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定位参考信号分配方法、定位方法、基站资源配置方法

摘要

本申请涉及一种定位参考信号分配方法、定位方法、基站资源配置方法。定位参考信号分配方法包括:接收用户终端发送的运动信息;基于运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源;获取定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端;向用户终端发送激活所选取的信号资源的指令。该终端定位方法包括:接收用户终端的定位请求,定位请求携带有定位精度;根据定位参考信号分配方法为用户终端分配定位资源;接收用户终端基于分配的定位资源发送的定位参考信号;根据定位参考信号计算得到用户终端的位置信息。采用本方法能够对定位参考信号进行科学分配以支持差异化定位服务。

著录项

  • 公开/公告号CN112769533A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-05-07

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 网络通信与安全紫金山实验室;

    申请/专利号CN202110369883.3

  • 申请日2021-04-07

  • 分类号H04L5/00(20060101);H04W64/00(20090101);H04W72/04(20090101);

  • 代理机构44224 广州华进联合专利商标代理有限公司;

  • 代理人姜晓云

  • 地址 211111 江苏省南京市江宁区江宁经济开发区秣周东路9号

  • 入库时间 2023-06-19 10:52:42

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域,特别是涉及一种定位参考信号分配方法、定位方法、基站资源配置方法。

背景技术

无线网络终端定位服务从2G(第二代移动通信)时代开始逐渐演进到5G(第五代移动通信)时代,定位方法和手段变得丰富多样,且随着系统带宽增加、大规模天线部署使用,定位精度越来越高。但是基于移动通信网的定位精度仍然在米级或者十米级以上,不能满足不同用户不同场景下定位精度的需求。当前5G Release 16版本(第五代移动通信版本16)的技术文档TS22.261定义了不同服务级别的定位精度,最高精度为0.2米。

基于A-GNSS(assisted Global Navigation Satellite System,辅助的全球卫星导航系统,一般手机终端可以基于此系统进行精确定位)的室外定位服务可以满足精确的定位需求。但是室内环境,由于卫星信号中断或者衰落导致A-GNSS的定位服务变得困难,精度难以保证。随着终端IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元,包含陀螺仪,加速度计和磁力仪,可以用来追踪位置移动)技术发展,相对廉价的IMU尽管可以满足一般定位需求,但是由于IMU器件误差累计效应,仅仅依靠终端IMU长久追踪用户和精确定位变得困难。3GPP R16标准同时支持多种定位技术测量和上报,室内用户通过无线网络基站和终端IMU技术协同定位是一种较好的方案。为了满足差异化定位服务需求,5G Release 16以ULSRS(Uplink Sounding Reference Signal,上行探测参考信号,用来测量终端上行信道状态,定位或者下行波束赋形)为基础设计了UL PRS(Uplink Positon reference Signal上行位置参考信号)位置参考信号,增加了SRS-Pos(Sounding Reference Signal-Position,探测参考信号-定位,用于上行定位的参考信号)功能。通过SRS信号进行发送接收,网络侧可以测量到达时间差TDOA,到达角度AOA等信息。SRS-Pos通过支持灵活的传输带宽,灵活的传输周期,可配置的相邻小区接收测量,良好的信号自相关和互相关特性以及多用户时频码多维度复用能力等可以满足不同用户的定位需求。网络侧需要灵活的调度配置策略,合理的配置SRS信号时频资源,保证多终端情况下通信需求和定位需求的平衡。

传统的SRS调度方案更多的是满足上行PUSCH(Physical uplink sharedchannel,物理层上行共享信道)或者下行PDSCH(Physical downlink shared channel,物理层下行共享信道)业务需求而改变SRS的时频资源。比如:根据业务QoS(Quality ofService,服务质量)或者业务量分配SRS时频资源,进而测量信道状态信息SINR(Signal toInterference plus Noise Ratio,信号与干扰加噪声比)以及RSRP(Reference SignalReceived Power,参考信号功率)等,从而更好地调度业务信道。或者根据信道变化快慢和相干时间大小,分配更多的SRS时频资源给终端用户,保证信道测量结果的有效性。或者将SRS资源分为定位资源集和测量资源集等。

因此,上述SRS调度方案主要是为了优化网络通信性能和用户业务调度。

发明内容

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够对定位参考信号进行科学分配以支持差异化定位服务的定位参考信号分配方法、定位方法、基站资源配置方法。

一种定位参考信号分配方法,所述定位参考信号分配方法包括:

接收用户终端发送的运动信息;

基于所述运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源;

获取所述定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从所述未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给所述用户终端;

向所述用户终端发送激活所选取的信号资源的指令。

可选地,所述未分配的信号资源为时域资源;所述按照预设规则从所述未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给所述用户终端,包括:

根据基站资源配置确定时隙结构;

根据时隙结构和所述未分配的信号资源确定分配给所述用户终端的定位参考信号资源的时隙偏移量;

将对应的时隙偏移量的定位参考信号资源分配给用户终端。

可选地,所述未分配的信号资源为频域资源;所述按照预设规则从所述未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给所述用户终端,包括:

获取未分配的频域梳状资源值;

将未分配的频域梳状资源值分配给所述用户终端。

可选地,所述未分配的信号资源为码域资源;所述获取所述定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从所述未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给所述用户终端,包括:

根据基站资源配置计算得到循环移位值的取值范围;

根据所述取值范围从未分配的循环移位值中确定当前循环移位值;

将所述当前循环移位值对应的定位参考信号资源分配给所述用户终端。

可选地,所述获取所述定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从所述未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给所述用户终端,包括:

按照时域、频域和码域的顺序,依次判断所述定位参考信号资源中是否存在未分配的信号资源;

若存在未分配的信号资源,则按照预设规则从所述未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给所述用户终端;若不存在未分配的信号资源,继续按照时域、频域和码域的顺序,依次判断所述定位参考信号资源中是否存在未分配的信号资源。

可选地,所述基于所述运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源,包括:

根据所述运动信息计算得到所述用户终端的移动速度;

基于所述移动速度和各个定位参考信号资源的周期计算得到周期位移;

获取所述周期位移满足定位精度的定位参考信号资源。

可选地,所述获取所述周期位移满足定位精度的定位参考信号资源,包括:

按照所述周期从大到小的顺序,依次判断所述周期位移是否满足定位精度;

若满足定位精度,则获取所述周期位移满足定位精度的定位参考信号资源;若不满足定位精度,则继续按照所述周期从大到小的顺序,依次判断所述周期位移是否满足定位精度。

可选地,所述方法还包括:

当未获取到所述周期位移满足定位精度的定位参考信号资源时或所述周期位移满足所述定位精度的定位参考信号资源均被分配完成时,则判断非周期资源是否可用;

当所述非周期资源可用时,则将所述非周期资源分配给所述用户终端,并向所述用户终端发送激活所选取的信号资源的指令。

可选地,所述方法还包括:

当所述非周期资源不可用时,则开启组跳频开关;

获取新的可用根序列,并继续基于所述运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源的步骤。

一种终端定位方法,所述终端定位方法包括:

接收用户终端的定位请求,所述定位请求携带有定位精度;

根据上述的定位参考信号分配方法为所述用户终端分配定位资源;

接收所述用户终端基于分配的所述定位资源发送的定位参考信号;

根据所述定位参考信号计算得到所述用户终端的位置信息。

可选地,所述接收用户终端的定位请求之前,包括:

接收用户终端的接入请求;

根据所述接入请求,获取基站配置,并根据所述基站配置对所述用户终端的定位参考信号资源进行配置。

一种基站资源配置方法,所述基站资源配置方法包括:

根据小区定位用户容量和部署场景确定至少两个不同周期的资源集;

根据小区用户容量和定位参考信号的资源负载确定所述资源集的配置样式;

根据所确定的至少两个不同周期的资源集和所述配置样式对基站资源进行配置,所述基站资源用于指示上述的定位参考信号分配方法根据配置的基站资源对终端定位资源进行配置。

一种定位参考信号分配装置,所述定位参考信号分配装置包括:

第一接收模块,用于接收用户终端发送的运动信息;

资源选择模块,用于基于所述运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源;

第一分配模块,用于获取所述定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从所述未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给所述用户终端;

激活模块,用于向所述用户终端发送激活所选取的信号资源的指令。

一种终端定位装置,所述终端定位装置包括:

第二接收模块,用于接收用户终端的定位请求,所述定位请求携带有定位精度;

第二分配模块,用于根据上述的定位参考信号分配装置为所述用户终端分配定位资源;

第三接收模块,用于接收所述用户终端基于分配的所述定位资源发送的定位参考信号;

定位模块,用于根据所述定位参考信号计算得到所述用户终端的位置信息。

一种基站资源配置装置,所述基站资源配置装置包括:

周期资源确定模块,用于根据小区定位用户容量和部署场景确定至少两个不同周期的资源集;

配置样式确定模块,用于根据小区用户容量和定位参考信号的资源负载确定所述资源集的配置样式;

配置模块,用于根据所确定的至少两个不同周期的资源集和所述配置样式对基站资源进行配置,所述基站资源用于指示上述的定位参考信号分配装置根据配置的基站资源对终端定位资源进行配置。

一种计算机设备,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上述的方法的步骤。

一种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上述的方法的步骤。

上述定位参考信号分配方法、定位方法、基站资源配置方法,结合定位精度,并根据用户终端上报的运动信息来获取到分配给终端的定位参考信号资源,以给用户终端进行定位,这样对定位参考信号进行科学分配以支持差异化定位服务。

附图说明

图1为一个实施例中定位参考信号分配方法、定位方法、基站资源配置方法的应用环境图;

图2为一个实施例中定位参考信号分配方法的流程示意图;

图3为一个实施例中的三种半持续周期资源的周期长度关系图;

图4为一个实施例中某一定位参考信号资源的分配方法的流程示意图;

图5为一个实施例中定位参考信号资源选择方法的流程示意图;

图6为一个实施例中终端定位方法的流程示意图;

图7为一个实施例中的终端定位方法的时序图;

图8为一个实施例中基站资源配置方法的流程示意图;

图9为一个实施例中的帧结构的示意图;

图10为一个实施例中定位参考信号分配装置的结构框图;

图11为一个实施例中定位装置的结构框图;

图12为一个实施例中基站资源配置装置的结构框图;

图13为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

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。

本申请提供的定位参考信号分配方法、定位方法、基站资源配置方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,用户终端102通过网络与后端104进行通信。其中用户终端102在需要定位的时候,可以向后端104发送定位请求,该定位请求携带有定位精度,从而后端104可以配置用户终端102对应的定位精度,且通过控制信令来获取到用户终端102对应的运动信息,以根据该运动信息来计算得到运动速度,从而根据运动速度等获取到满足定位精度的定位参考信号资源,从而后端104可以获取定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端102,这样向用户终端102发送激活所选取的信号资源的指令,从而在后续用户终端102进行定位的时候则通过所激活的信号资源进行定位。这样对定位参考信号进行科学分配以支持差异化定位服务。

其中,用户终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。后端104包括RRU或者AAU、下一代接入网以及核心网。其中RRU或者AAU,无线接入端射频处理单元,完成高频信号和基带信号的转变,和gNB之间采用CPRI/eCPRI连接。下一代接入网是指NGRAN(next generation radio access network),其包括DU和CU,核心网优选地为5G核心网,其可以包括但不限于LMF(Location ManagementFunction,核心网元,位置管理单元),和AMF(Access and Mobility ManagementFunction,核心网元,接入和移动性管理单元)。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种定位参考信号分配方法,以该方法应用于图1中的基站为例进行说明,包括以下步骤:

S202:接收用户终端发送的运动信息。

具体地,运动信息是指用户终端在一定时间间隔内的位移距离,因此运动信息包括时间间隔和对应的位移距离。其中该运动信息的获取可以是通过LPP协议过程,将传感器IMU运动信息通过控制面信令传到基站的NGRAN,然后传输到核心网网元LMF。

在实际使用中,用户终端在向基站发送了定位服务请求后,核心网网元LMF可以通过LPP协议过程向用户终端发送辅助信息获取请求,例如传感器IMU运动信息获取请求,从而用户终端将传感器IMU所采集的运动信息发送给核心网网元LMF。可选地,后续位置信息周期上报可以选择小于等于激活的半持续周期资源的周期。

S204:基于运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源。

具体地,定位精度可以是用户终端预先发送给核心网网元LMF的,或者是核心网网元LMF预先设定的。具体地,核心网网元LMF可以根据3GPP 22.261协议将用户定位服务等级和精度进行重新分类,并将该分类预先下发至用户终端,从而用户终端可以根据该分类选择自己的定位精度,并上传至核心网网元LMF。具体的定位服务等级和精度可以参见下表1:

表1:定位服务等级和精度

在其他的实施例中,上述定位服务等级可以结合实际定位需求,增加或减少等级和精度。

定位参考信号资源则是核心网网元LMF预先给用户终端配置的,例如终端第一次接入基站的时候,基站的NGRAN通过无线资源配置根据基站资源的配置对用户终端的定位参考信号资源进行配置。

在其中一个实施例中,核心网网元LMF可以配置用户终端一个半持续周期资源集和对应的三个半持续周期资源,以及一个非周期资源集和对应的一个非周期资源。其中三个半持续周期资源可以包括长周期资源、中周期资源和短周期资源。在其他的实施例中,核心网网元LMF可以配置其他数量的半持续周期资源和非周期资源。

具体地,用户终端配置的半持续周期资源是与基站配置的半持续周期资源相对应的,基站可以根据小区定位用户容量和部署场景来确定半持续周期资源。其中半持续周期资源周期越长,时域资源容纳的定位用户越多且小区定位资源占用负载越小,同时精度需求越小。不同应用场景定位用户数量不同,定位精度需求不同。例如办公室场景,定位用户数量较少,精度不高;物流仓库场景,定位用户数量较多,精度较高。

可选地,本实施例中以确定三种半持续周期资源:长周期资源、中周期资源和短周期资源为例进行说明,其中三种半持续周期资源的周期关系为:

其中

核心网网元LMF在获取到运动信息后,可以根据运动信息和各个定位参考信号所对应的精度来获取到满足定位精度的定位参考信号资源。

可选地,核心网网元LMF可以根据运动信息计算得到用户终端的速度,然后根据各个定位参考信号所对应的周期长度计算得到各个定位参考信号的定位精度,从而选取到精度满足要求的定位参考信号资源。

S206:获取定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端。

具体地,定位参考信号资源可以包括时域、频域和码域资源。各个用户终端可以分别使用上述时域、频域和码域资源,从而完整定位信号的传输。

预设规则可以是核心网网元LMF预先设置的遍历顺序,该遍历顺序可以包括按照时域、频域和码域资源的顺序进行遍历。进一步地,在时域、频域和码域资源均分配完后,则按照周期由长至短的顺序遍历以获取下一半持续周期资源。更进一步地,在半持续周期资源均分配完成或者是定位精度不满足要求时,则继续获取到非周期资源。再进一步地,在非周期资源也不可用时,打开组跳频开关,更改根序列。

例如为了尽可能地减少用户终端之间的干扰,核心网网元LMF可以先遍历定位参考信号资源中时序资源是否存在未分配的信号资源,若是,则直接给用户终端分配对应的时域资源,若时域资源均用完,则继续遍历频域资源是否存在未分配的频域资源,若是,则直接给用户终端分配对应的频域资源,若频域资源均用完,则继续遍历码域资源。若是码域资源也用完,则继续获取下一个半持续周期资源,且由于当前半持续周期资源的定位精度满足要求,且当前半持续周期资源的周期长度大于下一半持续周期资源的周期长度,因此核心网网元LMF可以直接判断下一半持续周期资源中是否存在未分配的信号资源。且可选地,在未获取到半持续周期资源时,则可以继续判断非周期资源是否可用,若是可用,则将非周期资源分配给用户。进一步地,若是非周期资源不可用,则核心网网元LMF还可以开启组跳频开关,以更改根序列,从而再继续遍历上述定位参考信号资源。

具体地,由于多个用户终端均和基站进行通信,因此为了避免干扰,不同的定位参考信号资源对应不同的用户终端,因此,在核心网网元LMF获取到定位精度满足要求的信号资源后,继续判断该信号资源中是否存在未分配的信号资源,若是存在,则按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端。

S208:向用户终端发送激活所选取的信号资源的指令。

具体地,核心网网元LMF在确定了分配给用户终端的信号资源后,则向用户终端发送对应的指令,以使得用户终端按照新的信号资源来上传定位信号。例如若是半持续周期资源,则可以向用户终端发送半持续周期SRS资源的MAC CE信令。若是非周期资源,则可以向用户终端发送DCI中SRS非周期资源指示,从而改变SRS定位参考信号传输。

上述定位参考信号分配方法,结合定位精度,并根据用户终端上报的运动信息来获取到分配的定位参考信号资源,并给用户终端进行定位,这样对定位参考信号进行科学分配以支持差异化定位服务。

在其中一个实施例中,未分配的信号资源为时域资源;按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端,包括:根据基站资源配置确定时隙结构;根据时隙结构和未分配的信号资源确定分配给用户终端的定位参考信号资源的时隙偏移量;将对应的时隙偏移量的定位参考信号资源分配给用户终端。

具体地,本实施例中的时域资源是指各个半持续周期资源或者非周期资源中时隙偏移量的确定。其中以半持续周期资源为例,每个半持续周期资源中的资源均包括多个时隙,该时隙是在基站资源配置时所确定的,在子载波大小、移动速度范围确定下,各个定位服务等级所对应的最大调度周期确定,在配置基站资源时,根据该最大调度周期来进行配置。时隙结构决定了一段时间内,预留给上行传输的符号数量,同时也预留了给下行的符号数量。在本实施例中,一个时隙包含14个符号。

具体地,每个定位参考信号均具有一定的时隙偏移量,为了保证各个用户终端之间的信号无干扰,因此优选地,为各个用户终端分配不同的时隙偏移量。

定位参考信号仅仅占用上行符号的一部分,剩余的上行符号会分配给其他上行信道使用。定位参考信号周期发送,且在上行的符号上发送。如果分配了在周期发送时候,每一次发送是N个符号,那么这N个符号可以容纳很多用户终端发送各自的定位参考信号,如果N个符号中的一分部符号已经被分给了一些用户终端,那么只能使用剩余的未使用的符号的资源分给新的用户终端,例如依次获取到未使用的符号。

在其中一个实施例中,未分配的信号资源为频域资源;按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端,包括:获取未分配的频域梳状资源值;将未分配的频域梳状资源值分配给用户终端。

具体地,频域梳状资源值是指一个相同的符号下频域可以承载的最大分类。

因此核心网网元LMF可以根据基站资源的配置直接选择对应的频域梳状资源值,如果存在剩余的,也即未分配的频域梳状资源值,则优先选择不同的频域梳状资源值,从而可以减少用户码间干扰。

其中需要说明的是,根据频域密度和时间窗关系

在其中一个实施例中,未分配的信号资源为码域资源;获取定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端,包括:根据基站资源配置计算得到循环移位值的取值范围;根据取值范围从未分配的循环移位值中确定当前循环移位值;将当前循环移位值对应的定位参考信号资源分配给用户终端。

具体地,循环移位值是指码域资源,其中可以根据基站资源的配置直接选择对应的循环移位值,优选地,可以根据二分法选择循环移位值间隔最大的值,以尽可能减少用户终端之间的干扰。

具体地,循环移位值的取值范围可以根据基站资源配置得到,这样根据二分法选择循环移位值间隔最大的值。

其中,需要说明的是,该循环移位值的最小限制条件为:

其中,

经过计算室内无线网络用户终端循环移位值之间间隔最小值可以设置为1。

在其中一个实施例中,获取定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端,包括:按照时域、频域和码域的顺序,依次判断定位参考信号资源中是否存在未分配的信号资源;若存在未分配的信号资源,则按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端;若不存在未分配的信号资源,则继续按照时域、频域和码域的顺序,依次判断定位参考信号资源中是否存在未分配的信号资源。

具体地,结合图4所示,图4为一个实施例中某一定位参考信号资源的分配方法的流程示意图,在该实施例中,当该定位参考信号资源满足定位精度时,则核心网网元LMF可以选取该定位参考信号资源中未分配的信号资源分配给用户终端,且为了尽量减少用户之间的干扰,按照时域、频域和码域的顺序依次进行遍历。

如图4中,核心网网元LMF先判断该定位参考信号资源中是否存在未分配的时域资源,若是存在,则获取到时域资源对应的时隙偏移量,通过该时隙偏移量表征分配给用户终端的时域资源,从而在一个定位参考信号的发送周期内,该用户终端在该时隙偏移量对应的时间内发送定位参考信号。

当不存在未分配的时域资源时,则继续判断该定位参考信号资源中是否存在未分配的频域资源,例如判断是否存在未使用的频域梳状资源值,若是,则将该频域梳状资源值作为用户终端的信号资源。

当也不存在频域资源时,则继续判断该定位参考信号资源中是否存在未分配的码域资源,例如判断是否存在未使用的循环移位值,若是,则将该循环移位值作为用户终端的信号资源。

上述实施例中,按照时域、频域和码域的顺序依次进行遍历选取信号资源,可以最大化地减少用户终端之间的信号干扰。

在其中一个实施例中,基于运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源,包括:根据运动信息计算得到用户终端的移动速度;基于移动速度和各个定位参考信号资源的周期计算得到周期位移;获取周期位移满足定位精度的定位参考信号资源。

具体地,用户终端的移动速度是核心网网元LMF通过LPP协议过程向用户终端发送控制面信令,以使得用户终端将传感器IMU运动信息通过控制面信令传到基站NGRAN,然后传输到核心网网元LMF。

这样核心网网元LMF根据上报的位移和时间,可以计算用户终端在过去时间的平均速度。核心网网元LMF根据该平均速度选择相应的半持续周期资源之一。例如,根据平均速度和对应的半持续周期资源的周期计算得到周期内的移动位移,然后判断该移动位移是否大于定位精度,若是,则不满足当前定位要求,则继续获取下一半持续周期资源的周期进行计算,直至找到满足定位精度的半持续周期资源。

可选地,获取周期位移满足定位精度的定位参考信号资源,包括:按照周期从大到小的顺序,依次判断周期位移是否满足定位精度;若是,则获取周期位移满足定位精度的定位参考信号资源,否则继续按照周期从大到小的顺序,依次判断周期位移是否满足定位精度。

具体地,可以参见图5所示,图5为一个实施例中定位参考信号资源选择方法的流程示意图,在该实施例中,核心网网元LMF按照周期从大到小的顺序,依次判断周期位移是否满足定位精度,例如若当前存在三个半持续周期资源,即长周期、中周期和短周期,则核心网网元LMF先判断长周期资源是否满足定位精度,具体的判断方式可以参见上文,若是满足,则依次遍历长周期资源所对应的时域、频域和码域资源,以判断是否存在未分配的信号资源,若是存在,则激活该信号资源分配给用户终端,并告知用户终端。若是长周期资源不满足定位精度或者是长周期资源均分配完毕,则继续获取中周期资源进行判断,直至获取到了满足定位精度的未分配的信号资源。

上述实施例中,按照周期从大到小的顺序进行定位参考信号资源的判断,这样由于周期大的定位参考信号资源容纳的用户数量较多,精度低,因此而周期小的定位参考信号资源容纳的用户数量小,精度高,因此可以实现资源的科学分配。

在其中一个实施例中,上述定位参考信号分配方法还包括:当未获取到周期位移满足定位精度的定位参考信号资源时或周期位移满足定位精度的定位参考信号资源均被分配完成时,则判断非周期资源是否可用;当非周期资源可用时,则将非周期资源分配给用户终端,并向用户终端发送激活所选取的信号资源的指令。

具体地,非周期资源是临时通过控制信令指示终端上传定位参考信号的资源,其是在未分配到半周期资源的时候才进行使用的。非周期资源可以是参照短周期资源参数值配置的,不同的是,非周期资源的循环移位值的范围为

例如用户终端突然快速运动,那么半周期资源分配的最短周期资源可能满不了终端定位需求,即不满足定位精度的时候,则核心网网元LMF可以临时分配非周期资源给用户终端,从而满足定位精度的要求。

参见图5所示,在短周期资源,即定位精度最高的半周期资源也无法满足定位精度的要求,或者是满足定位精度的要求但是无可用的信号资源的时候,则核心网网元LMF可以临时分配非周期资源给用户终端,例如通过DCI控制信令激活对应的非周期资源,以使得用户终端上传定位参考信号,进而实现对用户终端的定位。其中需要说明的是,非周期资源激活间隔应小于等于满足用户定位精度所需要时间。

在其中一个实施例中,上述的定位参考信号分配方法还包括:当非周期资源不可用时,则开启组跳频开关;获取新的可用根序列,并继续基于运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源的步骤。

具体地,组跳频开关是指ZC序列生成公式中的序列组u不同,从而可以设置多种不同的根序列,例如30种,进而可以容纳更多的用户终端定位资源。

其中,在半持续周期资源未被耗尽之前,非周期资源也没有可用的情况下,终端根序列生成中设置groupOrSequenceHopping 等于neither。半持续周期资源耗尽之后,如果新增用户和已有用户时域、频域、码域资源全部重叠,则设置groupOrSequenceHopping等于groupHopping。

上述实施例中,对于每个SRS半持续资源的配置中,如果当前SRS资源符号承载用户数量已满,则新增加用户重复上述方法,从第一个可用的时域、频域、码域资源重叠地配置,并配置生成不同的根序列。半持续资源配置优先避开非周期资源使用的cycle shift值。

例如,继续参见图5所示,在非周期资源被耗尽时,则可以打开组跳频开关,在当前负载下增加用户复用能力,其中核心网网元LMF判断是否存在其他的根序列,若是存在,则继续从第一个可用的时域、频域、码域资源重叠地配置,若是不存在,则定位失败。

上述实施例中,通过组跳频开关增加了定位参考信号资源,从而扩大了用户容量。

在一个实施例中,如图6所示,提供了一种终端定位方法,以该方法应用于图1中的后端为例进行说明,包括以下步骤:

S602:接收用户终端的定位请求,定位请求携带有定位精度。

具体地,结合图1所示,后端中的基站接收到用户终端发送的定位请求,并将定位请求转发至AMF,进而转发至核心网网元LMF,其中该定位请求携带有定位精度,从而核心网网元LMF可以根据定位精度划分定位服务等级,具体可以结合上表1所示。实际应用中,用户终端发起定位请求,在UL NAS transport消息中携带定位精度信息。

S604:根据上述任意一个实施例中的定位参考信号分配方法为用户终端分配定位资源。

具体地,关于定位资源的分配可以具体参见上文,在此不再赘述。

S606:接收用户终端基于分配的定位资源发送的定位参考信号。

具体地,基站NGRAN的L1根据L2(3GPP将无线接入网的协议栈分为Layer1、Layer 2和Layer3)半持续周期调度信息接收检测SRS定位参考信号,计算用户终端定位所需的AOA(Angle of Arrival,到达角)和TDOA(Time Difference Of Arrival,信道到达时间差)等信息。

S608:根据定位参考信号计算得到用户终端的位置信息。

具体地,基站NGRAN上报定位测量信息到核心网网元LMF,核心网网元LMF计算用户终端绝对位置或者相对位置。

上述实施例中,结合定位精度,并根据用户终端上报的运动信息来获取到定位参考信号资源,并激活未分配的信号资源以给用户终端进行定位,这样对定位参考信号进行科学分配以支持差异化定位服务。

在其中一个实施例中,接收用户终端的定位请求之前,包括:接收用户终端的接入请求;根据接入请求,获取基站配置,并根据基站配置对用户终端的定位参考信号资源进行配置。

具体地,参见图7所示,图7为一个实施例中的终端定位方法的时序图。在该实施例中,基站配置了3个半持续周期。

在该实施例中,用户终端随机接入基站NGRAN,NGRAN通过RRC Reconfiguration信令配置半持续周期SRS定位参考信号资源和非周期SRS定位参考信号资源。

在配置完成后,用户终端相基站发送定位请求,该定位请求携带有定位精度,例如在UL NAS transport消息中携带定位精度信息。网络层根据精度信息划分定位服务等级。

核心网网元LMF在接收到定位请求后,则通过LPP协议过程从用户终端获取到运动信息,例如核心网网元LMF向用户终端发送辅助信息传送的控制信令,从而用户终端将传感器IMU运动信息通过控制面信令传到基站NGRAN,然后传输到核心网网元LMF。此外后续位置信息周期上报可以选择小于等于激活的SRS半持续周期资源的周期。

核心网网元LMF根据该运动信息选择合适的定位参考信号资源,然后指示NGRAN激活相应的SRS定位参考信号资源。其中核心网网元LMF根据该运动信息选择合适的定位参考信号资源的具体方式可以参见上文所述,具体可以参见图5。NGRAN激活相应的SRS定位参考信号资源的方式可以是向用户终端发送半持续周期SRS资源的MAC CE信令,或者发送DCI中SRS非周期资源指示,从而改变SRS定位参考信号传输。

在激活了对应的定位参考信号资源后,用户终端根据激活的定位参考信号资源发送定位信号,从而基站NGRAN的L1根据L2半持续周期调度信息接收检测SRS定位参考信号,计算用户终端定位所需的AOA、TDOA等信息。

最后,基站NGRAN上报定位测量信息到核心网网元LMF,核心网网元LMF计算用户终端的绝对位置或者相对位置

在一个实施例中,如图8所示,提供了一种基站资源配置方法,以该方法应用于图1中的后端为例进行说明,包括以下步骤:

S802:根据小区定位用户容量和部署场景确定至少两个不同周期的资源。

具体地,小区定位用户容量是指当前小区中需要定位的用户的数量,部署场景则可以是有用户定义,例如办公室场景、物流仓库场景等。不同周期的资源可以是半持续周期资源。

其中,核心网网元LMF可以存储有定位更新频率表,其中根据室内用户终端移动速度,将室内用户终端分为若干移动等级A-G。结合上述定义的定位服务等级和服务精度等级,定义定位更新率,如下表2:

表2:定位更新频率

因此,核心网网元LMF在计算得到移动速度和服务等级后,可以确定定位更新频率。

具体地,3GPP 38.331 Release 16 规定了用于定位参考信号的周期和偏移量,如下表3所示:

表3:定位参考信号的周期和偏移量

其中,sl1代表周期为1个时隙,sl2代表周期为2个时隙,以此类推。每个周期对应的偏移量也是时隙单位。例如sl1周期的偏移量为0时隙。每个时隙的时间大小依赖于无线网络系统配置的子载波大小,如下表4所示:

表4:子载波大小

根据室内用户终端的移动速度,将室内用户终端分为若干移动等级A-G。根据移动等级和上述定义的服务精度等级,定义了每种移动等级和定位等级下SRS定位参考信号的最大调度周期。如下表5:

表5:最大调度周期

SRS周期

不同子载波下的调度周期可以按照下面公式分配周期

其中:和子载波关系为:

表6:和子载波关系

其中,根据小区定位用户容量和部署场景确定三种SRS资源:长周期资源、中周期资源和短周期资源为例进行说明,SRS资源周期越长,时域资源容纳的定位用户越多且小区定位资源占用负载越小,同时精度需求越小。不同应用场景定位用户数量不同,定位精度需求不同。例如办公室场景,定位用户数量较少,精度不高;物流仓库场景,定位用户数量较多,精度较高。其中三种半持续周期资源的周期关系为:

其中

S804:根据小区用户容量和定位参考信号的资源负载确定资源的配置样式。

具体地,根据小区用户容量和SRS资源负载确定,选择一种配置样式,各个配置样式可以至少包括以下几种:

配置1:一次帧结构周期

第1符号Comb=0用于长周期资源,最多容纳用户为:

第1符号Comb=1用于中周期资源,最多容纳用户为:

第2符号Comb=0/1用于短周期资源,最多容纳用户为:

配置2:一次帧结构周期中

所有符号Comb=0用于长周期资源,最多容纳用户为:

所有符号Comb=1用于中周期资源,最多容纳用户为:

所有符号Comb=2/3用于短周期资源,最多容纳用户为:

配置3:一次帧结构周期

第1符号Comb=0/1用于长周期资源,最多容纳用户为:

第2符号Comb=0/1用于中周期资源,最多容纳用户为:

第3符号Comb=0/1用于短周期资源,最多容纳用户为:

配置4:一次帧结构周期

第1符号Comb=0/1用于长周期资源,最多容纳用户为:

第2符号Comb=0/1用于中周期资源,最多容纳用户为:

第3/4符号Comb=0/1/2/3用于短周期资源,最多容纳用户为:

配置5:一次帧结构周期

第1/2符号Comb=0/1用于长周期资源,最多容纳用户为:

第1/2符号Comb=2/3用于中周期资源,最多容纳用户为:

第3/4符号Comb=0/1/2/3用于短周期资源,最多容纳用户为:

其中,配置样式数量可以根据符号数量多少进一步增加。上述基站资源配置方法中优先选择特殊时隙的上行符号,其次选择正常上行时隙的上行符号。上行符号选择时域上避开和DMRS和PTRS的符号,优先选择符号12和符号13。频域上避开和PRACH、PUCCH和PUSCH资源的重叠,选择当前BWP下最大SRS资源。

其中,一次传输的SRS定位参考信号承载的用户容量可以根据在时域、频域、码域资源确定的情况下,循环移位值的取值范围以及

S806:根据所确定的至少两个不同周期的资源和配置样式对基站资源进行配置,基站资源用于指示上述任意一个实施例中的定位参考信号分配方法根据配置的基站资源对终端定位资源进行配置。

具体地,以帧结构类型为DDDDDDDSUU,特殊时隙符号配比10(DL):2(GAP):2(UL),子载波间隔为30KHz。长周期160个slot,中周期为80个slot,短周期为40个slot为例进行说明,其中帧结构具体可以参见图9所示。

则系统的容量为:

配置1:长周期资源容量128用户,中周期资源容量64用户,短周期资源容量64用户,总容量为256用户,占用负载为2/30=6.67%。

配置2:长周期资源容量192用户,中周期资源容量96用户,短周期资源容量96用户,总容量为384用户,占用负载为2/30=6.67%。

配置3:长周期资源容量256用户,中周期资源容量128用户,短周期资源容量64用户,总容量为448用户,占用负载为3/30=10%。

配置4:长周期资源容量256用户,中周期资源容量128用户,短周期资源容量192用户,总容量为576用户,占用负载为4/30=13.33%。

配置5:长周期资源容量384用户,中周期资源容量192用户,短周期资源容量192用户,总容量为764用户,占用负载为4/30=13.33%。

上述实施例中,可以根据小区用户容量以及资源负载确定配置样式,并根据各个半持续周期之间的关系来确定具体的配置内容,以对基站资源进行配置,从而后续终端资源的配置可以根据基站资源来进行配置。

应该理解的是,虽然图2、图4至图8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,图2、图4至图8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。

在一个实施例中,如图10所示,提供了一种定位参考信号分配装置,包括:第一接收模块1002、资源选择模块1004、第一分配模块1006和激活模块1008,其中:

第一接收模块1002,用于接收用户终端发送的运动信息;

资源选择模块1004,用于基于运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源;

第一分配模块1006,用于获取定位参考信号资源中未分配的信号资源,并按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端;

激活模块1008,用于向用户终端发送激活所选取的信号资源的指令。

在其中一个实施例中,未分配的信号资源为时域资源;上述第一分配模块1006包括:

时隙结构获取单元,用于根据基站资源配置确定时隙结构;

时隙偏移量确定单元,用于根据时隙结构和未分配的信号资源确定分配给用户终端的定位参考信号资源的时隙偏移量;

第一分配子单元,用于将对应的时隙偏移量的定位参考信号资源分配给用户终端。

在其中一个实施例中,未分配的信号资源为频域资源;上述第一分配模块1006包括:

频域梳状资源值获取单元,用于获取未分配的频域梳状资源值;

第二分配子单元,用于将未分配的频域梳状资源值分配给用户终端。

在其中一个实施例中,未分配的信号资源为码域资源;上述第一分配模块1006包括:

取值范围确定单元,用于根据基站资源配置计算得到循环移位值的取值范围;

当前循环移位值确定单元,用于根据取值范围从未分配的循环移位值中确定当前循环移位值;

第三分配子单元,用于将当前循环移位值对应的定位参考信号资源分配给用户终端。

在其中一个实施例中,上述第一分配模块1006包括:

第一顺序判断单元,用于按照时域、频域和码域的顺序,依次判断定位参考信号资源中是否存在未分配的信号资源;

第四分配子单元,用于若存在未分配的信号资源,则按照预设规则从未分配的信号资源中选取对应的信号资源分配给用户终端;若不存在未分配的信号资源,继续按照时域、频域和码域的顺序,依次判断定位参考信号资源中是否存在未分配的信号资源。

在其中一个实施例中,上述资源选择模块1004包括:

速度计算单元,用于根据运动信息计算得到用户终端的移动速度;

周期位移计算单元,用于基于移动速度和各个定位参考信号资源的周期计算得到周期位移;

选择单元,用于获取周期位移满足定位精度的定位参考信号资源。

在其中一个实施例中,上述选择单元包括:

第二顺序判断单元,用于按照周期从大到小的顺序,依次判断周期位移是否满足定位精度;

信号资源选择单元,用于若满足定位精度,则获取周期位移满足定位精度的定位参考信号资源;若不满足定位精度,则继续按照周期从大到小的顺序,依次判断周期位移是否满足定位精度。

在其中一个实施例中,上述定位参考信号分配装置还包括:

非周期资源判断模块,用于当未获取到周期位移满足定位精度的定位参考信号资源时或周期位移满足定位精度的定位参考信号资源均被分配完成时,则判断非周期资源是否可用;

非周期资源分配模块,用于当非周期资源可用时,则将非周期资源分配给用户终端,并向用户终端发送激活所选取的信号资源的指令。

在其中一个实施例中,上述定位参考信号分配装置还包括:

组跳频开关开启模块,用于当非周期资源不可用时,则开启组跳频开关;

循环模块,用于获取新的可用根序列,并继续基于运动信息获取满足定位精度的定位参考信号资源的步骤。

在一个实施例中,如图11所示,提供了一种终端定位装置,包括:第二接收模块1102、第二分配模块1104、第三接收模块1106和定位模块1108,其中:

第二接收模块1102,用于接收用户终端的定位请求,定位请求携带有定位精度;

第二分配模块1104,用于根据权利要求13的定位参考信号分配装置为用户终端分配定位资源;

第三接收模块1106,用于接收用户终端基于分配的定位资源发送的定位参考信号;

定位模块1108,用于根据定位参考信号计算得到用户终端的位置信息。

在其中一个实施例中,上述终端定位装置还包括:

第四接收模块,用于接收用户终端的接入请求;

资源配置模块,用于根据接入请求,获取基站配置,并根据基站配置对用户终端的定位参考信号资源进行配置。

在一个实施例中,如图12所示,提供了一种基站资源配置装置,包括:周期资源确定模块1202、配置样式确定模块1204和配置模块1206,其中:

周期资源确定模块1202,用于根据小区定位用户容量和部署场景确定至少两个不同周期的资源集;

配置样式确定模块1204,用于根据小区用户容量和定位参考信号的资源负载确定资源集的配置样式;

配置模块1206,用于根据所确定的至少两个不同周期的资源集和配置样式对基站资源进行配置,基站资源用于指示权利要求13的定位参考信号分配装置根据配置的基站资源对终端定位资源进行配置。

关于定位参考信号分配装置、定位装置、基站资源配置装置的具体限定可以参见上文中对于定位参考信号分配方法、定位方法、基站资源配置方法的限定,在此不再赘述。上述定位参考信号分配装置、定位装置、基站资源配置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计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,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,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图13所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、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。该计算机设备的网络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参考信号分配方法、定位方法、基站资源配置方法。

本领域技术人员可以理解,图13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计算机设备的限定,具体的计算机设备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。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

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、存储、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-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。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。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 Random Access Memory,DRAM)等。

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发明专利范围的限制。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,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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