[发明专利]用于网络系统中定位移动设备的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于在网络系统(100)中定位移动设备(110)的方法和装置。对于每个锚站对，由不同的锚站(120C)发送并在锚站(120A，120B)接收的第一信号的接收时间确定接收器信道延迟差。该接收器信道延迟差用于补偿移动设备(110)与锚站对(120A，120B)之间的到达时间差。移动设备(110)和锚站对(120A，120B)之间的补偿到达时间差用于确定移动设备(110)的位置。

技术领域

本发明涉及一种用于在网络系统中定位移动设备的装置和方法。此外，本发明还涉及相应的网络系统、计算机程序产品、和计算机可读存储介质。

背景技术

室内定位系统(indoor positioning system，IPS)是一种网络系统，用于对物体进行无线定位，如移动设备，或者建筑物内或密集工业区中的人。因为全球定位系统(global positioning system，GPS)需要四颗或更多颗GPS卫星的无遮挡视线，因此GPS往往不适合确定室内位置，所以需要一种特殊的解决方案。再者，微波会被屋顶、墙壁和其他物体衰减和散射，而且表面的多次反射会导致多径传播，从而引起不可控制的误差。

飞行时间(time of flight，ToF)是信号从发射器传播到接收器所用的传播时间。由于信号传播速率是恒定且已知的，所以信号的传播时间可以直接用来计算发射器和接收器之间的距离。可以将多个(在GPS中，至少有四颗卫星)测量或多个锚站与三边测量相结合，以找到移动设备的位置。

基于到达时间差(time difference of arrival，TDOA)的三边测量方法，是用于网络系统中定位移动设备的常见方案。在网络系统中，会使用三个或更多的锚站。移动设备的位置是根据从移动设备分别到每个锚站的到达时间差来估算的。然而，在商业系统中，由于这些设备的制造过程不同，对于不同锚站，接收器信道延迟也不同。在使用基于TDOA的方法来定位移动设备的情况下，不同的接收器信道延迟(非同步)会导致不准确的定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决方案，该解决方案可以减轻传统设备定位技术的缺点。

独立权利要求的内容实现了上述以及其它的目的。在从属权利要求中可以找到本发明的其他有益实施例。

本发明旨在，通过减少网络系统中不同锚站或基站之间的不同接收器信道延迟，来提高定位移动设备的准确性。

术语“射频(radio frequency，RF)”是指任何具有适当波长的无线电频率。

术语“锚站”是指基站发射器，其位置是已知的，且在确定移动设备的位置时用作参考位置，锚站例如是基站(base station，BS)或接入点(access point，AP)。

术语“移动设备”是指其位置正在被识别的设备，例如移动台。

术语“第一射频信号”是指从一个锚站(例如，基站或接入点)发送(广播)并且由位于该发送锚站附近的锚站接收的射频信号。

术语“第二射频信号”是指从移动设备(例如，终端设备)发送的射频信号，该射频信号由移动设备附近的锚站接收。

根据本发明的第一方面，通过一种用于在网络系统中定位移动设备的方法来实现上述和其他目的。该网络系统包括多个锚站。该方法包括以下步骤：对于每个锚站对A_i和A_j：确定由不同的锚站A_k发送并在锚站A_i和A_j处接收的第一信号的接收时间的接收器信道延迟差其中i,j,k为整数，i,j,k≥1且i≠j≠k；确定由上述移动设备发送到锚站对A_i和A_j的第二信号的接收时间的到达时间差基于到达时间差和接收器信道延迟差获得补偿到达时间差基于补偿到达时间差确定上述移动设备的位置。