选择相对定位方法技术领域
本发明涉及定位领域、具体地涉及相对定位,其中确定在两个
实体之间的相对位置的估计。
背景技术
在两个实体之间的相对位置例如可以由在两个实体的位置之
间的二维或者三维空间中的矢量代表,并且例如可以用来向两个实
体之一的用户通知朝向另一实体的用户的方向和距离,以例如允许
两个用户会合或者考虑会合。
发明内容
可以存在有其中至少两种不同相对定位方法可用的情形,这些
方法例如可以限定哪些实体参加确定在两个实体之间的相对距离并
且这些实体如何促成确定。
根据本发明的一种方法的一个实施例因而包括从用于确定在
第一实体与第二实体之间的相对位置的估计的、至少两种不同相对
定位方法的集合中选择相对定位方法,相对定位方法依赖于以下标
准中的至少一个标准来进行选择:
-在第一实体与第二实体之间的估计/测量距离;
-第一实体、第二实体、以及与第一实体和第二实体中的至少
一个实体相关联的至少一个服务器实体中的至少一个实体的、用于
确定在两个实体之间的相对位置的估计的相对定位能力;以及
-在所述至少一个服务器实体的至少一个服务器实体处提供
至少一个参考实体的数据的服务的可用性,数据可用于确定在参考
实体与第一实体和第二实体之一之间的相对位置的估计。
根据本发明的一种装置的一个实施例被配置成至少实现根据
上文呈现的根据本发明的方法的实施例的操作或者包括用于至少实
现这些操作的装置。
可以在硬件和/或软件中实施这一装置的装置。它们例如可以
包括用于执行用于实现所需功能的程序代码的处理器、存储程序代
码的存储器或者这二者。备选地,它们例如可以包括例如实施于芯
片中或者芯片中的设计成实现所需功能的电路、比如集成电路。另
外备选地,装置可以是计算机程序代码的功能模块。
根据本明的一种装置的另一实施例包括至少一个处理器和包
括计算机程序代码的至少一个存储器,至少一个存储器和计算机程
序代码被配置成利用至少一个处理器使得装置至少执行上文呈现的
根据本发明的方法的实施例的操作。在存储器中包括的计算机程序
代码例如可以至少部分对代表用于处理器的软件和/或固件。存储器
的非限制示例是处理器可访问的RAM或者ROM。
在这些实施例中,该装置可以例如是第一实体、第二实体和至
少一个服务器实体中的一个或者其部分。
在这些实施例中,该装置还可以包括用户接口、例如显示器和
/或键盘或者键区。
根据本发明的一种计算机程序的一个实施例包括用于当计算
机程序在处理器上执行时至少执行上文呈现的根据本发明的方法的
实施例的操作的程序代码。例如可以经由网络、例如因特网可分发
计算机程序。计算机程序例如可以至少部分地代表处理器的软件和/
或固件。计算机程序例如可以可存储和/或可编码于计算机可读介质
中。计算机可读介质例如可以实施为电、磁、电磁、光学或者其它
存储介质,并且可以是可拆卸介质或者固定地安装于装置或者设备
中的介质。这样的计算机可读介质的非限制示例是随机存取存储器
(RAM)或者只读存储器(ROM)。计算机可读介质例如可以是有
形介质、比如有形存储介质。计算机可读介质理解为可由计算机例
如处理器所读取。
根据本发明的一种系统的一个实施例包括第一实体、第二实体
以及与第一实体和第二实体中的至少一个实体相关联的至少一个服
务器实体,其中第一实体、第二实体和至少一个服务器实体中的至
少一个实体被配置成从用于确定在第一实体与第二实体之间的相对
位置的估计的、至少两种不同相对定位方法的集合中选择相对定位
方法,相对定位方法根据以下标准中的至少一个标准来进行选择:
-在第一实体与第二实体之间的估计/测量距离;
-第一实体、第二实体和至少一个服务器实体中的至少一个实
体的、用于确定在两个实体之间的相对位置的估计的相对定位能力;
以及
-在所述至少一个服务器实体的至少一个服务器实体处提供
至少一个参考实体的数据的服务的可用性,数据可用于确定在参考
实体与第一实体和第二实体之一之间的相对位置的估计。
该系统例如可以是通信系统、例如移动无线电通信系统、例如
第三代伙伴项目(3GPP)规定的长期演进(LTE)系统。
本发明的这些实施例因此公开了在基于三个标准的集合之中
的至少一个标准选择相对定位方法,这些标准包括在第一实体与第
二实体之间的估计或者测量距离、第一实体、第二实体和至少一个
服务器实体中的至少一个实体的相对定位能力以及提供至少一个参
考实体的数据的服务的可用性。该选择可以仅依赖于这些标准之一
或者这些标准中的两个标准的组合或者这些标准中的所有三个标
准。例如,如果假设满足这些标准中的一个或者多个标准,则可以
不必考虑这一标准。例如情况可以是或者可以假设所有实体具有相
对定位能力,或者至少第一实体和第二实体具有相对定位能力,或
者一个/多个服务器实体具有相对定位能力,然后可以无需在选择时
考虑相对定位能力。类似地,可以针对服务器实体中的所有或者至
少一些服务器实体给予或者假设该服务的能力,然后可以无需在选
择时考虑该服务的可用性。例如,如果在第一实体与第二实体之间
的估计/测量距离不可用,或者如果出于其它原因而不应在选择时考
虑它,则可以在选择时未考虑与这样的估计/测量距离有关的标准。
选择的相对定位方法用于确定在第一实体与第二实体之间的
相对位置的估计,其中相对位置例如可以由例如二维或者三维空间
中的在第一实体和第二实体的位置之间的矢量代表。这些位置例如
可以按照测地学坐标。另一方面,相对位置可以表示为全局或者局
部坐标系中的矢量。在局部坐标系的情况下,可能必须规定原点。
其中可以仅针对第一实体和第二实体执行相对定位(作为所谓
的单基线解决方案),但是同样适当地可以针对多于两个实体执行
相对定位(作为所谓的多基线解决方案)从而例如产生在所有成对
实体之间的相应基线(相对位置)。因而相对定位方法也可以被选
择用于单基线解决方案情况(即仅关于第一和第二实体)或者作为
多基线解决方案情况(即关于多于两个实体)的部分。其中为了选
择适合的相对定位方法,例如第一实体和第二实体中的至少一个实
体可以作为代表至少两个实体的(例如间隔近(例如具有在阈值以
下的距离)的两个实体的)集合来工作。选择的相对定位方法继而
例如可以用它用于作为代表这一集合来工作的实体相同的方式用于
至少两个实体的集合中的所有实体。
每种相对定位方法至少限定哪些实体涉及确定在第一实体与
第二实体之间的相对位置并且它们促成确定。例如在一种相对定位
方法中,第一实体、第二实体和至少一个服务器实体可以被涉及,
而在另一相对定位方法中,参考实体附加地可以被涉及。
例如可以基于全球导航卫星系统(GNSS)确定估计/测量距离,
仅举少数示例,例如全球定位系统、伽利略或者GLONASS系统,
或者基于其辅助型代表系统(例如辅助GNSS(AGNSS)系统,其
中除了从一个或者多个卫星接收的数据之外还向AGNSS接收器供
应例如来自服务器的辅助数据)。备选地,可以基于与第一实体和
第二实体相关联的小区/信标的标识确定估计/测量数据。小区或者信
标例如可以属于无线通信系统、例如移动无线电通信系统或者
WLAN(无线局域网)。
估计/测量距离例如可以基于第一和第二实体在蜂窝网络的相
同小区中的了解。服务器例如可以具有关于小区特性(例如最大范
围)的了解、因此可以推断实体是否比阈值更近。
类似地,第一实体和第二实体中的至少一个实体可以具有或者
有权访问“无线电地图”(该地图例如可以理解为通信节点覆盖区模
型的汇集),该地图将允许基于关于另一终端位于其中的小区的信
息推断与另一实体的邻近度。例如,如果第一实体开始了解第二实
体在相同小区中,则第一实体可以校验无线电地图以例如推断在第
一与第二实体之间的最大距离。
这一估计/测量距离例如可以如与选择的相对定位方法将确定
的相对位置的估计量值相比在准确度上粗略得多。估计/测量距离例
如可以准确度比用相对定位方法集合的相对定位方法中的至少一种
相对定位方法(例如用选择的相对定位方法)可实现的在第一实体
与第二实体之间的相对位置的估计量值低至少一个数量级。
例如可以比较估计/测量距离与例如可以预先限定或者是可适
配的或者从至少两个预定的阈值的集合中可选择的阈值。例如可以
在选择相对定位方法时考虑估计/测量距离在阈值以下或者等于阈值
或者估计/测量距离在阈值以上这样的发现。例如可以至少部分基于
第一实体和第二实体中的至少一个实体接收和/或测量信号、例如将
用于确定相对位置的估计的信号的能力来适配或者选择阈值。这样
的信号的示例是GNSS信号、例如全球定位系统(GPS)L1C/A和
L2C信号。例如在第一实体和第二实体二者能够接收至少两个不同
频率的GNSS信号(例如接收GPS L1C/A和GPS L2C信号)的情况
下,如与第一实体和第二实体中的至少一个实体仅能够接收仅单个
频率的一个或者多个GNSS信号的情况相比可以确定或者选择更大
阈值。
相对定位能力是用于确定在两个实体之间的相对位置的估计
的能力。两个实体例如可以是第一实体和第二实体、但是同样适当
地可以是第一实体和第二实体之一以及参考实体。相对位置的估计
因此例如可以是在第一实体与第二实体之间的相对位置的估计或者
可以有助于确定在第一实体与第二实体之间的相对位置的估计(例
如,如果相对位置的估计是在第一/第二实体与参考实体之间)。
相对定位能力例如可以是用于基于通过将在关于GNSS系统
的第一卫星针对两个实体获得的相应数据之间的第一差值与关于
GNSS系统的与第一卫星不同的第二卫星针对两个实体获得的相应
数据之间的第二差值相减而获得的双差值可观测值来确定在两个实
体之间的相对位置的估计的能力。这一数据例如可以是例如在实体
(例如第一/第二实体)测量或者针对实体(例如针对参考实体)确
定(例如计算)的代码相位和/或载波相位(ADR)数据。然后例如
可以抵消或者减少共模(例如大气(对流层、电离层))误差。例
如可以通过实时动态(RTK)方法确定在两个实体之间的相对位置
的估计。
如果服务器实体赋予或者经由服务器可访问提供至少一个参
考实体的数据的服务,该数据可用于确定在参考实体与第一实体和
第二实体之一之间的相对位置的估计(这可以有助于确定在第一实
体与第二实体之间的相对位置的估计),则该服务例如可以在服务
器实体可用。至少一个参考实体的数据例如可以实际上由参考实体
自己测量或者可以针对参考实体来计算(例如如果参考实体是虚拟
的)。可以认为用来确定在它自己与第一/第二实体之间的相对位置
的估计的参考实体分别与第一/第二实体相关联。该服务提供的数据
还可以包括关于一个/多个参考实体的位置的信息。
其中可以从一个或者多个参考实体向第一/第二实体提供测
量。例如可以从最近的比如四个参考实体向第一/第二实体提供测量。
第一/第二实体然后例如可以判决它是否仅使用那些实体之一(例如
最近)或者它们中的更多(例如所有)实体。如果使用来自多个参
考实体的测量,则关于这些参考实体求解多基线问题。
在本发明的某些实施例中,当选择相对定位方法时考虑这些三
个标准中的至少一个标准允许改进选择过程和/或使相对定位更高效
和/或准确。例如,如果在第一实体与第二实体之间的估计/测量距离
小(例如在阈值以下),则可以选择如下相对定位方法,在该相对
定位方法中,省却参考实体的参加(这可以引起附加计算和数据发
送开销)的。另外如果第一和/第二实体具有相对定位能力,则可以
选择如下相对定位方法,在该相对定位方法中,第一和/或第二实体
实际上确定相对位置的估计、因此向与第一实体和/或第二实体相关
联的至少一个服务器实体免除可能计算要求高的这一任务。用于提
供至少一个参考实体的数据的服务在一个/多个服务器实体的可用性
也影响对相对定位方法的适当选择,因为在这样的设备不可用的情
况下,相对定位必须使其自身免去第一实体和第二实体测量的数据。
在根据本发明的方法的又一实施例中,上文呈现的根据本发明
的方法的实施例还包括根据选择哪个相对定位方法来获得关于至少
那些标准的信息。执行选择的实体例如可以基于协议(例如定位协
议如LTE定位协议(LPP)或者安全用户平面位置协议(SUPL))
从一个或者多个其它实体获得这一信息。对应地,在根据本发明的
装置的更多实施例中,在上文呈现的根据本发明的装置的实施例中,
计算机程序代码和处理器或者一些其它装置被配置成实现对应功
能,并且在根据本发明的计算机程序的又一实施例中,上文呈现的
根据本发明的计算机程序的实施例中的任何实施例还包括限定成在
执行时引起对应动作的计算机程序代码。对于根据本发明的系统的
对应又一实施例也是这种情况。
在根据本发明的方法的一个实施例中,上文呈现的根据本发明
的方法的实施例中的至少一个实施例还包括发起选择的相对定位方
法。例如可以通过执行选择相对定位方法的第一动作来发起选择的
相对定位方法。这一第一动作例如可以是触发另一实体执行任务以
例如提供数据。对应地,在根据本发明的装置的更多实施例中,在
上文呈现的根据本发明的装置的实施例中,计算机程序代码和处理
器或者一些其它装置被配置成实现对应功能,并且在根据本发明的
计算机程序的又一实施例中,上文呈现的根据本发明的计算机程序
的至少一个实施例还包括限定成在执行时引起对应动作的计算机程
序代码。对于根据本发明的系统的对应又一实施例也是这种情况。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位方法1、2、3和8)
中,上文呈现的相应实施例中的至少一个实施例具有如下进一步特
征:在估计/确定距离在阈值以下或者估计/确定距离在阈值以下或者
等于阈值的情况下,在选择相对定位方法时未考虑用于提供至少一
个参考实体的数据的服务(例如在任何服务器实体)的可用性。例
如可以预先限定阈值。备选地,它可以是可适配的或者可以从预定
的阈值的集合中可选择。如果第一实体和第二实体相互比较近(如
估计/确定距离等于阈值或者在阈值以下指示的那样),则第一实体
和第二实体提供的测量数据可以注意准确地确定在第一实体与第二
实体之间的相对位置的估计,从而可以无需来自参考实体(例如虚
拟参考接收器)的更多测量数据,因此用于提供来自这样的参考实
体的数据的服务的可用性可以是无关的。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位方法1、2、3和8)
中,上文呈现的相应实施例中的至少一个实施例具有如下进一步特
征:在估计/确定距离在阈值以下或者估计/确定距离在阈值以下或者
等于阈值、并且第一实体、第二实体和至少一个服务器实体中的至
少一个实体具有相对定位能力的情况下,选择如下相对定位方法,
在该相对定位方法中,基于在第一实体测量的数据并且基于在第二
实体测量的数据而无需参考实体的任何数据来确定在第一实体与第
二实体之间的相对位置的估计。阈值例如可以被预先限定或者是可
适配的或者可以从预定的阈值的集合中可选择。例如在服务器实体
可用的服务可以针对参考实体确定参考实体的数据。参考实体例如
可以是虚拟参考服务器。在相对定位方法中省却来自参考实体的数
据可以允许节省用于确定参考实体的数据的计算和/或可以允许减少
为了传送这样的数据而需要的通信开销。
作为示例(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位方法
2和8),在第一实体具有相对定位能力的情况下,可以选择如下相
对定位方法,在该相对定位方法中,第一实体接收在第二实体测量
的数据并且基于在第一实体测量的数据并且基于在第二实体测量的
数据确定在第一实体与第二实体之间的相对位置的估计。例如可以
经由与第一实体和第二实体二者关联的服务器服务器实体或者经由
与第一实体和第二实体分别关联的服务器实体向第一实体提供在第
二实体测量的数据。向第一实体提供在第二实体测量的数据例如可
以已经由第一实体或者由与第一实体和第二实体相关联的服务器实
体或者由与第一实体和第二实体之一关联的服务器实体触发。
作为又一示例(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位
方法3),在第二实体具有相对定位能力的情况下,可以选择如下相
对定位方法,在该相对定位方法中,第一实体使第二实体基于在第
一实体测量的数据并且基于在第二实体测量的数据确定在第一实体
与第二实体之间的相对位置的估计。第一实体例如可以通过触发第
二实体执行测量并且通过向第二实体提供自己的测量来发起相对定
位方法。
作为又一示例(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位
方法1),在至少一个服务器实体具有相对定位能力的情况下,选择
如下定位方法,在该定位方法中,至少一个服务器实体基于在第一
实体测量的数据并且基于在第二实体测量的数据确定在第一实体与
第二实体之间的相对位置的估计。至少一个服务器实体例如可以通
过触发第一实体和第二实体测量并且提供数据来发起相对定位方
法。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位方法4、5、6、7-4、
7-5、9-4和9-5)中,上文呈现的相应实施例中的至少一个实施例具
有如下进一步特征:在估计/确定距离在阈值以上的情况下,选择基
于第一实体和第二实体执行的测量并且也基于至少两个参考实体的
数据的相对定位方法。阈值例如可以被预先限定或者是可适配的或
者可以从预定的阈值的集合中可选择。例如在一个或者多个服务器
实体(例如在与第一实体相关联的第一服务器实体和在与第二实体
相关联的第二服务器实体或者用与第一实体和第二实体二者关联的
共同服务器实体)可用的服务可以针对至少两个参考实体确定参考
实体的数据。至少两个参考实体例如可以是虚拟参考接收器。可能
需要利用来自至少两个参考实体的数据,因为在第一实体与第二实
体之间的测量/估计距离指示二者相互隔开太远,从而确定在它们二
者之间的相对位置的估计可能未特别准确。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位方法4、5、6、7-4、
7-5、9-4和9-5)中,上文呈现的相应实施例中的至少一个实施例具
有如下特征:在提供至少一个参考实体的数据的服务在与第一实体
和第二实体相关联的共同服务器实体或者在与第一实体相关联的第
一服务器实体和与第二实体相关联的第二服务器实体二者可用、并
且第一实体、第二实体、共同服务器实体、第一服务器实体和第二
服务器实体中的至少一个实体具有相对定位能力的情况下,选择如
下定位方法,在该定位方法中,基于在第一实体、第二实体以及在
至少两个参考实体测量的数据确定在第一实体与第二实体之间的相
对位置的估计。至少两个参考实体例如可以由在共同服务器实体可
用的服务或者由在第一服务器实体和在第二服务器实体可用的一个
或者多个服务提供。因此选择相对定位方法而未考虑在第一实体与
第二实体之间的测量/估计距离。利用至少两个参考实体(这些参考
实体例如可以是虚拟参考接收器)的数据可以对使在第一实体与第
二实体之间的相对位置的确定估计更准确有贡献。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
中,上文呈现的相应实施例中的至少一个实施例具有如下进一步特
征:在估计/确定距离在阈值以上或者估计/确定距离在阈值以上或者
等于阈值、提供至少一个参考实体的数据的服务在与第一实体和第
二实体相关联的共同服务器实体或者在与第一实体相关联的第一服
务器实体和与第二实体相关联的第二服务器实体二者可用、并且第
一实体、第二实体、共同服务器实体、第一服务器实体和第二服务
器实体中的至少一个实体具有相对定位能力的情况下,选择如下相
对定位方法,在该相对定位方法中,基于在第一实体、第二实体以
及在至少两个参考实体测量的数据确定在第一实体与第二实体之间
的相对位置的估计。至少两个参考实体例如可以由在共同服务器实
体可用的服务或者由在第一服务器实体和在第二服务器实体可用的
一个或者多个服务提供。如果认为在第一实体与第二实体之间的测
量/估计距离太大、例如的关于阈值或者在阈值以上,该阈值例如可
以被预先限定或者是可适配的或者从预定的阈值的集合中可选择,
则利用至少两个参考实体(这些参考实体例如可以是虚拟参考接收
器)可以对使在第一实体与第二实体之间的相对位置的确定估计比
仅基于来自第一实体和第二实体的测量的确定估计更准确有贡献。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
中,在先前两段中呈现的相应实施例中的至少一个实施例具有如下
进一步特征:基于第一实体的绝对位置的估计和第二实体的绝对位
置的估计来确定在第一实体与第二实体之间的相对位置的估计。例
如可以确定相对位置为在第一实体和第二实体的绝对位置之间的矢
量。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
中,在先前一段中呈现的相应实施例中的至少一个实施例具有如下
进一步特征:基于关于与第一实体相关联的至少两个参考实体中的
至少一个参考实体的相应绝对位置和关于在与第一实体相关联的至
少一个参考实体与第一实体之间的相应相对位置的相应估计的相应
信息确定第一实体的绝对位置的估计,并且其中基于关于与第二实
体相关联的至少两个参考实体中的至少一个参考实体的相应绝对位
置和关于在与第二实体相关联的至少一个参考实体与第二实体之间
的相应相对位置的相应估计的相应信息确定第二实体的绝对位置的
估计。
作为示例(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位方法
4和7-4),在选择的相对定位方法中,第一实体可以确定在与第一
实体相关联的至少一个参考实体与第一实体之间的相应相对位置的
相应估计,并且第二实体可以确定在与第二实体相关联的至少一个
参考实体与第二实体之间的相应相对位置的相应估计。例如可以在
第一实体和在第二实体有相对定位能力并且用于提供至少一个参考
实体的服务在共同服务器实体或者在第一服务器实体和第二服务器
实体二者可用的情况下选择这一相对定位方法。然后(例如见在具
体实施方式章节中呈现的相对定位方法7-4)例如第一实体可以通过
请求来自第二实体的绝对位置或者(例如见在具体实施方式章节中
呈现的相对定位方法4)例如至少一个服务器实体(例如共同服务器
实体或者第一服务器实体和第二服务器实体二者)通过请求来自第
一实体和第二实体的绝对位置来发起相对定位方法。
作为另一示例(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位
方法5和9-5),在选择的相对定位方法中,在选择的相对定位方法
中,与第一实体相关联的服务器实体(例如共同服务器实体或者第
一服务器实体)可以确定在与第一实体相关联的至少一个参考实体
与第一实体之间的相应相对位置的相应估计,并且与第二实体相关
联的服务器实体(例如共同服务器实体或者第二服务器实体)可以
确定在与第二实体相关联的至少一个参考实体与第二实体之间的相
应相对位置的相应估计。两个服务器实体例如可以相同(例如共同
服务器实体)。例如可以在在共同服务器实体或者在第一服务器实
体和第二服务器实体二者有相对定位能力并且用于提供至少一个参
考实体的数据的服务在共同服务器实体或者在第一服务器实体和第
二服务器实体二者可用的情况下(并且例如还在第一实体和第二实
体二者缺乏相对定位能力时)选择这一相对定位方法。(例如见在
具体实施方式章节中所呈现的相对定位方法5)例如至少一个服务器
实体可以(例如共同服务器实体或者第一服务器实体和第二服务器
实体二者)通过请求来自第一实体的在第一实体测量的数据和来自
第二实体的在第二实体测量的数据来发起相对定位方法。备选地,
(例如见在具体实施方式章节中所呈现的相对定位方法9-5)例如第
一实体可以通过例如经由服务器实体(共同服务器实体或者第一服
务器实体和第二服务器实体中的一个或者这二者)请求来自第二实
体的第二实体绝对位置并且通过进一步请求它自己的来自共同服务
器实体或者第一服务器实体的据对位置来发起相对定位方法。
作为又一示例(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位
方法6和7-5),在选择的相对定位方法中,第一实体可以确定在与
第一实体相关联的至少一个参考实体与第一实体之间的相应相对位
置的相应估计,并且与第二实体相关联的服务器实体可以确定在与
第二实体相关联的至少一个参考实体与第二实体之间的相应相对位
置的相应估计。例如可以在第一实体和与第二实体相关联的服务器
实体有相对定位能力并且用于提供至少一个参考实体的数据的服务
在共同服务器实体或者在第一服务器实体和第二服务器实体二者可
用的情况下选择这一相对定位方法。例如第一实体可以通过请求来
自第二实体的绝对位置(例如经由至少一个服务器实体)来发起这
一相对定位方法。第二实体然后例如可以请求来自至少一个服务器
实体的这一绝对位置并且可以——例如在来自至少一个服务器实体
的请求时——向至少一个服务器实体提供在第二实体测量的数据以
使至少一个服务器实体能够确定第二实体的绝对位置,然后可以向
第二实体、然后向初始地请求这一绝对位置的第一实体提供该绝对
位置。备选地,例如与第二实体相关联的服务器实体可以发起相对
定位方法。其中与第二实体相关联的服务器实体可以是与第一实体
和第二实体相关联的共同服务器实体。
作为又一示例(例如见在具体实施方式章节中呈现的相对定位
方法9-4),在选择的相对定位方法中,与第一实体相关联的服务器
实体可以确定在与第一实体相关联的至少一个参考实体与第一实体
之间的相应相对位置的相应估计,并且第二实体可以确定在与第二
实体相关联的至少一个参考实体与第二实体之间的相应相对位置的
相应估计。例如可以在第二实体和与第一实体相关联的服务器实体
有相对定位能力并且用于提供至少一个参考实体的数据的服务在共
同服务器实体或者在第一服务器实体和第二服务器实体二者可用的
情况下选择这一相对定位方法。例如第一实体可以通过请求来自第
二实体的绝对位置(例如经由至少一个服务器实体)来发起这一相
对定位方法。第二实体然后例如可以基于自己的测量并且基于它的
关联参考实体的测量数据确定它的绝对位置并且向第一实体提供这
一位置。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
中,上文呈现的相应实施例中的至少一个实施例具有如下进一步特
征:在第一实体与它的关联服务器实体之间和在第二实体与它的关
联服务器实体之间的通信至少部分地基于安全用户平面协议。开放
移动联盟(OMA)安全用户平面协议(SUPL)。SUPL的实际实现
是用户平面协议(ULP),该协议例如载有第三代伙伴项目(3GPP)
规定的长期演进(LTE)定位协议(LPP)。在SUPL的范围中,第
一实体和第二实体然后构成具有SUPL功能的终端(SET),而至少
一个服务器实体构成SUPL位置平台(SLP)。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
中,上文呈现的相应实施例中的至少一个实施例具有如下进一步特
征:在第一实体与它的关联服务器实体之间和在第二实体与它的关
联服务器实体之间的通信至少部分地基于长期演进定位协议(LPP)。
第三代伙伴项目例如在文档3GPP TS 36.355中规定LPP。它可以使
用SUPL的服务。在LPP的上下文中,第一实体和第二实体将构成
用户设备(UE),并且至少一个服务器实体将构成SLP。也存在有
OMA LPP扩展,例如见从OMA在线可用的文档
“OMA-WID_0197-LPPe1_0-V1_0-20100309-A”
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
中,上文呈现的相应实施例中的至少一个实施例具有如下进一步特
征:提供至少一个参考实体的数据的服务是提供至少一个虚拟参考
接收器的数据的虚拟参考接收器服务。例如可以在RTK设置的上下
文中提供这些虚拟参考接收器。
在根据本发明的方法、装置、计算机程序和系统的更多实施例
中,上文呈现的相应实施例中的至少一个实施例具有如下进一步特
征:第一实体和第二实体是移动无线电通信系统的移动终端。移动
无线电通信系统例如可以是3GPP规定的LTE系统或者是任何其它
移动无线电通信系统。至少一个服务器实体然后例如可以是移动无
线电通信系统的网元或者其部分。
理解也在相互的所有可能组合中公开上文呈现的根据本发明
的方法、装置、计算机程序和系统的实施例及其单个特征。
另外将理解本发明在这一章节中的呈现是基于非限制示例实
施例。
根据下文结合附图呈现的具体实施方式将清楚本发明的其它
特征并且参照这些具体实施方式将阐明这些方面。然而将理解仅出
于示例的目的而设计附图并且未将附图设计为限定对本发明的限
制,关于这些限制,应当参考所附权利要求。还应当理解附图未按
比例绘制并且它们仅旨在于概念上图示这里描述的结构和过程。具
体而言,不应认为附图中的特征的存在使这些特征为本发明所必需。
附图说明
在附图中示出了:
图1a:根据本发明的系统的第一实施例;
图1b:根据本发明的系统的第二实施例;
图2:根据本发明的装置的实施例的示意性框图,该装置形成
第一实体或者第二实体的一部分;
图3:根据本发明的装置的实施例的示意性框图,该装置形成
服务器实体的一部分;
图4:根据本发明的由第一实体、第二实体或者服务器实体执
行的方法的实施例的流程图;
图5:根据本发明的有形存储介质的实施例的示意性呈现;
图6:开放移动联盟安全用户平面位置(版本2)协议栈的示
意性图示;
图7a:根据本发明实施例的第一相对定位方法的示意性图示;
图7b:根据本发明实施例的第二相对定位方法的示意性图示;
图7c:根据本发明实施例的第三相对定位方法的示意性图示;
图7d:根据本发明实施例的第四相对定位方法的示意性图示;
图7e:根据本发明实施例的第五相对定位方法的示意性图示;
图7f:根据本发明实施例的第六相对定位方法的示意性图示;
图7g:根据本发明实施例的第七相对定位方法的第一变体的
示意性图示;
图7h:根据本发明实施例的第七相对定位方法的第二变体的
示意性图示;
图7i:根据本发明实施例的第八相对定位方法的示意性图示;
图7j:根据本发明实施例的第九相对定位方法的第一变体的示
意性图示;
图7k:根据本发明实施例的第九相对定位方法的第一变体的
示意性图示;
图8是根据本发明实施例的用于选择相对定位方法的方法的
实施例的流程图,其中相对定位由用户设备(UE)发起;以及
图9是根据本发明实施例的用于选择相对定位方法的方法的
又一实施例的流程图,其中相对定位由安全用户平面协议位置平台
(SLP)发起。
具体实施方式
相对定位是其中一个实体或者设备相对于另一实体或者设备
进行定位的定位方法。目的是准确地确定两个实体之间的相对位置
而不是设备的绝对位置(但是绝对位置可以是位置计算中的中间结
果)的估计。在下文中,缩写“RPM”将用于术语“相对定位方法”。
其中例如可以想象在两个实体之间的相对位置(其也表示为基
线)为相对于彼此定位的实体之间的矢量(距离和方向)。这一矢
量可以在二维或者三维空间中。
注意到虽然本说明书关注于相对位置,但是公开内容(例如用
于选择RPM的不同技术)也同样应用于可以作为相对位置的一阶导
数而获得的相对速率。
可以在两个实体之间或者在实体与参考实体之间执行相对定
位。此外,多基线解决方案也有可能在多个实体/参考实体之间求解
基线。
一种相对简单的相对定位形式是形成在两个实体的绝对位置
之间的差值,例如可以基于以GNSS/AGNSS为基础的技术获得这些
绝对位置。
然而相对定位也涉及高准确度的方法,这些方法包括例如可以
实现亚dm准确度的实时运动学(RTK)这样的技术。这与根据在两
个绝对位置之间的差值获得的准确度形成对照,后者产生数米或者
甚至数十米的基线准确度。
例如可以在发明人的标题为″Studies on Location Technology
Standards Evolution in Wireless Network″的论文(Lauri Wirola,
Tampere University of Technology,Publication 874,2010)的第2.1.5
章中找到RTK的深入描述。RTK基于从可以是终端和/或虚拟/物理
参考接收器的两个全球导航卫星系统(GNSS)接收器获得连续周期
性载波相位测量(例如累计增量范围ADR测量)和/或代码相位测量,
并且以共模误差抵消这样的方式线性地组合来自接收器的测量。
RTK的基本可观测值是通过形成在第一单差值与第二单
差值之间的差值而获得的双差值:
φ km pq = ( φ k p - φ m p ) - ( φ k q - φ m q ) ]]>
其中例如和分别表示接收器k和m关于卫星p进行的ADR测量
(或者备选地代码相位测量),并且和分别表示接收器k和m关
于卫星q进行的ADR测量(或者代码相位测量)。
由于双差值可观测值可以表达为在两个接收器k与m之间的基
线的函数,所以例如可以基于公知的扩展卡尔曼滤波器(EKF)和
公知的最小平方模糊度去相关调整(LAMBDA)方法来根据双差值
可观测值计算这一基线。
其中单差分化允许抵消相对于GNSS系统时间(GST)的卫星
时钟偏置。双差分化允许抵消相对于GST的接收器时钟偏置。
在专业使用中,通常使用双频接收器(用于接收L1和L2信
号二者)。具有双频能力例如可以允许补偿残留电离层误差。
然而在两个接收器k与m之间的基线“短”、例如在数公里最大
值这一级的情况下,可以假设从给定卫星到两个接收器的信号的飞
行路径等效,从而允许进一步抵消来自双差值的共模误差(例如电
离层提前和对流层延迟)。在这一情况下,例如也可以使用单频接
收器。
然而在任何情况下,基线越短,基线的准确求解就可以越简单
直接并且越容易。
应当注意,公开了形成双差值的方法作为非限制示例性方法。
例如备选地可以应用仅应用单差值的方法。
图1a示出了根据本发明的系统100的第一实施例。系统100
包括第一实体1、第二实体2和服务器实体3。为了允许例如基于如
上文描述的RTK确定在实体1与2之间的基线(相对位置)4的估
计,这些实体经由可以是接线束缚(wire bound)或者无线类型的数
据连接5和6与服务器3通信。
在系统100中,考虑仅基于实体1和2进行的测量(例如载波
和/或代码相位测量)来确定基线4的估计,这例如在实体1和2具
有在预先限定的距离阈值(例如少于15、10或者5公里)之下的距
离的情况下是有可能的。
图1b是根据本发明的系统100’的第二实施例。系统100’同样
包括第一实体1和第二实体2,将确定在这些实体之间的基线4的估
计。然而如与图1a的系统100相比,服务器实体3’进行修改,因为
参考服务在服务器实体3’处可用。参考服务服务器7经由可以是接
线束缚或者无线连接的数据连接8向服务器实体3’提供这一参考服
务。参考服务服务器7可以集成到服务器实体3’中、但是同样适当
可以是外部和远程的部件。
参考服务服务器7操作GNSS接收器10-1..10-5的网络。这使
得参考服务服务器7能够向服务器实体3’提供一个或者多个虚拟参
考接收器12-1和12-2的测量数据。例如可以例如通过内插和/或外
插技术根据GNSS接收器10-1..10-5的测量数据派生参考实体12-1
和12-2的这一测量数据。例如可以用各种方式校正/修改这一测量数
据以便向服务用户提供改进的服务质量。
应当注意参考服务服务器7可以备选地仅能提供GNSS接收器
在它们的相应位置处的测量数据而不是提供虚拟参考接收器的根据
GNSS接收器的测量派生(例如外插/内插/校正)的测量数据。在这
一情况下,因此仅可以从网格的由GNSS接收器的位置形成的节点
提供测量数据。
在任何情况下,参考服务服务器7提供的测量数据例如可以是
关于一个或者多个GNSS系统的卫星11-1..11-3中的一个或者多个卫
星的载波和/或代码相位测量数据。应当指出GNSS接收器10-1..10-5
出于呈现的目的而仅限于图1b中的有限区域。容易清楚GNSS接收
器10-1..10-5在实践中可以分布于其中包含实体1和2以及参考实体
12-1和12-2的整个区域内。
在本发明的实施例中,参考服务服务器7向服务器实体3’提供
的参考服务称为虚拟参考接收器(VRR)服务,并且VRR服务能够
提供其测量的参考实体12-1和12-2被称为VRR。VRR服务例如可
以在请求所需位置时生成VRR或者备选地在静态网格上提供大量
VRR。当需要关于VRR对实体相对定位时,继而例如可以从VRR
集合中选择与实体最近的VRR。
在相对定位中使用一个或者多个VRR的优点是可以在将相对
于VRR定位的实体(例如第一实体1)的位置或者接近该位置生成
VRR(例如VRR 12-1)。因此在实体与VRR之间的基线按照定义
很短。
另外由于VRR的计算特性,它的位置非常准确地被了解。因
此求解在VRR与实体之间的基线允许以很高准确度也确定实体的绝
对位置。
将注意VRR的使用可能需要对将相对定位的实体的粗略位置
的了解。例如可以使用常规GNSS或者AGNSS(辅助GNSS)或者
基于小区/信标标识来获得这一粗略位置。在AGNSS中,如在上文
已经指定的发明人的论文的第2.2章中描述的那样,从AGNSS服务
器向AGNSS接收器提供更多信息(仅举数例,该信息例如可以包括
来自物理GNSS接收器网络的完整性信息和/或星历表、来自外部服
务提供商的轨道和/或时钟模型和/或来自气象机构的对流层延迟预
报)从而允许增强AGNSS接收器的绝对位置估计,并且通常也总体
上增强定位性能(比如定位服务的速度和可用性)。
在图1b的系统100’中,因此认为基于由实体1和2以及还由
参考实体12-1和12-2进行的测量来确定基线4的估计。例如可以通
过相对定位技术(例如通过RTK)确定在参考实体12-1与第一实体
1之间的基线13的估计,并且基于对参考实体12-1的绝对位置的了
解,继而也可以确定第一实体1的绝对位置。类似地,可以确定在
第二实体2与参考实体12-2之间的基线14的估计从而基于对参考实
体12-2的绝对位置的了解产生第二实体2的绝对位置。继而可以将
第一实体1和第二实体2的绝对位置相减以获得它们的基线4的估
计。
应当指出优选地仅在如果在实体1与2之间的距离小的情况下
执行如图1a中所示相对定位,而无论在实体1与2之间的距离如何
都可以执行如图1b中所示相对定位(因为通过选择/布局参考实体
12-1和12-2来保证在实体1和2及其相应参考实体12-1和12-2之
间的短的相应距离)。
下文将关于图7a-7i和图8-9给出关于各种RPM以及如何选择
适当RPM的更具体呈现,这些RPM限定哪些实体参加相对定位并
且它们如何促成相对定位。
本发明的实施例在安全用户平面位置(SUPL)协议、3GPP LPP
和开放移动联盟(OMA)当前开发的OMA LPP扩展的上下文中进
行相对定位。
存在用于蜂窝网络的控制平面的各种定位协议(并且这些定位
协议是这些蜂窝网络的完整部分)、例如用于GERAN(全球移动通
信系统(GSM)和/或增强型全球演进数据速率(EDGE)的无线电
接入网络)的无线电资源位置服务协议(RRLP)、用于UTRAN(地
面通用移动电信系统(UMTS)的RAN)的无线电资源控制协议以
及用于LTE的LPP(长期演进(LTE)定位协议)。
SUPL协议旨在于在用户平面(比如IP网络)中提供与上文列
举的控制平面定位协议在控制平面中提供的功能相同的功能。
SUPL的作用是双重的。在一方面,它提供包括触发服务的服
务,在这些服务中例如可以在满足某一空间或者时间标准的情况下
通知具有SUPL功能的终端(SET)如图1a和1b中的第一实体1向
SUPL服务器报告它的位置。这些分别称为地理和周期性触发。SUPL
也由OMA、第三代伙伴项目(3GPP)或者其它标准化论坛限定的其
它使能器提供SET的认证、服务的安全性、私密性和收费。因此可
以认为OMA位置服务架构是一种完全的端到端解决方案。
另一方面,SUPL也通过重用包括RRLP、RRC和LPP的3GPP
限定的定位方法为SET的实际定位提供信令。在示出了SUPL(版
本2)协议栈600的图6中指示这一点。用于SUPL的传送介质是添
加有TLS(传送层安全性,见层606)的TCP/IP(传送控制协议/因
特网协议,见层607)。ULP(用户平面位置协议,见层605)是SUPL
服务协议。ULP将3GPP定位协议(RRLP 601、RRC 602、LPP 603
和TIA-801 604)封装作为子协议。SUPL版本1完结于2007年并且
包括支持包括网络测量结果(NMR)和RAN专属定位协议的GSM、
宽带码分多址(WCDMA)和码分多址(CDMA)承载。图6中所示
TIA-801604是用于CDMA网络的定位协议。SUPL版本2目前在候
选发布阶段中并且有望于2010年完成。它向后兼容于版本1,但是
还引入广泛的多种改进。首先,扩展了承载支持以包括互作用无线
局域网(I-WLAN)、全球微波接入互操作性、LTE和通用移动宽带
(UMB)及其在ULP层605中的NMR。SUPL版本2还包括支持如
图6中所示LPP 603。定位技术的另一改进是在ULP层605中为
UTRAN添加精细时间辅助。这即使在SET将使用UTRAN作为空中
接口的情况下仍然允许利用RRLP作为定位协议。
如上文所述,本发明的一些实施例在SUPL协议的上下文中进
行相对定位。在这样的上下文中,图1a和1b的实体1和2然后将
表示为SET,并且服务器实体3和3’将表示为SUPL位置平台(SLP)。
另外如果SUPL协议(见图6的ULP层605)封装LTE无线
电通信系统的LPP协议603(即图6的ULP 605作为用于LPP 603
的LPP协议来服务),则在LPP协议的规定中,图1a和1b的实体
1和2将表示为用户设备(UE),并且服务器实体3和3’将再次表
示为SLP。其中在架构上,LPP是在“目标”(待定位的UE)与“服务
器”(例如提供定位指令和辅助)之间的协议。在技术规范3GPP TS
36.355中(例如在日期为2010年1月的版本9第V9.0.0版中)具体
描述了LPP。
尤其有用的3GPP LPP和OMA LPP扩展将在SUPL版本3.0
的上下文中(见从OMA在线获得的文档
OMA-WID_0183-SUPL_3-V1_0-20090128-A),该版本将允许利用完
全LPP能力,这些能力包括相对定位所需要的周期性辅助,该相对
定位包括RTK。
图2是根据本发明的装置20的实施例的示意性框图,该装置
形成第一实体1(见图1a和1b)或者第二实体2(见图1a和1b)
的部分。如已经叙述的那样,在本发明的实施例中,这些实体1和2
例如可以代表根据LPP/SUPL定位协议的UE/SET。
装置20包括处理器21,仅举少数非限制性示例,其例如可以
被实施为微处理器、数字信号处理器(DSP)或者专用集成电路
(ASIC)。处理器21执行存储于程序存储器22中的程序代码(例
如图5中所示实现用于选择RPM的方法的实施例的程序代码或者至
少部分地实现RPM的程序代码)并且使用主存储器23作为工作存
储器以例如至少暂时存储中间结果、而且还例如存储预定的参数或
者阈值。也可以将存储器22和23中的一些或者全部存储器包括到
处理器21中。仅举少数非限制示例,存储器22和/或23例如可被实
施为只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)。存储器22
和23中的一个或者这两者可以例如以记忆卡或者记忆棒的形式固定
地连接到处理器21或者可从处理器21拆除。
处理器21还控制配置成接收和/或输出信息的通信接口24。例
如通信接口24可以被配置成与系统100(见图1a)或者系统100’
(见图1b)的其它部件、例如与服务器实体3或者3’交换信息。这
例如可以包括发送/接收一个或者多个请求、测量数据、关于部件的
相对定位能力的信息和/或关于参考服务可用性的信息。这一通信例
如可以基于接线束缚或者无线连接。通信接口24因此例如可以包括
用于允许发送和/或接收信号的电路、比如调制器、滤波器、混合器、
交换机和/或一个或者多个天线。在本发明的实施例中,通信接口24
被配置成允许根据LPP和/或SUPL协议(或者这些协议的派生/进一
步开发的版本)和/或还根据如图6的协议栈600中所提供的在
LPP/SUPL协议以下的协议的通信。
处理器21还控制配置成向装置20的用户(例如向图1a和1b
的第一实体1或者第二实体2的用户)呈现信息和/或从这样的用户
接收信息的可选用户接口25。这样的信息例如可以包括关于处理器
21所选RPM和/或关于根据所选RPM确定的相对位置的信息。如果
实体1和实体2是移动终端或者无线电通信终端,则用户接口25例
如可以是标准用户接口,实体1或者2的用户经由该标准用户接口
与移动终端通信。
图3是根据本发明的装置30的一个实施例的示意框图,该装
置形成服务器实体3(见图1a)或者3’(见图1b)的部分。如上文
已经叙述的那样,在本发明的实施例中,这些服务器实体3或者3’
可以代表LPP/SUPL定位协议的SLP。
装置30包括处理器31,仅举少数非限制示例,该处理器例如
可以被实施为微处理器、数字信号处理器(DSP)或者专用集成电路
(ASIC)。处理器31执行存储于程序存储器32中的程序代码(例
如图5中所示的实现用于选择RPM的方法的实施例的程序代码或者
至少部分地实施RPM的程序代码)并且使用主存储器33作为工作
存储器以例如至少暂时存储中间结果、而且还例如存储预先限定的
参数或者阈值。也可以向处理器31中包括存储器33和33中的一些
或者所有存储器。仅举少数非限制示例,例如可以实施存储器32和
/或33为只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)。存储器
32和33中的一个或者这二者可以例如以记忆卡或者记忆棒的形式
固定地连接到处理器31或者从处理器31可拆除。
处理器31还控制配置成接收和/或输出信息的通信接口34。例
如通信接口34可以被配置成与系统100(见图1a)或者系统100’
(见图1b)的其它部件、例如与实体1和/或2和/或与参考服务服务
器7交换信息。这例如可以包括发送/接收一个或者多个请求、测量
数据、辅助数据、关于部件的相对定位能力的信息和/或关于参考服
务可用性的信息。这一通信例如可以基于接线束缚或者无线连接。
通信接口34因此例如可以包括用于允许发送和/或接收信号的电路、
比如调制器、滤波器、混合器、交换机和/或一个或者多个天线。在
本发明的实施例中,通信接口34被配置成允许根据LPP和/或SUPL
协议(或者这些协议的派生/进一步开发的版本),和/或也根据如图
6的协议栈600中所描绘的在LPP/SUPL协议以下的协议的通信。
将指出可以如在本说明书的结尾进一步描述的那样仅在硬件
中、部分地在硬件中和在软件中或者仅在软件中实施装置20和30
的部件形成的电路。
图4是根据本发明的由第一实体1(见图1a和1b)、第二实
体2或者服务器实体3/3’执行的用于从至少两种不同RPM(例如下
文参照图7a-7i描述的RPM)的集合中选择RPM的方法的一个实施
例的流程图400。这一流程图例如可以由图2的处理器21或者图3
的处理器30执行并且可以分别在图2的程序存储器22中或者在图3
的程序存储器32中存储为计算机程序。
具体而言,如图5所图示的那样,可以在形成程序51的程序
代码52(例如指令集)中实施流程图400,该程序又存储于有形存
储介质50上,该有形存储介质为非瞬态存储介质。有形存储介质50
的实现然后例如可以是图2和图3的程序存储器22和32。
返回到图4的流程图400,在步骤401中接收关于以下标准的
信息:
-在第一实体1与第二实体2(见图1a和1b)之间的估计/测
量距离;
-第一实体1、第二实体2、与第一实体1相关联的服务器实
体(例如服务器实体3或者3’)和/或与第二实体2相关联的服务器
实体(例如服务器实体3或者3’)的相对定位能力(RPC);和/或
-在与第一实体1相关联的服务器实体(例如服务器实体3或
者3’)和/或与第二实体2相关联的服务器实体(例如服务器实体3
或者3’)的参考服务(例如VRR服务)可用性。
其中将指出第一实体1和第二实体2可以与不同服务器实体或
者与相同的共同服务器实体相关联(在图1a和1b中示出了后一种
情况)。
将指出无需获得关于上文列举的所有三个标准的信息。例如在
本发明的实施例中,可以未使用关于在第一实体1与第二实体2之
间的估计/测量距离的信息和/或关于参考服务的可用性的信息。
类似地,关于第二标准和第三标准,在本发明的一些实施例中,
可以未必针对涉及或者可能涉及的每个部件、而是仅针对一个或者
一些部件获得这一信息。例如在本发明的一些实施例中,关于第一
实体1、第二实体2或者与第一实体1和第二实体2之一相关联的服
务器实体的RPC的信息可以足以选择RPM(见图8和图9的流程图)。
类似地,在本发明的一些实施例中,获得关于与第一实体1和第二
实体2中的仅一个实体而不是两个实体相关联的参考服务的可用性
的信息可能足够了(如果不存在用于第一实体1和第二实体2二者
的共同服务器实体)。
在步骤401中获得的信息可以由系统100/100’(见图1a和1b)
的部件内部获得和/或可以通过相符通信从其它部件获得。例如,如
果第一实体1执行流程图400,则第一实体1可以通过测量/估计它
自己的位置并且通过从第二实体2获得相符位置测量/估计(例如经
由服务器实体3/3’)并且通过将这些位置相减推导距离来获得关于
估计/测量距离的信息。类似地,关于实体1的RPC的信息可以由实
体1自行确定(例如从内部存储器如图2的存储器23读取,该信息
可以在该存储器存储为标志),而可以分别从服务器实体3/3’和/或
第二实体2获得关于服务器实体3/3’的和/或第二实体2的RPC的信
息。关于参考服务在服务器实体3/3’的可用性的信息例如可以存在
于第一设备1中(例如因为在它与服务器3/3’相关联时向第一设备1
传达它)或者可以从服务器3/3’请求该信息。
在流程图400的步骤402中,依赖于在步骤401中获得的信息
中的一些或者所有信息选择来自至少两种不同定位方法中的RPM。
下文将参照图8和图9说明指导这一选择的规则的示例。
在步骤403中,然后发起所选RPM。这例如可以通过向系统
100/100’的其它部件发送触发这些部件的进一步动作的一个或者多
个请求来执行。下文也将参照图8和图9描述这样的请求和动作的
示例。
在下文中,将在LPP/SIPL协议组合(见图6)用来允许用户
平面定位的假设之下描述可以在图1a和1b的系统100和100’中执
行的用于确定在第一实体1与第二实体2之间的相对位置(基线)4
的估计的不同RPM的一些示例。实体1和2因此将表示为UE1和
UE2(或者也表示为SET),并且服务器实体3/3’将表示为SLP。另
外,参考实体12-1和12-2将称为VRR,并且参考服务将表示为VRR
服务。其中粗略位置估计例如可以理解为未涉及到基于双差值可观
测值的相对定位(例如RTK)而执行的估计。对照而言,在准确度
意义上具有高服务质量(QoS)的估计例如可以理解为涉及到基于双
差值可观测值的相对定位(例如RTK)。
本领域技术人员容易清楚图7a-7k中所示不同RPM的原理不
限于在LPP/SUPL的上下文中应用并且可以推广至任何通用定位系
统、比如图1a和1b的系统100和100’。这对于下文参照图8和图9
也在LPP/SUPL的上下文中描述的选择规则也成立。
将指出在图7a-7k的RPM中,为了呈现的简化而假设UE/SET
二者与相同的SLP相关联。备选地,UE/SET二者可以与不同的SLP
相关联。本领域技术人员容易清楚在后一种情况下,在保证数据和
请求在两个不同SLP之间的恰当通信时可以采用相对定位的相同原
理。类似地,为了简化而假设仅存在单个VRR服务。然而可以存在
多于一个VRR服务、例如提供第一VRR的数据(例如将用于对第
一UE定位)的一个VRR服务并且另外存在提供第二VRR的数据(例
如将用于对第二UE定位)的不同VRR服务。
在图7a-7k中,使用以下符号表示:在部件之间的实线指示传
送测量数据、辅助数据或者VRR的数据(该数据然后例如可以由SLP
变换成辅助数据)。其中术语“辅助”数据和“测量”数据例如可以区分
如下:辅助例如可以理解为帮助UE计算它的位置的事物。非限制示
例是卫星轨道/时钟模型。测量例如可以理解为UE为了计算位置而
进行的测量。辅助和测量例如可以允许位置确定。注意,辅助通常
可以来自服务器并且测量可以来自UE。因此在UE的基于VRR的
定位的情况下,UE进行测量并且从服务器接收与VRR有关的(参
考测量)辅助。这些测量和辅助继而允许UE准确地计算它的位置。
测量数据的示例因此是UE的载波和/或代码相位测量,并且
(例如在LPP上下文中提供的)辅助数据的示例是如下数据,该数
据包括UE或者VRR的载波和/或代码相位测量并且可选地包括进一
步信息(比如UE或者VRR的位置)。
返回到图7a-7k中所用符号表示,短划线指示测量请求(即对
提供测量数据的请求)、辅助请求(即对提供辅助数据的请求)或
者定位请求(即对例如相对于具有已知位置的VRR基于相对定位提
供(高准确度)位置估计的请求),点划线指示传送确定的位置,
并且虚线指示VRR与UE和VRR服务的关联。下划线部件是执行确
定相对位置的估计并且因此必须具有RPC的部件。另外,星号(*)
指示发起RPM(例如通过向另一部件发送请求)的部件。其中位置
估计由UE确定的定位表示为基于UE的定位,而其中UE仅向另一
部件(例如服务器或者另一UE)提供请求的测量、另一部件然后确
定位置估计的定位表示为UE辅助定位(关于UE提供测量)。
其中图7a-7c和图7i涉及未使用任何VRR的相对定位并且图
7d-7h和7j-7k涉及在利用两个VRR(一个VRR用于每个UE/SET)
之下的相对定位。
RPM-1:
根据图7a,SLP通过请求来自两个UE的连续周期性测量来发
起相对定位方法(即确定在UE之间的相对位置/基线的估计)。UE
向SLP提供相符测量数据(例如载波和/或代码相位测量例如作为相
基于RTK的相对定位的输入)。然后理解在UE辅助模式中驱动两
个UE、即它们仅提供测量数据、但是它们自己不计算相对位置。SLP
然后基于来自两个UE的测量来计算基线的估计。
在这一情况下,外部位置服务客户端或者UE/SET之一可以请
求来自SLP的相对位置。
周期性测量(并且类似地,周期性辅助)例如可以理解为在某
些间隔(例如规律或者不规律间隔)处提供的测量。
在载波相位测量的上下文中,例如可以用如下方式理解连续周
期性测量(并且类似地理解连续周期性辅助):在测量递送之间也
跟踪载波相位,从而测量从一个测量递送到另一测量递送是连续的,
从而测量并非简单地是快照测量。例如可以在高准确度定位中需要
这样的连续性,在该定位中例如可以需要多个测量以固定和/或验证
整数含糊性。基线的连续跟踪也可以需要这样的连续性。
RPM-2:
根据图7b,SUPL协议用来在两个SET之间创建数据管道。这
一数据管道(ULP层605,见图6)用来在两个UE之间输送LPP消
息。在这一场景中,SLP仅充当用于LPP消息的路由服务器。
这里应当指出术语的使用。术语“SET”是在它是ULP的终结点
的上下文中使用的。术语“UE”然后在LPP的上下文中用作LPP的终
结点。
在这一场景中,UE1通过请求来自UE2的连续周期性测量来
发起相对定位。
在这一相对定位方法中的一个感兴趣的方面是在LPP架构(见
3GPP TS 36.355)中,仅“服务器”可以向UE发送请求“LPP请求位置
信息”。这一消息由服务器用来请求来自UE的测量以及其它信息。
因此,UE1在请求来自UE2的测量时事实上起到“服务器”的作用。
UE1然后(经由SLP)从UE2接收连续周期性测量,并且UE1
可以计算在两个SET之间的基线的估计。
RPM-3:
根据图7c,沿着上述RPM-2(图7b)的路线,UE1不请求来
自UE2的测量,但是UE1例如通过请求“LPP请求位置信息”请求来
请求在准确度意义上具有高QoS的UE2位置(基于UE的模式)。
在相同时间,UE1开始经由LPP向UE2推送连续周期性辅助(在
LPP上下文中)而无来自UE2的显式请求。这一周期性辅助包括UE1
进行的载波和/或代码相位测量。
现在由于UE1向UE2提供参考测量辅助,所以UE2初始地相
对于UE1计算它的位置。
然后由于UE2应当响应于UE1的请求来返回绝对位置,所以
UE2例如可以将确定的相对位置(基线)与UE1的例如可以已经在
向UE2推送的辅助中向UE2提供的位置相加。
现在当UE1接收这一UE2位置时,它可以从接收的UE2位置
减去它自己的位置、即UE1位置以准确推导相对位置(基线)。其
中从UE2位置减去UE1位置对应(至少基本上对应)于UE1以前
向UE2提供的位置。例如出于这一目的以及其它目的,UE1可以存
储它的历史位置中的一些历史位置。每个消息例如可以包含GNSS
时间戳,从而例如关于UE1的位置的信息可以由两个UE匹配。
应当指出,在上述RPM之中,仅RPM-1严格地根据LPP规
范的当前版本(3GPP TS 36.355 V9.0.0)。然而SUPL规范(仍然)
不支持在SLP与UE之间的连续LPP话路。RPM-2在技术上是有可
能的、但是要求UE可以起到“目标”和“服务器”这二者的作用。
可以在架构意义上实现RPM-3。然而必需信元(周期性辅助)
(仍然)不可用。RPM-3也要求UE1在UE1a)请求位置估计和b)
向UE2提供辅助数据时起到LPP“服务器”的作用。
能力请求例如可以先于RPM-3,从而UE1了解UE2具有RPC。
RPM-4:
根据图7d,SLP通过个别命令两个UE执行在准确度意义上具
有高QoS的基于UE的定位来发起相对定位方法。UE相对于两个
VRR对它们自己相对地定位(UE1相对于它的关联VRR1并且UE2
相对于它的关联VRR2),并且基于对VRR的绝对位置的了解,UE
也能够高准确度地确定它们的绝对位置。在这一情况下,UE请求来
自SLP的连续周期性参考测量辅助(例如通过请求“LPP请求辅助数
据”)。最后,SLP高准确度地了解两个UE的绝对位置,并且可以
恢复SET的相对位置(例如通过将这些绝对位置相减)。
在这一情况下,例如外部位置服务客户端或者UE/SET之一可
以已经请求来自SLP的相对位置。
应当注意,当UE请求来自SLP的VRR参考测量时,可以需
要并且提供UE的粗略位置(例如可以基于GNSS/AGNSS确定该粗
略位置),从而可以在正确位置生成VRR。备选地,UE可以提供其
它与位置有关的信息、例如蜂窝网络的服务小区或者WLAN接入点
测量。SLP然后可以将这些测量转换成地理区域。
应当指出如前文那样,UE在RPM-4的情况下必须具有RPC。
如果在一个UE(或者两个UE)中无RPC,则该一个UE(或者两个
UE)例如可以放弃话路(因为它不能实现所需准确度)或者例如可
以返回基于常规GNSS/AGNSS的位置。
RPM-5:
根据图7e,SLP通过请求来自两个SET(UE辅助)的连续周
期性测量来发起相对定位方法。SLP然后相对于两个VRR对两个
SET个别定位。
最后,SLP高准确度地了解两个UE的绝对位置(基于对VRR
的绝对位置的了解),并且可以恢复SET的相对位置(例如通过将
UE的绝对位置相减)。
与RPM-4相似,也在这一情况下,外部位置服务客户端和/或
UE/SET之一可以已经请求来自SLP的相对位置。
RPM-6:
根据图7f,RPM-6是RPM-4与RPM-5以如下方式的组合:在
基于UE的模式中对一个UE定位并且在UE辅助模式中对另一UE
定位。SLP通过请求来自UE1(基于UE)的高准确度位置并且通过
请求来自UE2(UE辅助)的测量数据来发起相对定位方法,该UE1
相对于VRR1对它自己定位并且向SLP返回高准确度的绝对位置,
基于UE2的测量数据(并且基于用于VRR2的更多测量数据),SLP
然后确定在UE2与VRR2之间的相对位置并且也确定UE2的绝对位
置。基于UE1和UE2的绝对位置,SLP然后确定在UE之间的相对
位置。
也在这一情况下,外部位置服务客户端和/或UE/SET之一可以
已经请求来自SLP的相对位置。
其中可能必需的是SLP了解UE1具有RPC。
RPM-7-4:
根据图7g,RPM-7-4是RPM-2以如下方式的修改:(发起)
U1未请求来自UE2的连续周期性测量、但是请求来自UE2的在准
确度意义上具有高QoS的位置估计。在这样的境况中,UE2将使它
自己参加与SLP的基于VRR的定位话路、例如如在RPM-4中那样
基于UE(即UE2确定它的绝对位置)。UE1也将以相似方式对它
自己定位。最后,UE1将高准确度地了解它自己的位置和UE2的位
置、然后可以推导在两个UE之间的相对位置。
注意到,与RPM-2相似,这里UE2也起到“服务器”的作用,
因为它请求来自UE2的位置估计。
RPM-7-5:
根据图7h,RPM-7-5是RPM-2以如下方式的修改:(发起)
UE未请求来自UE2的连续周期性测量、但是请求(经由SLP)来自
UE2的在准确度意义上具有高QoS的位置估计。在这样的境况中,
UE2将使它自己参加与SLP的基于VRR的定位话路、例如如在
RPM-5中那样为UE辅助(即SLP确定UE2的绝对位置)。
这例如可以采用如下形式:当UE2(经由SLP)从UE1接收
位置请求并且UE2推断它不能自行计算位置(例如由于缺乏RPC)
时,UE2事实上向SLP发送新位置请求。
SLP然后请求来自UE2的测量、计算它的位置(基于这些测
量并且基于VRR2的测量数据)并且向UE2提供它的位置,此后UE2
向UE1提供位置(经由SLP)作为对初始位置请求的响应。
UE1将如在RPM 7-4中那样定位自身、即它将请求来自SLP
的辅助,并且SLP然后将向UE1提供VRR1辅助从而允许UE1确定
它的绝对位置。
最后,UE1将高准确度地了解它自己的位置和UE2的位置、
然后可以推导在两个UE之间的相对位置。
指出与RPM-2相似,这里UE1也起到“服务器”的作用。
容易看出RPM-7-5与RPM-7-4不同在于确定UE2的绝对位置
的方式(在RPM-7-4中为基于UE2并且在RPM-7-5中为UE2辅助)。
RPM-8:
根据图7i,RPM-8是RPM-6以如下方式的修改:(发起)SLP
将来自于在UE辅助模式中驱动的UE(图7i中的UE2)的测量向在
基于UE的模式中驱动的UE(图7i中的UE1)寻路由作为辅助、即
在基于UE的模式中工作的UE接收的辅助未源自VRR、但是位于
另一UE。因此可以在这一RPM中省却(dispense)VRR。
也在这一情况下,外部位置服务客户端和/或UE/SET之一可以
已经请求来自SLP的相对位置。
RPM-9-4:
根据图7j,UE1无RPC,但是SLP具有RPC并且在SLP也有
VRR服务。
另外,UE2具有RPC,因此可以在基于UE的模式对UE2高
准确度地定位。
现在UE1通过请求来自UE2的具有高准确度的UE2位置(经
由SLP)来发起RPM。UE2然后如在RPM-4和RPM-7-4中针对UE2
已经说明的那样(即通过请求来自SLP的辅助)使它自己以基于UE
的方式参加与它的SLP的定位话路。在某一点,UE2然后(经由SLP)
向UE1返回它的具有高准确度的绝对位置。
UE1还请求它的来自SLP的位置。由于UE1没有RPC,所以
在UE辅助模式中驱动UE1、即向SLP发送位置请求,该SLP又向
UE1发送测量请求。UE1然后向SLP提供测量数据,该SLP进一步
基于VRR1的测量数据确定UE1的绝对位置并且将其返回至UE1。
最后,UE1具有高准确度的它自己的和UE2的位置并且可以
推断基线。
指出与RPM-2相似,这里UE1也起到“服务器”的作用。
RPM-9-5:
根据图7k,与图7j的RPM-9-4相似,UE1不具有RPC,但是
SLP具有RPC并且在SLP有VRR服务。
然而现在UE2无RPC,因此仅能在UE辅助模式中对UE2高
准确度地定位。
UE1通过请求来自UE2的高准确度的UE2位置(经由SLP)
来发起RPM。UE2然后如在RPM-7-5中针对UE2已经说明的那样
(即通过请求它的来自SLP的高准确度位置,该SLP又请求来自
UE2的测量、基于来自UE2的和VRR2的测量数据确定UE2的位置
并且向UE2返回这一位置)使它自己以UE辅助方式参加与它的SLP
的定位话路。UE2然后(经由SLP)向UE1返回它的具有高准确度
的绝对位置。
如在RPM-9-4中那样,UE1还请求它的来自SLP的位置。由
于UE1不具有RPC,所以在UE辅助模式中驱动UE1、即向SLP发
送位置请求,该SLP转而向UE1发送测量请求。UE1然后向SLP
提供测量数据,该SLP进一步基于VRR1的测量数据确定UE1的绝
对位置并且将其返回至UE1。
最后,UE1具有高准确度的它自己的和UE2的位置并且可以
推断基线。
注意到,与RPM-2相似,这里UE1在它请求来自UE2的位置
时也起到“服务器”的作用。然而当UE1请求它的来自SLP的位置时,
UE1在LPP架构意义上起到“目标”的作用。因此UE1事实上这里起
到双重作用。
关于上文描述的示例RPM,应当指出UE经由其比如接收位置
请求的服务器可以不同于如下服务器,UE然后请求来自该服务器的
辅助数据。例如在RPM-7-4的情况下,UE2经由如下服务器从UE1
接收位置请求,在图7中为了呈现的简化而假设该服务器与作为SLP
来工作的服务器重合。
另外,在上文描述的示例RPM中,仅转送LPP消息(如例如
在RPM-2中那样)的服务器可以适当地是任何通用服务器、即它无
需必然是专用定位或者辅助服务器如SLP。在这样的情况下,例如
在两个实体之间的点到点连接也可以是可行的。
另外,在上文描述的示例RPM中,将注意并非所有消息接发
必然需要在相同协议内发生。事实上,当考虑SUPL和LLP时,例
如在SLP从UE请求位置的情况下,请求/提供可以是在LPP协议层
中,并且在UE从SLP请求它的位置的情况下,请求/响应可以在SUPL
的ULP层中。
用LPP规范的当前版本(3GPP TS 36.355V9.0.0)实施RPM-5。
在架构意义上可实现RPM-4,但是所需周期性辅助(仍然)未不是
LPP规范的部分。另外,SUPL(仍然)未支持连续LPP话路。
RPM-1、RPM-2、RPM-3和RPM-8涉及到直接组合来自两个
实体(UE1和UE2)的测量/辅助以计算基线的估计。特别地,当接
收器是单频GNSS接收器时,基线长度由于对具有大气相干性的要
求而优选地限于短基线长度,例如从而共模误差如上文描述的那样
抵消。就多频GNSS接收器而言,可以允许更长基线——在实践中,
在良好条件下可实现例如上至50km的基线长度。
在架构中具有VRR如在RPM-4、RPM-5、RPM-6、RPM-7-4、
RPM-7-5、RPM-9-4和RPM-9-5中那样明显允许具有任意长的基线
(这当然是在VRR可见性区域的限制中理解的,该区域例如可以与
用来生成VRR的GNSS参考接收器网络的区域重合),因为可以相
对于两个VRR对两个UE相互独立定位。在一个UE(UE1)的位置
生成这些VRR这一(VRR1),并且在另一UE(UE2)的位置生成
其它VRR(VRR2)。最后,高准确度地了解两个UE的绝对位置(如
果了解两个VRR的绝对位置)。因此也准确地了解在UE之间的基
线。
从架构方面来看,“最轻”(最简单)RPM将未在架构中具有
VRR服务(RPM-1、RPM-2、RPM-3和RPM-8)。然而这可能使基
线长度在单频GNSS接收器情况下限于数公里(例如数公里(例如
在5或者10公里以下))并且在双频GNSS接收器情况下限于数十
公里(例如在30或者50公里以下)。对照而言,如果存在在SLP
可用的VRR服务,则任意长度基线是有可能的,因为相对于VRR
对SET个别定位。
从性能方面来看,如下RPM看来有利,在该RPM中,SLP
仅作用于转送LPP消息或者通知并且发起位置话路。这意味着
RPM-2、RPM-3、RPM-4、RPM-7-4和RPM-8。其中RPM-2、RPM-3
和RPM-8在这些RPM中最轻,因为SLP仅转发LPP消息(并且在
RPM-8的情况下将测量数据映射到辅助数据)。在RPM-4和RPM-7-4
中,SLP需要经由VRR生成来活跃地参加。然而所有这些方法需要
UE中的至少一个UE具有RPC、即具有用于相对定位的计算引擎。
最后,RPM-1、RPM-5和RPM-9-5对于SLP而言很沉重,因
为SLP参加用于UE的位置计算。另一方面,RPM-1、RPM-5和
RPM-9-5无需具有任何具体能力(具体而言不要求RPC)。
RPM-6、RPM-7-5和RPM-9-4在性能要求方面在中间某处。
下表概括各种选择,这些选择依赖于VRR服务在SLP的可用
性、在UE之间的基线长度/距离、UE和SLP的RPC(例如RTK类
型,该类型需要处理连续周期性测量/辅助)以及对基于UE或者UE
辅助模式的选择。
长基线
短基线
|
VRR服务可用
x
X
无VRR服务可用
-
X
上文对不同RPM的讨论表明在选择适用RPM时涉及到的判
决。
其中例如在两个UE/SET(对应于图1a和1b的实体1和2)
之间的距离可以影响对RPM的选择(或者如果如在上表一中的“-”
号所示必须使用回退解决方案、例如在两个UE的两个GNSS估计或
者两个AGNSS估计之间的差值)。
此外,该讨论也表明UE和/或SLP(服务器实体3/3’)的RPC
和/或VRR服务(参考服务)在SLP的可用性可以影响选择(见上
表二)。
因此,本发明公开了在对这些标准中的一个或者多个标准的考
虑之下从不同RPM的集合中选择RPM以及其它内容。
根据本发明的实施例,对RPM的选择在UE发起直接与另一
UE的相对定位话路、即上文的RPM-2、RPM-3、RPM-7-4、RPM-7-5、
RPM-9-4和RPM-9-5的情况下例如可以采用以下形式(见图4的流
程图400的步骤402)。
一种优选模式可以是在UE之间执行相对定位而SLP未干预定
位过程并且仅在两个UE之间转送LPP消息。因此UE1可以首先必
须请求UE2的粗略位置,从而UE1可以判决是否可以如在RPM-2
中那样进行直接相对定位。例如可以基于增强型小区标识(ECID,
例如见3GPP TS 36.305)(即UE当前位于其中的蜂窝通信系统小区
的标识,该小区基于粗略位置估计)或者基于常规GNSS或者AGNSS
获得粗略位置。
在两个终端之间的距离短的情况下,UE1可以从UE2请求连
续周期测量以便推断基线的估计。这在总系统资源方面是最成本有
效的选择。在这一情况下,UE2无需具有RPC,因为UE2仅进行标
准测量并且计算负担在UE1上。
在两个终端之间的距离比阈值长度更长的情况下,UE1可以求
助于RPM-7-4、RPM-7-5、RPM-9-4和RPM-9-5。然而在服务于UE1
和/或UE2的SLP无VRR服务的情况下,不能高准确度地推断相对
位置。因此应当输送VRR服务可用性作为在适用方之间(以及在适
用方向上、即从服务器到UE)的能力传送的部分。相对定位然后可
以求助于回退解决方案、例如求助于具有数十米准确度的基于常规
AGNSS的位置估计的差值。
在服务于UE1和UE2的SLP(指出:UE可以由相同SLP或
者由两个不同SLP服务)具有VRR服务能力的情况下,RPM选择
然后根据上表二依赖于SLP和UE RPC。即使在这一情况下,相对定
位不可能仍可能发生——这发生于UE和SLP均不能够相对定位(即
VRR的可用性未在SLP中保障RPC)的情况下。因此也应当在适用
方之间(以及在适用方向上)输送相对定位能力。
上述场景是在两个UE之间的距离如何影响RPM选择过程的
示例。也表明如何按照SLP、UE1和UE2的能力实现RPM选择过
程。
图8是根据本发明一个实施例的用于选择RPM的方法的一个
实施例的流程图800,其中RPM由UE(例如图7b、7c、7g或者7h
的UE1)发起。这一流程图部分地反映上文描述的规则。应当指出
流程图在步骤801中的根部判决无论在UE之间的距离是否为短都仅
为示例性的。同样在流程图800的根部可以根据作为选择过程的目
标的优化判决(例如针对SLP或者UE的低复杂度、简单架构、规
范服从性等)进行例如与在SLP的服务可用性有关或者与部件之一
的RPC有关的另一判决。
在步骤801中,例如通过比较在UE之间的估计/测量(粗略)
距离与预定的阈值(该阈值例如可以是10km)来校验它是否为短。
备选地,可以从至少两个不同的预定的阈值的集合中选择这一阈值,
或者它可以是可适配的。例如可以至少部分基于一个或者两个UE
测量将在RPM中使用的信号例如不同GNSS信号(例如GPS L1C/A
和L2C信号)的能力来确定或者选择阈值。步骤801然后例如可以
包括校验UE测量这样的信号的能力。
例如在VRR服务可以提供双频测量、但是将相对于VRR来定
位的UE仅能测量单个频率的情况下,相对定位仅可以对该单个共同
频率发生。
例如在RPM-5中,SLP首先可以请求UE1和UE2能力以找出
两个UE能够测量的共同信号集。例如可以是UE1支持GPS L1C/A
和L2C信号、但是UE2仅支持GPS L1C/A信号。因此仅可以使用
L1 C/A信号(作为共同信号)来执行相对定位。由于仅一个频率可
用于相对定位(单频情况),所以当应当使用未使用VRR服务的
RPM(例如RPM-1)时必须要求UE1和UE2如与双频情况相比相互
更近(例如如上文所言在5或者10公里以下),
如果步骤801产生肯定结果,则在步骤802中校验UE1是否
具有RPC。如果是这种情况,则选择RPM-2(步骤803)。否则校
验UE2是否具有RPC(步骤804)。如果是这种情况,则选择RPM-3
(步骤805)。否则执行基于AGNSS的回退解决方案(例如形成在
经由常规AGNSS获得的UE的绝对位置之间的差值)(步骤806)。
如果步骤801揭示不能认为距离短,则必须校验是否可以执行
基于VRR的RPM。
在步骤807中校验VRR服务是否在UE1和UE2的SLP可用。
如果是这种情况,则仅步骤806的回退解决方案是有可能的。否则
校验UE1是否具有RPC(步骤808)。
如果是这种情况,则在步骤809中校验UE2是否具有RPC。
如果是这种情况,则选择RPM 7-4(步骤810)。否则仍然可
以校验UE2的SLP是否具有RPC(步骤811)。
如果不是这情况,则同样仅步骤806的回退解决方案是有可能
的。否则选择RPM 7-5(步骤812)。
如果步骤808产生假结果,则在步骤813中校验UE1的SLP
是否具有RPC。如果不是这种情况,则仅步骤806的回退解决方案
是有可能的。否则在步骤814中校验UE2是否具有RPC。
如果是这种情况,则可以选择RPM-9-4(步骤817)。否则必
须校验UE2的SLP是否具有RPC(步骤815)。
如果是这种情况,则可以选择RPM-9-5。否则仅步骤806的回
退解决方案是有可能的。
在下文中,将考虑SLP(或者与两个UE关联的SLP之一)指
示RPM的情况从而基本上允许选择RPM-1、RPM-4、RPM-5、RPM-6
和RPM-8。
根据本发明的一个实施例,RPM的选择在SLP(或者与两个
UE关联的SLP之一发起RPM(基本上允许选择RPM-1、RPM-4、
RPM-5、RPM-6和RPM-8))也可以采用以下形式(见图4的流程
图400的步骤402)。
如果SLP想要容易完成(即它涉及的复杂度低),则SLP可
以选择RPM-8。
然而这可能要求SLP了解在UE之间的距离未超过阈值并且
UE之一具有RPC。因此可以在判决之前必须测量/估计在UE1与UE2
之间的粗略距离以及请求UE能力以便找出它们的RPC。
如果RPM-8没有可能(例如由于SLP未支持这样的功能),
则用于SLP的另一优选选项可以是它自己未参加定位、但是仅向UE
转送辅助。这意味着SLP可以优选基于UE的方法,在这些方法中,
SLP根据上述RPM-4向UE提供连续周期性VRR辅助。在这样的情
况下,在UE之间的距离无关紧要,因为首先相对于VRR对UE独
立定位。
另外即使UE不具有RPC能力,仍然也可以如在RPM-5中描
述的那样(或者如在RPM-1中描述的那样,但是仅如果在UE之间
的距离短)在UE辅助模式中进行相对于VRR的定位。如果UE中
的至少一个UE具有RPC,则RPM-6也是有可能的。显然,这假设
SLP也具有RPC——否则相对定位回退至仅可以具有数十米这一级
准确度的基于常规AGNSS的位置估计的差值。
在服务于UE的SLP无VRR服务可用和/或UE不具有RPC的
境况中,SLP被迫在UE辅助模式中运行UE(假设SLP具有RPC)
并且基于接收的测量来计算相对位置。在这样的境况之下,SLP可
能必须:
1)请求两个UE的粗略位置
2)在两个端子之间的距离短的情况下,SLP可以继续
RPM-1[或者在UE之一具有相对定位能力的情况下继续RPM-8]。然
而如果SLP缺乏RPC(并且RPM-8将是没有可能的),则相对定位
回退至确定仅可以具有数十米准确度的基于常规AGNSS的位置估
计的差值。
3)在基线比阈值更长的情况下,相对定位然后回退至具有数
十米准确度的基于常规AGNSS的位置估计的差值。
应当注意虽然这里单独呈现(1)和(2),但是情况也可以是
SLP直接从UE请求高准确度GNSS信号测量(载波相位)。来自每
个UE的这一测量消息可以包含UE的位置信息。因此可以在(2)
中隐含地包括步骤(1)。显然对是否继续比如RPM-1的选择在这
一情况下然后仅可以发生于已经接收两个UE的测量消息之后。
同样,上述各种场景举例说明例如在两个UE之间的距离如何
可以指导RPM选择过程。也表明RPM选择过程如何受SLP、UE1
和UE2的能力影响。
应当注意在通过组合UE1和UE2的测量/辅助来计算在UE之
间的基线的估计(而不参考来自VRR的测量数据)这样的直接RPM
的情况下,可以是定位出于一些原因而失败。然后相对定位可以回
退至从常规AGNSS获得的UE位置的差值。作为一种替代回退机制,
SLP可以首先试着先相对于个别VRR对两个UE定位。这可能成功,
因为基线长度很短。
也应当注意在直接RPM不能完成/未成功并且SLP求助于使用
个别VRR来确定UE位置的情况下,需要相对于个别VRR准确地确
定两个UE位置。在仅一个UE相对于它的VRR来准确定位的情况
下,不能准确推断基线。
图9是根据本发明一个实施例的用于选择RPM的方法的一个
实施例的流程图900,其中RPM由与UE关联的SLP之一发起(其
中两个UE当然也可以与相同的SLP相关联)。这一流程图部分地
反映上文描述的选择规则。然而应当指出流程图在步骤901中的根
部判决无论在UE之间的距离是否为短都仅为示例性的。同样适当地
在流程图900的根部可以根据作为选择过程的目标的优化标准(例
如针对SLP或者UE的低复杂度、简单架构、规范服从性等)进行
例如与在SLP的服务可用性有关或者与部件之一的RPC有关的另一
决策。
在第一步骤901中,确定在两个UE之间的距离(例如如上文
已经描述的那样基于GNSS或者AGNSS或者基于小区ID粗略估计
或者测量)。如果认为距离“短”(例如在预定的阈值如10km以下),
在步骤902中校验UE1是否具有RPC。如果是这种情况,则选择
RPM-8(步骤903)。否则在步骤905中校验UE2是否具有RPC。
如果是这种情况,则选择RPM-8’(该RPM是RPM-8的修改,
在该修改中,UE1和UE2改变它们的作用)。否则校验UE1的SLP
和/或UE2的SLP是否具有RPC(步骤906)。
如果是这种情况,则执行RPM-1。其中如果SLP中的仅一个
SLP具有RPC,则在具有RPC的SLP中执行确定相对位置的估计。
如果两个SLP具有RPC,则在它们二者中或者仅在它们之一中执行
确定。如果两个SLP具有RPC,则例如它们之一可以执行RPM,然
后例如发起RPM的这一SLP也可以是执行确定的SLP。否则执行基
于AGNSS的回退解决方案(对应于图8的流程图800的步骤806)。
如果在步骤901中的校验揭示出距离大,则校验是否可以选择
VRR辅助RPM。
为此,首先在步骤909中校验VRR服务是否在UE1的SLP和
UE2的SLP可用(这些SLP也可以仅为用于UE1和UE2二者的单
个共同SLP)。
如果不是这种情况,则必须选择步骤908的回退解决方案。否
则在步骤910中校验UE1是否具有RPC。
如果是这种情况,则进一步校验UE2是否具有RPC(步骤
911)。
如果是这种情况,则选择RPM-4。否则在步骤913中校验UE2
的SLP是否具有RPC。
如果不是这种情况,则必须选择步骤908的回退解决方案。否
则选择RPM-6(步骤914)。
如果在步骤910中的校验揭示出UE1不具有RPC,则在步骤
915中校验UE2是否具有RPC。如果是这种情况,则在步骤918中
校验UE1的SLP是否具有RPC。
如果是这种情况,则选择RPM-6’,该RPM-6’是RPM-6的修
改,在该修改中,两个UE2改变它们的作用。否则仅步骤908的解
决方案是有可能的。
如果在步骤915中的校验揭示出UE2不具有RPC,则在步骤
916中校验UE1和UE2的SLP(可以是相同的共同SLP)是否具有
RPC。如果是这种情况,则选择RPM-5。否则同样仅可以求助于步
骤908的回退解决方案。
在目前为止呈现的本发明实施例中,已经关注于确定在仅两个
实体(第一实体和第二实体)之间的相对位置(基线)的估计这样
的情况。然而确定在多个(多于两个)实体(例如相对于彼此定位
的第一实体、第二实体和第三实体)之间的基线的估计当然也在本
发明的范围内。然后例如可以估计在第一与第二实体之间、在第一
与第三实体之间以及在第二与第三实体之间的基线。基本上相同
RPM和选择规则可以应用于此。
然而例如情况可以是这些多个实体的子集不需要参考实体(例
如VRR),但是一些需要参考实体,因为它们更远离。
例如在四个UE(例如作为用于实体的示例)的情况下,可以
发生所有四个相互接近并且可以如在RPM-1中那样相对于彼此对它
们定位(通过确定它们的相应基线)。或者所有都相互远离从而造
成仅举少数示例个别为RPM-4、个别为RPM-5或者个别为RPM-6
(即UE辅助/基于UE)。
也可能发生它们中的三个相互接近并且可以如在RPM-1中那
样被定位。然而它们之一可以更远离。现在用RPM-1相对于彼此对
三个定位并且相对于VRR对第四个定位可以是次优的,因为不能准
确捕获在三个UE的集合与第四UE之间的基线。
因此然后可以有利的是SLP(与所有四个UE相关联)相对于
VRR1对相互接近的三个UE定位(多基线)并且相对于VRR2对第
四UE定位。在已经这样做时高准确度地了解所有UE的相对位置,
因为高准确度地了解在VRR1与VRR2之间的基线。
为了举例,关于图7e中的RPM-5,现在事实上可以认为UE1
代表三个UE的集合,并且UE2将代表第四UE。相同类比例如也可
以适用于图7f。
应当注意上文呈现的相同选择规则(根据距离、RPC和VRR
服务可用性)在此发挥作用。
类似地,可以向多个UE输送UE1请求的位置。每个UE然后
例如可以以特定方式(例如以RPM-7-4、RPM-7-5、RPM-9-4或者
RPM-9-5中所示方式)对其自身定位。
另外,在目前为止呈现的本发明实施例中,已经描述请求来自
UE的测量、UE如何提供测量、UE如何从SLP请求辅助以及SLP
如何向UE提供辅助。
也已经描述UE承担“服务器”的作用这样的选项的描述(例如
见RPM-2、RPM-3、RPM-7-4、RPM-7-5、RPM-9-4和RPM-9-5)。
现在UE1以某种方式了解UE2可以充当“服务器”这样的情况
也可以是可行的。UE1然后可以请求来自UE2的“高准确度GNSS
参考测量辅助”,此后UE2将向UE1提供测量的辅助。UE2将向UE1
提供的辅助是(或者包括)UE2测量的测量数据。UE1可以已经通
过也请求(在UE2的作用为“目标”时来自UE2)“测量”来获得相同
数据。然而这一示例简单地表明当混合“目标”与“服务器”作用时所有
种类的组合是可能的。
如在本申请中所用,术语‘电路’指代所有以下各项:
(a)仅硬件的电路实施方式(例如在仅模拟和/或数字电路中
的实施方式);以及
(b)电路与软件(和/或固件)的组合、比如(根据适用):
(i)处理器的组合;或者
(ii)处理器/软件(包括数字信号处理器)、软件和存储器的
部分,这些部分一起工作以使装置如移动电话或者定位设备执行各
种功能;以及
(c)电路(比如微处理器或者微处理器的部分),这些电路
需要用于操作的软件或者固件(即使该软件或者固件物理上不存
在))。
‘电路’的这一定义适用于这一术语在本申请中、包括在权利要
求书中的所有使用。作为又一示例,如在本申请中所用,术语“电路”
也包括仅一个处理器(多个处理器)和/或处理器及其附带软件和/
或固件的实施方式。术语“电路”例如并且如果适用于特定权利要求
要素则也将覆盖用于移动电话或者定位设备的基带集成电路或者应
用处理器集成电路。
上文已经借助于实施例描述本发明,这些实施例应当理解为非
限制示例。具体而言,应当指出有对于本领域技术人员而言显而易
见并且可以在未脱离所附权利要求的范围和精神实质时实施的备选
方式和变体。也应当理解在上文呈现的流程图中的方法步骤序列并
非强制的,替代序列也可以是有可能的。