用于无线设备（WD）全球导航卫星系统（GNSS）本地环境表征的方法与流程

本公开涉及无线通信，并且具体地涉及无线设备(wd)全球导航卫星系统(gnss)本地环境表征。

背景技术：

1、第三代合作伙伴计划(3gpp)已经开发并且正在开发用于第四代(4g)(也被称为长期演进(lte))和第五代(5g)(也被称为新无线电(nr))无线通信系统的标准。除了其它特征之外，这样的系统还提供网络节点(诸如基站)和移动无线设备(wd)之间的宽带通信、以及网络节点之间和wd之间的通信。

2、4g/lte/演进分组核心(epc)和5g/nr/5g核心(5gc)中的定位由图1中的示例架构支持，其中在wd 22和定位服务器130之间经由lte定位协议lpp 151进行直接交互。此外，在定位服务器130和服务无线电基站110之间也存在经由lppa协议152的交互，在某种程度上由无线电基站110和wd 22之间经由无线电资源控制(rrc)协议150的交互支持。无线电基站110经由第一接口协议153与移动性网络实体120交互，并且移动性网络实体120经由第二接口协议154与定位服务器130交互。在一些应用中，定位服务器经由第三接口协议155与全球导航卫星系统(gnss)校正数据提供者140交互。

3、在4g/lte/epc和5g/nr/5gc中，服务器/节点/功能/接口/协议被命名如下：

4、

5、在两种情况下，定位服务器可以利用由开放移动联盟(oma)安全用户面定位(supl)定义的信令或一些其它用户面信令，通过携带lte定位协议(lpp)151的用户面通信直接与wd交互。在supl的情况下，定位服务器被表示为supl定位平台(slp)，并且设备被表示为启用supl的终端(set)。

6、对于在定位服务器130和校正数据提供者140之间的第三接口155上进行的接口、信令和消息处理，存在若干选项。一个选项是由海事无线电技术委员会(rtcm)特别委员会104利用用户面信令协议“rtcm的经由互联网协议的网络传输(ntrip)”定义的消息处理。rtcm sc 104最初定义了对gnss的差分校正。

7、3gpp技术版本9(3gpp rel-9)引入了对全球导航卫星系统(gnss)辅助数据的支持，并且辅助数据的范围已经在一些版本中得到了完善。在3gpp rel-15中，引入了对实时运动学(rtk)gnss的支持。辅助数据是基于来自一个或多个参考站和gnss接收器的观测生成的，其中参考站是具有已知位置和已知天线配置的节点，gnss接收器能够测量来自一个或多个卫星系统的信号，其中卫星系统包括一个或多个卫星并且每个卫星发送一个或多个信号。典型地，gnss rtk辅助数据由单独的功能、校正数据提供者或nrtk服务器140提供。gnss代表一种通用系统，其示例诸如是全球定位系统(gps)、glonass、galileo和北斗。这些系统基于多个gnss卫星，每个卫星发送与特定gnss信号标识相关联的gnss信号。这些卫星沿着围绕地球的定制轨道运行。

8、图2在更完整和通用的架构200中示出不同的4g/lte/epc和5g/nr/5gc实体的示例。

9、基于5g信号的5g定位方法是利用与特定无线电资源相关联的下行链路定位参考信号实现的，该下行链路定位参考信号可以使用具有方向性的无线电波束来发送。每个定位参考信号与一标识符相关联。一个或多个这样的信号从与无线电基站110相关联的特定传输点发送。

10、定位方法依赖于测量，并且若干定位方法依赖于gnss信号、wi-fi信号、蓝牙信号、信标信号、取决于无线电接入技术(rat)的信号等的设备测量。这样的设备测量会受到误差或特定事件的影响，并且这样的误差或特定事件的子集是由于设备的本地环境造成的。

11、图3示出本地环境误差或特定事件—多路径信号传播的一个典型示例。在图3a中，一些gnss信号经由视线路径接收，并且一些经由反射的非视线路径接收。图3b示出地面无线电网络的类似情形，其中一些信号经由视线路径接收并且一些经由反射的非视线路径接收。非视线信号的飞行时间不反映发送器和设备之间的距离，导致由于设备的本地环境而产生的测量误差。

12、本地环境测量问题的其它示例是(但不限于)：

13、●来自其它无线电发送器的无意干扰；

14、●来自其它无线电发送器的故意干扰，通常被表示为堵塞(jamming)；以及

15、●故意伪造无线电信号以引诱设备测量与现实不符的无线电信号飞行时间，通常被称为欺骗(spoofing)。

16、mdt

17、最小化路测(mdt)被用作路测的替代方案，用于针对自组织网络(son)相关特征(诸如网络规划、网络优化、网络参数调谐或设置(例如，基站发送功率、接收和/或发送天线的数量等))或者甚至针对定位(例如，基于射频(rf)模式匹配的定位)获得某些类型的wd测量结果。wd由网络配置，用于对测量进行记录。存在两种mdt模式：即时mdt和记录mdt：

18、●即时mdt，其包括wd在高rrc活动状态(例如，lte和nr中的rrc connected状态等)下执行的测量，以及当满足报告条件时(例如，当事件被触发时)向网络节点(例如，enodeb、gnode b等)报告测量；以及

19、●记录mdt功能，其包括wd在低rrc活动状态(例如，rrc空闲、rrc非活动等)下操作时执行的测量。网络使用记录测量配置消息来配置wd以在低rrc活动状态下执行测量结果的记录，该测量结果可以在报告之前存储在wd中长达48小时。该配置包括诸如小区中的绝对时间、记录持续时间、记录间隔或周期性(例如，测量被记录的频率)、关于需要记录的区域的信息等之类的信息。记录持续时间可以在从几分钟到几小时的范围内变化。wd将测量结果与用于每个日志的相对时间戳、被记录结果的位置信息(可选)等一起发送，该相对时间戳指示相对于接收到的(从网络接收到的)绝对时间的记录测量结果的时间。

20、一个问题是，本地环境测量问题可能对定位性能潜在地具有降级影响。这样的问题还可能暗示着设备估计的位置与预期的不确定性不符，这意味着设备可能会错误地假设比实际估计的位置更精确的位置，如果在一些自动化或协作背景中使用，会潜在地引起严重影响。

技术实现思路

1、一些实施例有利地提供了用于无线设备(wd)全球导航卫星系统(gnss)本地环境表征的方法、系统和装置。

2、在一些实施例中，提供了方法以从设备众包(crowd-source)gnss本地环境定位度量和性能度量，以及向设备提供本地环境问题作为辅助数据以处理和准备设备用于本地环境定位度量。

3、网络节点典型地是定位服务器，但也可以是无线电基站或某种其它网络节点。

4、利用本地环境gnss定位度量，进入一区域的wd可以为潜在问题做好准备，并且在基于gnss评估位置估计时可以考虑来自本地环境的潜在负面影响。

5、利用众包的本地环境gnss定位度量，信息的收集可以是自动化的，从而导致本地环境gnss定位度量的成本高效的引入和操作。

6、此外，本地环境gnss定位度量以及基于gnss的位置估计的报告使得能够在定位服务器侧更好地理解gns定位性能—可以转发给网络侧的应用的信息。

7、根据一个方面，提供了一种在被配置为与多个无线设备wd通信的网络节点中的方法。该方法包括获得wd的用于提供gnss定位度量的能力。该方法还包括请求wd在位置估计在wd处可用时提供gnss定位度量与位置估计。该方法还包括从多个wd接收与所报告的位置估计相关联的本地gnss定位度量。该方法还包括确定适用于多个wd的本地gnss定位度量。该方法还包括发送将由至少一个wd使用的本地gnss定位度量的集合。

8、根据该方面，在一些实施例中，对于至少一个wd中的每一个，本地gnss定位度量包括检测到的卫星的数量和用于定位的卫星的数量。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括卫星信号质量信息。在一些实施例中，卫星信号质量信息包括卫星信号是否是视线的指示。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括卫星信号测量的平均值。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括从多个wd中的至少一个wd接收的精度衰减因子。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括地理参考，该地理参考包括小区、波束、跟踪区域、位置、线段和多边形中的至少一个。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括至少部分地基于位置估计分类的度量，位置估计分类包括差分定位辅助数据、实时动力学解信息和惯性测量单元数据中的至少一个的指示。在一些实施例中，至少部分地基于卫星信号测量与信号质量阈值和信号功率阈值中的至少一个的比较来过滤本地gnss定位度量。在一些实施例中，向至少一个wd发送本地gnss定位度量的集合包括广播本地gnss定位度量的集合和单播本地gnss定位度量的集合中的一者。在一些实施例中，网络节点是定位服务器。

9、根据另一方面，提供了一种被配置为与多个无线设备wd通信的网络节点。该网络节点包括处理电路，其被配置为：获得wd的用于提供gnss定位度量的能力；以及请求wd在位置估计在wd处可用时提供gnss定位度量与位置估计。网络节点还包括无线电接口，其与处理电路通信并且被配置为从多个wd接收与所报告的位置估计相关联的本地gnss定位度量。处理电路还被配置为确定适用于多个wd的本地gnss定位度量。无线电接口还被配置为发送将由至少一个wd使用的本地gnss定位度量的集合。

10、根据该方面，在一些实施例中，对于至少一个wd中的每一个，本地gnss定位度量包括检测到的卫星的数量和用于定位的卫星的数量。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括卫星信号质量信息。在一些实施例中，卫星信号质量信息包括卫星信号是否是视线的指示。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括卫星信号测量的平均值。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括从多个wd中的至少一个wd接收的精度衰减因子。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括地理参考，该地理参考包括小区、波束、跟踪区域、位置、线段和多边形中的至少一个。在一些实施例中，本地gnss定位度量的集合包括至少部分地基于位置估计分类的度量，位置估计分类包括差分定位辅助数据、实时动力学解信息和惯性测量单元数据中的至少一个的指示。在一些实施例中，至少部分地基于卫星信号测量与信号质量阈值和信号功率阈值中的至少一个的比较来过滤本地gnss定位度量。在一些实施例中，向至少一个wd发送本地gnss定位度量的集合包括广播本地gnss定位度量的集合和单播本地gnss定位度量的集合中的一者。在一些实施例中，网络节点是定位服务器。

11、根据又一方面，提供了一种在被配置为与网络节点和多个卫星通信的wd中的方法。该方法包括向网络节点发送wd的用于提供gnss定位度量的能力。该方法还包括从网络节点接收用于在位置估计在wd处可用时提供gnss定位度量与位置估计的请求。该方法还包括至少部分地基于由wd进行的卫星信号测量来确定本地gnss定位度量。该方法还包括在位置估计在wd处可用时，报告本地gnss定位度量与位置估计。该方法还包括从网络节点接收区域gnss定位度量，该区域gnss定位度量至少部分地基于从多个wd接收的本地gnss定位度量。该方法还包括至少部分地基于本地和区域gnss定位度量来确定wd的位置。

12、根据该方面，在一些实施例中，对于至少一个wd中的每一个，本地gnss定位度量包括检测到的卫星的数量和用于定位的卫星的数量。在一些实施例中，区域gnss定位度量包括卫星信号质量信息。在一些实施例中，卫星信号质量信息包括卫星信号是否是视线的指示。在一些实施例中，区域gnss定位度量包括来自多个wd中的至少一个的精度衰减因子。在一些实施例中，本地gnss定位度量至少部分地基于卫星信号测量与信号质量阈值和信号功率阈值中的至少一个的比较。在一些实施例中，本地gnss定位度量包括至少部分地基于位置估计分类的度量，位置估计分类包括差分定位辅助数据、实时动力学解信息和惯性测量单元数据中的至少一个的指示。

13、根据另一方面，提供了一种被配置为与网络节点和多个卫星通信的wd。wd包括无线电接口，其被配置为：向网络节点发送wd的用于提供gnss定位度量的能力；以及从网络节点接收用于在位置估计在wd处可用时提供gnss定位度量与位置估计的请求。wd还包括处理电路，其与无线电接口通信并且被配置为至少部分地基于由wd进行的卫星信号测量来确定本地gnss定位度量。无线电接口还被配置为：在位置估计在wd处可用时，报告本地gnss定位度量与位置估计；以及从网络节点接收区域gnss定位度量，该区域gnss定位度量至少部分地基于从多个wd接收的本地gnss定位度量。处理电路还被配置为至少部分地基于本地和区域gnss定位度量来确定wd的位置。

14、根据该方面，在一些实施例中，对于至少一个wd中的每一个，本地gnss定位度量包括检测到的卫星的数量和用于定位的卫星的数量。在一些实施例中，区域gnss定位度量包括卫星信号质量信息。在一些实施例中，卫星信号质量信息包括卫星信号是否是视线的指示。在一些实施例中，区域gnss定位度量包括来自多个wd中的至少一个的精度衰减因子。在一些实施例中，本地gnss定位度量至少部分地基于卫星信号测量与信号质量阈值和信号功率阈值中的至少一个的比较。在一些实施例中，本地gnss定位度量包括至少部分地基于位置估计分类的度量，该位置估计分类包括差分定位辅助数据、实时动力学解信息和惯性测量单元数据中的至少一个的指示。