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本申请是基于申请号为201980027011.X(国际申请号为PCT/KR2019/004752),申请日为2019年04月19日,发明名称为“移动终端的位置测量系统”的中国专利申请提出的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种用于估计移动通信系统中的移动终端的位置的系统。

背景技术

在图1中示出了移动通信系统中终端与基站之间的一般连接。参照图1,移动通信系统包括基站和终端。传统的终端位置估计方法基于从终端发送的信号来估计相应终端的位置。在这种情况下,通常使用的方法是使用终端发送的信号到达基站所需的信号的延迟值。另外,可以基于在由终端发送的信号通过其到达基站的信道中发生的传播衰减量来估计基站与终端之间的距离。

换句话说,在用于在移动通信系统中估计终端的位置的传统方法中,基站接收由终端发送的信号,并且基于接收到的信号在无线电信道上的延迟,衰减等来估计终端的位置。

然而,由于基站之间的距离长,因此该方法存在终端的估计位置不准确的问题。通常,在移动通信系统中,基站之间的距离在城市地区为1-3Km,在农村或山区为10Km或更长。

在大多数情况下,所述终端位置估计方法的局限在于能够检测终端发送的信号的基站数量不多。在终端处于某些切换区域的情况下,可以从大约两个基站接收信号并基于它们测量更精确的位置,但是这具有限于某些终端的缺点。

另外,当在基站和终端之间存在诸如建筑物的障碍物时,与没有障碍物时相比,传播延迟和衰减可能显得大得多,从而降低了准确性。

由于这些问题,在大多数情况下,在终端位置估计方法中估计终端的位置的精度约为几百m。

发明内容

发明所要解决的问题

本公开提出了一种位置测量系统,其能够基于从移动通信系统中的终端发送的信号来进行更准确的位置估计。

用于解决问题的方案

本公开是鉴于上述问题而构思的,一方面,本公开提出一种位置测量系统,其包括位置测量设备和位置测量服务器,其中该位置测量设备从移动通信网络的基站获得目标终端的上行链路信号的信道设置信息,并基于该信道设置信息通过一个或多个上行链路信号接收单元接收目标终端的上行链路信号,并测量关于所接收到的上行链路信号的信息,并将关于目标终端的上行链路信号的信息发送至位置测量服务器;该位置测量服务器从位置测量设备接收有关目标终端的上行链路信号的信息,并根据有关目标终端的上行链路信号的信息来计算目标终端的位置。

另一方面,本公开提出一种位置测量设备,该位置测量设备包括:一个或多个下行链路信号接收单元,该一个或多个上行链路信号接收单元从移动通信网络的基站接收下行链路信号;控制单元,该控制单元获取目标终端的上行链路信号的信道设置信息;一个或多个上行链路信号接收单元,该一个或多个上行链路信号接收单元基于信道设置信息接收目标终端的上行链路信号,并测量关于上行链路信号的信息;以及通信单元,该通信单元将关于上行链路信号的信息发送到位置测量服务器。

另一方面,本公开提出一种移动通信网络,该移动通信网络与目标终端建立呼叫并且将目标终端的识别信息通知位置测量设备。

另一方面,本公开提出一种位置测量系统,其包括位置测量设备和位置测量服务器,其中该位置测量设备从移动通信网络接收目标终端的资源分配信息和与上行链路传输有关的参数,并基于资源分配信息和传输参数,通过一个或多个上行链路接收单元接收目标终端的上行链路信号,并测量关于所接收到的上行链路信号的信息,并将关于目标终端的上行链路信号的信息发送至位置测量服务器;该从位置测量设备接收有关目标终端的上行链路信号的信息,并根据有关目标终端的上行链路信号的信息来计算目标终端的位置。

另一方面,本公开提出一种位置测量设备,该位置测量设备包括通信单元和一个或多个上行链路信号接收单元。该通信单元用于从移动通信网络接收目标终端的资源分配和上行链路传输参数信息;该一个或多个上行链路信号接收单元用于基于资源分配和上行链路传输参数信息来接收目标终端的上行链路信号,并测量关于接收到的上行链路信号的信息;该通信单元将目标终端的标识信息和关于目标终端的上行链路信号的信息发送到位置测量服务器。

另一方面,本公开提出一种移动通信网络,该移动通信网络与目标终端建立呼叫并向位置测量设备通知目标终端的资源分配和上行链路传输参数信息。

另一方面,本公开提出一种位置测量服务器,该位置测量服务器包括接收单元和控制单元。该接收单元用于从位置测量设备接收关于目标终端的上行链路信号的信息,该控制单元用于基于关于目标终端的上行链路信号的信息来计算目标终端的位置。

发明效果

根据本公开的位置测量系统,至少一个位置测量设备获取诸如与目标终端的上行链路传输有关的资源分配和传输时间之类的信息,并基于此来测量目标终端的上行链路信号。通过使用多个位置测量设备,可以基于诸如目标终端的上行链路信号传输的接收时间点,接收功率和接收方向之类的信息来精确地测量目标终端的位置。因此,可以更准确地识别失踪人员和受害者的位置,并且做出快速反应。

附图说明

图1是示出传统的基于基站的位置测量的图。

图2是示出根据本公开的位置测量的概念的图。

图3是示出根据本公开的实施例的位置测量系统的配置之间的关系的图。

图4是根据图3的实施例的位置测量设备,位置测量服务器和基站的操作的流程图。

图5是示出根据本公开的另一实施例的位置测量系统的配置之间的关系的图。

图6是根据图5的实施例的位置测量设备,位置测量服务器和基站的操作的流程图。

图7是示出根据本公开的实施例的位置测量设备的配置的图。

图8是示出根据本公开的另一实施例的位置测量设备的配置的图。

图9是示出根据本公开的实施例的由目标终端发送上行链路信号的方法的图。

图10是示出根据本公开的实施例的当目标终端使用两个不同的信道发送上行链路信号时,位置测量设备检测上行链路信号的方法的图。

图11是示出根据本公开的另一实施例的当目标终端使用两个不同的信道发送上行链路信号时,位置测量设备检测上行链路信号的方法的图。

图12是示出根据本公开的实施例的由目标终端间歇地发送上行链路信号的方法的图。

图13是示出根据本公开的实施例的基站的配置的图。

图14是示出根据本公开的实施例的位置测量服务器的配置的图。

具体实施方式

在下文中,将通过示例性附图详细描述本发明的一些实施方式。在将附图标记添加到每个附图的元件中时,应当注意,即使在不同附图上指示相同的元件,也尽可能为其分配相同的附图标记。另外,在描述本发明时,如果确定相关的已知配置或功能的详细描述可能使本发明的主题不清楚,则将省略其详细描述。

在本说明书中,无线通信系统是指用于提供诸如语音和分组数据的各种通信服务的系统。该无线通信系统包括用户终端(User Equipment,UE)和基站(Base Station,BS)。

用户终端是通用概念,指的是无线通信中的终端,应该将其解释为包括WCDMA、LTE、HSPA和IMT-2020(5G或新无线电)中的用户终端(UE),以及GSM中的移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)和无线设备的所有概念。

基站或小区(Cell)通常是指与终端进行通信的站(station),并且意在覆盖所有各种覆盖区域,例如节点B、演进型节点B(eNB)、gNode-B(gNB)、低功率节点(LPN)、扇区、站点、各种类型的天线、基站收发器系统(BTS)、接入点、点(例如,发送点、接收点、发送/接收点)、中继节点、大型小区、宏小区、微小区、微微小区、毫微微小区、远程无线电头(RRH)、无线电单元(RU)和小型小区等。

在上面列出的各种小区中,由于存在控制每个小区的基站,因此可以用两种含义来解释基站。1)关于无线电区域,可以指示为提供大型小区、宏小区、微小区、微微小区、毫微微小区和小型小区的设备本身,或者2)可以指示为无线电区域本身。在1)中,提供预定无线区域的设备由同一实体控制,或者将交互协作以协作形成无线区域的所有设备指示给基站。点、发送/接收点、发送点、接收点等是根据无线区域的配置方法的基站的实施例。在2)中,从用户终端的观点或相邻基站的观点来看,可以将接收或发送信号的无线电区域本身指示为基站。

在本说明书中,小区可以表示从发送/接收点发送的信号的覆盖范围,具有从发送点或发送/接收点发送的信号的覆盖范围的分量载波,或发送/接收点本身。

在本说明书中,用户终端和基站是用于实现本发明中描述的技术或技术思想的两个(上行链路或下行链路)发送/接收主题,并且在广泛意义上使用,并且不受具体提及的术语或词语的限制。

在此,上行链路(Uplink、UL或上行链路或反向)是指用户终端向基站发送和接收数据的方法,而下行链路(Downlink、DL或下行链路或前向)是指由基站向用户终端发送和接收数据的方法。

对于上行链路传输和下行链路传输,可以使用使用不同时间传输的时分双工(TDD)方案、使用不同频率传输的频分双工(FDD)方案,以及TDD方案和FDD方案的混合方案。

在本发明中,下行链路可以指定通过频带发送的下行链路,该频带发送用于上行链路的资源分配信息和控制信息。

另外,在无线通信系统中,通过基于一个载波或载波对配置上行链路和下行链路来配置标准。

上行链路和下行链路通过诸如物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理上行链路控制信道(PUCCH)等的控制信道来发送控制信息,通过诸如物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理上行链路共享信道(PUSCH)等的数据信道来发送数据。

下行链路(downlink)可以指的是从多个发送/接收点到终端的通信或通信路径,而上行链路(uplink)可以指的是从终端到多个发送/接收点的通信或通信路径。在这种情况下,在下行链路中,发送单元可以是多个发送/接收点的一部分,并且接收单元可以是终端的一部分。另外,在上行链路中,发送单元可以是终端的一部分,并且接收单元可以是多个发送/接收点的一部分。

在下文中,可以通过“发送和接收PUCCH、PUSCH、PDCCH和PDSCH”的形式来表达通过诸如PUCCH、PUSCH、PDCCH和PDSCH的信道来发送/接收信号的情况。

同时,以下描述的高层信令(High Layer Signaling)包括发送包括RRC参数的RRC信息的RRC信令。

基站执行到终端的下行链路传输。基站可以传输物理下行链路控制信道,该物理下行链路控制信道用于传输:下行链路控制信息,例如接收作为单播传输(unicasttransmission)的主要物理信道的下行链路数据信道所需的调度;以及调度批准信息,用于在上行链路数据信道中进行传输。在下文中,将以相应信道的发送和接收的形式描述通过每个信道的信号的发送和接收。基站可以通过PDCCH向终端传送信道设置信息,具体是资源分配信息。而且,基站可以通过PDSCH向终端传输用于资源分配和信号传输的控制信号。另外,基站可以使用下行链路控制信道或数据信道来传输用于资源分配和信号传输的控制信息。

对无线通信系统中应用的多址方案没有限制。可以使用诸如TDMA(时分多址)、FDMA(频分多址)、CDMA(码分多址)、OFDMA(正交频分多址)、NOMA(非正交多址)、OFDM-TDMA、OFDM-FDMA、OFDM-CDMA等的各种多址技术。在这里,NOMA包括稀疏代码多址(SCMA)和低密度扩展(LDS)。

本发明的实施例应用于通过GSM、WCDMA、HSPA发展到LTE/LTE-Advanced、IMT-2020的异步无线通信的资源分配以及发展到CDMA、CDMA-2000和UMB的同步无线通信领域中的资源分配。

在本说明书中,机器类型通信(MTC)终端可以表示支持低成本(或低复杂度)的终端或支持覆盖增强的终端。另外,在本说明书中,MTC终端可以表示被定义为用于支持低成本(或低复杂度)和/或覆盖增强的特定类别的终端。

换句话说,在本说明书中,MTC终端可以表示执行基于LTE的MTC相关操作的新定义的3GPP释放-13低成本(或低复杂度)UE类别/类型。另外,在本说明书中,与现有的LTE覆盖范围相比,MTC终端支持改进的覆盖范围,或者可以表示在支持低功耗的现有3GPP释放-12之下定义的UE类别/类型,或者是新定义的低成本(或低复杂度)释放-13版本的UE类别/类型。或者,可以表示释放-14中定义的进一步增强的MTC终端。

在本说明书中,NB-IoT(窄带物联网)终端是指支持用于蜂窝物联网的无线接入的终端。NB-IoT技术的目标包括改善室内覆盖范围,支持大型低速终端、低延迟敏感性、超低成本终端、低功耗以及优化的网络结构。

作为当前在3GPP中讨论的新无线电(NR)中的代表性使用场景,已经提出了eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(大规模机器类型通信)和URLLC(超可靠和低延迟通信)。

在本说明书中,与新无线电(NR)相关的频率、帧、子帧、资源、资源块、区域、频带、子带、控制信道、数据信道、同步信号、各种参考信号、各种信号、各种消息可以被解释为过去或现在所使用的含义或将来所使用的各种含义。

同时,在本说明书中,基于终端和基站的两个节点描述了技术思想,但这仅是为了便于理解,并且可以在终端和终端之间应用相同的技术思想。例如,以下描述的基站是与终端执行通信的一个节点的示例性公开和描述,并且如果需要,可以由与该终端进行通信的另一终端或基础设施来代替。

即,本技术思想不仅可以应用于终端和基站之间的通信,而且可以应用于终端之间的通信(设备到设备)、侧链路通信(Sidelink)、车辆通信(V2X)等。特别地,可以应用于下一代无线接入技术中的终端之间的通信,并且可以根据终端之间的通信类型来对本说明书中的诸如信号、信道等的术语进行各种修改和应用。

例如,可以通过在终端之间的通信中分别将术语改变为主要D2D同步信号(PSSS)和次要D2D同步信号(SSSS)来应用PSS和SSS。另外,用于发送诸如上述的PBCH的广播信息的信道被改变为PSBCH,用于在诸如PUSCH和PDSCH的侧链中的数据发送的信道被改变为PSSCH,并且诸如PDCCH和PUCCH的用于发送控制信息的信道被改变为PSCCH。同时,在终端之间的通信中,需要发现信号,该发现信号通过PSDCH被发送和接收。但是,它不限于这些术语。

在下文中,在本说明书中,以示例性的方式描述了用于终端与基站之间的通信的技术思想,但是可以通过根据需要用另一终端替换基站节点来应用本技术思想。

本公开涉及一种用于在无线通信系统,特别是在移动通信系统中获取关于终端的位置的信息的方法和设备。

在本公开中,提出了一种新型的位置测量设备,其具有移动通信系统的下行链路信号接收单元和上行链路信号接收单元。所提出的位置测量设备可以包括多个上行链路信号接收单元,并且多个上行链路信号接收单元可以安装在不同的物理位置。

通过分析基站发送的下行链路信号,本发明的位置测量设备可以获得关于通过上行链路从终端向基站发送哪些信号的信息。此外,通过经由上行链路信号接收单元接收上行链路信号,可以确定是否将上行链路的数据从终端发送到基站,并且可以基于接收到的信号或数据来确定相应终端的位置。

另外,本发明的位置测量设备从移动通信系统接收目标终端的资源分配和上行链路传输参数信息。另外,可以通过上行链路信号接收单元接收上行链路信号,并且可以基于此来确定终端的位置。

本实施例的相关领域是用于获得无线通信系统中的终端的位置信息的技术。

本实施例的适用产品和方法是通过移动通信系统的失踪人员的位置测量和在灾难或遇难情况下的救生的位置估计。

与本实施例最相关的现有技术是最相关的移动通信系统。

在下文中,将参考附图详细描述本发明的优选实施例。此外,在描述本发明时,当确定相关的已知功能或配置的详细描述可能不必要地使本发明的主题模糊时,将省略其详细描述。另外,稍后描述的术语是考虑到本发明中的功能而定义的术语,其可以根据用户或操作者的意图或习惯而变化。因此,应基于整个说明书中的内容进行定义。

同时,以下描述的实施例可以单独或以任何组合应用。

在本公开的移动通信系统中,基站和终端交换信号。在本公开中,提出一种位置测量系统,该位置测量系统在要跟踪的目标终端周围布置位置测量设备,并且该位置测量设备接收目标终端的上行链路信号,并将关于该上行链路信号的信息发送到位置测量服务器,使得位置测量服务器测量目标终端的位置。

本发明的位置测量设备捕获由目标终端发送的上行链路信号,并且位置测量服务器基于此来测量终端的位置。为了准确地测量目标终端的位置,可以在目标终端周围布置一个或多个位置测量设备。尽管本发明的位置测量设备可以由人携带使用,但是也可以安装和使用在车辆或无人机上。在本发明中,假设基于LTE的移动通信系统来描述移动通信系统,但是要注意的是,它可以被共同地应用于应用了其他技术的移动通信系统。特别是,可以在GSM和W-CDMA通信系统中准确地测量终端的位置,该GSM和W-CDMA通信系统是移动通信系统中的电路型移动通信系统。另外,它可以应用于包括其他移动通信系统的各种无线通信系统。

本发明的设备是可移动的。在传统方法中,用于位置测量的设备位于固定位置,但是本发明具有能够携带和移动它的优点。在移动的情况下,携带本发明的设备的人或物体可以移动到更靠近目标终端的位置以进行位置测量。换句话说,由于可以更靠近目标终端,所以可以更准确地测量目标终端的位置。此外,应当注意,本发明的设备可以通过将其安装在固定位置中而用于精确地测量终端的位置。

图2是示出根据本公开的位置测量的概念的图。参照图2,在移动通信系统中,基站250和终端210彼此交换信号。

本发明的位置测量设备220、230和240围绕要测量位置的终端(目标终端)210布置,以接收从目标终端210发送的信号,并且位置测量服务器(未示出)基于此来测量目标终端210的位置。

此时,基于从目标终端210发送的信号到达位置测量设备220、230和240中的每一个的信号的延迟和接收信号的大小来测量目标终端210的位置。

另外,位置测量设备可以使用接收信号的角度或方向来测量目标终端的位置。作为示例,位置测量设备可以包括一个或多个上行链路信号接收单元,位置测量设备可以通过组合从连接到每个上行链路信号接收单元的天线接收上行链路信号的角度或方向,接收时间点和接收功率信息来测量目标终端的位置。作为另一示例,位置测量设备可以包括一个或多个上行链路信号接收单元,位置测量设备将角度或方向信息发送到位置测量服务器,在该角度或方向信息中,从连接到每个上行链路信号接收单元的天线接收上行链路信号,位置测量服务器可以通过组合接收信号的接收角度或接收方向信息,接收时间点和接收功率信息来测量目标终端的位置。为了更准确地进行位置测量,可以在目标终端210周围放置大量的位置测量设备。另外,除了位置测量设备的测量结果之外,从基站250接收的信号的幅度和时间延迟信息以及从位置测量设备接收的信息进行可以组合以测量更准确的位置。

为了进行该测量,在基站和目标终端之间形成了链路,并且目标终端必须发送上行链路。另外,即使在目标终端与已经形成的基站具有链路的情况下,为了更精确的测量,也可以将目标终端设置为发送由移动通信网络和位置测量设备预先承诺的信号。在本发明中,将此方式在基站与目标终端之间形成链路,并设置基站以使得目标终端发送相互承诺的信号被定义为用于定位的链路形成。

本发明的位置测量设备可以直接向移动通信系统请求在目标终端和基站之间的链路形成的请求。然而,搜索者可以将请求发送到本发明的位置测量服务器,并且位置测量服务器可以将信息发送到移动通信网络,从移动通信网络接收关于链路的信息,并且通知位置测量设备。

在以上过程中,设置在目标终端附近的位置测量设备之一成为主机,并且可以发送用于建立和终止所述链路形成的请求。另外,作为另一种方法,所有位置测量设备可以具有相同的权限,并请求建立和终止所述链路形成。

本发明提出的位置测量设备220、230和240接收接收由目标终端210在移动通信系统中发送的上行链路信号,并且基于该信号的大小和时间延迟信息来执行目标终端210的位置测量。为了获得目标终端210在移动通信系统中发送信号的时间点,本发明的位置测量设备220、230和240包括下行链路信号接收单元,该信号是由基站250发送的信号。即,本发明的位置测量设备220、230和240利用从移动通信系统发送的下行链路信号接收单元来捕获前向信号(下行链路信号),并且基于此,估计发送反向链路信号(上行链路信号)的时间点。即,获取发送反向链路信号的参考点,并且在该参考点附近获取和接收目标终端210发送的反向信号。在以上过程中,可以将位置测量设备所接收的下行链路信号设置为接收用于向目标终端发送控制信息或信道设置信息(具体地,资源分配信息)的频带。另外,位置测量设备的下行链路信号接收单元从基站接收正在与目标终端建立呼叫的信号。在该过程中,如果需要,位置测量设备中提供的下行链路信号接收单元可以接收诸如BCCH(广播控制信道)或BCH之类的信息,这些信息是基站发送的系统信息,并获得系统的整体参数。

图3是示出根据本公开的实施例的位置测量系统的配置之间的关系的图。

本发明基于这样的前提:在传统的移动通信系统中,基站120和目标终端110彼此无线交换信号。在本发明中,所述无线电信号可以是移动通信系统。在本说明书的以下描述中,描述了用于LTE移动通信系统的移动通信系统。但是,本发明不限于该通信系统。

图3的位置测量系统包括用于测量目标终端110的位置的位置测量设备130和位置测量服务器140。在此,可以有一个以上的位置测量设备130。本发明的位置测量设备130可以通过上行链路信号接收单元和下行链路信号接收单元来接收在目标终端110和基站120之间发送的上行链路和下行链路信号。在此,位置测量设备130上行链路信号接收单元和下行链路信号接收单元不是作为发送上行链路信号或下行链路信号的对象的基站120和终端中的信号接收单元,其特征在于接收其他通信设备的上行链路信号和下行链路信号。上述其他通信设备可以是目标终端。当接收到上行链路信号时,位置测量设备130测量目标终端110的上行链路信号的接收时间点和电波强度。另外,可以测量接收信号的方向和角度。位置测量设备130测量由目标终端110发送的信号并将其发送到位置测量服务器140,基于此,位置测量服务器140计算目标终端110的位置,并将其发送到位置测量设备130。接收到该位置信息的位置测量设备130通过诸如显示单元的输出设备向用户通知目标终端110的位置。

首先,位置测量设备130通过通信单元从基站120接收目标终端110的识别信息。在此,通信单元是能够与诸如基站120或位置测量服务器140之类的其他通信设备发送和接收信号的配置,并且可以是与上行链路信号接收单元或下行链路信号接收单元分开的配置。在另一个实施例中,通信单元的接收单元具有与下行链路信号接收单元相同的配置,并且可以被配置为从基站120或位置测量服务器140接收信号。例如,发送给目标终端的下行链路信号所使用的频带与位置测量设备的通信单元所使用的下行链路频带使用相同的频带,并使用一个下行链路接收单元来接收。

在一个实施例中,本发明的位置测量设备130可以接收与由一个基站120分配给终端的临时ID相对应的无线网络临时标识符(RNTI)作为目标终端110的识别信息。

RNTI被用作基站内的终端的临时ID,并且由于不知道哪个RNTI被分配给终端,所以可以维持匿名性。在本发明中,已经基于用于识别终端的方法描述了RNTI,但是本发明揭示了可以将临时分配给一个基站或小区内的终端的ID用于相同的功能。

在一个实施例中,当报告失踪者(或受害者)时,移动通信网络的基站120向失踪者分配一个RNTI,并将该RNTI信息通知给位置测量设备130。接收RNTI信息的位置测量设备130通过检测使用相应的RNTI发送上行链路信号的终端110的上行链路信号来估计终端110的位置。在上述过程中,基站可以直接将RNTI的信息发送给位置测量设备,但是基站使用目标终端信息服务器将RNTI信息发送到通信服务器,并且通信服务器可以将RNTI信息发送到位置测量设备。在另一个实施例中,在预先承诺要在移动通信网络的基站和位置测量设备之间进行定位的RNTI之后,基站将预定的RNTI分配给目标终端,并且位置测量设备可以使用RNTI来检测和测量目标终端的信号。另外,可以在移动通信网络和位置测量设备之间承诺多个RNTI,并且在这种情况下,可以以小于RNTI的位数的位数来通知关于向目标终端分配了RNTI的信息。例如,当RNTI由16位组成时,如果承诺将8个RNTI分配给目标终端,则可以利用3位信息来通知位置测量设备哪个RNTI被使用。

在一个实施例中,当位置测量设备接收将要进行位置跟踪的目标终端110的RNTI信息时,或已经接收之后,基站120可以提供目标终端110的近似位置信息。基于该信息,可以将位置测量设备130放置在目标终端110周围,并且可以尝试位置测量。本发明的位置测量设备130可以尝试检测基于由将要进行位置跟踪目标终端110分配的RNTI发送的上行链路信号。位置测量设备130基于RNTI接收下行链路的资源分配信息,获取目标终端的资源分配信息,并基于此来检测并测量目标终端的上行链路信号。

为了接收从目标终端110通过上行链路发送的信号,本发明的位置测量设备130需要获取上行链路的时间同步。为了关于上行链路传输时间的时间同步,位置测量设备130可以包括下行链路信号接收单元。即,通过接收下行链路信号来确保系统的时间信息,并基于此来确保目标终端110通过反向信道发送的时间同步。在该过程中,如果需要,在位置测量设备130中提供的下行链路信号接收单元可以接收诸如BCH和动态BCH之类的信息,其是由基站120发送的系统信息,以获得关于系统的整体参数。

在这种情况下,本发明提出一种用于位置测量设备130获得关于目标终端110何时通过上行链路发送信号的信息的方法。

在一个实施例中,位置测量设备130可以通过一个或多个下行链路信号接收单元接收控制信息,并且基于接收到的目标终端的控制信息和标识信息来获得目标终端的上行链路信号的资源分配信息。具体地,位置测量设备130可以接收物理下行链路控制信道(PDCCH),该物理下行链路控制信道是使用下行链路信号接收单元在下行链路上发送的控制信息,以获得关于是否发送上行链路信号和发送的资源的信息。与传统的LTE接收单元的不同之处在于,本发明的LTE下行链路信号接收单元接收发送给其他用户的控制信息。即,不是在接收发送到自身的控制信息,而是在接收发送到其他终端(目标终端)的控制信息。基于这样接收到的目标用户控制信息,位置测量设备130获取关于分配给目标终端110的上行链路资源的信息。并且,为了在该过程中另外确保关于上行链路的资源分配的信息,本发明的位置测量设备不仅可以接收附加地发送到目标终端110的前向信道的控制信道,还可以接收与分配给控制信道的物理下行链路共享信道(PDSCH)有关的信息。

当基站120将关于上行链路传输资源的信息发送到目标终端时,为了降低终端的PDCCH和PDSCH的接收复杂度,可以部分地限制基站120发送信号的格式。在这种情况下,位置测量设备130从基站接收下行链路信号的发送格式信息,使用下行链路信号的发送格式信息通过一个或多个下行链路信号接收单元接收下行链路信号并处理接收到的下行链路信号来获得控制信息。

例如,在PDCCH的情况下,所有CCE聚合级别1、2、4和8都是可能的。然而,在本发明的一个实施例中,为了降低位置测量设备130的控制的复杂度,当向终端发送PDCCH时,基站可以仅以CCE聚合等级8发送。作为另一示例,使用了PDCCH的CCE聚合等级4或8。通过以此方式限制CCE聚合等级,当一个位置测量设备执行多个目标终端的位置测量时,可以大大降低用于PDCCH的盲解码的复杂度。另外,在本发明中,当基站分配目标终端的上行链路资源以使得位置测量设备可以通过PDSCH进行测量时,可以通过限制传输模式来降低位置测量设备的复杂度。例如,当基站通过PDSCH向目标终端分配上行链路资源以由位置测量设备进行测量时,传输模式可以被限制为分集传输模式。这样,位置测量设备不需要实现下行链路所有可能的传输模式,而仅使用预定格式的传输模式,从而大大降低了其复杂度。

通过以上过程,位置测量设备130可以获得关于目标终端110通过上行链路发送信号的时间点和资源的信息。基于此,位置测量设备130可以接收从目标终端110发送的上行链路信号。

当位置测量设备130捕获来自目标终端的信号时,它测量目标终端的上行链路信号的接收时间和接收功率,并将测量的信息发送到位置测量服务器140。在这种情况下,由每个位置测量设备130发送的关于目标终端的信号的信息可以包括目标终端的RNTI信息(或终端的ID信息),上行链路信号的接收时间,接收功率信息等。这里,关于上行链路信号的接收时间的信息是指通过在所有位置测量设备130之间共享基于GPS等而创建的绝对时间点并且基于此而获得的相对接收时间的信息。即,在所有位置测量设备之间共享一个公共时间的信息,这意味着基于该时间点的相对接收时间。除了所述测量信息之外,位置测量设备130还可发送通过测量目标终端110的信号而获得的时间信息,以实现实时位置跟踪。可以根据接收时间点的信息来计算关于从目标终端到位置测量设备的上行链路信号的传播时间的信息。特别地,多个位置测量设备获取接收时间点的信息,或者一个位置测量设备在多个位置处获取接收时间点的信息,并且基于此,可以获得电波的时间延迟的信息,并且基于此,可以计算目标终端与位置测量设备之间的距离。

本发明的位置测量系统可以包括位置测量服务器140。位置测量服务器140从位置测量设备130接收目标终端110的上行链路信号的接收时间和接收功率信息,基于目标终端110的上行链路信号的接收时间和接收功率信息来计算目标终端110的位置,并且将所计算出的目标终端110的位置信息发送到位置测量设备130。另外,位置测量设备可以将接收到来自目标终端的信号的时间的信息发送到位置测量服务器,以通知何时进行测量。基于此,位置测量服务器可以通过组合在不同时间进行的位置测量设备的测量结果来测量目标终端的位置。

在一个实施例中,位置测量服务器140可以从一个或多个位置测量设备接收目标终端110的ID信息,上行链路信号的接收时间以及关于接收功率的测量信息。目标终端的ID信息可以是RNTI,但是可以将位置测量服务器和位置测量设备之间预先定义的编号分配给一个目标终端并使用。此外,位置测量服务器140可基于由位置测量设备发送的测量信息基于诸如三角测量和电波衰减等的信息来计算目标终端110的位置,并将该信息发送至位置测量设备。此时,所使用的位置测量方法可以应用过去在许多研究中已经使用的各种技术,本发明提出一种能够进行这种位置测量的位置测量设备以及一种用于其操作环境的系统。

在一个实施例中,本发明的位置测量服务器140还接收基站120从基站120接收的目标终端110的上行链路信号的接收时间和接收功率信息,通过将来自位置测量设备130的目标终端110的上行链路信号的接收时间和接收功率信息与来自基站120的目标终端110的上行链路信号的接收时间和接收功率信息进行组合来计算目标终端110的位置。因此,可以通过使用由基站120测量的信息以及由每个位置测量设备130发送的测量信息来提高目标终端110的位置信息的准确性。即,与目标终端110通信的基站120还测量目标终端110发送的信号的信道上的延迟和接收功率,并将测量的信息发送到位置测量服务器140。位置测量服务器140从基站120以及位置测量设备130接收关于目标终端110的上行链路信号的测量信息,通过将来自基站120的关于目标终端110的上行链路信号的测量信息与来自位置测量装置130的关于目标终端110的上行链路信号的测量信息进行组合来执行位置测量,可以执行更精确的位置测量。在上述过程中,将测量结果发送到位置测量服务器的位置测量设备和基站分别将它们自己的位置信息发送到位置测量服务器。位置测量服务器基于位置信息和测量结果来计算目标终端的位置。

在本发明中,位置测量服务器140将关于目标终端110的信息(包括计算出的目标终端110的位置信息)发送到位置测量设备130。接收目标终端110的位置信息的位置测量设备130将其输出到包括显示器的输出设备,并通知用户。在一个实施例中,位置测量设备130可以通过向用户通知目标终端110的位置来在地图上显示目标终端110的位置。

本发明的位置测量设备的精确度可以根据位置测量设备130的位置而变化。为了更精确地进行位置测量,在减少测量误差的方向上改变位置测量设备130的布置更为有效。因此,根据一个实施例的位置测量设备130将位置测量设备130自身的位置信息发送到位置测量服务器140,并且位置测量服务器140分别从一个或多个位置测量设备接收一个或多个位置测量设备的位置信息,并计算一个或多个位置测量设备的移动方向,以使一个或多个位置测量设备与目标终端之间的布置可以减小目标终端的定位误差,并且可以将关于一个或多个位置测量设备中的每个的移动方向的信息发送到一个或多个位置测量设备中的每个。

即,在本发明中,位置测量服务器140不仅基于从位置测量设备130发送的测量数据来测量目标终端110的位置,而且还将关于每个位置测量设备130的移动方向的信息发送至位置测量设备130。例如,不仅在地图上显示目标终端110的位置,而且还显示位置测量装置130的位置,并且为了减少测量误差,可以通过箭头指示关于位置测量设备130应当移动的方向或目的地的信息。另外,本发明的位置测量设备130不仅可以在地图上显示其自身的位置,还可以显示另一个位置测量设备130的位置信息,从而可以识别位置测量设备130的用户之间的位置。在这种情况下,可以通过使用不同的颜色或形状来指示目标端子110的位置,要使用的位置测量设备130的位置以及另一个位置测量设备130的位置。

图4是根据图3的实施例的位置测量设备130,位置测量服务器140和基站120的操作的流程图。参照图4,本发明的位置测量设备130在初始化过程中从相邻基站120获取信号,确保与其的时间同步,并且获取由基站120在下行链路中发送的系统信息(S410)。另外,位置测量设备130接收包括要为其确定位置的目标终端110的RNTI值的终端的识别信息(S420)。目标终端110的信息可以通过LTE下行链路接收,但是可以通过另一通信信道输入。在上述初始处理中,即使改变顺序,用于LTE系统的同步处理和关于目标终端110的信息的获取也不会改变操作。在上述过程中,移动通信网络的基站可以直接将目标终端的标识信息发送给位置测量设备。作为另一种方法,可以将目标终端的标识信息发送到单独的服务器,并且该服务器可以将其发送到当前位置测量设备。在该过程中,本发明的位置测量服务器可以用作将目标终端的识别信息发送到位置测量设备的服务器。即,位置测量服务器还可以执行从基站接收目标终端的识别信息并将其发送到位置测量设备的功能。

经历了上述初始处理的位置测量设备130通过LTE下行链路接收从基站120发送的控制信息。该控制信息包括用于上行链路传输的调度信息,例如用于上行链路的资源分配。因此,位置测量设备130基于接收到的控制信息来获取目标终端的上行链路信号的调度信息或资源分配信息(S430)。位置测量设备130尝试基于调度信息或资源分配信息来检测从目标终端110发送的上行链路信号(S440)。位置测量设备130测量检测到的信号到达位置测量设备130的时间和接收功率,并将测量的信息发送到位置测量服务器140(S450)。在一个实施例中,位置测量设备130可以将其位置信息与上行链路上的测量信息(例如,测量时间和接收功率)一起发送到位置测量服务器140。位置测量服务器140基于由一个或多个位置测量设备130发送的测量信息来计算目标终端110的位置(S460)。计算出的目标终端110的位置信息被发送到每个位置测量设备130(S470),并且位置测量设备130将位置信息输出到包括显示器的输出设备(S480)。在一个实施例中,当本发明的位置测量服务器140包括诸如显示器的输出设备时,目标终端110的位置信息可以被输出到位置测量服务器140的输出设备。位置测量设备130和位置测量服务器140重复执行目标终端110的上述上行链路信号测量过程和目标终端110的位置测量过程。另外,位置测量设备还将其他位置测量设备的位置信息也发送到位置测量设备,并且本发明的位置测量设备可以在位置测量设备的显示器上显示目标终端的位置,浏览器使用的位置测量设备的位置以及其他位置测量设备的位置。

在图3和图4的实施例中,位置测量设备130通过分析LTE的下行链路信号来获得上行链路资源分配信息。然而,下行链路信号的接收性能可以根据位置测量设备130在一个小区中的位置而不同。即,某些终端可能具有较高的下行链路资源分配信息的接收成功率,而某些终端可能具有较低的成功率。在这种情况下,位置测量设备130可以使用单独的通信信道来共享所接收的资源分配信息。

图5是示出根据本发明另一个实施例的位置测量系统的配置之间的关系的图。当参考图5描述时,大多数操作与图3的操作相同,并且可以参考图3的描述。与图3的方法的最大区别在于,基站120将目标终端110的上行链路资源分配信息直接发送到位置测量设备130。即,位置测量设备130不接收从基站120发送到目标终端的上行链路资源分配信息,并且基站120直接将该信息发送到位置测量设备130。根据图5的方法,位置测量设备130可以更稳定地接收资源分配信息。目标终端的资源分配信息可以包括关于传输格式、传输时间、周期、传输功率等的参数信息,以及诸如目标终端的上行链路时间和代码等的资源分配。另外,该信息可以在与目标终端的上行链路传输有关的参数中包括目标终端的RNTI信息。

不仅可以将发送时间准确地通知给位置测量设备,而且可以指示上行链路信号的发送时间范围。在发送关于目标终端的发送时间的时间范围的信息的情况下,本发明的位置测量设备试图在该时间范围内检测目标终端的上行链路信号。

为了准确地测量目标终端的位置,移动通信网络连接基站和目标终端之间的链路。移动通信网络将有关链路的信息发送到本发明的位置测量设备。在接收到该信息后,本发明的位置测量设备接收目标终端发送的上行链路信号,并获取目标终端发送的信号的传播强度和时延信息。此时,由移动通信系统发送的信息包括用于在目标终端与基站之间形成的链路的信道的参数。

即使在图5的方法中,位置测量设备130也可以包括下行链路信号接收单元。下行链路信号接收单元可以获取从基站120发送的下行链路信号,并基于此来从基站120获取信号强度,时间同步信息和系统信息。

图6是根据图5的实施例的位置测量设备130,位置测量服务器140和基站120的操作的流程图。图6的操作大部分类似于图4的操作,并且可以参考图4的描述。然而,图6的位置测量设备130没有从基站120发送到目标终端110的信号中获取关于目标终端的上行链路传输资源和时间点的信息。由于基站120将关于目标终端的上行链路传输资源和时间点的信息发送给目标终端110以及位置测量设备130,因此位置测量设备130的的不同之处在于,不需要通过经由一个或多个下行链路信号接收单元接收下行链路信号来获得发送到目标终端110的资源分配信息。即,基站120将分配给目标终端110的上行链路资源和发送时间的信息分别发送给测量一个目标终端110的位置的所有位置测量设备130,或者以多播的形式发送(S630)。位置测量设备130可以接收从基站120发送的信息,并基于此来尝试检测目标终端110的上行链路信号(S640)。在上述过程中,移动通信网络的基站可以直接发送关于目标终端的资源分配信息和发送时间信息,但是可以通过另一通信服务器发送。即,移动通信网络的基站可以通过通信服务器发送关于资源分配信息和发送时间信息,并且允许通信服务器将信息发送到位置测量设备。另外,位置测量服务器还可以用作通信服务器。即,位置测量服务器可以执行以下功能:从移动通信网络接收关于目标终端的资源分配信息和传输时间信息,并将其发送到位置测量设备。

在图6中,本发明的位置测量设备在初始化过程中从相邻基站获取信号,确保其时间同步,并获取基站在下行链路中发送的系统信息。另外,位置测量设备接收要定位的目标终端的上行链路设置信息。目标终端的信息可以通过目标终端使用的系统的下行链路来接收,但是可以通过另一通信信道来发送。在上述初始处理中,即使顺序被改变,用于移动通信系统的同步处理和目标终端的上行链路信道的设置信息的获取也不改变操作。为了接收目标终端的上行链路信道的设置信息,可以提供与用于目标终端的测量的设备分开的通信设备。在这种情况下,使用单独的通信设备从移动通信网络接收目标终端的信道设置信息。

在本发明的另一种实施方式中,移动通信网络的基站和位置测量设备承诺预先发送的上行链路信号的信道类型、发送格式、发送时间、周期和发送功率。当需要定位目标终端时,基站将目标终端设置为使用承诺的信道类型和格式来发送上行链路信号。此外,位置测量设备基于诸如承诺的上行链路发送信道和格式等的参数来检测并测量目标终端的上行链路信号。

在上述过程中,位置测量设备需要目标终端使用的关于RNTI的信息,该信息可以由移动通信网络的基站发送到位置测量设备。在另一个实施方式中,RNTI信息可以由基站发送到通信服务器,并且可以由通信服务器发送到位置测量设备。另外,目标终端的RNTI可以被包括在移动通信网络的基站和位置测量设备之间预先承诺的信息中。

在以上过程中,即使当预先确定诸如目标终端所发送的信道,传输方法和资源之类的参数时,位置测量设备也可能不知道所确定的目标终端的上行链路传输是否被实际执行。因此,即使目标终端以这种预设的传输信道、传输方式、资源、功率等来传输上行链路信号,移动通信网络的基站可以将关于传输是开始还是结束的信息通知本发明的位置测量设备。或者,可以通知关于目标终端何时开始和结束上行链路传输的时间信息。另外,传输开始和结束信息可以由移动通信网络的基站传输到通信服务器,并且通信服务器可以传输到位置测量设备。

图4和图6的方案之间的区别在于基站120是否将关于分配给目标终端110的上行链路资源以及发送时间点的信息发送给位置发测量设备130。在图4的实施例中,基站120不将该信息发送到位置测量设备130,并且位置测量设备130通过尝试接收从基站120发送到目标终端110的控制信息来获得信息。另一方面,在图6的实施例中,基站120不仅向目标终端110而且还向位置测量设备130发送该上行链路资源分配信息。因此,位置测量设备130可以稳定地获得目标终端110的上行链路资源分配信息,而无需在下行链路中接收发送给目标终端110的控制信息。

在一个实施例中,通过结合图4和图6的方法,位置测量设备130不仅通过接收在下行链路中从基站120发送到目标终端110的控制信息来获得资源分配信息,而且还可以接收从基站120发送到位置测量设备130的目标终端110的资源分配信息。通过组合两种方法,可以最小化目标终端110的资源分配信息的接收速率和时间延迟。

在另一个实施例中,关于目标终端110的上行链路分配信息被分类为第一资源分配信息和第二资源分配信息,并且以不同的方式发送。即,当基站120在目标终端110中执行关于上行链路传输的资源分配时,对于特定资源,仅将资源分配信息发送到目标终端110,并且将其他资源的资源分配信息发送到目标终端110和位置测量设备130。例如,在第一资源分配信息的情况下,基站120仅将关于第一资源分配的信息发送给目标终端110。在这种情况下,位置测量设备130需要尝试接收从基站120发送到目标终端110的控制信道,以获得资源分配信息。在第二资源分配信息的情况下,基站120不仅向目标终端110而且还向位置测量设备130发送关于第二资源分配的信息。在这种情况下,位置测量设备130不需要为了接收第二资源分配信息而接收从基站120发送到目标终端110的控制信道。

在图3至图6的实施例中,位置测量设备130将测量信息发送到位置测量服务器140,并且位置测量服务器140基于此来计算目标终端110的位置,并将其发送到每个位置测量服务器140。但是,每个位置测量设备130可以通过彼此使用通信设备来共享关于目标终端110的信号的测量信息,并且可以使用单独地计算目标终端110的位置的方法。在这种情况下,可以在没有位置测量服务器140的情况下实现本发明的位置测量。

或者,一个位置测量设备可以接收通过由其他位置测量设备测量目标终端110的信号而获得的测量结果,并计算目标终端的位置,然后,将关于计算出的位置的信息发送给其他位置测量设备。在这种情况下,可以解释为位置测量设备之一执行位置测量服务器的角色。

当目标终端的移动性较低时,可以通过使用单个位置测量设备在多个位置测量目标终端的上行链路信号并测量其位置来测量目标终端的位置。在使用单个位置测量设备测量目标终端的位置的情况下,可以基于将多个位置处的测量结果传输到位置测量服务器来测量目标终端的位置。另外,可以基于在单个位置测量设备中测量的信息来测量目标终端的位置,而无需将该信息发送到位置测量服务器。然而,在这种情况下,需要花费很长时间进行测量,并且如果目标终端移动,则精度不高,因此可以通过使用多个位置测量设备来测量目标终端的位置。在这种情况下,当用单个位置测量设备测量目标终端的位置时,可以基于最近Tm时间内的测量结果来测量目标终端的位置。另外,可以基于在Nm个不同位置处的最新测量结果来测量目标终端的位置。

图7是示出根据本公开的实施例的位置测量设备的配置的图。参照图7,本发明的位置测量设备包括一个或多个下行链路信号接收单元710和一个或多个上行链路信号接收单元720,以接收移动通信信号。另外,位置测量设备包括控制接收信号的控制单元730。可选地,位置测量设备可以包括:通信单元740,其能够与基站或位置测量服务器或另一位置测量设备进行通信;GPS接收单元770,其与绝对时间进行同步;输入单元750,用于接收来自用户的输入;显示单元760,用于显示由控制单元730处理的信息。

这里,下行链路信号接收单元710和上行链路信号接收单元720可以是LTE下行链路信号接收单元和LTE上行链路信号接收单元。在本发明中,下行链路信号接收单元可以通过将目标终端通过其发送上行链路的频带设置为通过其发送控制信息的频带来进行操作。尽管已经基于LTE系统描述了本发明,但是应当理解,本发明可以容易地应用于其他无线通信系统。即,如果其中设置了目标终端的呼叫的通信系统是GSM或W-CDMA,则下行链路信号接收单元710和上行链路信号接收单元720分别被实现为GSM或W-CDMA系统的接收单元。

LTE下行链路信号接收单元通过捕获LTE的初始下行链路信号来获取系统时间同步,并获取基站ID和系统信息等。另外,通过测量从基站发送的信号,可以测量下行链路的信号强度并将其显示在显示器上。另外,还显示基站的ID或是否在所需基站的服务范围内。通过此,可以检查用户是否在期望的基站的服务范围内。通过下行链路接收单元接收BCCH等,并获得系统信息。

另外,下行链路信号接收单元710可以接收从基站发送到目标终端的控制信息。LTE上行链路信号接收单元接收关于分配给目标终端的上行链路传输资源的信息。另外,在本发明的另一个实施例中,可以通过通信单元740从通信服务器接收目标终端的资源分配信息,并且位置测量服务器可以用作通信服务器。在另一个实施例中,还可以设置为在移动通信网络和位置测量设备之间以预定的资源和时间发送目标终端的信号,并使用资源分配信息和信息。此后,控制单元730基于关于分配给目标终端的上行链路传输资源的信息来检测目标终端的传输信号,并计算信号的到达时间和信号功率。

另外,本发明的位置测量设备可以确保绝对时间基准,并且可以计算每个位置测量设备接收目标终端的上行链路信号的时间点之间的差。在图7的实施例中,位置测量设备基于从GPS接收单元770接收的GPS信号来确保时间同步,从而起到该作用。在此过程中,不仅可以使用GPS,还可以使用其他技术(例如SBAS和Galileo)用于定位或时间信息,或者可以与GPS结合使用。然而,在本发明中,可以确保不同类型的位置测量设备之间的时间同步,或者可以使用能够区分到达时间点之间的差异的另一种方法。例如,如果使用高精度时钟并且预先使用位置测量周期的同步或者可以计算相对差,则可以应用。另外,可以基于接收到LTE下行链路信号接收单元的特定信号的时间点与接收到另一用户的上行链路信号的时间点之间的时间差来执行位置测量。关于该接收时间的信息被发送到位置测量服务器。

在本发明中,当需要与位置测量服务器通信或需要与另一位置测量设备直接通信时,可以使用单独的通信单元740。通信单元740可以使用与测量目标终端的信号的频带不同的频带。这是因为通信设备不干扰目标终端发送的上行链路信号。

图7的位置测量设备包括诸如显示器等的输出设备,以向用户显示目标终端的位置。另外,包括用于用户输入的输入单元750、用户通过输入单元750输入附加信息,例如手动输入关于当前位置测量设备的位置的信息,从而提高位置测量的准确性。

如果将本发明的位置测量设备安装在无人机上,则可能没有必要将由位置测量服务器计算出的位置信息发送到位置测量设备。取而代之的是,位置测量服务器可以将其显示给用户,或在搜索者拥有的另一种类型的终端上显示。作为另一示例,位置测量服务器可以将位置信息发送到另一服务器。例如,可以将目标终端的位置通知控制和操作无人机的人员。作为另一示例,该信息可以被发送到监视目标终端的位置的控制室并显示在显示器上。为此,可以将位置测量服务器设置为关闭在位置测量设备之间传输目标终端位置的功能。另外,可以将其设置为关闭显示位置测量设备对目标终端位置的功能。

图7的控制单元730控制上述位置测量设备的操作。控制单元730连接到每个设备,并且用于控制本说明书中描述的信息接收、测量、通信、输入/输出等。

图8是示出根据本公开的另一实施例的位置测量设备的配置的图。

与图7的位置测量设备的配置的不同之处在于,通过将诸如与其他外部设备(位置测量服务器或其他位置测量设备)的通信功能、显示功能和输入功能等连接到诸如智能手机或平板电脑等的终端850,以减少本发明的位置测量设备的部件数量。图8的位置测量设备800包括下行链路信号接收单元810、上行链路信号接收单元820、控制单元830和GPS接收单元840,并且与其他设备的通信功能、显示功能、输入功能等通过连接到诸如商用平板电脑或智能手机等的终端850来实现。图8的虚线矩形所示的部分是新型位置测量设备的实施方式。尽管可以使用诸如USB的有线连接来连接图8的控制单元830和端子850之间的连接,但是也可以使用诸如WIFI等有线连接。在另一示例中,可以提供有线连接和无线连接,并且可以根据情况选择和使用。另外,可以将用于电源开/关、功能设置等的简单输入/输出设备添加到图8的位置测量设备中的虚线矩形中。

在本发明中,当要精确地测量目标终端的位置时,通过包括移动通信网络的常规定位系统来确定目标终端的近似位置。常规定位系统可以是关于在移动通信网络中目标终端所在的小区的信息。另外,可能是通过额外使用诸如WIFI的常规定位系统在特定点的特定半径内存在的信息。

本发明的目的是使用目标终端的传统位置测量方法之一来确定终端的近似位置,然后基于该信息来掌握目标终端的精确位置。例如,如果确定了常规受害者终端的位置,则可以知道目标终端的大致位置。基于此,本发明的位置测量设备被布置在目标终端的近似位置附近。

此后,本发明的位置测量设备之一请求移动通信系统在目标终端和基站之间建立链路以进行精确的位置测量。作为另一示例,想要找到目标终端的人可以直接向位置测量服务器请求链路形成。移动通信网络在目标终端和基站之间建立链路,并将其上的设置信息发送到本发明的位置测量设备。该信息可以包括关于在目标终端和基站之间形成的链路所使用的频率的信息、关于用于多址的时间或扩展码的信息,以及关于信道的传输格式的信息。基于上述信息,本发明的位置测量设备可以检测并测量目标终端发送的信号。该信息可以通过移动通信网络直接传递给位置测量设备,但是可以将其发送到一个通信服务器,并且通信服务器可以将其传递到位置测量设备。另外,本发明的位置测量服务器可以执行该通信服务器的功能。

本发明的位置测量设备可以直接从移动通信系统中请求建立目标终端与基站之间的链路形成的请求。然而,通过将请求发送到本发明的位置测量服务器,位置测量服务器将其发送到移动通信网络,从移动通信网络接收关于链路的信息,并通知位置测量设备。

在以上过程中,设置在目标终端附近的位置测量设备之一成为主机,并且可以发送用于建立和终止该链路形成的请求。另外,作为另一种方法,所有位置测量设备可以具有相同的权限,并请求建立和终止该链路形成。

将集中在LTE系统中的操作来详细描述本发明的操作。LTE系统的基站配置各种反向信道,使得目标终端发送上行链路信号,并且位置测量设备可以基于该信号进行检测和测量。在此过程中,最重要的事情之一是允许目标终端发送宽带信号。当发送宽带信号时,可以更精确地计算到达位置测量设备的时间延迟,并且基于此,每个位置测量设备都可以准确地计算信号的传播延迟。另外,宽带信号的优点在于,通过发送由目标终端发送的大量发送功率,甚至能够从远距离检测信号。

目标终端可以通过用这样的宽带信号设置LTE系统的探测参考信号(SRS),PUSCH等来发送信号。

SRS是终端出于信道测量目的而在宽带上没有数据地发送的信号,并且基站可以将目标终端设置为周期性地发送SRS。另外,移动通信网络的基站向位置测量设备通知诸如SRS的传输参数,传输周期和时间偏移之类的信息。已经获得SRS传输信息的位置测量设备基于所获取的目标终端的传输信息来检测并测量目标终端的信号。

可以通过传输另一个宽带信号来设置和发送PUSCH。通过将PUSCH设置为宽带进行发送。基站允许目标终端在宽带上发送PUSCH,并且基于此,位置测量设备测量目标终端的信号。配置方法是,只要需要传输,基站就允许目标终端通过PDCCH发送PUSCH。另一种配置方法是,基站通过持续调度(persistent scheduling)将目标终端配置为周期性发送PUSCH。在设置为在需要时通过PDCCH发送PUSCH的情况下,位置测量设备可以通过上述位置测量设备的操作示例来获取PUSCH的资源分配信息。作为示例,移动通信网络的基站可以将通过持续调度设置的PUSCH的带宽、MCS等的传输参数和传输周期、传输时间偏移等信息通知给位置测量设备。在上述过程中,基站可以直接将信息发送到位置测量设备,但是基站可以将信息发送到通信服务器,并且通信服务器可以将信息发送到位置测量设备。

另一种信道设置方法是允许目标终端发送PUCCH。PUCCH是相对窄带的信号,并且可以被设置为以高频发送。移动通信网络可以被配置为周期性地将PUCCH发送到目标终端,并且位置测量设备可以基于该信息来测量目标终端的信号。特别地,通过PUCCH的信道设置具有的优点在于,由于高发送频率、位置测量设备可以更准确地计算接收功率的平均值。当目标终端发送PUCCH时,移动通信网络的基站可以将PUCCH设置信息发送到本发明的位置测量设备。该设置信息可以包括关于所使用的频带、PUCCH传输格式、所使用的代码、传输周期以及传输时间偏移的信息。

作为另一种信道设置方法,目标终端可以通过作为随机接入信道的PRACH发送信号,并将其设置为由位置测量设备进行测量。在一般的PRACH的情况下,由于终端随机选择并发送前同步码的代码,因此位置测量设备很难检测到它。因此,在本发明的实施例中,移动通信网络的基站指定由目标终端发送的PRACH的代码,并将其设置为使用指定代码进行发送。位置测量设备检测并测量以指定代码发送的PRACH。移动通信网络的基站可以将与传输有关的信息(例如,目标终端所传输的PRACH的代码,传输时间和传输频带等)通知给位置测量设备。

在上述LTE实施例中,已经描述了仅设置一个频道的情况。但是,为了更准确地检测和测量目标终端,可以设置两个或更多个不同的信道,以便位置测量设备检测目标终端的信号。例如,可以配置为同时发送SRS和PUSCH。另外,可以配置为同时发送PUCCH和PUSCH,或者可以设置为同时发送PUCCH和SRS。

在这种情况下,当为目标终端发送的信号设置两个或更多个信道时,可以不同地设置两个信道的发送周期或发送频率。同样,两个信道的带宽可以不同地设置。例如,可以将由目标终端频繁发送的信道设置为窄带信号,并且可以将以低频发送的信道设置为宽带信号。移动通信网络的基站可以将这种信道设置信息通知给位置测量设备。另外,位置测量设备可以获取信道的设置信息,并基于该信息来检测并测量目标终端的上行链路信号。

在图9中示出了上述传输的一种实施例。参照图10,目标终端被设置为发送两个不同的信道。它发送低频宽带信号和高频窄带信号。PUCCH被设置为窄带信号的实施例。另外,PUSCH或SRS可以用作宽带信号的实施例。位置测量设备使用两个不同的信道执行检测和测量目标终端的信号的操作。

在图10中,描述了本发明的位置测量设备用于设置两个不同信道的操作。位置测量设备获取关于目标终端的RNTI和信道设置的信息。位置测量设备基于与该信道设置有关的信息来检测并测量目标终端的上行链路信号。在图10的实施例中,通过首先检测窄带信号来确认目标终端存在于位置测量设备附近。如果确认检测到窄带信号,则此后使用宽带信号更精确地测量目标终端的信号。在上述过程中,如果位置测量设备同时使用宽带信号和窄带信号来测量,则可以获得更精确的测量结果。

图11示出了用于两个不同信道的设置的位置测量设备的另一操作的实施例。参照图11,位置测量设备获取关于目标终端的RNTI和信道设置的信息。位置测量设备基于与该信道设置有关的信息来检测并测量目标终端的上行链路信号。在图11的实施例中,首先检测到宽带信号,并且确认目标终端存在于位置测量设备附近。如果确认检测到宽带信号,则此后,通过另外使用窄带信号,可以更准确地测量目标终端的信号。高频窄带信号可用于测量从目标终端接收的信号的平均功率。在上述过程中,如果位置测量设备同时使用窄带信号和宽带信号来测量,则可以获得更准确的测量结果。

当目标终端持续发送上行链路时,目标终端的功耗可能过度增加。另外,有可能过度使用移动通信系统的上行链路资源。为了解决这个问题,基站可以间歇地设置目标终端的上行链路信号传输。即,可以将目标终端设置为在某个时间段内发送特定的上行链路信号,并且可以停止目标终端在另一时间段内发送特定的上行链路信号。此后,可以由目标终端再次发送上行链路信号。位置测量设备获取这样的间歇信道设置信息,并且在目标终端发送信号的时间段中检测并测量目标终端的上行链路信号。可以从移动通信网络的基站接收间歇信道设置信息。另外,基站可以将信息发送到通信服务器,并且通信服务器可以将其发送到位置测量设备。本发明的位置测量服务器可以执行通信服务器的功能。

图12示出了这种目标终端的间歇信号传输的实施例。参照图12,基站被配置为在T1时间段向目标终端发送特定的上行链路信号。然后,在该时间段之后的T2时间段,目标终端停止发送上行链路信号。另外,当经过T2的时间段时,配置为再次发送上行链路信号。移动通信网络的基站将目标终端的间歇上行链路发送设置信息发送到位置测量设备。位置测量设备接收间歇发送设置信息,并在目标终端发送上行链路信号的时间段期间检测并测量目标终端的上行链路信号。

通过移动通信网络的基站将信息发送到位置测量设备的方法可以以各种形式实现。在一个实施例中,目标终端可以将开始发送上行链路信号的时间偏移信息,关于用于发送上行链路信号的时间段T1和用于停止上行链路信号发送的时间段T2的信息等通知给定位置测量设备。在另一个实施例中,当目标终端的上行链路信号的发送开始或停止时,可以每次都发送消息以对此进行通知。

将集中在GSM和W-CDMA系统中的操作来详细描述本发明的操作。在本发明中,提出了位置测量设备获取目标终端与基站之间的链路的信道设置信息,并基于此来检测并测量目标终端的上行链路信号。移动通信网络的基站可以直接将信息发送到位置测量设备,但是可以以移动通信网络将信息发送到通信服务器并且通信服务器将信息发送到位置测量设备的方式来实现。在上述过程中,位置测量服务器还可以执行通信服务器的功能。

另外,作为另一种方法,可以在移动通信网络的基站和位置测量设备之间预先承诺关于信道设置的信息,并且可以使用承诺的设置来设置目标终端和基站之间的信道。在这种情况下,移动通信网络的基站可以将关于何时建立信道以及建立信道多长时间的信息通知给位置测量设备。另外,移动通信网络的基站可以将关于所承诺的设置的信号是被发送还是被停止发送的信息通知给位置测量设备。另外,在测量多个目标终端的位置的情况下,可以预先设置多个信道设置参数,并且可以将用于识别它们的ID信息通知给位置测量设备。在上述过程中,移动通信网络的基站可以将信息直接发送到位置测量设备,但是如上所述,可以通过通信服务器将信息发送到位置测量设备。

本发明的位置测量设备基于由移动通信系统发送的目标终端的信道信息来测量目标终端的信号。在以上过程中,可以尝试接收发送到目标终端的下行链路信道。基于此,可以确定在目标终端和基站之间建立的信道是否正确地形成。例如,可以基于是否存在通过下行链路发送给目标终端的信道来确定是否发送上行链路信道。另外,可以基于下行链路信道的接收时间获得上行链路的近似时间同步信息。

将针对GSM通信系统描述本发明的操作的实施例。GSM系统使用时分多址技术,该技术按时间划分资源并进行传输。换句话说,这是一个频率被8个用户时分并使用的概念。另外,终端发送的上行链路信号包括用于数据和信道估计的中间码。中间码长度为26位,并使用共8个中间码中的一个序列。

在本发明中,移动通信网络将目标终端所使用的上行链路的频率信息、时分多址访问中使用的资源的时间信息,以及包括中间码的序列信息的上行链路的信道设置信息通知给位置测量设备。另外,还可以通知关于通过上行链路发送的信道的数据速率和格式的信息。另外,关于频道被设置的时间的信息、终端标识ID等可以被附加地通知给位置测量设备。

同时,也可以将从基站发送到目标终端的下行链路信道的设置信息通知给本发明的位置测量设备。例如,可以包括下行链路信道的频率和在时分多址访问中使用的资源的时间信息等。当位置测量设备接收下行链路信道并且该信道的传输正在进行时,可以确定上行链路传输正在进行。另外,当确定停止下行链路信道的传输时,可以确定目标终端的上行链路传输被停止。

本发明的操作可以应用于另一种电路类型的通信系统W-CDMA方法。W-CDMA通过码分多址访问方法对用户进行分类。在测量目标终端在W-CDMA通信系统中的位置的情况下,可以将目标终端所使用的频率信息、上行链路的扩展码信息以及上行链路的信道结构(数据速率、TFCI、TPC位数等)通知给本发明的位置测量设备。另外,可以通知诸如在目标终端和基站之间形成链路的时间点和时间长度之类的信息。另外,为了使目标终端发送上行链路、基站需要将下行链路发送给目标终端。发送到目标终端的下行链路信道的设置信息也可以发送到本发明的位置测量设备。例如,位置测量设备可以基于通过下行链路信道发送的功率控制命令来确定是否发送下行链路信道。另外,基于该确定,可以确定目标终端是否发送上行链路信号。

在本发明中,在GSM、W-CDMA系统中,将基站与目标终端之间的信道设置信息通知给本发明的位置测量设备,并且基于此,提出本发明的位置测量设备测量目标终端的上行链路传输信号。如上所述,基站可以通过使用预先在基站和位置测量设备之间承诺的信道设置信息来使目标终端发送上行链路信号。另外,位置测量设备可以基于预先承诺的信道设置信息来检测和测量由目标终端发送的信号。

在本发明中,一个或多个位置测量设备获取诸如与目标终端的上行链路传输有关的资源分配和传输时间等的信息,并且基于该信息来测量目标终端的上行链路信号。使用多个位置测量设备,并基于诸如目标终端的上行链路信号传输的接收时间和接收功率等的信息来精确地测量目标终端的位置。

图13示出了根据本发明的移动通信网络中的基站的结构。参照图13,基站包括下行链路信号发送单元1310和上行链路信号接收单元1320。下行链路信号发送单元1310用于向终端发送信号。另外,上行链路信号接收单元1320用于接收由终端发送的上行链路信号。另外,移动通信网络的基站包括通信单元1340,该通信单元1340用于将目标终端的RNTI信息或信道设置信息发送到位置测量设备。通信单元1340可以将目标终端的RNTI信息或信道设置信息直接发送到位置测量设备。作为另一种方法,可以将目标终端的RNTI信息或信道设置信息发送到另一通信服务器,从而通信服务器可以将该信息发送到位置测量设备。在这种情况下,位置测量服务器可以执行通信服务器的角色。另外,要注意的是,基站可以使用下行链路发送单元和上行链路接收单元进行通信,而无需单独的通信单元1340来发送目标终端的RNTI信息或信道设置信息。另外,控制单元1330通过使用基站的下行链路信号发送单元1310和上行链路信号接收单元1320来设置到目标终端的信号发送。另外,检测是否正确接收了通过上行链路信号接收单元1320设置的信号。另外,通信单元1340可以用于将目标终端的RNTI信息发送到位置测量设备。另外,通信单元1340可以用于将目标终端的RNTI信息以及上行链路信道设置信息发送到位置测量设备。

图14示出了本发明的位置测量服务器的配置的实施例。位置测量服务器包括通信单元1410。通信单元1410具有与移动通信网络的通信功能和与位置测量设备的通信功能。与移动通信网络的通信功能接收目标终端的RNTI信息或上行链路信道设置信息。另外,当特定目标终端的位置测量请求被发送到位置测量服务器时,针对目标终端的链路设置请求被发送到移动通信网络。位置测量请求可以由位置测量设备来请求,或者通过将输入设备连接到位置测量服务器来通过输入设备来请求。当位置测量设备请求位置测量时,它通过通信单元1410发送。此时,可以将目标终端的电话号码,IMSI等用作目标终端的标识信息。另外,可以使用终端的序列号或TMSI。位置测量设备的通信功能执行与位置测量设备的通信。位置测量设备发送目标终端的信号测量结果,并且位置测量服务器基于此结果计算目标终端的位置,并将其发送回位置测量设备。信号测量结果包括目标终端的信号强度、时间延迟和接收方向等的信息。另外,可以包括位置测量设备的位置和测量信号之间的时间的信息。

位置测量服务器包括控制单元1420。控制单元1420用于请求移动通信网络关于目标终端的链路形成,并从移动通信网络的基站接收目标终端的RNTI或资源分配信息。另外,它将目标终端的RNTI或资源分配信息发送到位置测量设备的功能。另外,它从一个或多个位置测量设备接收目标终端的上行链路测量结果,计算目标终端的位置,并将该结果发送到位置测量设备。另外,控制单元执行以下功能:从位置测量设备或另一设备接收对目标终端的位置测量请求,并将该请求发送到移动通信网络。

另外,诸如“系统”、“处理器”、“控制器”、“组件”、“模块”、“接口”、“模型”和“单元”之类的术语通常是指与计算机相关的实体硬件、硬件和软件的组合、软件或运行中的软件。例如,上述组件可以是由处理器驱动的进程、处理器、控制器、控制处理器、实体、执行线程、程序和/或计算机,但不限于此。例如,在控制器或处理器上运行的应用程序以及控制器或处理器都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程和/或执行线程中,并且组件可以驻留在一个系统上或可以布置在一个以上的系统上。

为了简化说明书的描述,将上述实施例中提到的标准内容或标准文件进行省略,并且构成说明书的一部分。因此,将该标准内容和标准文件的部分内容添加到本说明书中或记载在权利要求书中应被解释为落入本发明的范围内。

上面的描述仅是本发明技术思想的示例性的说明,本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的基本特征的情况下,可以进行各种修改和变型。因此,在本发明中公开的实施例并非旨在限制本发明的技术思想,而是用于解释,并且本发明的技术思想的范围不受这些实施例的限制。本发明的保护范围应该由所附的权利要求书来解释,并且与之等同的范围内的所有技术思想都应当被解释为包括在本发明的权利范围内。

相关申请的交叉引用

本申请根据35USC§119(a)要求2018年4月20日在韩国提交的专利申请10-2018-0046139、2018年4月27日在韩国提交的专利申请10-2018-0048825、2018年8月28日在韩国提交的专利申请10-2018-0101066、2019年4月18日在韩国提交的专利申请10-2019-0045762的优先权,其全部内容通过引用合并于本专利申请。另外,如果出于与上述相同的原因,本专利申请要求美国以外的国家的优先权,其全部内容通过引用合并于本专利申请。

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06120115986841