操作或處理涉及物理量的物理操縱。通常,儘管不是必須的,此類量可以採取能夠被儲存、傳送、組合、比較或以其他方式操縱的電信號或磁信號的形式。已經證明,有時,主要出於通用的原因,將此類信號稱為位元、資料、值、元素、符號、字元、術語、數目、數位等是方便的。然而,應理解,所有這些或類似的術語都與適當的物理量相關聯,並且僅僅是方便的標籤。除非特別說明,否則從本文的討論中顯而易見的是,應理解,貫穿本說明書,使用諸如「處理」、「計算」、「計算」、「決定」等術語的論述是指特定裝置的動作或程序,諸如專用電腦、專用計算裝置或類似的專用電子計算設備。因此,在本說明書的上下文中,專用電腦或類似的專用電子計算設備能夠操縱或變換信號,通常表示為專用電腦或類似的專用電子計算設備的記憶體、暫存器或其他資訊儲存裝置、傳輸設備或顯示裝置內的物理電子量或磁量。
在前面的詳細描述中,已經陳述了許多具體細節,以提供對所要求保護的主題的透徹理解。然而,本領域技藝人士將理解,沒有這些具體細節也可以實踐所要求保護的主題。在其他情況下,沒有詳細描述本領域一般技藝人士已知的方法和裝置,以免混淆所要求保護的主題。
如本文所使用的術語「和」、「或」和「及/或」可以包括多種含義,這些含義還預期至少部分取決於使用此類術語的上下文。通常,「或」如果用於關聯列表,諸如A、B或C,旨在意味著A、B和C(在這裡用於包括性意義上)以及A、B或C(在這裡用於排他性意義上)。另外,如本文所使用的術語「一或多個」可以用來以單數形式描述任何特徵、結構或特性,或者可以用來描述多個特徵、結構或特性或其一些其他組合。然而,應注意,這僅僅是說明性實施例,並且所要求保護的主題不限於此實施例。
雖然已經示出和描述了目前被認為是示例性特徵的內容,但是本領域技藝人士將理解,在不脫離所要求保護的主題的情況下,可以進行各種其他修改,並且可以替換均等物。另外,在不偏離本文描述的中心概念的情況下,可以進行許多修改以使特定情況適應所要求保護的主題的教示。
因此,意圖是所要求保護的主題不限於所揭示的特定實施例,而是此類所要求保護的主題還可以包括落入所附請求項及其均等物的範圍內的所有態樣。
100:無線通訊系統
102:使用者設備(UE)
104:實體
104-1:第一RSU
104-2:第二RSU
105:車輛到基礎設施(V2I)通訊鏈路
106:實體
107:車輛到車輛(V2V)通訊鏈路
200:無線通訊系統
202:圓
204:圓
206:圓
300:撥叫流程
402:方塊
404:方塊
406:方塊
408:方塊
502:方塊
504:方塊
506:方塊
508:方塊
600:方塊
602:匯流排
610:WLAN收發器
620:WWAN收發器
630:SPS接收器
640:使用者介面
650:處理器
660:記憶體
662:測距信號模組
664:位置資訊模組
666:發射時間模組
668:位置決定模組
670:測距模組
672:定位模組
700:測距源實體(SE)
702:匯流排
710:無線區域網路(WLAN)收發器
720:WWAN收發器
730:SPS接收器
740:處理器
750:記憶體
752:通道可用性模組
754:測距信號產生模組
756:測距信號發射模組
758:位置資訊發射模組
參考以下附圖描述了非限制性和非窮盡性的態樣,其中除非另有說明,否則在各個附圖中相同的元件符號代表相同的部分。
圖1圖示無線通訊系統,其中被示為車輛的目標使用者設備(UE)與無線通訊系統中的其他實體進行無線通訊。
圖2圖示用於使用來自無線通訊系統中多個實體的單側測距信號來決定目標UE的位置的簡化環境和示例性技術。
圖3圖示在無線通訊系統中與目標UE和一組實體的位置決定通信期的撥叫流程的示例。
圖4是圖示由使用者設備執行位置決定的方法的流程圖。
圖5是圖示由無線網路中的實體支援使用者設備的位置決定的方法的流程圖。
圖6是圖示能夠使用依序廣播的測距信號廣播來執行定位的使用者設備的硬體實現方式的示例的圖。
圖7是圖示能夠使用依序廣播的測距信號來支援使用者設備的位置決定的測距源實體的硬體實現方式的示例的圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
102:使用者設備(UE)
104-1:第一RSU
104-2:第二RSU
106:實體
200:無線通訊系統
202:圓
204:圓
206:圓
Claims (68)
- 一種由一使用者設備(UE)來執行位置決定的方法,該方法包含: 接收由一無線網路中的複數個實體中的每一實體廣播的一測距信號; 接收具有從該複數個實體中的每一實體廣播的位置資訊的一訊息; 使用從每一實體接收的該測距信號和從每一實體接收的該位置資訊來決定到每一實體的一距離;及 基於到每一實體的該距離和每一實體的一已知位置來決定該使用者設備的一位置。
- 根據請求項1之方法,其中該複數個實體包含依序廣播測距信號的實體的一叢集。
- 根據請求項2之方法,其中依序廣播的測距信號在沒有時間重疊的情況下並使用同一組通道來廣播。
- 根據請求項3之方法,其中該依序廣播的測距信號中的一第一測距信號包括由該實體的叢集中的一第一實體決定的一前序信號中的該組通道的標識。
- 根據請求項1之方法,其中由每一實體廣播的每一測距信號是包含多個通道的一寬頻波形。
- 根據請求項5之方法,其中該多個通道是連續的。
- 根據請求項5之方法,其中該多個通道是不連續的。
- 根據請求項1之方法,其中該複數個實體中的每一實體包含路側單元或車輛。
- 根據請求項1之方法,其中從智慧運輸系統(ITS)頻譜中的每一實體接收具有該位置資訊的每一訊息。
- 根據請求項1之方法,其中由一實體廣播的該位置資訊包含以下各項中的至少一個:該實體的已知位置、指示該實體在該等測距信號的依序廣播中的一位置的一序列辨識符、該實體廣播該測距信號的一時間或其組合。
- 根據請求項10之方法,其中對於每一實體,決定到該實體的距離使用從該實體接收一測距信號的一時間以及在來自該實體的該位置資訊中接收的該實體廣播該測距信號的該時間。
- 根據請求項10之方法,還包含,對於每一實體,使用在來自該實體的該位置資訊中接收的該序列辨識符來決定該實體廣播該測距信號的該時間,並且決定到該實體的該距離使用從該實體接收一測距信號的一時間以及使用該序列辨識符而決定的該實體廣播該測距信號的該時間。
- 一種使用者設備(UE),被配置成支援位置決定,包含: 一無線收發器,其被配置成從一無線網路中的實體接收廣播信號; 至少一個記憶體;及 至少一個處理器,其耦合到該無線收發器和該至少一個記憶體,該至少一個處理器被配置成: 接收一無線網路中複數個實體中的每一實體廣播的一測距信號; 接收具有從該複數個實體中的每一實體廣播的位置資訊的一訊息; 使用從每一實體接收的該測距信號和從每一實體接收的該位置資訊來決定到每一實體的一距離;及 基於到每一實體的該距離和每一實體的一已知位置來決定該使用者設備的一位置。
- 根據請求項13之UE,其中該複數個實體包含依序廣播測距信號的實體的一叢集。
- 根據請求項14之UE,其中該依序廣播的測距信號在沒有時間重疊的情況下並使用同一組通道來廣播。
- 根據請求項15之UE,其中該依序廣播的測距信號中的一第一測距信號包括由該實體的叢集中的一第一實體決定的一前序信號中的該組通道的標識。
- 根據請求項13之UE,其中由每一實體廣播的每一測距信號是包含多個通道的一寬頻波形。
- 根據請求項17之UE,其中該多個通道是連續的。
- 根據請求項17之UE,其中該多個通道是不連續的。
- 根據請求項13之UE,其中該複數個實體中的每一實體包含路側單元或車輛。
- 根據請求項13之UE,其中從一智慧運輸系統(ITS)頻譜中的每一實體接收具有該位置資訊的每一訊息。
- 根據請求項13之UE,其中由一實體廣播的該位置資訊包含以下各項中的至少一個:該實體的該已知位置、指示該實體在該等測距信號的依序廣播中的一位置的一序列辨識符、該實體廣播該測距信號的一時間或其組合。
- 根據請求項22之UE,其中對於每一實體,該至少一個處理器被配置成使用從該實體接收一測距信號的一時間以及在來自該實體的該位置資訊中接收的該實體廣播該測距信號的該時間來決定到該實體的該距離。
- 根據請求項22之UE,還包含,對於每一實體,該至少一個處理器還被配置成使用在來自該實體的該位置資訊中接收的該序列辨識符來決定該實體廣播該測距信號的該時間,並且該至少一個處理器被配置成使用從該實體接收一測距信號的一時間以及使用該序列辨識符而決定的該實體廣播該測距信號的該時間來決定到該實體的該距離。
- 一種使用者設備(UE),被配置成支援位置決定,包含: 用於接收由無線網路中的複數個實體中的每一實體廣播的測距信號的構件; 用於接收從該複數個實體中的每一實體廣播的具有位置資訊的一訊息的構件; 用於使用從每一實體接收的該測距信號和從每一實體接收的該位置資訊來決定到每一實體的一距離的構件;及 用於基於到每一實體的該距離和每一實體的一已知位置來決定該使用者設備的一位置的構件。
- 根據請求項25之UE,其中該複數個實體包含依序廣播測距信號的實體的一叢集。
- 根據請求項25之UE,其中由每一實體廣播的每一測距信號是包含多個通道的一寬頻波形。
- 根據請求項25之UE,其中該位置資訊包含以下各項中的至少一個:該實體的一位置、指示該實體在該測距信號的依序廣播中的一位置的一序列辨識符、該實體廣播該測距信號的一時間或其組合,其中對於每一實體,該用於決定到該實體的該距離的構件使用從該實體接收一測距信號的一時間以及在來自該實體的該位置資訊中接收的該實體廣播該測距信號的該時間。
- 根據請求項25之UE,其中該位置資訊包含以下各項中的至少一個:該實體的一位置、指示該實體在該測距信號的依序廣播中的一位置的一序列辨識符、該實體廣播該測距信號的一時間或其組合,其中該UE還包含用於使用在來自該實體的該位置資訊中接收的該序列辨識符來決定該實體廣播該測距信號的該時間的構件,以及該用於決定到該實體的距離的構件使用從該實體接收測距信號的時間以及使用該序列辨識符而決定的該實體廣播該測距信號的該時間。
- 一種包括儲存在其上的程式碼的非暫時性電腦可讀取媒體,該程式碼可操作以配置使用者設備(UE)中的至少一個處理器用於執行位置決定,該程式碼包含: 用以接收一無線網路中複數個實體中的每一實體廣播的一測距信號的程式碼; 用以接收具有從該複數個實體中的每一實體廣播的位置資訊的一訊息的程式碼; 用以使用從每一實體接收的該測距信號和從每一實體接收的該位置資訊來決定到每一實體的一距離的程式碼;及 用以基於到每一實體的該距離和每一實體的一已知位置來決定該使用者設備的一位置的程式碼。
- 根據請求項30之非暫時性電腦可讀取媒體,其中該複數個實體包含依序廣播測距信號的實體的一叢集。
- 根據請求項30之非暫時性電腦可讀取媒體,其中由每一實體廣播的每一測距信號是包含多個通道的一寬頻波形。
- 根據請求項30之非暫時性電腦可讀取媒體,其中該位置資訊包含以下各項中的至少一個:該實體的一位置、指示該實體在該等測距信號的依序廣播中的一位置的一序列辨識符、該實體廣播該測距信號的一時間或其組合,其中對於每一實體,該用於決定到該實體的該距離的程式碼使用從該實體接收一測距信號的一時間以及在來自該實體的該位置資訊中接收的該實體廣播該測距信號的該時間。
- 根據請求項30之非暫時性電腦可讀取媒體,其中該位置資訊包含以下各項中的至少一個:該實體的一位置、指示該實體在該等測距信號的依序廣播中的一位置的一序列辨識符、該實體廣播該測距信號的時間或其組合,其中對於每一實體,該非暫時性電腦可讀取媒體還包含用以使用在來自該實體的該位置資訊中接收的該序列辨識符來決定該實體廣播該測距信號的該時間的程式碼,以及該用以使用從該實體接收一測距信號的一時間以及使用該序列辨識符而決定的該實體廣播該測距信號的該時間來決定到該實體的距離的程式碼。
- 一種支援由一無線網路中的實體執行的一使用者設備(UE)的位置決定的方法,該方法包含: 由該實體決定一無線頻譜的一可用部分,其中該實體是用於該UE的複數個測距源中的一個; 在該無線頻譜的該可用部分上產生一測距信號; 廣播將由該UE接收的該測距信號;及 廣播具有與該測距信號相關的位置資訊的一訊息。
- 根據請求項35之方法,其中該測距信號是包含多個通道的一寬頻波形。
- 根據請求項36之方法,其中該多個通道是連續的。
- 根據請求項36之方法,其中該多個通道是不連續的。
- 根據請求項35之方法,其中用於該UE的該複數個測距源包含依序廣播測距信號的測距源的一叢集。
- 根據請求項39之方法,其中該依序廣播的測距信號在沒有時間重疊的情況下並使用同一組通道來廣播。
- 根據請求項40之方法,其中該依序廣播的測距信號中的一第一測距信號包括由該測距源的叢集中的一第一測距源決定的一前序信號中的該組通道的標識。
- 根據請求項39之方法,其中該實體是依序廣播測距信號的該複數個測距源中的一第一測距源。
- 根據請求項42之方法,其中決定該無線頻譜的該可用部分包括偵測該無線頻譜中不同通道的能級。
- 根據請求項42之方法,其中產生該測距信號包含產生一前序信號,該前序信號指示該依序廣播的測距信號將出現的時間。
- 根據請求項39之方法,其中該實體在接收到由一測距源廣播的一測距信號之後廣播該測距信號,該測距源在該測距信號的該依序廣播中緊鄰在該實體之前。
- 根據請求項45之方法,其中決定該無線頻譜的該可用部分包含檢查來自前一測距源的一測距信號的一波形或一前序信號。
- 根據請求項35之方法,其中具有與該測距信號相關的該位置資訊的該訊息在一智慧運輸系統(ITS)頻譜中廣播。
- 根據請求項35之方法,其中該位置資訊包含以下各項中的至少一個:該實體的一位置、指示該實體在該UE的該複數個測距源中的一位置的一序列辨識符、該實體廣播該測距信號的一時間或其組合。
- 根據請求項35之方法,其中該實體包含一路側單元或一車輛。
- 一種能夠支援一使用者設備(UE)的位置決定的一無線網路中的實體,包含: 一無線收發器,其被配置成向一無線網路中的一UE廣播信號; 至少一個記憶體;及 至少一個處理器,其耦合到該無線收發器和該至少一個記憶體,該至少一個處理器被配置成: 由該實體決定一無線頻譜的一可用部分,其中該實體是用於該UE的複數個測距源中的一個; 在該無線頻譜的該可用部分上產生一測距信號; 廣播將由該UE接收的該測距信號;及 廣播具有與該測距信號相關的位置資訊的一訊息。
- 根據請求項50之實體,其中該測距信號是包含多個通道的一寬頻波形。
- 根據請求項51之實體,其中該多個通道是連續的。
- 根據請求項51之實體,其中該多個通道是不連續的。
- 根據請求項50之實體,其中用於該UE的該複數個測距源包含依序廣播測距信號的測距源的一叢集。
- 根據請求項54之實體,其中該依序廣播的測距信號在沒有時間重疊的情況下並使用同一組通道來廣播。
- 根據請求項55之實體,其中該依序廣播的測距信號中的一第一測距信號包括由該測距源的叢集中的一第一測距源決定的一前序信號中的該組通道的一標識。
- 根據請求項54之實體,其中該實體是依序廣播測距信號的該複數個測距源中的一第一測距源。
- 根據請求項57之實體,其中該至少一個處理器被配置成經由被配置成偵測該無線頻譜中不同通道的能級來決定該無線頻譜的該可用部分。
- 根據請求項57之實體,其中該至少一個處理器被配置成經由被配置成產生一前序信號來產生該測距信號,該前序信號指示該依序廣播的測距信號將出現的一時間。
- 根據請求項54之實體,其中該實體在接收到由一測距源廣播的一測距信號之後廣播該測距信號,該測距源在該等測距信號的該依序廣播中緊鄰在該實體之前。
- 根據請求項60之實體,其中該至少一個處理器被配置成經由被配置成檢查來自前一測距源的一測距信號的一波形或前序信號來決定該無線頻譜的該可用部分。
- 根據請求項50之實體,其中具有與該測距信號相關的該位置資訊的該訊息在一智慧運輸系統(ITS)頻譜中廣播。
- 根據請求項50之實體,其中該位置資訊包含以下各項中的至少一個:該實體的一位置、指示該實體在該UE的該複數個測距源中的一位置的一序列辨識符、該實體廣播該測距信號的一時間或其組合。
- 根據請求項50之實體,其中該實體包含一路側單元或一車輛。
- 一種能夠支援一使用者設備(UE)的位置決定的一無線網路中的實體,包括: 用於由該實體決定一無線頻譜的一可用部分的構件,其中該實體是用於該UE的複數個測距源中的一個; 用於在該無線頻譜的該可用部分上產生一測距信號的構件; 用於廣播將由該UE接收的該測距信號的構件;及 用於廣播具有與該測距信號相關的位置資訊的訊息的構件。
- 根據請求項65之方法,其中該實體是依序廣播測距信號的該複數個測距源中的一第一測距源。
- 一種包括儲存在其上的程式碼的非暫時性電腦可讀取媒體,該程式碼可操作以配置一使用者設備(UE)無線網路中的一實體中的至少一個處理器用於支援一使用者設備(UE)的位置決定,該程式碼包含: 用以由該實體決定一無線頻譜的一可用部分的程式碼,其中該實體是用於該UE的複數個測距源中的一個; 用以在該無線頻譜的該可用部分上產生一測距信號的程式碼; 用以廣播將由該UE接收的該測距信號的程式碼;及 用以廣播具有與該測距信號相關的位置資訊的一訊息的程式碼。
- 根據請求項67之非暫時性電腦可讀取媒體,其中該實體是依序廣播測距信號的該複數個測距源中的一第一測距源。
Applications Claiming Priority (2)
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