用于无线基站的异步定位的方法和设备的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]准确定位的有用性是众所周知的。一种典型形式的位置确定涉及使用例如全球定位系统(GPS)等基于卫星的定位系统。虽然基于卫星的定位系统可非常准确，但在一些情形中其可能不能接收来自充足数目的基于卫星的定位系统卫星的信号以执行无线移动装置的准确位置确定。举例来说，在建筑物密集的城市中，其它定位方法可能更精确。基于范围的定位系统对于与蜂窝式网络基站通信的移动无线装置可为有用的。然而，为了基于一或多个基站的测距信息确定位置，基站的位置需要是已知的。许多无线服务提供商并不使其基站的位置公开可用，因此这些基站的位置可能需要确定。基站的位置的此确定可被称为“逆向定位”。
【发明内容】
[0002]呈现用于定位基站的各种布置。在一些实施例中，呈现一种用于在无定时同步的情况下确定基站的位置的方法。所述方法可包含由第一移动装置确定所述第一移动装置正以比阈值速度快的速度移动。所述方法可包含由所述第一移动装置俘获第一非同步到达时间(TOA)测量值，其中所述第一非同步TOA测量值是基于第一所接收参考信号的第一非同步定时测量值。所述方法可包含由所述第一移动装置确定所述第一移动装置的第一位置，其中所述第一位置对应于第一非同步TOA测量值。所述方法可包含由所述第一移动装置俘获第二非同步TOA测量值，其中所述第二非同步TOA测量值是基于第二所接收参考信号的第二非同步定时测量值。所述方法可包含由所述第一移动装置确定所述第一移动装置的第二位置。所述第二位置可对应于所述第二非同步TOA测量值。基于移动装置以比阈值速度快的速度移动，第一移动装置的第一位置、第一移动装置的第二位置、第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值可用于确定基站的位置。
[0003]此方法的实施例可包含以下特征中的一或多者:所述第一所接收参考信号和所述第二所接收参考信号可为定位参考信号(PRS)，且基站可为eNode B。可仅基于第一移动装置的非同步时钟来测量第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值。可在第一移动装置正接收仅来自所述基站的PRS时俘获第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值。所述方法可包含由所述第一移动装置将基于第一非同步TOA测量值、第二非同步TOA测量值、第一位置和第二位置的数据发射到服务器。所述方法可包含由服务器从所述第一移动装置接收基于第一非同步TOA测量值、第二非同步TOA测量值、第一位置和第二位置的数据。所述方法可包含由服务器基于第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值计算第一到达时间差(TDOA)值。
[0004]另外或替代地，此方法的实施例可包含以下特征中的一或多者:所述方法可包含由服务器从第二移动装置接收基于第三非同步TOA测量值、第四非同步TOA测量值、第三位置和第四位置的数据。所述方法可包含由服务器基于第三非同步TOA测量值和第四非同步TOA测量值计算第二 TDOA值。第二移动装置的定时可不与第一移动装置的定时同步。所述方法可包含由服务器使用第一 TDOA值、第二 TDOA值、第一位置、第二位置、第三位置、第四位置和基站的PRS周期计算基站的位置。确定第一移动装置正以比阈值速度快的速度移动可包含使用来自第一移动装置的加速计的测量值。由第一移动装置确定所述第一移动装置的第一位置可包含使用基于卫星的定位系统。
[0005]在一些实施例中，呈现一种用于在无定时同步的情况下确定基站的位置的系统。所述系统可包含第一移动装置，其包括一或多个处理器以及与所述一或多个处理器以通信方式耦合且可由所述一或多个处理器读取并且其中存储有处理器可读指令的存储器。所述指令在由所述一或多个处理器执行时可致使所述一或多个处理器确定所述第一移动装置正以比阈值速度快的速度移动。所述指令在执行时可致使所述一或多个处理器俘获第一非同步到达时间(TOA)测量值，其中所述第一非同步TOA测量值是基于第一所接收参考信号的第一非同步定时测量值。所述指令在执行时可致使所述一或多个处理器确定所述第一移动装置的第一位置，其中所述第一位置对应于第一非同步TOA测量值。所述指令在执行时可致使所述一或多个处理器俘获第二非同步TOA测量值，其中所述第二非同步TOA测量值是基于第二所接收参考信号的第二非同步定时测量值。所述指令在执行时可致使所述一或多个处理器确定所述第一移动装置的第二位置。所述第二位置可对应于所述第二非同步TOA测量值。所述指令在执行时可致使所述一或多个处理器基于所述第一移动装置以比阈值速度快的速度移动而可使用所述第一移动装置的第一位置、所述第一移动装置的第二位置、所述第一非同步TOA测量值和所述第二非同步TOA测量值来确定基站的位置。
[0006]此系统的实施例可包含以下特征中的一或多者:所述第一所接收参考信号和所述第二所接收参考信号可为定位参考信号(PRS)，且基站可为eNode B。可仅基于第一移动装置的非同步时钟来测量第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值。可在第一移动装置正接收仅来自所述基站的PRS时俘获第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值。所述指令在执行时可致使所述一或多个处理器致使将基于所述第一非同步TOA测量值、所述第二非同步TOA测量值、所述第一位置和所述第二位置的数据发射到服务器。所述系统可包含服务器，其经配置以从第一移动装置接收基于所述第一非同步TOA测量值、所述第二非同步TOA测量值、所述第一位置和所述第二位置的数据。所述服务器可进一步经配置以基于所述第一非同步TOA测量值和所述第二非同步TOA测量值计算第一到达时间差(TDOA)值。所述服务器可进一步经配置以从第二移动装置接收基于第三非同步TOA测量值、第四非同步TOA测量值、第三位置和第四位置的数据。所述服务器可进一步经配置以基于所述第三非同步TOA测量值和所述第四非同步TOA测量值计算第二 TDOA值。所述服务器可进一步经配置以第二移动装置的定时不与第一移动装置的定时同步。
[0007]另外或替代地，此系统的实施例可包含以下特征中的一或多者:所述服务器可进一步经配置以使用所述第一 TDOA值、所述第二 TDOA值、所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置、所述第四位置和基站的PRS周期计算基站的位置。致使第一移动装置的所述一或多个处理器确定所述第一移动装置正以比阈值速度快的速度移动的所述处理器可读指令可包含在执行时致使所述一或多个处理器使用来自第一移动装置的加速计的测量值的处理器可读指令。致使所述一或多个处理器确定第一移动装置的第一位置的所述处理器可读指令可包含在执行时致使所述一或多个处理器使用基于卫星的定位系统确定第一移动装置的第一位置的处理器可读指令。
[0008]在一些实施例中，呈现一种用于在无定时同步的情况下确定基站的位置的非暂时性处理器可读媒体。所述非暂时性处理器可读媒体可包含处理器可读指令，其经配置以致使一或多个处理器确定第一移动装置正以比阈值速度快的速度移动。所述处理器可读指令可进一步经配置以致使所述一或多个处理器俘获第一非同步到达时间(TOA)测量值，其中所述第一非同步TOA测量值是基于第一所接收参考信号的第一非同步定时测量值。所述处理器可读指令可进一步经配置以致使所述一或多个处理器确定第一移动装置的第一位置，其中所述第一位置对应于第一非同步TOA测量值。所述处理器可读指令可进一步经配置以致使所述一或多个处理器俘获第二非同步TOA测量值，其中所述第二非同步TOA测量值是基于第二所接收参考信号的第二非同步定时测量值。所述处理器可读指令可进一步经配置以致使所述一或多个处理器确定第一移动装置的第二位置。所述第二位置可对应于所述第二非同步TOA测量值。基于移动装置以比阈值速度快的速度移动，第一移动装置的第一位置、第一移动装置的第二位置、第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值可用于确定基站的位置。
[0009]此非暂时性计算机可读媒体的实施例可包含以下各者中的一或多者:所述第一所接收参考信号和所述第二所接收参考信号可为定位参考信号(PRS)，且基站可为eNode B。可仅基于第一移动装置的非同步时钟来测量第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值。可在第一移动装置正接收仅来自基站的PRS时俘获所述第一非同步TOA测量值和所述第二非同步TOA测量值。所述处理器可读指令可进一步经配置以致使所述一或多个处理器致使将基于所述第一非同步TOA测量值、所述第二非同步TOA测量值、所述第一位置和所述第二位置的数据发射到服务器。所述处理器可读指令可进一步经配置以致使所述一或多个处理器使用所述第一 TDOA值、所述第二 TDOA值、所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置、所述第四位置和基站的PRS周期计算基站的位置。经配置以致使所述一或多个处理器确定所述第一移动装置正以比阈值速度快的速度移动的所述处理器可读指令可包含经配置以致使所述一或多个处理器使用来自第一移动装置的加速计的测量值的处理器可读指令。经配置以致使所述一或多个处理器确定第一移动装置的第一位置的所述处理器可读指令可包含经配置以致使所述一或多个处理器使用基于卫星的定位系统确定第一移动装置的第一位置的处理器可读指令。
[0010]在一些实施例中，呈现一种用于在无定时同步的情况下确定基站的位置的系统。所述系统可包含用于确定第一移动装置正以比阈值速度快的速度移动的装置。所述系统可包含用于俘获第一非同步到达时间(TOA)测量值的装置，其中所述第一非同步TOA测量值是基于第一所接收参考信号的第一非同步定时测量值。所述系统可包含用于确定所述第一移动装置的第一位置的装置，其中所述第一位置对应于所述第一非同步TOA测量值。所述系统可包含用于俘获第二非同步TOA测量值的装置，其中所述第二非同步TOA测量值是基于第二所接收参考信号的第二非同步定时测量值。所述系统可包含用于确定第一移动装置的第二位置的装置。所述第二位置可对应于所述第二非同步TOA测量值。基于第一移动装置以比阈值速度快的速度移动，第一移动装置的第一位置、第一移动装置的第二位置、第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值可用于确定基站的位置。
[0011]此系统的实施例可包含以下特征中的一或多者:所述第一所接收参考信号和所述第二所接收参考信号可为定位参考信号(PRS)，且基站可为eNode B。可仅基于第一移动装置的非同步时钟来测量第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值。可在第一移动装置正接收仅来自基站的PRS时俘获第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值。所述系统可包含用于将基于第一非同步TOA测量值、第二非同步TOA测量值、第一位置和第二位置的数据发射到服务器的装置。所述系统可包含用于从第一移动装置接收基于第一非同步TOA测量值、第二非同步TOA测量值、第一位置和第二位置的数据的装置。所述系统可包含用于基于第一非同步TOA测量值和第二非同步TOA测量值计算第一到达时间差(TDOA)值的装置。所述系统可包含用于从第二移动装置接收基于第三非同步TOA测量值、第四非同步TOA测量值、第三位置和第四位置的数据的装置。所述系统可包含用于基于第三非同步TOA测量值和第四非同步TOA测量值计算第二 TDOA值的装置。第二移动装置的定时可不与第一移动装置的定时同步。所述系统可包含用于使用第一 TDOA值、第二 TDOA值、第一位置、第二位置、第三位置、第四位置和基站的PRS周期计算基站的位置的装置。所述用于确定所述第一移动装置正以比阈值速度快的速度移动的装置可包含使用来自用于测量第一移动装置的加速度的装置的测量值。所述用于确定第一移动装置的第一位置的装置可包含基于卫星的定位系统。
【附图说明】
[0012]参考以下图式，可以实现对各种实施例的性质和优点的进一步理解。在附图中，类似的组件或特征可以具有相同的参考标记。此外，可通过在参考标记后跟短划线和第二标记来区分各种组件。如果在说明书中仅使用第一参考标记，那么描述适用于具有相同的第一参考标记的类似组件中的任一者，而无关于第二参考标记。
[0013]图1说明用于使用单一移动装置进行基站的异步定位的系统的实施例。
[0014]图2说明用于使用三个移动装置进行基站的异步定位的系统的实施例。
[0015]图3说明经配置用于基站的异步定位的移动装置的实施例。
[0016]图4A说明用于使用单一移动装置用于基站的异步定位的方法的实施例。
[0017]图4B说明用于使用单一移动装置用于基站的异步定位的方法的另一实施例。
[0018]图5说明用于使用两个或两个以上移动装置用于基站的异步定位的方法的实施例。
[0019]图6说明用于使用来自两个或两个以上移动装置的测量值计算基站的位置的方法的实施例。
[0020]图7说明计算机系统的实施例。
【具体实施方式】
[0021]常规地，为确定无线移动装置与基站之间的范围以供定位所述基站，移动装置的定时需要与所述基站或另一基站同步。然而，在本文详述的实施例中，并不需要执行测距测量的移动装置与基站(或另一基站)之间的此同步。由此，术语异步和非同步的使用指代基站的定时与移动装置的定时之间无同步。
[0022]通过进行如使用移动装置的时钟和相关联位置测量值(例如，经由GPS)测得的多个到达时间(TOA)测量，可准确地确定基站的位置。可基于位置参考信号(PRS)进行TOA测量，所述PRS至少由4G LTE基站(常常被称作eNodeB)根据预定义定时模式来广播。由此，每一PRS的广播之间流逝的时间量是预定义且已知的。在一些布置中，由至少两个移动装置进行测量。至少，每一移动装置可进行两个TOA测量和两个相关联位置测量(例如，使用某一其它形式的位置确定，例如基于卫星的定位系统)，所述相关联位置测量指示每一 TOA测量的近似时间处所述移动装置的位置。在一些实施例中，所有测量可由单一移动装置进行。如果单一移动装置正进行所有测量，那么至少，所述移动装置可进行三个TOA测量且产生移动装置的三个位置，其中每一位置对应于一 TOA测量值。在一些实施例中，所述测量可由两个或两个以上移动装置进行。如果两个移动装置正进行所述测量，那么至少所述移动装置中的每一者可进行两个TOA测量和两个位置测量，其中每一位置对应于一 TOA测量值。
[0023]无论TOA测量由一个移动装置还是一个以上移动装置进行，TOA测量值都可用于创建到达时间差(TDOA)值，所述TDOA值可由移动装置或远程服务器使用以使用PRS的已知广播间隔(频率)计算基站的位置。在任何时间点，由移动装置进行的TOA测量都不会与用于执行TOA测量的任何其它移