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定位系统的基站容量扩展方法、装置、定位系统和基站

文献发布时间:2023-06-28 06:30:04


定位系统的基站容量扩展方法、装置、定位系统和基站

技术领域

本申请涉及通信领域,特别是涉及一种定位系统的基站容量扩展方法、装置、定位系统、基站和计算机可读存储介质。

背景技术

在定位系统中,终端设备仅需要被动地接收基站发来的定位信号,根据各基站定位信号的到达时间差解算出终端设备当前的位置。因此,整个定位系统的正常周期运转取决于基站是否能够有条不紊地依次发出定位信号。每个基站发送定位信号所占用的时间被称为时隙,为避免信号冲撞,每个时隙内仅能有一个基站,可以认为某一个时隙被分配给了某一个基站。

传统的定位系统通常采用时分复用的方式给各个基站分配时隙,也即在一个周期内划分尽可能多的时隙,每新增一个基站就给该基站分配一个新的时隙号,直到该周期内所有的时间都被占用。

然而,一个周期内时隙的数量是有限的,这种传统的定位系统存在基站容量较小的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种定位系统的基站容量扩展方法、定位系统、装置、基站、计算机可读存储介质和计算机程序产品,可以扩展定位系统中的基站容量。

第一方面,本申请提供了一种定位系统的基站容量扩展方法,所述定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合。所述方法应用于目标同步基站,所述方法包括:

响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定所述目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段;

在所述第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射所述同步信号;所述同步信号用于指示检测到所述同步信号的同步基站发射所述同步信号,所述同步信号还用于指示检测到所述同步信号的定位基站发射或者接收定位信号,所述定位信号用于定位。

第二方面,本申请提供了一种定位系统的基站容量扩展方法,所述定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合。所述方法应用于目标定位基站,所述方法包括:

响应于检测到的所述同步基站发射的同步信号,确定所述目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;所述同步基站发射的同步信号是在所述同步基站检测到其他同步基站发射的所述同步信号的情况下发射的;

在所述第二时间段内发射或者接收定位信号;所述定位信号用于定位。

第三方面,本申请还提供了一种定位系统,其特征在于,所述定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;其中,

所述同步基站,用于响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段;在所述第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射所述同步信号;

所述定位基站,用于响应于检测到的所述同步基站发射的同步信号,确定所述定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;在所述第二时间段内发射或者接收定位信号;所述定位信号用于定位。

第四方面,本申请还提供了一种定位系统的基站容量扩展装置,所述定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合。所述方法应用于目标同步基站,所述装置包括:

第一确定模块,用于响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定所述目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段;

发射模块,用于在所述第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射所述同步信号;所述同步信号用于指示检测到所述同步信号的同步基站发射所述同步信号,所述同步信号还用于指示检测到所述同步信号的定位基站发射或者接收定位信号,所述定位信号用于定位。

第五方面,本申请还提供了一种定位系统的基站容量扩展装置,所述定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合。所述方法应用于目标定位基站,所述装置包括:

第二确定模块,用于响应于检测到的所述同步基站发射的同步信号,确定所述目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;所述同步基站发射的同步信号是在所述同步基站检测到其他同步基站发射的所述同步信号的情况下发射的;

收发模块,用于在所述第二时间段内发射或者接收定位信号;所述定位信号用于定位。

第六方面,本申请还提供了一种目标同步基站。所述目标同步基站包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定所述目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段;

在所述第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射所述同步信号;所述同步信号用于指示检测到所述同步信号的同步基站发射所述同步信号,所述同步信号还用于指示检测到所述同步信号的定位基站发射或者接收定位信号,所述定位信号用于定位。

第七方面,本申请还提供了一种目标定位基站。所述目标定位基站包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

响应于检测到的所述同步基站发射的同步信号,确定所述目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;所述同步基站发射的同步信号是在所述同步基站检测到其他同步基站发射的所述同步信号的情况下发射的;

在所述第二时间段内发射或者接收定位信号;所述定位信号用于定位。

第八方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定所述目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段;

在所述第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射所述同步信号;所述同步信号用于指示检测到所述同步信号的同步基站发射所述同步信号,所述同步信号还用于指示检测到所述同步信号的定位基站发射或者接收定位信号,所述定位信号用于定位。

第九方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

响应于检测到的所述同步基站发射的同步信号,确定所述目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;所述同步基站发射的同步信号是在所述同步基站检测到其他同步基站发射的所述同步信号的情况下发射的;

在所述第二时间段内发射或者接收定位信号;所述定位信号用于定位。

第十方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定所述目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段;

在所述第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射所述同步信号;所述同步信号用于指示检测到所述同步信号的同步基站发射所述同步信号,所述同步信号还用于指示检测到所述同步信号的定位基站发射或者接收定位信号,所述定位信号用于定位。

第十一方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

响应于检测到的所述同步基站发射的同步信号,确定所述目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;所述同步基站发射的同步信号是在所述同步基站检测到其他同步基站发射的所述同步信号的情况下发射的;

在所述第二时间段内发射或者接收定位信号;所述定位信号用于定位。

上述定位系统的基站容量扩展方法、定位系统、装置、基站、计算机可读存储介质和计算机程序产品,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;目标同步基站响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段,以及在第一时间段内,目标同步基站分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号;也就是说,目标同步基站响应于检测到同步信号之后继续在信号辐射范围内发射同步信号,则信号辐射范围内的下一同步基站检测到该同步信号之后继续发射同步信号,从而可以将同步信号进行扩散,那么检测到该同步信号的定位基站发射或者接收定位信号进行定位,从而扩展了定位系统的基站容量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中定位系统的基站容量扩展方法的应用环境图;

图2为一个实施例中定位系统的基站容量扩展方法的流程图;

图3为一个实施例定位系统的空间分布图;

图4为一个实施例中目标同步基站进行工作的流程图;

图5为另一个实施例中定位系统的基站容量扩展方法的流程图;

图6为一个实施例中目标定位基站进行工作的流程图;

图7为一个实施例中分配同步时隙和定位时隙的示意图;

图8为一个实施例中定位系统的基站容量扩展装置的结构框图;

图9为另一个实施例中定位系统的基站容量扩展装置的结构框图;

图10为一个实施例中基站的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的定位系统的基站容量扩展方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合。在图1中,其他同步基站102、目标同步基站104、定位基站106和设备108之间均通过网络进行通信。目标同步基站104响应于检测到其他同步基站102发射的同步信号,确定目标同步基站104在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段;在第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号;同步信号用于指示检测到同步信号的同步基站发射同步信号,同步信号还用于指示检测到同步信号的定位基站106发射或者接收定位信号,定位信号用于设备108进行定位。其中,设备108可以是终端,终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备、智能汽车等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种定位系统的基站容量扩展方法,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;以该方法应用于图1中的目标同步基站为例进行说明,该方法包括以下步骤:

步骤S202,响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段。

可选的,定位系统覆盖至少两个依次相邻排列的最小重复单元,每个最小重复单元包括一个同步基站和相邻且不同信道的三个小区。其中,小区,也称蜂窝小区,是指在蜂窝移动通信系统中,其中的一个基站或基站的一部分(扇形天线)所覆盖的区域,在这个区域内移动台可以通过无线信道可靠地与基站进行通信。

同步基站(SBS,Synchronization Base Station)指的是用于进行同步的基站。目标同步基站指的是定位系统中除基准同步基站之外的任一同步基站。基站同步基站是定位系统中各个基站进行同步过程中作为基准的同步基站。定位基站(RBS,Range BaseStation)指的是用于定位的基站。

同步指的是基站确定用于发射或者接收信号的所属时隙的时间段。同步信号是用于同步基站或者定位基站进行同步的信号。示例性的,同步基站确定用于发射同步信号的所属时隙的时间段,完成同步;定位基站确定用于发射定位信号的所属时隙的时间段,完成同步;定位基站确定用于接收定位信号的所属时隙的时间段,完成同步。

相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合,则每个最小重复单元中的同步基站的信号辐射范围可以覆盖相邻最小重复单元的同步基站。可选的,每个最小重复单元中的同步基站的信号辐射范围还可以覆盖预设范围内的同步基站,包括相邻的最小重复单元的同步基站和不相邻的最小重复单元的同步基站。

图3为一个实施例中定位系统的空间分布图。定位系统包括至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括一个同步基站和相邻且不同信道的三个小区,三个小区的不同信道分别是CH9信道、CH8信道和CH5信道,同步基站处于最小重复单元的中心,同步基站的信号辐射范围可以覆盖相邻的最小重复单元的同步基站的信号。

在同一个小区中的定位基站均采用相同的信道,可以通过时分复用的方式分配时隙。由于小区范围有限,小区内的定位基站较少,可以满足覆盖要求并且一个定位周期内的时隙可以满足小区内的定位基站使用。为了避免干扰,每两个相邻的小区采用不同的信道,同时各个小区可以复用时隙,即使相邻小区基站的信号辐射范围有重合也不会相互干扰。定位系统结合时分复用、空分复用的优点,并引入了频分复用,在提高时隙利用率的同时采用至少三个信道来大大降低时隙冲撞的概率,使得一个定位系统中可以拥有无限的基站容量,让定位系统的覆盖能力和基站容量不再受限。

基站发射或者接收信号所占用的时间段被称为时隙。同步时隙是同步基站发射同步信号所占用的时间段,定位时隙是定位基站发射或者接收定位信号所占用的时间段。同步周期可以包括预设数量的同步时隙,每个同步时隙用于一个同步基站进行工作。

可选的,定位系统预先分配处于同一同步周期中各个同步基站的同步时隙;目标同步基站持续收听同步信号,响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段。

目标同步基站或者目标定位基站在完成同步前不会进行工作,直到收听到同步信号才转入正常工作的状态,否则一直搜寻同步信号。

示例性的,目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙为第2个时隙,则目标同步基站响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段为2分15秒-2分20秒。

步骤S204,在第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号;同步信号用于指示检测到同步信号的同步基站发射同步信号,同步信号还用于指示检测到同步信号的定位基站发射或者接收定位信号,定位信号用于定位。

可以理解的是,不同小区的信道不同,也即不同小区的所使用的信道的频率不同,而定位系统中各个最小重复单元,均复用相同的至少三个小区,也即定位系统采用了频分复用。每个最小重复单元包括不同信道的至少三个小区,可以保证每两个相邻的小区的信道均不同。

示例性的,最小重复单元包括相邻且不同信道的三个小区,三个小区的信道分别是CH9、CH8和CH5。

可选的,当当前时刻到达第一时间段,目标同步基站分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号。

其他未进行同步的同步基站收听至少三个小区的不同信道的同步信号,响应于该同步信号进行同步,并在同步完成后发射同步信号,可以将同步信号进行扩散。

定位基站可以收听与所处小区信道相同的同步信号,响应于该同步进行同步,并在同步完成后发射或者接收定位信号,该定位信号用于定位。

上述定位系统的基站容量扩展方法,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;目标同步基站响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段,以及在第一时间段内,目标同步基站分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号;也就是说,目标同步基站响应于检测到同步信号之后继续在信号辐射范围内发射同步信号,则信号辐射范围内的下一同步基站检测到该同步信号之后继续发射同步信号,从而可以将同步信号进行扩散,那么检测到该同步信号的定位基站发射或者接收定位信号进行定位,从而扩展了定位系统的基站容量。

在一个实施例中,如图4所示,目标同步基站上电后持续收听同步信号,直到收到一帧同步信号后确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段,完成同步;在当前时刻到达第一时间段的情况下,目标同步基站发射同步信号,并进入休眠等待下一周期的到来。下一周期到来后,切换到下一个信道,重复收听同步信号。

需要说明的是,目标同步基站在第一次上电时需要强制进行同步。

在一个实施例中,响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段,包括:响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定每个同步信号的等级编号;等级编号表征发射同步信号的同步基站和定位系统中的基准同步基站之间的距离;基于各个同步信号的等级编号,从各个同步信号中确定目标同步信号;根据目标同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段。

等级编号表征发射同步信号的同步基站和定位系统中的基准同步基站之间的距离;其中,基准同步基站的等级最高;发射同步信号的同步基站和基准同步基站之间的距离越小,则该发射同步信号的同步基站的等级越高。需要说明的是,基准同步基站不需要收听其他同步基站的同步信号,可以周期性地分别在至少三个信道发射同步信号。

可选的,同步基站的等级和等级编号成负相关。示例性的,基准同步基站的等级编号为SBS0,与基准同步基站相邻的同步基站的等级编号可以是SBS1,SBS2等。

可选的,基于各个同步信号的等级编号,从各个同步信号中确定目标同步信号,包括:基于各个同步信号的等级编号,从各个同步信号中将与基准同步基站最近距离的同步基站发射的同步信号确定为目标同步信号。

若目标同步基站检测到一个同步信号,则将该同步信号作为目标同步信号;若目标同步基站检测到至少两个同步信号,则从各个同步信号中将等级最高的同步信号确定为目标同步信号;其中,等级最高的同步信号为与基准同步基站最近距离的同步基站发射的同步信号。

若各个同步信号的等级相同,也即各个同步信号的等级编号相同,则可以随机将其中一个同步信号确定为目标同步信号。

可选的,根据目标同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段,包括:根据发射目标同步信号的同步基站在同步周期中所处的同步时隙,以及目标同步基站在同步周期所属的同步时隙,确定第一时间段。

可选的,目标同步基站确定发射目标同步信号的同步基站在同步周期中所处的同步时隙,和目标同步基站在同步周期所属的同步时隙之间的时间差,将检测到目标同步信号的时刻加上该时间差,确定出目标同步基站的发射同步信号的时刻,并根据该发射同步信号的时刻确定所属的同步时隙的第一时间段。

示例性的,目标同步基站检测到目标同步信号,确定发射该目标同步信号的同步基站在同步周期中所处的同步时隙为第一个同步时隙,目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙为第三个同步时隙,那么第一个同步时隙和第三个时隙之间的时间差为两个时隙的时长,目标同步基站可以将检测到目标同步信号的时刻加上该两个时隙的时长,为目标同步基站发射同步信号的时刻,根据该时刻可以确定出所在的同步时隙的第一时间段。

目标同步基站确定在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段,完成同步,并根据目标同步信号的等级编号生成该目标同步基站的等级编号。可选的,目标同步基站将目标同步信号的等级编号的低一级等级编号作为目标同步基站的等级编号。

示例性的,每个同步基站维护一个等级编号,基准同步基站的等级编号为SBS0,若目标同步基站根据等级编号SBS0进行同步,则目标同步基站的等级编号为SBS1;若目标同步基站根据等级编号SBS1进行同步,则目标同步基站的等级编号为SBS2,以此类推,根据等级编号SBSn进行同步的同步基站的等级编号为SBSn+1,可以确保每一个同步基站直接或简介地与基准同步基站进行同步。因此,可以有相同等级编号的同步基站。

在本实施例中,目标同步基站根据发射目标同步信号的同步基站在同步周期中所处的同步时隙,以及目标同步基站在同步周期所属的同步时隙,可以准确地确定出第一时间段,可以在第一时间段发射同步信号,提高定位系统中基站进行同步的准确性。

在一个实施例中,每个最小重复单元包括相邻且不同信道的三个小区,第一时间段包括三个小区的不同信道分别对应的定位周期;在第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号,包括:在第一时间段内,按照三个定位周期的排序,分别使用对应的信道发射同步信号;其中,最小重复单元中处于其中一个信道的小区内的定位基站检测相同信道的同步信号。

每个最小重复单元包括相邻且不同信道的三个小区,可以保证定位系统中每相邻两个小区的信道不同,可以避免相邻小区之间的信号干扰。

可以理解的是,定位系统中包括三个不同信道,而目标同步基站分别使用三个不同信道发射同步信号,因此在第一时间段内包括三个不同信道分别对应的定位周期;目标同步基站在第一时间段内,按照三个定位周期的排序,分别使用对应的信道发射同步信号;其中,最小重复单元中处于其中一个信道的小区内的定位基站检测相同信道的同步信号。

在本实施例中,目标同步基站在第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号,则处于其中一个信道的小区内的定位基站可以检测到相同信道的同步信号,以指示该定位基站使用该信道发射或者接收定位信号,可以避免信号干扰,更准确地进行定位。

在一个实施例中,如图5所示,提供了一种定位系统的基站容量扩展方法,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;以该方法应用于图1中的目标定位基站为例进行说明,该方法包括以下步骤:

步骤S502,响应于检测到的同步基站发射的同步信号,确定目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;同步基站发射的同步信号是在同步基站检测到其他同步基站发射的同步信号的情况下发射的。

可选的,定位系统预先分配处于同一定位周期中各个定位基站的定位时隙;目标定位基站持续收听同步信号,响应于检测到同步基站发射的同步信号,确定目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段。

示例性的,目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙为第3个时隙,则目标定位基站响应于检测到同步基站发射的同步信号,确定目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段为3分5秒-3分6秒。

可以理解的是,目标定位基站可以检测到所在最小重复单元的同步基站发射的同步信号,也可以检测到其他最小重复单元的同步基站发射的定位信号,在此不做限定。

步骤S504,在第二时间段内发射或者接收定位信号;定位信号用于定位。

可选的,在第二时间段内的目标时刻发射或者接收定位信号。其中,目标时刻可以根据需要进行设置,或者是第二时间段内的随机一个时刻,在此不做限定。

可选的,定位系统可以是Downlink-TdoA定位系统、Uplink-TdoA或ToA定位系统的其中一种。

若定位系统为Downlink-TdoA定位系统,则目标定位基站在第二时间段内发射定位信号,定位信号用于设备进行定位;设备可以通过定位信号计算出设备当前位置信息。

若定位系统为Uplink-TdoA定位系统,则目标定位基站在第二时间段内接收定位信号;目标定位基站可以将定位信号发送至控制系统中进行计算得到设备的位置信息。

若定位系统为ToA定位系统,则目标定位基站在第二时间段内接收定位信号,再反馈定位信号至该设备,则设备可以基于发射的定位信号和接收的定位信号计算出设备的位置信息。

其中,设备可以是终端设备、或者其他的设备,在此不做限定。

上述定位系统的基站容量扩展方法,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;目标定位基站响应于检测到同步基站发射的同步信号,确定目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段,该同步基站发射的同步信号是在所述同步基站检测到其他同步基站发射的所述同步信号的情况下发射的,也即通过各个相邻的同步基站将同步信号进行扩散,那么检测到该同步信号的定位基站发射或者接收定位信号进行定位,从而扩展了定位系统的基站容量。

在一个实施例中,如图6所示,目标定位基站上电后,持续收听同步信号,直到收到一帧同步信号后确定目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段,完成同步;在当前时刻到达第二时间段的情况下目标定位基站发射或接收定位信号,然后进入休眠等待下一周期的到来。

需要说明的是,目标定位基站在第一次上电需要强制同步。

在一个实施例中,响应于检测到的同步基站发射的同步信号,确定目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段,包括:响应于检测到的同步基站发射的同步信号,根据检测到同步信号的时刻在定位周期中所处的预设时隙,以及目标定位基站在定位周期所属的定位时隙,确定第二时间段。

可选的,目标定位基站响应于检测到的同步基站发射的同步信号,根据检测到同步信号的时刻在定位周期中所处的第一定位时隙,以及目标定位基站在定位周期所属的定位时隙和第一定位时隙之间的关系,确定第二时间段。

可以理解的是,定位周期中的第一定位时隙被同步基站占用,用于同步基站发射同步信号。那么,目标定位基站检测到同步基站发射的同步信号,则检测到同步信号的时刻处于第一定位时隙内,那么目标定位基站可以确定第一定位时隙和所属的定位时隙之间的时间差,将检测到同步信号的时刻加上该时间差,可以确定第二时间段。

示例性的,假如第一定位时隙的时隙号是1,目标定位基站所属的定位时隙的时隙号是2,那么目标定位基站所属的定位时隙和第一定位时隙之间的时间差为一个时隙的时长,若目标定位基站检测到同步信号的时刻是2分5秒,则在该时刻的基础上加上一个时隙的时长,得到第二时间段中的时刻,从而可以确定出第二时间段。

在一个实施例中,在第二时间段内发射或者接收定位信号之后,还包括:若在下一定位周期的预设时隙内未检测到同步信号,则基于上一定位周期中的第二时间段和定位周期的时长,确定下一定位周期中目标定位基站所属的定位时隙的第二时间段,并执行在第二时间段内发射或者接收定位信号的步骤。

可选的,定位周期包括第一定位时隙和至少一个第二定位时隙,同步基站在第一定位时隙内发射同步信号,第二定位时隙用于定位基站发射定位信号,目标定位基站所属的定位时隙属于第二定位时隙。

目标定位基站在第一定位时隙可以检测到同步信号,也可以未检测到同步信号。其中,第一定位时隙可以是定位周期中的第一个时隙,第二定位时隙可以是定位周期中第一个时隙之后的时隙。

若在预设时隙内检测到同步信号,则响应于检测到的同步基站发射的同步信号,确定目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;若在预设时隙内未检测到同步信号,则在上一定位周期中的第二时间段的基础上加上一个定位周期的时长,确定下一定位周期中目标定位基站所属的定位时隙的第二时间段。

示例性的,若目标定位基站在本定位周期的第一定位时隙内未检测到同步信号,则确定上一定位周期中的第二时间段为2分5秒-2分6秒,一个定位周期的时长为7秒,那么本定位周期中目标定位基站所属的定位时隙的第二时间段为2分12秒-2分13秒。

在本实施例中,目标定位基站若在预设时隙内未检测到同步信号,则可以基于上一定位周期中的第二时间段和定位周期的时长,准确地确定出目标定位基站在下一周期中的第二时间段,可以更准确地在第二时间段发射或者接收定位信号,从而更准确进行定位。

在一个实施例中,如图7所示,在一个定位周期内部划分了7个时间段作为7个定位时隙,其中第一个定位时隙(RANGE SYNC)用来发射同步信号,由同步基站占据的也就是说定位时隙并不是全都分配给定位基站,其他6个定位时隙(RANGE LSOT 1-6)为定位基站占用,定位基站在所属的定位时隙内发射定位信号。在定位周期内除去分配了定位时隙的时间段以外的时间称为空闲时间(RANGE IDLE),定位基站在空闲时隙内不进行操作,可以进行休眠来节省功耗,等待下一周期的到来。可以理解的是,不同信道的小区,该定位周期内的定位时隙的分配都是相同的。

如果把一个定位周期的时长设为T,由于每一个同步基站都需要使用三个信道发射同步信号,那么一个同步时隙的长度就是3*T。例如,同步基站在第一个定位周期中使用CH9信道发射同步信号,第二个定位周期中使用CH8信道发射同步信号,第三个定位周期中使用CH5信道发射同步信号,也即一个同步时隙话费三个定位周期的时长。

设置一个同步周期包括7个同步时隙,若将其中一个同步基站作为中心时,其他6个同步基站均匀的分布在该同步基站的辐射边界附近,因此7个同步基站需要占用7个同步时隙,构成一个同步周期。在同步周期内,7个同步基站轮流使用三个信道发射同步信号,因此一个同步周期的时长为21*T。

假设一个定位周期T=100ms(毫秒),则一个同步周期的时长为2.1s(秒),因此,一个同步基站或者一个定位基站能够每过2.1s完成一次同步更新。

假设一个定位时隙的时长为1ms,那么基站的时钟需要满足在同步周期2.1s中漂移时长小于1ms才能够正常工作。时间漂移是由时钟不准导致的,例如基站应当在八点钟开始新的周期,结果其八点半才开始,这样就错过了前面若干个时隙。

可以理解的是,各个基站的时钟存在差异,为了保证定位系统可以正常工作,需要控制该差异,也即控制各个基站的漂移时长小于定位时隙的时长。

在一个实施例中,提供了一种定位系统,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;其中,同步基站,用于响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段;在第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号;定位基站,用于响应于检测到的同步基站发射的同步信号,确定定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;在第二时间段内发射或者接收定位信号;定位信号用于定位。

可选的,定位基站的功率低于预设功率阈值,以使相邻的最小重复单元之间相同信道对应的定位基站的信号辐射范围不重合;同步基站的功率高于或等于预设功率阈值,以使相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合。

其中,预设功率阈值可以根据需要进行设置。

可以理解的是,定位基站的功率低于预设功率阈值,以使相邻的最小重复单元之间相同信道对应的定位基站的信号辐射范围不重合,避免定位基站的信号辐射至相邻最小重复单元的相同信道小区中而导致信号冲突的问题;同步基站的功率高于或等于预设功率阈值,以使相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合,则同步基站可以在检测到相邻的最小重复单元中的同步基站发射的同步信号后,再发射同步信号,从而可以将同步信号进行扩散,可以扩展定位系统的基站容量。

应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的定位系统的基站容量扩展方法的定位系统的基站容量扩展装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个定位系统的基站容量扩展装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于定位系统的基站容量扩展方法的限定,在此不再赘述。

在一个实施例中,如图8所示,提供了一种定位系统的基站容量扩展装置,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;装置应用于目标同步基站,装置包括:第一确定模块802和发射模块804,其中:

第一确定模块802,用于响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段;

发射模块804,用于在第一时间段内,分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号;同步信号用于指示检测到同步信号的同步基站发射同步信号,同步信号还用于指示检测到同步信号的定位基站发射或者接收定位信号,定位信号用于定位。

上述定位系统的基站容量扩展装置,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;目标同步基站响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段,以及在第一时间段内,目标同步基站分别使用至少三个小区的不同信道发射同步信号;也就是说,目标同步基站响应于检测到同步信号之后继续在信号辐射范围内发射同步信号,则信号辐射范围内的下一同步基站检测到该同步信号之后继续发射同步信号,从而可以将同步信号进行扩散,那么检测到该同步信号的定位基站发射或者接收定位信号进行定位,从而扩展了定位系统的基站容量。

在一个实施例中,上述第一确定模块802还用于响应于检测到其他同步基站发射的同步信号,确定每个同步信号的等级编号;等级编号表征发射同步信号的同步基站和定位系统中的基准同步基站之间的距离;基于各个同步信号的等级编号,从各个同步信号中确定目标同步信号;根据目标同步信号,确定目标同步基站在同步周期中所属的同步时隙的第一时间段。

在一个实施例中,上述第一确定模块802还用于基于各个同步信号的等级编号,从各个同步信号中将与基准同步基站最近距离的同步基站发射的同步信号确定为目标同步信号。

在一个实施例中,上述第一确定模块802还用于根据发射目标同步信号的同步基站在同步周期中所处的同步时隙,以及目标同步基站在同步周期所属的同步时隙,确定第一时间段。

在一个实施例中,每个最小重复单元包括相邻且不同信道的三个小区,第一时间段包括三个小区的不同信道分别对应的定位周期;上述发射模块804还用于在第一时间段内,按照三个定位周期的排序,分别使用对应的信道发射同步信号;其中,最小重复单元中处于其中一个信道的小区内的定位基站检测相同信道的同步信号。

在一个实施例中,如图9所示,提供了一种定位系统的基站容量扩展装置,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;装置应用于目标定位基站,装置包括:第二确定模块902和收发模块904,其中:

第二确定模块902,用于响应于检测到的同步基站发射的同步信号,确定目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段;同步基站发射的同步信号是在同步基站检测到其他同步基站发射的同步信号的情况下发射的。

收发模块904,用于在第二时间段内发射或者接收定位信号;定位信号用于定位。

上述定位系统的基站容量扩展装置,定位系统覆盖至少两个最小重复单元,每个最小重复单元包括同步基站和相邻且不同信道的至少三个小区,每个小区包括至少一个定位基站,相邻的最小重复单元之间的同步基站的信号辐射范围相重合;目标定位基站响应于检测到同步基站发射的同步信号,确定目标定位基站在定位周期中所属的定位时隙的第二时间段,该同步基站发射的同步信号是在同步基站检测到其他同步基站发射的同步信号的情况下发射的,也即通过各个相邻的同步基站将同步信号进行扩散,那么检测到该同步信号的定位基站发射或者接收定位信号进行定位,从而扩展了定位系统的基站容量。

在一个实施例中,上述第二确定模块902还用于若在下一定位周期的预设时隙内未检测到同步信号,则基于上一定位周期中的第二时间段和定位周期的时长,确定下一定位周期中目标定位基站所属的定位时隙的第二时间段,上述收发模块904还用于在第二时间段内发射或者接收定位信号。

在一个实施例中,定位周期包括第一定位时隙和至少一个第二定位时隙,同步基站在第一定位时隙内发射同步信号,第二定位时隙用于定位基站发射定位信号,目标定位基站所属的定位时隙属于第二定位时隙。

上述定位系统的基站容量扩展装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于基站中的处理器中,也可以以软件形式存储于基站中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中,提供了一种基站,可以是目标同步基站或者目标定位基站,其内部结构图可以如图10所示。该基站包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output,简称I/O)和通信接口。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该基站的处理器用于提供计算和控制能力。该基站的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该基站的数据库用于存储信号、时隙等数据。该基站的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该基站的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种定位系统的基站容量扩展方法。

本领域技术人员可以理解,图10中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的基站的限定,具体的基站可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质,当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行定位系统的基站容量扩展方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行定位系统的基站容量扩展方法。

需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

相关技术
  • 获取UTC时间的定位基站、待定位装置、定位系统及方法
  • 可见光阵列基站与普通基站混合定位装置、系统及方法
技术分类

06120116016983