电信装置及方法与流程

本公开涉及电信装置及方法。具体地，特定实施方式涉及用于确定在无线电信系统中操作的终端设备的高度(即，高度/标高)的装置及方法。

背景技术：

此处提供的“背景”描述仅出于整体展示本公开的上下文的目的。在背景技术部分以及另外提交之时不符合现有技术资质的描述的各方面描述的范围内，目前命名发明人的作品针对本发明既未明确、亦未默认承认为现有技术。

在过去十年中，或者由此从GSM系统(全球移动通信系统)演进至3G系统，移动通信系统已经得到演进。现在，移动通信系统包括包数据通信以及电路切换通信。第三代合作伙伴项目(3GPP)已经开发了被称之为长期演进(LTE)的第四代移动通信系统，其中，基于早期移动无线网络架构的各部件的兴起以及基于下行链路上的正交频分多路复用(OFDM)和上行链路上的单载波频分多址接入(SC-FDMA)的无线接入接口，核心网络部分已经演进形成更为简化的架构。在所谓的长期演进-先进(LTE-A)架构的环境中，正在进一步开发基于LTE的系统。

诸如基于3GPP限定的UMTS和长期演进(LTE)(包括LTE-A)架构的新生代移动电信系统能够支持比简单语音更为复杂的服务以及由前几代移动电信系统提供的消息服务。从而致使开发诸如所谓的智能手机等终端设备，以能够提供除简单语音和消息服务之外的功能。终端设备中变得越来越普遍的一方面在于终端设备例如使用基于卫星定位系统(诸如全球定位卫星(GPS)系统)确定其自身位置的能力。可以使用诸如伽利略系统及全球导航卫星系统(GLONASS)等其他基于卫星的定位系统。

出于各种目的，已经提议利用终端设备的能力来确立并且报告其位置，例如，帮助定位丢失的电话机或帮助紧急响应器定位个人需求援助。出于这种考虑，美国联邦通信协会(FCC)已经向移动工业提出了寻求提供以足够准确度定位终端设备的方案的提议，从而允许紧急响应器更为可靠地定位建筑物中的终端设备(参见FCC publication FCC-14-13,Wireless E911Location Accuracy Requirements,PS Docket No.07-114,Adopted:February 20,2014 Released:February 21,2014-https://apps.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/FCC-14-13A1.pdf[1])。

据预期，例如，使用终端设备中的GPS接收器(假定来自其他定位技术的协助，诸如，Wi-Fi和/或使用所谓辅助GPS的蜂窝定位技术等)确定终端设备的位置的现有方案已经能够提供水平维度上所需水平的定位准确度(即，提供2D位置，例如，就纬度和经度而言)。然而，应当认识到，基于GPS的接收器在提供高度信息时通常具有更低的准确度。基本上，因为GPS接收器仅能够从地平线上方的卫星接收信号，所以对于水平面内的各个方向而言，其能够从位于接收器两侧的卫星接收信令。因此，能够预期到，用于确定终端设备的位置的现有方案不能够以足够的垂直准确度确定终端设备的位置，从而允许可靠地确定终端设备所处的建筑层。与水平准确度相比较，在寻求确定终端设备所处的建筑层的上下文中，因为基于GPS的接收器通常由于信号穿透损耗增加而工作效率下降，所以垂直准确度降低的问题尤其重要。进一步地，因为相比于水平确定存在误差、从同一楼层的一个房间移动至另一房间，通常，在意识到垂直确定存在误差、紧急响应器从一楼层移动至另一楼层需要更多的时间，所以通常不准确的高度确定相比于不准确的水平位置的后果更为严重。

鉴于这些问题，需要用于确定在无线电信系统中操作的终端设备的高度(垂直位置)的改善方案。

技术实现要素：

根据本公开的第一方面，提供一种确定在无线电信网络中操作的终端设备的高度的方法，无线电信网络包括终端设备和另一网络实体，该方法包括：通过终端设备测量终端设备附近的气压压力的指示；在另一网络实体处针对在终端设备处测量的气压压力的指示建立校准信息；并且根据通过终端设备测量的气压压力的指示和在另一网络实体处建立的校准信息确定终端设备的高度。

根据本公开的第二方面，提供一种无线电信网络，包括：终端设备，终端设备被配置为测量终端设备处的气压压力的指示；和另一网络实体，另一网络实体被配置为针对在终端设备处测量的气压压力的指示建立校准信息；其中，终端设备和另一网络实体中的至少一个被配置为根据在终端设备处测量的气压压力的指示和在另一网络实体处建立的校准信息确定终端设备的高度的指示。

根据本公开的第三方面，提供一种操作无线电信网络中的终端设备、以确定终端设备的高度的方法，该方法包括：测量终端设备处的气压压力的指示；从另一网络实体接收关于在终端设备处测量的气压压力的指示的校准信息；并且根据在终端设备处测量的气压压力的指示及从另一网络实体接收的校准信息确定终端设备的高度。

根据本公开的第四方面，提供一种终端设备，包括：压力传感器，压力传感器被配置为测量气压压力的指示；收发器单元，收发器单元被配置为从另一网络实体接收关于通过终端设备测量的气压压力的指示的校准信息；以及控制器单元，控制器单元被配置为根据通过终端设备测量的气压压力的指示及从另一网络实体接收的校准信息确定终端设备的高度的指示。

根据本公开的第五方面，提供一种用于包括控制器元件和收发器元件的终端设备的电路，所述控制器元件和收发器元件被配置为一起操作以：获得通过终端设备进行的气压压力的测量的指示；从另一网络实体接收通过终端设备进行的气压压力的测量的指示的校准信息；并且根据通过终端设备进行的气压压力的测量的指示及根据另一网络实体接收的校准信息确定终端设备的高度的指示。

根据本公开的第六方面，提供一种操作无线电信网络中的基站、以确定终端设备的高度的方法，该方法包括：从终端设备接收通过终端设备进行的气压压力的测量的指示；针对通过终端设备进行的气压压力的测量的指示建立校准信息；并且根据通过终端设备进行的气压压力的测量的指示及通过基站建立的校准信息确定终端设备的高度的指示。

根据本公开的第七方面，提供一种基站，包括：收发器单元，收发器单元被配置为从终端设备接收通过终端设备进行的气压压力的测量的指示；校准信息生成单元，校准信息生成单元被配置为针对通过终端设备进行的气压压力的测量的指示建立校准信息；以及控制器单元，控制器单元被配置为根据通过终端设备进行的气压压力的测量的指示及通过基站建立的校准信息确定终端设备的高度的指示。

根据本公开的第八方面，提供一种用于包括控制器元件和收发器元件的基站的电路，所述控制器元件和所述收发器元件被配置为一起操作以：从终端设备接收通过终端设备进行的气压压力的测量的指示；针对通过终端设备进行的气压压力的测量的指示建立校准信息；并且根据通过终端设备进行的气压压力的测量的指示及通过基站建立的校准信息确定终端设备的高度的指示。

由所附权利要求限定进一步的相应方面及特征。

通过一般性引入方式提供上述段落并且上述段落并不旨在限制下列权利要求的范围。通过参考结合所附附图进行的下列细节描述而能够很好地理解所描述的实施方式以及进一步的优点。

附图说明

当结合所附附图考虑时，通过参考下列细节描述，本公开及其所附优点将变得更易于理解，且容易获得对本公开及其所附优点更为完整的认识，其中，贯穿若干幅图，类似参考标号表示相同或对应的部件，并且其中：

图1提供了示出移动电信系统的实施例的示意图；

图2提供了示出LTE无线帧的示意图；

图3提供了示出了LTE下行链路无线子帧的实施例的示意图；

图4示意性地表示根据本公开的实施方式的无线电信系统；

图5是示意性地表示根据本公开的特定实施方式的操作方法的梯形图；并且

图6是示意性地表示根据本公开的特定其他实施方式的操作方法的梯形图。

具体实施方式

图1提供了示出根据适配于实现下面进一步描述的公开的实施方式的LTE原理操作的移动电信网络/系统100的一些基本功能的示意图。已熟知并且在由3GPP(RTM)规范施行的相关标准中限定了图1中的各个元件及其相应操作模式，此外，在有关例如Holma H.和Toskala A[2]的主题的许多书籍中对此进行了描述。应当认识到，根据任何已知技术，例如，根据相关标准，可以实现下面未进行具体描述的电信网络的各个操作方面。

网络100包括与核心网络102连接的多个基站101。每个基站均提供覆盖区域103(即，小区)，在覆盖区域103内，能够将数据传输至终端设备104并且从终端设备104传输数据。在其相应覆盖区域103内，经由无线下行链路将数据从基站101发送至终端设备104。经由无线上行链路将数据从终端设备104发送至基站101。核心网络102经由相应的基站101将数据路由至终端设备104并且从终端设备104路由数据并且提供诸如认证、移动管理、计费等功能。终端设备也可被称之为移动电台、用户设备(UE)、用户终端、移动无线等。基站也可被称之为收发器站/NodeB/E-NodeB等。

诸如根据3GPP限定的长期演进(LTE)架构布置的移动电信系统使用用于无线下行链路的基于正交频分调制(OFDM)的接口(所谓的OFDMA)和在无线上行链路的单载波频分多址接入方案(SC-FDMA)。图2示出了基于LTE下行链路无线帧201的OFDM的示意图。从LTE基站(被称为增强NodeB)发送LTE下行链路无线帧并且持续10ms。下行链路无线帧包括十个子帧，每个子帧均持续1ms。在LTE帧的第一个子帧和第六个子帧中发送主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。在LTE帧的第一个子帧中发送物理广播信道(PBCH)。

图3是示出了示例性的传统下行链路LTE子帧的结构的网格栅(grid)的示意图。子帧包括在1ms周期内发送的预定数目的符号。每个符号均包括分布于下行链路无线载波的带宽内的预定数目的正交子载波。

图3中的所示的示例性子帧包括散布于20MHz带宽内的14个符号和1200个子载波，并且在该实施例中，该示例性子帧是帧内的第一个字帧(因此，其包含PBCH)。用于LTE传输的最小分配物理资源是包括经由一个子帧发送的十二个子载波的资源块。为清晰起见，在图3中，未示出各个单独的资源元素，相反，子帧网格栅中的每个单独框均对应于在一个符号中发送的十二个子载波。

图3以阴影线显示了四个LTE终端340、341、342、343的资源分配。例如，用于第一LTE终端(UE 1)的资源分配342在十二个子载波的五个块上延伸(即，60个子载波)，用于第二LTE终端(UE 2)的资源分配343在十二个子载波的六个块上延伸(即，72个子载波)，等等。

在包括子帧的前“n”个符号的子帧的控制区300(在图3中，以点阴影表示)中发送控制信道数据，其中，针对3MHz或更大信道带宽，“n”可以在一个符号与三个符号之间变化，并且其中，针对1.4MHz信道带宽，“n”可以在两个符号与四个符号之间变化。出于提供具体实施例的缘故，下列描述涉及具有3MHz或更大信道带宽的主载波，因此，“n”的最大值为3(如在图3的实施例中)。在控制区300中发送的数据包括在物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)、以及物理HARQ指示信道(PHICH)上发送的数据。这些信道发送物理层控制信息。此外或可替代地，可以在一定时间内包括多个子载波的子帧的第二区中发送控制信道数据，即，大致等同于子帧的持续时间，或者大致等同于“n”个符号之后其余子帧的持续时间。通过增强物理下行链路控制信道(EPDCCH)发送在第二区中发送的数据。该信道发送除通过其他物理层控制信道发送的信息之外的物理层控制信息。

PDCCH和EPDCCH包含指示将子帧的哪些子载波分配给具体终端(或者全部终端或终端的子集)的控制数据。这可被称之为物理层控制信令/数据。因此，在图3中所示的子帧的控制区300中发送的PDCCH和/或EPDCCH数据指示UE1被分配以参考标号342表示的资源块、UE2被分配以参考标号343表示的资源块，等等。

PCFICH包含指示控制区的大小的控制数据(即，介于3MHz或更大信道带宽的一个符号与三个符号之间和介于1.4MHz信道带宽的两个符号与四个符号之间)。

PHICH包含用于指示是否通过网络成功地接收之前发送的上行链路数据的HARQ(混合自动请求)数据。

时间-频率资源网格栅的中心带310中的符号用于传输包括主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)、以及物理广播信道(PBCH)的信息。中心带310通常是72个子载波宽(对应于1.08MHz的传输带宽)。PSS和SSS是同步信号，即，一旦被检测到，则允许LTE终端设备实现帧同步，并且确定发送下行链路信号的增强NodeB的物理层小区标识。PBCH携带关于小区的信息，该信息包括包含LTE终端用于适当地接入该小区的参数的主信息块(MIB)。在子帧的其他资源元素中能够发送被发送至物理下行链路共享信道(PDSCH)上的终端的数据，即，也可被称之为下行链路数据信道。通常，PDSCH传送用户平面数据与非物理层控制平面数据的组合(诸如，无线资源控制(RRC)和非接入层(NAS)信令等)。通过PDSCH传送的用户平面数据和非物理层控制平面数据可被称之为高层数据(即，与比物理层更高的层相关联的数据)。

图3还显示了包含系统信息并且在R344带宽上延伸的PDSCH的区域。出于清晰起见，传统LTE子帧还包括下面进一步讨论、但图3中未示出的参考信号。

LTE信道中的子载波的数目根据传输网络的配置而变化。通常，从1.4MHz信道带宽内包含的72个子载波变化至20MHz信道带宽内包含的1200个子载波(如图3中示意性示出的)。本领域技术人员应当认识到，在PDCCH、PCFICH、以及PHICH发送的数据通常分布于跨子帧的整个带宽的子载波上，以提供频率分集。因此，传统LTE终端必须能够接收整个信道带宽，以接收并且解码控制区。

如上所述，在LTE子帧中，PDSCH通常占据控制区之后的几组资源元素。分配给不同移动通信终端(UE)的资源元素块340、341、342、343中的数据及图3所示的资源块344中的系统信息数据具有比整个载波的带宽更小的带宽。为了对这些块进行解码，终端首先接收散布于频率范围R320内的PDCCH和/或EPDCCH，以确定(E)PDCCH是否指示在需要UE进行解码的子帧中存在PDSCH资源。通过使用无线网络临时标识符(RNTI)为LTE中的(E)PDCCH信令建立预定接收者。通过使用RNTI使得(E)PDCCH信令寻址于具体的RNTI，以对与(E)PDCCH信令相关联的循环冗余检查(CRC)位进行加扰。小区中每个连接的UE均与用于使PDCCH信令寻址于该具体UE的Cell RNTI(C-RNTI)相关联。此外，存在限定的其他RNTI并且这些RNTI可用于同时寻址于几组终端设备。例如，限定了系统信息RNTI(SI-RNTI)并且通过寻址于SI-RNTI的(E)PDCCH信令对包括SI的PDSCH传输进行分配。针对各种其他类型的信令，限定了各个其他RNTI。一些实施例包括随机接入(RA-RNTI)、寻呼RNTI(P-RNTI)、传输功率控制物理上行链路控制信道RNTI(TPC-PUCCH-RNTI)、以及传输功率控制物理上行链路共享信道-RNTI(TPC-PUSCH-RNTI)。

因此，一旦UE收到下行链路子帧，UE则搜索与应用于子帧中的UE的任一RNTI相关联的(E)PDCCH信令，以识别PDSCH上的任一传输资源的对应分配。如果存在寻址于(E)PDCCH上的UE的分配消息，则UE继续对由PDCCH指示的相关频率范围内的PDSCH进行解码(如有)。因此，例如，上述讨论的UE 1对整个控制区300进行解码，以确定其资源分配，并且然后，从对应的资源块342中提取相关数据。

图4示意性地示出了根据本公开的实施方式的电信系统400。在该实施例中，电信系统400大致基于LTE类型的架构。因此，电信系统400的操作的许多方面是标准的并且易于理解，为简便起见，此处将不对此进行详细描述。根据任何已知技术，例如，根据已建立的LTE标准及其已知变形，可以实现此处未具体描述的电信系统400的操作方面。

电信系统400包括与无线网络部分耦接的核心网络部分(演进的包核心)402。无线网络部分包括基站(演进NodeB)404和终端设备420。当然，应当认识到，实际上，无线网络部分可包括服务于跨各个通信小区的大量终端设备的多个基站。然而，为简单起见，图4中仅示出了一个基站和一个终端设备。

如同传统的移动无线网络，终端设备420被布置成将数据无线地传输至基站(收发器站)404并且从基站(收发器站)404无线地传输数据。反之，基站与核心网络部分中的服务网关S-GW(未示出)通信地连接，该服务网关S-GW被布置成执行和管理经由基站404路由至电信系统400中的终端设备420的移动通信服务和经由基站404从电信系统400中的终端设备420路由出的移动通信服务。为了维持移动性管理和连接，核心网络部分402还包括移动性管理实体(未示出)，该移动性管理实体基于归属签约用户服务器HSS中储存的签约用户信息管理通信系统中运行的增强分组服务EPS、与终端设备(诸如，终端设备420等)的连接。核心网络中的其他网络部件(为简单起见，也未示出)包括策略与计费规则功能PCRF、以及分组数据网络网关PDN-GW，PDN-GW提供从核心网络部分402至外部分组数据网络的连接，例如，因特网。如上所述，图4中所示的通信系统400的各个元件的操作基本上是传统操作，但被改造成根据此处讨论的公开的实施方式所提供的功能除外。

终端设备420包括用于传输和接收无线信号的收发器单元422及被配置为根据本公开的实施方式控制终端设备420的操作的控制器单元424。控制器单元424包括处理器单元，处理器单元被适当地配置为/编程为使用常规的编程/配置技术为无线电信系统中的设备提供此处描述的所需功能。为易于表示，图4中示意性地示出了作为终端设备420内的独立元件的收发器单元422和控制器单元424。然而，应当认识到，可通过各种不同的方式提供这些单元的功能，例如，使用单一适当编程的通用计算机、或者适当配置的专用集成电路(circuit)/电路系统(circuitry)、或者使用提供不同元件的所需功能的多个离散电路/处理元件。应当认识到，通常，终端设备420包括与根据已建立的无线信技术的其操作功能(例如，电源、可能的用户界面等)相关联的各个其他元件。

在无线信领域中已经成为普遍现象的是终端设备可支持除蜂窝/移动电信功能之外的Wi-Fi和蓝牙功能。因此，相应终端设备的收发器单元422可包括根据不同无线通信操作标准而操作的功能模块。例如，终端设备的收发器单元各自包括用于根据基于LTE操作标准支持无线通信的LTE收发器模块、用于根据WLAN操作标准(例如，Wi-Fi标准)支持无线通信的WLAN收发器模块、以及用于根据蓝牙操作标准支持无线通信的蓝牙收发器模块。根据传统技术，可以提供不同收发器模块的基础功能。例如，终端设备可具有独立的硬件元件，以提供各个收发器模块的功能，或者可替代地，终端设备可能包括被配置为提供多个收发器模块的一些或全部功能的至少一些硬件元件。因此，此处，假设图4中表示的终端设备420的收发器单元422根据传统无线通信技术提供LTE收发器模块、Wi-Fi收发器模块、以及蓝牙收发器模块的功能。

除这些元件之外，根据本公开的实施方式操作的终端设备420包括GPS模块426和压力传感器428。GPS模块426结合控制器单元424一起操作，以根据传统技术根据从GSP卫星接收的信号确立终端设备的位置。压力传感器428(此处也可被称之为气压计)被配置为结合控制器单元424一起确立对终端设备420的大气/气压压力的测量。压力传感器428可以基于用于感测大气压力的任何已建立技术并且可由控制器单元424控制，以根据一般的传统传感器技术完成对气压压力的测量并且将指示的测量压力提供给控制器单元424。

在该实施例中，气压计428基于固态气压计，诸如，Bosch Sensortec的BMP180数字气压压力传感器-http://www.bosch-sensortec.com/en_GB/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bmp180_1/bmp180[3]、Bosch Sensortec的BMP280气压压力传感器-http://www.bosch-sensortec.com/en_GB/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bmp280/bmp280[4]、或者Bosch Sensortec的BME280集成环境传感器-http://www.bosch-sensortec.com/en_GB/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bme280/bme280_1[5]。然而，根据本公开的其他实施例，其他类型的“下架”气压计同样适用。

基站404包括用于传输和接收无线信号的收发器单元406及被配置为控制基站404的控制器单元408。控制器单元408可包括处理器单元，处理器单元被适当地配置为/编程为使用传统的编程/配置技术为无线电信系统中的设备提供此处描述的所需功能。为易于表示，图4中示意性地示出了作为独立元件的收发器单元406和控制器单元408。然而，应当认识到，可通过各种不同的方式提供这些单元的功能，例如，使用单一适当编程的通用计算机、或者适当配置的专用集成电路/电路系统、或者使用提供不同元件的所需功能的多个离散电路/处理元件。应当认识到，通常，基站404包括与其操作功能相关联的各个其他元件。例如，通常，基站404包括负责调度通信的调度实体。例如，调度实体的功能可归入控制器单元408。

如此处进一步描述的，除这些元件之外，基站404包括用于生成校准信息(用于对终端设备420的压力传感器428的压力测量进行校准的)的校准信息生成器单元410。校准信息生成器单元410根据此处进一步描述的本公开的不同实施方式生成不同种类的信息。在该实施例中，校准信息生成器单元410是一个压力传感器(气压计)，其被配置为结合基站404的控制器单元408而确立基站404处的大气/气压压力的测量。至于终端设备420的压力传感器428，基站404的压力传感器410可以基于用于感测大气压力的任何已建立技术并且可再次由控制器单元408控制，以根据一般传统传感器技术完成气压压力的测量并且将测量的压力的指示提供给控制器单元404。因此，基站的校准信息生成器单元410可再次包括诸如上述所述BMP180[3]、BMP280[4]、或BME280[5]等固态气压计。然而，任何其他“下架”气压计技术同样适用。

因此，基站404和终端设备420皆可操作为使用其各自的压力传感器410、428测量其附近(局部气压)的气压。基站404和终端设备420还可操作为根据无线(蜂窝)电信系统已建立的惯例经由无线(无线电)通信链路418彼此传输数据。

如上所述，需要确定在无线电信系统中操作的终端设备的高度(垂直地点/高度)的改善方案。发明人已经认识到，提供具有压力传感器(气压计)的终端设备能够有助于确定终端设备的高度(即，其距离参考地点的垂直偏移，诸如海平面等)。已知，可以使用气压计(大气压力传感器)提供高度信息并且可使用适于整合到诸如智能手机[3]、[4]、[5]等终端设备中的压力传感器测量大气压力。然而，大气压力(例如，通过气压计测量的)与高度之间的关系取决于气候条件，并且这意味着对终端设备附近的大气压力的简单测量不能够以所需的准确度水平识别终端设备的高度。

通常，气压随着高度的增加呈指数式下降，并且存在压力如何随着高度而变化的各种模型。由下列等式提供等温大气层下关于压力(P)随着高度(h)变化的一个公认模型(气压公式)：

等式1:P(h)＝P₀e^-Mgh/RT

其中，P₀是参考高度处的压力，通常视为海平面，P(h)是参考高度以上的高度h处的压力，M是地球空气的摩尔质量(被视为约0.0290kg mol^-1)，g是地心引力产生的加速度(9.81m s^-2)，R是摩尔气体常数(8.31m²kg s^-2K^-1mol^-1)，并且T是大气温度(通常，数量级为290K)。

由下列等式提供适用于非恒温大气层(即，温度随着高度下降的大气层)下关于压力(P)随着高度(h)变化的另一公认模型：

等式2:

其中，再次，P₀是参考高度处的压力，通常视为海平面，P(h)是参考高度以上的高度h处的压力，M是地球空气的摩尔质量(约0.0290kg mol^-1)，g是地心引力产生的加速度(9.81m s^-2)，R是摩尔气体常数(8.31m²kg s^-2K^-1mol^-1)，T₀是参考高度处的大气温度(通常，数量级为290K)，并且L是温度递减率(通常，约6.5x 10^-3K m^-1)。

各种其他的气压公式也是已知的，例如，尽管等式2使用了参考高度处的大气温度，然而，在效果上，通过以T+Lh替换T₀，易于用公式表示高度h处的温度T。

使用该气压公式根据在终端设备处进行的气压压力的测量确立终端设备的高度的问题在于，参考水平/高度(例如，海平面)以上给定的高度处的压力与参考点处的压力成线性比例，能够随着气候条件的改变而变化。例如，假设1000mbar(等同于1000hPa)的海平面压力并且假设更低大气层下约290K处不均匀温度，约1010mbar的压力测量对应于海平面上方约100m的高度。然而，例如，如果海平面的压力由于天气条件变化而改变1mbar，则1010mbar的压力测量将对应于约90米的高度。因此，1mbar海平面处的压力变化与测量压力时高度发生10m变化对已测量的压力具有同等效果。一天当中，气压改变10mbar不常见，并且在不考虑该变化的情况下，基于固定高度处的压力测量，对应的高度估计可改变100m左右。

因此，为了根据终端设备附件的气压测量更为可靠地估计终端设备的高度，应使用校准信息对测量进行校准，校准信息可能包括参考高度处的参考压力的指示，例如，海平面处的压力指示。因此，终端设备可基于在终端设备处测量的气压与参考气压(例如，海平面的压力)之间的差值使用任意建立的气压公式确定其相对于参考高度(例如，海平面)的高度。通常，可以根据当前情形选择最为适当的气压公式(压力与高度之间的相互关系)。例如，据预期，终端设备通常在小于1km左右的高度处操作，因此，可以使用在该大气层区域内视为最为适当的气压公式(例如，与被视为适用于航行器相关的高度的一个公式相比较)。因此，可以基于压力随高度变化的任何已知模型采用具体的气压公式。

鉴于上述问题，发明人认识到，当根据终端设备进行的压力测量寻求确定终端设备的高度时，使用校准信息的重要性。进一步地，发明人认识到，如何使用基站建立适当的校准信息，例如，指示参考高度的参考气压压力。

图5是示意性地表示根据本公开的一些实施方式的图4中表示的基站404和终端设备420的操作的模式的梯形图。

在步骤S1开始处理，其中，终端设备确定进行高度估计。终端设备确定高度估计的原因不重要。例如，在一些实现方式中，终端设备可被配置为根据日常调度确定其高度。在其他实现方式中，终端设备可被配置为响应用户输入确定其高度。例如，用户可拨打紧急呼叫并且终端设备可被配置为响应此请求而自动确定其高度(即，因为，可以报告给紧急响应器)。在其他实现方式中，终端设备可被配置为响应从基站接收的指示终端设备如此操作的信令而确定其高度。

通常，事实上，预期在步骤S1中，终端设备确定进行全面3D位置估计(即，包括水平位置信息，诸如纬度和经度、以及高度信息/高度信息等)。然而，此处假设使用常规手段确立水平定位信息，例如，使用可能借助于其他定位技术(诸如，使用无线LAN(Wi-Fi)和/或蓝牙(例如，iBeacon)信令的技术等)的GPS技术。然而，因为此处假设终端设备可根据常规技术确定其水平位置，所以图5中的焦点在于终端设备如何根据本公开的实施方式确立其高度的指示。

在步骤S2中，终端设备420使用其压力传感器428确立对终端设备附近的气压压力的测量。根据常规的压力测量技术可以执行该步骤。通过压力传感器428将测量的气压压力(或者至少气压压力的测量指示)报告给终端设备420的控制器单元424。

在图5表示的处理的步骤S3中，基站根据步骤S2中进行的气压压力测量建立用于确立终端设备的高度的校准信息。在示例性实现方式中，假设校准信息基于由基站404进行的气压压力的测量。具体地，此处，假设校准信息包括对基站所处水平位置的海平面压力P₀的估计(考虑到在基站的高度处测量的压力)。实际上，校准信息是由基站自身测量的压力的规范化版本。基站处于已知的固定高度，因此，根据常规技术(例如，使用诸如上述所述气压公式等)容易将基站处的压力测量转换成海平面的对应压力测量。

在步骤S4中，基站将校准信息的指示传送至终端设备。

存在执行步骤S3和步骤S4的各种方式。在该实施例中，假设基站被配置为根据预定的日常调度执行步骤S3并且将广播信息(即，多个终端设备可接收的信息)中校准信息的指示传送至终端设备(及其他终端设备)，例如，与系统信息的传输相关联。相应地，并且尽管图5中未示出，然而，利用该解决方案，终端设备按正常周期从基站接收校准信息的指示，无论终端设备是否确定了高度估计。然而，在其他实施例中，基站可被配置为以专用的方式将校准信息提供给终端设备，以响应来自终端设备的请求。例如，终端设备420可被配置为将请求消息发送给基站404，以请求基站执行步骤S3和步骤S4。通常，根据用于在无线电信系统中交换数据的任何已知信令技术可以执行校准信息的传递。

在步骤S5中，终端设备使用在步骤S2中获得的气压压力的测量和步骤S4中从基站接收的校准信息确立与参考气压压力相关联的参考高度有关的高度/高度的估计(包括校准信息)。执行该步骤可以使用用于根据其参考测量以及参考高度处的参考压力确定气压计的高度的任何已完善建立的技术，在这种情况下，参考高度处的参考压力指基站所处位置处的海平面的压力指示。例如，等式1和等式2中的任一个可形成用于确定在步骤S5中测量的高度的基础。鉴于此，可以假设温度T的值(例如，对应于平均温度)，或者如下面进一步描述的，步骤S5中所使用的气压公式中使用的温度T的值可以基于已测量的温度值，例如，由终端设备测量的温度。

在该示例性实现方式中，假设由于无线电信系统中的另一元件的需要(例如，与紧急响应器相关联的终端设备寻求为终端设备420定位)，而确定了终端设备的高度。因此，在步骤S6中，终端设备420将已确定的高度信息的指示传送至基站404。根据用于在无线电信系统中交换数据的任何已知信令技术可以再次执行将已确定的高度的指示从终端设备420传递给基站404。

在步骤S7中，基站根据需要转发已确定的高度的指示，例如，向紧急响应器的终端设备路由该指示，以寻求定位终端设备420。

因此，上面参考图5描述的处理示出了用于基于终端设备处测量的气压压力和基站处测量的气压压力确定无线电信系统中的终端设备的高度(高度)的一种解决方案。根据该解决方案，实际上，假设终端设备所处水平位置的海平面的压力与基站所处水平位置的海平面的压力对应。

应当认识到，可以各种方式修改上述所述解决方案。例如，鉴于在上述所述步骤S3中，由基站建立的校准信息包括被规范化成海平面的参考气压压力的指示，所以校准信息可改为包括在基站处测量的压力指示和基站的高度指示。实际上，利用该解决方案，使用基站的高度(而非海平面)作为参考气压压力的参考高度。相应地，实际上，终端设备确定其相对于基站的高度、而非相对于海平面的高度。然后，将基站的高度与由终端设备确定的高度相加，以根据需要提供终端设备相对于海平面的高度。最后一个步骤可以通过基站执行，或者如果终端设备(例如，从终端设备储存的数据库或从基站广播的信息中)获知基站的高度，则可以通过终端设备执行最后一步骤。进一步地，根据提供至基站的气象学数据、而非基站自身测量的压力可以确定关于基站的位置的校准信息。

图6是示意性地表示根据本公开的一些其他实施方式的图4中表示的基站404和终端设备420的操作模式的梯形图。图6的解决方案整体与图5的解决方案相似并且从图5的解决方案可以获得整体理解。然而，鉴于在图5的解决方案中，由终端设备420使用其自身测量的气压压力和从基站接收的校准信息确定其高度，而在图6的解决方案中，由基站使用其已建立的校准信息和从终端设备接收的终端设备测量的气压压力的指示确定终端设备的高度。

因此，可以按照与图5中的步骤S1和步骤S2相同的方式执行图6中的步骤T1和步骤T2。然而，在图6的步骤T3中，终端设备将从步骤T2获得的气压压力测量的指示传送至基站。相反，在图5的步骤S4中，基站将校准信息的指示传送至终端设备。再次，根据用于在无线电信系统中交换数据的任何已知信令技术可以执行将气压压力测量的指示从终端设备420传递至基站404。

图6中表示的处理的步骤T4与图5中的步骤S3相似并且从图5的步骤S3中可以理解图6中表示的处理的步骤T4。然而，在实施例中，假设基站被配置为执行步骤T4，以响应步骤T3中从终端设备接收气压压力测量的指示。否则，如上所述，在步骤T4中建立的校准信息与在步骤S3中建立的信息对应。

图6中表示的处理的步骤T5与图5中的步骤S5表示的处理相似并且从图5中的步骤S5表示的处理可以理解图6中表示的处理的步骤S5。然而，根据图6的解决方案，由基站而非终端设备执行：基于来自终端设备的气压压力测量和由基站确立的校准信息来确定高度。否则，这两种情况下的处理相同。

在示例性实现方式中，再次假设由于无线电信系统中的另一元件的需要(例如，与紧急响应器相关联的终端设备寻求为终端设备420定位)，而确定了终端设备的高度。因此，在步骤T6中，基站根据需要转发已确定的高度的指示，例如，向寻求为终端设备420定位的紧急响应器的终端设备路由该指示。在一些情况下，基站还可将已确定的高度的指示转送回至终端设备，但这也许并不需要。

因此，图6中的解决方案基于与图5中的解决方案相同的原理，除了在图6中是基站(可以访问校准信息和已测量气压压力)而非终端设备来确定终端设备的高度。

如上所述，在图5和图6的解决方案中，校准信息与基站所处的水平位置的参考气压压力对应，并且实际上的高度确定假定参考气压压力也适用于终端设备的水平位置。为了降低该效应的影响，在一些实现方式中，终端设备可被配置为从周围的多个基站接收校准信息并且基于从周围基站接收的参考气压压力测量及其对应位置修正与其自身水平位置相关的校准信息。可以在信令中将基站的位置传送至终端设备，或者可以将基站的位置储存在终端设备的数据库中，或者终端设备可以基于从相应基站接收的信号的相应强度或者基于信令在终端设备与相应基站之间传递的时间(传播延迟)来确定其距相应基站的距离。终端设备可基于从不同基站接收到的参考气压压力的权重平均值生成平均参考气压压力，其中，权重是基于它们的距离(即，附近基站具有更高的权重)。实际上，提供了对来自多个基站的校准信息的修正。鉴于此，使得每个基站的参考压力与常见的参考高度(例如，海平面)对应是有益的，以减少终端设备所需的计算的复杂度。

在另一解决方案中，校准信息(参考高度(例如，海平面)的参考气压压力)可以是与终端设备自身的水平位置相关的信息。

例如，可以根据本公开的其他实施方式修改与步骤S3和步骤S4对应的步骤，以使得基站考虑终端设备的水平位置确立校准信息。例如，基站可获得包括含终端设备的区域的天气预报的气象学数据，并且在确定高度估计时，终端设备可被配置为根据气象学数据建立关于终端设备的位置的参考气压压力(例如，假设为海平面压力)。基站可根据网络中的现有移动性数据确定终端设备的水平位置，或者可替代地，终端设备可被配置为将例如使用GPS接收器确定的其水平位置报告给与校准信息的请求相关联的基站。否则，与所述方式相同，可以使用与按照这种方式建立的终端设备的位置相关的校准信息确定终端设备的高度。原则上，并非由基站确定终端设备的水平位置的指示以确立该位置处的适当参考压力以作为校准信息传送至终端设备，而是由基站将校准信息传送至终端设备，其中，校准信息包括表示终端设备所处区域的参考压力的图形的数据，然后，终端设备可基于其对自身位置的已有认知从参考压力的图形确定适当的参考压力(例如，从GPS确定)。

应当认识到，通常，在给定压力测量如何转变成高度测量时，存在一定程度的温度依赖性。例如，通常假设地球表面附近的值，约1K的温度变化将改变100m处的压力为约0.035mbar(等同于约35cm的高度差)。但是，如果需要，还可考虑温度因素。通过为终端设备提供温度传感器并且按照适当的气压公式使用在终端设备处测量的温度T可以实现此目的(例如，与使用其他实现方式视为适当而假设的温度固定值相反)。鉴于此，当根据与图5中的步骤S5对应的步骤确定其高度时，终端设备可被配置为使用其测量的温度T，例如，使用与上述等式2对应的气压公式，但修改为以T+Lh替换T₀。同样，如果使用恒温大气层下的对应气压公式(等式1)，该等式中的值T可与终端设备进行的温度测量对应(与一些其他实现方式采用的假设的固定值相反)。在本公开的实施方式中，基站负责确定终端设备的高度，在与图6的T4对应的步骤中，终端设备可被配置为将温度测量的指示传送至基站，并且然后，在与T5对应的步骤中，基站可根据采用的相关气压公式使用温度信息。

应进一步认识到，尽管上述所述实施例集中于这样的实现方式：基站确立校准信息以用于结合来自终端设备的压力测量来帮助确立终端设备的高度/高度，然而，在其他实施例中，其他网络实体可提供校准信息。例如，在一些实施例中，可以由第二终端设备而非基站根据与第一终端设备相关联的气压压力测量来确立用于确定第一终端设备的高度的校准信息。例如，在第二终端设备已经确立其自身高度的情形中(例如，因为由第二终端设备的操作人员基于一些外部参考手动输入，或者因为第二终端设备根据上面参考图5和图6描述的原理而在基站的帮助下经建立起其自身高度)，第二终端设备则可以是例如基于第二终端设备进行的压力测量而将校准信息提供给第一终端设备的网络实体。鉴于此，由第二终端设备提供的校准信息的性质和第一终端设备使用校准信息的方式可遵循上述所述相同的原理，例如，由基站建立校准信息。在一些实现方式中，就任何绝对性意义而言，第二终端设备甚至不能确立其自身高度。例如，第二终端设备仅可将其自身压力测量作为校准信息发送给第一终端设备。然后，第一终端设备可基于其自身压力测量与从第二终端设备接收的参考压力测量相比较的差值确定其相对于第二终端设备的高度的高度。这将允许第一终端设备确定其相对于第二终端设备的高度的高度，例如，将此高度报告回至第二终端设备。因此，向第二终端设备的操作人员提供第一终端设备距离操作人员上方或下方距离的指示。鉴于此，与参考压力测量相关联的参考高度可以仅是第二终端设备的当前高度。因此，该解决方案提供了指示目前其是否与第一终端设备位于同一建筑层或者第一终端设备是否位于其上方或下方的紧急响应器，如果如此，则测量距离。相反，第一终端设备可被配置为将其压力测量发送给第二终端设备，因此，第二终端设备将测量与其自身压力测量相比较，以确定是否相同，由此识别第二终端设备与第一终端设备处于同一高度(例如，位于同一建筑层上)。

因此，描述了用于确定在无线电信网络中操作的终端设备的高度的方法和装置，该无线电信网络包括终端设备和另一网络实体(例如，基站或另一终端设备)。终端设备使用气压传感器测量其附近的气压压力指示。另一网络实体建立关于终端设备的气压压力测量的校准信息。校准信息包括有关参考高度的参考气压压力以及可来自另一网络实体的气压压力测量或提供给另一网络实体的气象学数据。然后，根据通过终端设备测量的气压压力与参考气压压力之间的差值可以确定终端设备相对于参考高度的高度。在从另一网络实体接收校准信息之后可以通过终端设备确定高度，和/或在接收通过终端设备测量的气压压力的指示之后，通过另一网络实体确定高度。

所附独立权利要求和从属权利要求中设定了本发明的进一步具体和优选方面。应当认识到，除权利要求中明确设定的特征之外，从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征相结合。

因此，上述讨论仅公开并且描述了本发明的示例性实施方式。本领域技术人员应当理解的是，在不背离本发明的实质或基本特性的情况下，本发明可涵盖其他具体的形式。相应地，本发明的公开内容旨在为示出性，但并不限制本发明以及其他权利要求的范围。包括此处教导的任何易于识别变形的公开内容部分限定了上述权利要求术语的范围，因此，任何发明性主题均不专用于公开。

由下列编号段落限定本公开的代表性特征：

段落1.一种确定在无线电信网络中操作的终端设备的高度的方法，无线电信网络包括终端设备和另一网络实体，该方法包括：通过终端设备测量终端设备附近的气压压力的指示；在另一网络实体处针对在终端设备处测量的气压压力的指示建立校准信息；并且根据通过终端设备测量的气压压力的指示及在另一网络实体处建立的校准信息确定终端设备的高度。

段落2.根据段落1所述的方法，进一步包括：另一网络实体将校准信息的指示传送至终端设备，并且其中，终端设备执行根据通过终端设备测量的气压压力的指示及在另一网络实体处建立的校准信息确定终端设备的高度的步骤。

段落3.根据段落2所述的方法，进一步包括：终端设备将确定的高度的指示传送至另一网络实体。

段落4.根据段落3所述的方法，进一步包括：另一网络实体将确定的高度的指示转发至无线电信网络中的另一元件。

段落5.根据段落2至段落4中任一段落所述的方法，其中，在通过另一网络实体发送的广播信令中将校准信息的指示传送至终端设备。

段落6.根据段落5所述的方法，其中，将校准信息的指示传送至与通过另一网络实体发送的网络信息相关联的终端设备。

段落7.根据段落2至段落6中任一段落所述的方法，进一步包括：终端设备接收由至少又一个网络实体建立的进一步的校准信息的指示，并且其中，使用从所述至少又一个网络实体接收的进一步的校准信息通过终端设备确定终端设备的高度。

段落8.根据段落7所述的方法，其中，确定终端设备的高度的步骤考虑了终端设备与另一网络实体之间的相对距离及终端设备与所述至少又一个网络实体之间的相对距离。

段落9.根据段落8所述的方法，进一步包括：根据与终端设备和相应网络实体之间的信令相关联的信号强度和/或信号传播延迟确定终端设备与另一网络实体及终端设备与又一个网络实体之间的相对距离。

段落10.根据段落1至段落9中任一段落所述的方法，进一步包括：终端设备将通过终端设备测量的气压压力的指示传送至另一网络实体，并且其中，另一网络实体执行根据通过终端设备测量的气压压力的指示及在另一网络实体处建立的校准信息确定终端设备的高度的步骤。

段落11.根据段落10所述的方法，进一步包括：另一网络实体将确定的高度的指示传送至终端设备。

段落12.根据段落10或段落11所述的方法，进一步包括：另一网络实体将确定的高度的指示转发至无线电信网络中的另一元件。

段落13.根据段落1至段落12中任一段落所述的方法，其中，校准信息包括关于参考高度的参考气压压力的指示。

段落14.根据段落13所述的方法，其中，根据通过终端设备测量的气压压力的指示与参考气压压力的指示之间的差值确定终端设备相对于参考高度的高度。

段落15.根据段落13或段落14所述的方法，其中，通过将由终端设备测量的气压压力的指示和参考气压压力的指示之间的差值与气压压力随着高度变化的模型进行比较，来确定终端设备相对于参考高度的高度。

段落16.根据段落13至段落15中任一段落所述的方法，其中，参考气压压力的指示包括另一网络实体附近的气压压力的指示。

段落17.根据段落16所述的方法，其中，另一网络实体附近的气压压力的指示是通过另一网络实体测量的气压压力的指示。

段落18.根据段落16或段落17所述的方法，其中，参考高度是另一网络实体的高度。

段落19.根据段落13至段落18中任一段落所述的方法，进一步包括：另一网络实体获得包含终端设备的区域的气象学数据和位于该区域内的终端设备的水平位置的指示，并且其中，针对由另一网络实体从气象学数据建立的参考高度，参考气压压力的指示包括终端设备附近的气压压力的指示。

段落20.根据段落1至段落19中任一段落所述的方法，进一步包括：终端设备建立其水平位置的指示并且将其水平位置的指示传送至另一网络实体。

段落21.根据段落1至段落20中任一段落所述的方法，其中，使用GPS接收器单元和/或无线局域网收发器单元和/或蓝牙收发器单元确定终端设备的水平位置的指示。

段落22.根据段落1至段落21中任一段落所述的方法，其中，另一网络实体是所述无线电信网络中的另一网络实体。

段落23.根据段落1至段落21中任一段落所述的方法，其中，另一网络实体是在无线电信网络中操作的另一终端设备。

段落24.一种无线电信网络，包括：终端设备，被配置为测量终端设备处的气压压力的指示；和另一网络实体，另一网络实体被配置为针对在终端设备处测量的气压压力的指示建立校准信息；其中，终端设备和另一网络实体中的至少一个被配置为根据在终端设备处测量的气压压力的指示和在另一网络实体处建立的校准信息确定终端设备的高度的指示。

段落25.一种操作无线电信网络中的终端设备以确定终端设备的高度的方法；该方法包括：测量终端设备处的气压压力的指示；从另一网络实体接收在终端设备处测量的气压压力的指示的校准信息；并且根据在终端设备处测量的气压压力的指示及从另一网络实体接收的校准信息确定终端设备的高度。

段落26.一种终端设备，包括：压力传感器，被配置为测量气压压力的指示；收发器单元，被配置为从另一网络实体接收关于通过终端设备测量的气压压力的指示的校准信息；以及控制器单元，被配置为根据通过终端设备测量的气压压力的指示和从另一网络实体接收的校准信息确定终端设备的高度的指示。

段落27.一种用于包括控制器元件和收发器元件的终端设备的电路，所述控制器元件和所述收发器元件被配置为一起操作以：获得通过终端设备作出的气压压力的测量的指示；从另一网络实体接收关于通过终端设备作出的气压压力的测量的指示的校准信息；并且根据通过终端设备作出的气压压力的测量的指示及从另一网络实体接收的校准信息确定终端设备的高度的指示。

段落28.一种操作无线电信网络中的基站以确定终端设备的高度的方法；该方法包括：从终端设备接收通过终端设备作出的气压压力的测量的指示；针对通过终端设备作出的气压压力的测量的指示建立校准信息；并且根据通过终端设备作出的气压压力的测量的指示及通过基站建立的校准信息确定终端设备的高度的指示。

段落29.一种基站，包括：收发器单元，被配置为从终端设备接收通过终端设备作出的气压压力的测量的指示；校准信息生成单元，被配置为针对通过终端设备作出的气压压力的测量的指示建立校准信息；以及控制器单元，被配置为根据通过终端设备作出的气压压力的测量的指示及通过基站建立的校准信息确定终端设备的高度的指示。

段落30.一种用于包括控制器元件和收发器元件的基站的电路，所述控制器元件和所述收发器元件被配置为一起操作以：从终端设备接收通过终端设备作出的气压压力的测量的指示；针对通过终端设备作出的气压压力的测量的指示建立校准信息；并且根据通过终端设备作出的气压压力的测量的指示及通过基站建立的校准信息确定终端设备的高度的指示。

参考文献

[1]FCC publication FCC-14-13,Wireless E911Location Accuracy Requirements,PS Docket No.07-114,Adopted:February 20,2014Released:February 21,2014-https://apps.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/FCC-14-13A1.pdf[1])

[2]Holma H.and Toskala A,“LTE for UMTS OFDMA and SC-FDMA based radio access”,John Wiley and Sons,2009.

[3]BMP180digital barometric pressure sensor from Bosch Sensortec-http://www.bosch-sensortec.com/en_GB/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bmp180_1/bmp180

[4]BMP280barometric pressure sensor from Bosch Sensortec-http://www.bosch-sensortec.com/en_GB/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bmp280/bmp280

[5]BME280 integrated environmental sensor from Bosch Sensortec-http://www.bosch-sensortec.com/en_GB/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bme280/bme280_1。