由一个或多个移动载具辅助的无线设备位置确定的制作方法

本公开涉及用于借助于由载具辅助的无线接入网络中的一组无线电接入点来定位无线设备的技术，所述载具例如是无人飞行器(uav)、无人地面载具(ugv)或诸如第一响应者(first responder)载具的一些其他移动载具。

背景技术：

1、无人载具(uv)(即，无人飞行器(uav)或无人地面载具(ugv))可用于在紧急情况下辅助第一响应者。例如，如果一个人需要除颤器，在一些情况下，可以使用uv来将除颤器以比传统方式更快的速度输送到现场。uv尤其还可用于向第一响应者难以进入的区域输送应急物资和医疗设备，例如，当道路因自然灾害而被损毁时。

2、然而，一个潜在的问题是uv可能无法足够精确地定位需要帮助的人，并且该人可能无法定位载具或将载具引导到正确的位置。目前，第一响应者采用全球定位系统(gps)接收器或蜂窝网络辅助定位人员。这种解决方案通常在户外场景中或在从多个无线电基站到目标无线设备的无线电传播相对不受阻碍的地方执行良好。然而，对于室内用户，没有出于定位目的而仔细地部署无线电节点(这可能是昂贵的，并且仅适用于如在自动化工业设施中的非常特定的室内场景)，当前的解决方案只能提供对需要帮助的人所处区域的粗略估计。因此，uv可能无法足够精确地定位需要帮助的人或应急物资应该输送的位置。应当理解，相对较小的误差可能会导致严重的后果，例如，如果物资被输送到某个障碍物的错误一侧，比如墙或某种裂缝。

3、在us9823654b2中，类似的精确度问题由无人飞行器(uav)来解决，该无人飞行器首先使用基于被配置为通向与医疗紧急情况相关联的近似目标位置的预定飞行路径的导航过程。例如，当旁观者通过他们的移动电话呼叫以报告医疗情况时，uav或医疗支持系统可以确定移动电话的报告位置，并且确定uav的位置与移动电话的报告位置之间的多个航路点。然后，uav经由预定航路点导航到报告位置。由于报告位置(在这种情况下是近似目标位置)可能未确切地在医疗情况的现场，因此可以利用基于更精确定位的导航来找到并导航到场馆内的人的特定位置。因此，当uav到达预定的近似目标位置时，uav切换到基于信标信号传输的第二导航过程，这然后使得uav能够更精确地定位并导航到医疗情况的确切现场。

4、尽管迄今为止取得了进步，但是仍然需要进一步改进在紧急情况下辅助第一响应者的系统。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供用于在紧急情况下辅助第一响应者的改进的系统。该目的至少部分地通过一种部分地由载具辅助的在无线通信系统中执行的用于定位连接到相应运营商网络的无线设备的方法获得。该方法包括：接收对载具接近无线设备的请求；将载具与无线设备的运营商网络相关联；以及触发涉及无线设备和运营商网络的网络定位过程，其中该定位过程至少部分地基于载具与无线设备之间的定位信号的通信以及基于运营商网络的一个或多个固定接入点与无线设备之间的相应定位信号的通信。该方法还包括：基于定位信号的一个或多个测量来确定无线设备的位置。

2、这样，载具或一些其他网络实体能够更精确和鲁棒地确定无线设备的位置，因为在解决定位问题时将有附加的数据可用。定位问题通过利用已经在无线设备的运营商网络中实现的定位功能来解决，这是优点。此外，所提出的方法可以与传统无线设备一起使用，即，在可以使用本文所提出的方法定位无线设备之前，不需要事先更新无线设备。

3、本文公开的方法还可以包括朝向确定的无线设备的位置导航载具。这意味着，朝向无线设备引导载具的导航过程可以与定位过程集成，从而实现用于朝向精确确定的无线设备的位置导航载具的方法。

4、实现本文提出的方法的载具可以是无人飞行器(uav)、无人地面载具(ugv)或第一响应者载具中的任何一种。值得注意的是，可以联合地使用多个相同和/或不同类型的载具来定位无线设备以及将应急设备输送到无线设备的位置。例如，可以使用uav和ugv的组合，其中uav可以提供更高的移动性，并且可以收集更多与定位问题相关的数据，而ugw可以能够提供更高的货物运输能力。

5、根据各方面，载具包括电子订户身份模块(esim)或集成接入回程移动终端(iab-mt)功能，其被布置为促进将载具与运营商网络相关联。如将在下文中更详细地讨论的，载具可以以许多不同的方式将其自身与无线设备的运营商网络相关联。然而，如果载具携带用于向查询网络实体识别自身的esim，或者实现iab-mt功能，则可以简化关联过程，这也促进载具与无线设备的运营商网络的关联。本文公开的方法可选地还包括向运营商网络预注册载具。这样，当接收到对接近无线设备的请求时，关联过程可以至少部分地已经完成。

6、该方法还可以包括获取与无线设备的位置相关联的估计的粗略位置，并且在触发网络定位过程之前将载具导航到粗略位置。例如，运营商网络可能已经知道无线设备位于何处。在这种情况下，可以在触发网络定位过程之前粗略地定位载具。

7、将载具与无线设备的运营商网络相关联可选地包括由载具模拟运营商网络的无线电基站。本质上，这意味着载具开始表现为在无线设备的运营商网络中包括的无线电基站。因此，无线设备将意识到其存在，从而促进载具参与运营商网络定位过程。

8、根据一些方面，相关联包括执行涉及载具和包括在运营商网络中的授权实体的授权过程，导致授权被许可或授权被拒绝。这允许无线设备的运营商网络对哪些载具被允许将其自身与运营商网络相关联具有一定控制。这导致运营商网络的完整性水平增加。授权过程可以例如包括对授权请求的目的的验证，其中授权过程的结果取决于验证请求的目的。这允许运营商选择出于何种目的应允许载具将其自身与运营商网络相关联。这再次证明运营商网络的控制增加了。许可的授权可以例如在预定或指定时间段的持续时间内和/或在某些指定地理区域内有效。许可的授权也可以被定义为在运营商网络的指定网络域内有效。

9、根据其他方面，网络定位过程包括确定载具的期望位置，并且在触发网络定位过程的至少一部分之前将载具导航到期望位置。这进一步提高了定位鲁棒性和精确度，因为涉及无线设备和固定接入点的定位问题的几何形状可以以这种方式得到改进。例如，载具的期望位置可以可选地基于运营商网络的一个或多个固定接入点的相对几何形状以及基于无线设备的估计位置区域来确定。载具的期望位置还可以基于网络运营商输入和/或基于来自包括先前确定的期望位置的数据库的位置数据来确定。

10、根据一些方面，定位过程包括基于载具与运营商网络的一个或多个固定接入点之间的定位信号的通信来定位载具。因此，不需要事先知道载具位置以定位无线设备。作为替代，载具的位置可以与无线设备的位置联合地确定。

11、根据一些方面，该方法包括在载具与无线设备之间建立直接无线电链路。该直接无线电链路可以例如用于确定无线设备与载具之间的距离，例如使用双向测距。该直接无线电链路距离数据可以代表对定位问题的解决方案的有价值的贡献，这可以将所确定的位置的精确度提高相当大的量。

12、还应当理解，无线设备和/或载具可以可选地被布置为分别确定接收的定位信号和/或发送的定位信号的到达角和/或离开角。在这种情况下，网络定位过程可以包括：基于通过载具与无线设备之间的直接无线电链路传输的定位信号来确定从载具到无线设备的方位，或反之亦然。这些测量进一步改进定位精确度。优点在于，现代蜂窝接入网络通常实现能够进行这些类型的测量的天线阵列。例如，如果运营商网络是5g 3gpp网络或6g 3gpp网络，则很有可能已经实现了这种能力。

13、本文公开的方法还可以包括执行涉及载具和运营商网络的时间同步过程。作为该时间同步过程的结果，可以减少或甚至消除未知的时钟偏移和/或未知的时钟偏斜或漂移，这是优点。

14、该方法还可以包括配置运营商网络定位信号以在定位过程期间由载具发送或接收。这意味着，运营商网络可以定制从载具发送的定位信号，以便更好地符合在无线设备的运营商网络中实现的现有定位功能。定位信号可以例如是第三3gpp定义的运营商网络的定位参考信号(prs)。

15、网络定位过程可以是基于下行链路的定位过程、基于上行链路的定位过程或下行链路和上行链路组合的定位过程。网络定位过程还可以包括以下信号中的任何一种的传输：探测参考信号(srs)、通过物理随机接入信道(prach)传输的随机接入信号、和/或3gpp定义的运营商网络的解调参考信号(dmrs)。

16、本文讨论的网络定位过程可选地包括在触发涉及运营商网络的网络定位过程之前相对于坐标系定位载具。

17、根据一些方面，基于一个或多个测量确定无线设备的位置包括至少部分地基于以下中的任何一个来确定位置：定位信号的飞行时间；定位信号的到达角；定位信号的离开角；以及定位信号的接收信号功率。此外，基于定位信号的一个或多个测量确定无线设备的位置可以包括将网络定位过程与载具的移动策略对准，从而进一步改进定位精确度。

18、本文还公开了与上述优点相关联的载具、网络节点、授权实体、计算机程序和计算机程序产品。