一种5G室内分布系统的定位方法、系统及设备与流程

本公开涉及5g无线通信，具体涉及一种5g室内分布系统的定位方法、系统及设备。

背景技术：

1、nr作为第5代移动通信国际标准，在全球得到广泛的应用和推广，给人类生活带来了极大的便利。5g移动通信系统的覆盖类型一般可以分为室外大功率宏基站拉远覆盖以及室内的分布式射频拉远多点式覆盖。

2、大功率宏基站室外覆盖是广域长距离的覆盖，室内分布式射频多点式覆盖为室内的区域性覆盖。5g室内分布系统主要包括核心网、微蜂窝基站、射频扩展单元（以下简称eu）、射频拉远单元（以下简称ru）和用户终端（以下简称ue），基站可简分为协议栈和物理层，其中，协议栈主要负责网络适配以及无线资源调度，物理层主要负责无线通信的信号处理，包括信道测量、估计以及解调纠错等。

3、5g对ue的定位方法主要依靠基站的物理层完成对用户终端的某种电磁波测量信息，如场强、传播时延、角度等，结合已知的基站天线的坐标信息来完成对用户终端的位置信息计算。对于5g室内分布系统而言，由于在同一个基站连接有多个ru，并且每个ru均包含有多个独立的天线单元，每一个天线单元均可通过空间分离安装到室内不同角落作为定位的信标，以最大限度地利用5g基站下多个天线单元作为信标才能实现极高精度的定位性能。

4、然而，在5g室内分布系统中，基站之下连接eu，并且eu之下通常会连接若干个级联eu或者ru，级联eu继续向下扩展连接级联eu或者ru，由此可见基站与ru之间的连接拓扑通常会异常复杂，上述各个网元之间的物理连线均采用光纤连接，接口协议为ecpri或者cpri协议，受限于光纤传输带宽以及基站物理层处理能力，上行多个ru的数据会汇聚到一个eu，即在eu端进行iq数据的合并，这样会导致基站物理层上行所看到的数据是最终多个ru的合并结果，无法分辨是来自各个ru的基带信号，也就无法利用各个ru的坐标信息来对终端位置进行精确的定位。这正是目前常规的5g定位方法精度不足的问题所在，因此它只能利用多个基站作为信标，通过测量ue与多个基站的距离，结合基站的坐标点来进行定位，但这种做法需要多种基站协同处理，并且无法利用多个ru作为信标点以实现更高精度的定位。

5、目前另一种做法是，基站实时地把物理层调度信息通过ecpri或cpri接口广播到网络中的所有eu和ru单元，ru根据接收到的调度信息，完成上行物理层多天线处理，得到相应的ue测量信息，并通过cpri接口或者ecpri接口将其对ue的测量信息上报至基站。这样基站方可利用下属各ru对ue测量信息，并结合各个ru的坐标信息来实现对ue测量信息，以实现对ue的精确定位。这种做法一方面增加了ru的物理层处理复杂度，另一方面需要新增基站与eu/ru的物理层调度和测量上报消息接口，其占用了宝贵的ecpri/cpri接口带宽资源，实时性要求高，对原来系统架构的改动相对较大，复杂度非常高，可行性较差。

6、经检索，专利【105007623 b】公开了一种室分系统定位方法及装置，该专利为解决室分系统上行多路ru数据合并后在基站物理层无法分辨合并后的数据ru归属，导致无法同时利用所有ru作为信标的技术问题，其发明构思是通过在基站端根据定位ue的调度时间来控制eu对ru上行数据分时选通，通过对ru数据的轮询选通来区分不同ru的上行数据，该方法对ru上行数据的轮询调度是以牺牲其他ru的数据信息为前提，必将影响网络内其他ru下覆盖的ue的解调性能，导致上行流量和覆盖性能的下降，另一方面，该方法在极限情况下需要完成所有ru的轮询后才能得到ue的最强接收功率的ru编号，定位周期长，响应速度慢。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术存在的问题，本公开目的在于提供一种5g室内分布系统的定位方法、系统及设备。本公开可实现对用户终端的快速精确定位，且无需牺牲无线网络性能，可兼容现有网络架构和各个网元的部署方式，无需对现有系统做大幅改动，实用性和兼容性好。

2、本公开所述的一种5g室内分布系统的定位方法，包括以下步骤：

3、s01、为射频拉远单元ru配置唯一编号；

4、s02、按预定的信道探测参考信号srs的调度规则对定位用户终端ue进行配置；

5、s03、射频拉远单元ru根据所述信道探测参考信号srs的调度规则，获取对所述用户终端ue的接收信号功率强度rssi；

6、s04、射频拉远单元ru生成包含所述接收信号功率强度rssi、所述射频拉远单元ru及其天线的唯一编号和第一匹配标识的测量信息并上报；

7、s05、获取所述定位用户终端ue的识别标识以及与所述第一匹配标识相关联的第二匹配标识，根据所述第一匹配标识和所述第二匹配标识进行匹配，获得与该定位用户终端ue对应的测量信息，结合射频拉远单元ru的天线单元位置信息，计算该定位用户终端ue的位置信息。

8、优选地，步骤s01具体为：

9、将室内分布系统的所有射频拉远单元ru按照其所在的网络拓扑位置进行ru编号，形成网络拓扑位置与ru编号的唯一映射。

10、优选地，步骤s02中，所述信道探测参考信号srs的调度规则为：

11、时域上指定所述信道探测参考信号srs调度在无线帧内固定的若干ofdm符号上，频域上在每个ofdm符号上内仅调度一个用户终端ue的信道探测参考信号srs。

12、优选地，将所有所述用户终端ue的信道探测参考信号srs周期配置为统一时间值，且不同用户终端ue之间配置不同的时隙偏移量。

13、优选地，步骤s03包括以下步骤：

14、s031、令所述射频拉远单元ru与基站同步，并恢复空口定时脉冲，以所述空口定时脉冲作为基准，提取所述若干ofdm符号的多天线基带数据；

15、s032、按如下公式对所述若干ofdm符号的多天线基带数据进行接收信号功率强度rssi计算：

16、；

17、其中，表示ofdm符号索引为、接收天线索引为的基带数据，n表示一个ofdm符号的时域样点个数，表示ofdm符号索引为、接收天线索引为的接收信号功率强度rssi。

18、优选地，步骤s04包括以下步骤：

19、s041、所述射频拉远单元ru结合所述接收信号功率强度rssi、第一匹配标识、所述射频拉远单元ru的唯一编号及其对应天线编号生成特定字段格式的测量信息并上报，所述第一匹配标识为本地的测量上报时间戳，其包括当前对应的无线帧号、slot号及ofdm符号索引；

20、s042、射频扩展单元eu接收多个所述射频拉远单元ru的统一字段格式的测量信息并组装形成报文进行上报。

21、优选地，步骤s05具体为：

22、所述定位用户终端ue的识别标识为无线网络临时标识rnti，所述第二匹配标识为调度时间戳；

23、基站接收到若干个射频拉远单元ru上报的测量信息后，轮询测量信息的所有字段，提取字段内的测量上报时间戳；从对信道探测参考信号srs的调度信息中获取定位用户终端ue的无线网络临时标识rnti及调度时间戳；

24、将所得测量上报时间戳和调度时间戳进行匹配，查找测量上报时间戳与调度时间戳相匹配的测量信息，该测量信息即为该定位用户终端ue的测量信息；

25、根据所得定位用户终端ue的测量信息中的接收信号功率强度rssi，结合所述若干个射频拉远单元ru的天线单元位置信息，对所述定位用户终端ue进行测距，获取所述定位用户终端ue的位置信息。

26、本公开的一种5g室内分布系统的定位系统，包括按序级联的射频拉远单元ru、射频扩展单元eu和基站；所述射频拉远单元ru配置有唯一编号；

27、所述基站按预定的信道探测参考信号srs的调度规则对定位用户终端ue进行配置；

28、所述射频拉远单元ru根据所述信道探测参考信号srs的调度规则，计算对所述用户终端ue的接收信号功率强度rssi；

29、所述射频拉远单元ru生成包含所述接收信号功率强度rssi、所述射频拉远单元ru及其天线的唯一编号和第一匹配标识的测量信息并上报；

30、所述基站获取所述定位用户终端ue的识别标识以及与所述第一匹配标识相关联的第二匹配标识，根据所述第一匹配标识和所述第二匹配标识进行匹配，获得与该定位用户终端ue对应的测量信息，结合多个射频拉远单元ru的天线单元位置信息，计算该定位用户终端ue的位置信息。

31、本公开的一种计算机设备，包括信号连接的处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载时执行如上所述5g室内分布系统的定位方法。

32、本公开的一种计算机可读存储介质，其上存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序被处理器加载时执行如上所述5g室内分布系统的定位方法。

33、本公开所述的一种5g室内分布系统的定位方法、系统及设备，其优点在于，本公开旨在解决多个ru上行数据合并后无法区分ru的数据来源以致无法利用ru作为信标的技术问题，本公开通过令室内分布系统的基站按预定的srs的调度规则对ue进行配置，在ru端对上行的srs符号信息进行rssi测量并上报，最终基站端对上述多个ru的rssi测量信息进行分类提取和标识匹配，结合ru天线单元的坐标信息，计算获得ue的位置信息。

34、本公开无需对ru上行数据分时选通，无需牺牲无线网络性能，也无需对基站与eu之间的数据面接口进行修改，不改变现有基站的物理层处理结构，可兼容现有网络架构和各个网元的部署方式，只需少量的基站与ru的管理面数据交互接口，无需对现有系统做大幅改动，可充分利用各个ru作为信标位置，以极低的代价实现对ue的快速精确定位，且实用性和兼容性好。