CN115812159A - 通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置 - Google Patents
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Abstract
描述了用于通过使用自适应相变设备(APD 181、182、183)来确定用户设备(UE 110)的位置的技术和装置。在各方面中,基站(120)朝向自适应相变设备(APD 181、182、183)的相应可重新配置的智能表面(RIS)发射用于UE的无线信号(731、732、733)。APD可以基于APD(180)的RIS的配置来在诸如朝向UE(110)的方向上指引无线信号的反射(732、734、736)。基站(120)经由无线连接(540)从UE(110)接收由UE(110)接收到的无线信号的反射(732、734、736)的标识符。在一些情况下,基站(120)还接收与到达UE的反射相关联的信号质量参数。基站(120)基于反射(732、734、736)的相应标识符和/或信号质量参数来确定角度信息。基于APD(181、182、183)的角度信息和已知位置,基站(120)确定UE(110)的位置。
Description
背景技术
演进的无线通信系统,诸如第五代(5G)技术和第六代(6G)技术,使用各种技术来确定通过无线网络通信的用户设备的位置。作为示例,用户设备可以发射或接收与预先存在的无线技术相关联的各种地点信号或参考信号。在低频带中发射信号可以实现无线网络的基站与用户设备之间的非视线(non-LoS)通信,但是使用非LoS通信来确定用户设备的位置常常产生不精确的结果。举例说明,在各种城市峡谷或室内环境中,由于位于基站与用户设备之间的结构、树叶或其它LoS损伤,非LoS地点或参考信号易受多径衰落影响。因此,期望避免或减轻衰落的影响,以便在确定用户设备的位置时提高精度。
发明内容
该文档描述了用于在确定用户设备的位置时使用自适应相变设备的技术和装置。在各方面中,基站朝向自适应相变设备(APD)的相应可重新配置的智能表面(RIS)发射用于UE的无线信号。APD基于APD的RIS的配置在诸如朝向UE的方向上引导无线信号的反射。基站经由无线连接从UE接收由UE接收到的反射的无线信号的标识符。在一些情况下,基站还接收与到达UE的反射相关联的信号质量参数。基站基于反射的相应标识符和/或信号质量参数来确定角度信息。基于APD的角度信息和已知位置,基站确定UE的位置。
在各个方面中,基站实现了一种通过朝向第一APD的第一RIS发射用于UE的第一无线信号并且经由无线连接从UE接收由UE接收到的第一无线信号的第一反射的第一标识符来确定UE的位置的方法。基站还朝向第二APD的第二RIS发射用于UE的第二无线信号,并且接收由UE接收到的第二无线信号的第二反射的第二标识符。在一些情况下,基站朝向第三APD的第三RIS发射用于UE的第三无线信号,并且接收由UE接收到的第三无线信号的第三反射的第三标识符。由基站实现的方法包括基于第一反射的第一标识符和第二反射的第二标识符来确定用于第一APD和第二APD的相应角度信息。然后,基站基于第一APD和第二APD的相应角度信息和位置信息来确定UE的位置。通过这样做,基站可以快速地确定UE的位置,而无需协调通过其它基站的通信或聚合来自其它基站的信息,这也减少了与用于确定用户设备的位置的预先存在的过程相关联的时延或网络开销。
在附图和以下描述中阐述了用于通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的一个或多个实施方式的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书,其它特征和优点将是明显的。提供本发明内容以介绍将在具体实施方式和附图中进一步描述的主题。因此,本发明内容不应被认为是描述必要特征,也不应用于限制要求保护的主题的范围。
附图说明
参考以下附图来描述用于通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的一个或多个方面的细节。在附图中使用相同的数字来指代相同的特征和组件:
图1图示了其中可以实现通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的各个方面的示例操作环境。
图2图示了可以实现通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的各个方面的实体的示例设备图。
图3图示了根据一个或多个方面的可以用于确定用户设备的位置的自适应相变设备的示例设备图。
图4A和4B图示了根据一个或多个方面的基站使用自适应相变设备来与用户设备通信的示例。
图5A和5B图示了根据一个或多个方面的基站使用自适应相变设备来将宽波束传输或窄波束传输反射到用户设备的相应示例。
图6A和6B图示了根据各个方面的基站使用自适应相变设备来对朝向用户设备的无线信号的反射进行波束扫描的示例。
图7图示了根据一个或多个方面的基站使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的示例。
图8A和8B图示了根据各个方面的使用自适应相变设备来确定多个用户设备的位置的示例。
图9图示了根据一个或多个方面的通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的实体之间的信令和控制事务的示例细节。
图10图示了根据一个或多个方面的选择和配置用于在确定用户设备的位置中使用的自适应相变设备的集合的实体之间的信令和控制事务的示例细节。
图11图示了根据一个或多个方面的使用自适应相变设备来对朝向用户设备的无线信号的反射进行波束扫描的设备之间的信令和控制事务的示例细节。
图12A和12B图示了使用自适应相变设备来确定多个用户设备的相应位置的设备之间的信令和控制事务的示例细节。
图13图示了根据一个或多个方面的通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的示例方法。
图14图示了根据一个或多个方面的用于选择和配置用于在确定用户设备的位置中使用的自适应相变设备的子集的示例方法。
图15图示了根据一个或多个方面的用于利用自适应相变设备对无线信号的反射进行波束扫描的示例方法。
图16图示了根据一个或多个方面的用于通过使用自适应相变设备来并发地确定多个用户设备的相应位置的示例方法。
具体实施方式
演进的无线通信系统使用各种技术来确定与无线网络相关联的用户设备的位置,其可以被利用来改进与用户设备的通信或向用户设备提供基于地点的服务。然而,用于确定用户设备位置的已知技术可能由于在预先存在的无线系统的低频带中的参考信号或探测信号的通信而不准确。虽然在这些低频带中发射的信号可以实现无线网络的基站与用户设备之间的非LoS通信,但是由于基站与用户设备之间的结构、障碍或其它LoS损伤,非LoS信号易受多径和其它类型的衰落影响。另外地,协调和处理这些信号通常依赖于与无线网络的多个基站的通信或在无线网络的多个基站之间的通信,这是复杂的、时间密集的,并且增加了网络开销。这种因素可能进一步损害利用非LoS通信确定的位置的准确性,特别是对于非静止的或快速移动的用户设备。因此,由预先存在的网络技术实现的用于确定用户设备的位置的技术通常是不准确的、相对较慢的,并且增加了网络开销。
本公开描述了通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的改进,该自适应相变设备可以被部署在第五代新无线电(5G NR)和第六代(6G)无线网络中。为了改善无线网络系统性能并且递送更大量的用户数据,演进的无线通信系统(例如,5G、6G)可以以更高的频率(例如,毫米波范围)发射,有时通过用户设备与下一代无线网络系统的基站之间的LoS通信。尽管这种高频LoS通信实现对用户设备位置的更准确且更快速确定,但是LoS障碍(例如,建筑物、电线杆、天气或树叶)可能阻挡高频信号,或者用户设备可能不总是具有与基站的LoS通信信道。作为示例,mmWave信号在LoS条件下具有高吞吐量和低时延,但是用户设备根据需要可能不具有与基站(例如,非静止用户设备)或与多个基站一致的、无阻挡的LoS条件,以提供足够的相应角度和距离信息用于计算来确定用户设备的位置。
如本文所述,自适应相变设备(APD)可以用于通过以受控方式反射射频(RF)波或信号射线以增强无线通信来解决此问题或其它问题。在各方面中,APD可以被配置为将由基站所发射的无线信号反射或指引朝向可能不具有与基站的直接LoS通信信道的用户设备,或提供用于不同角度信息的额外通信路径。因此,APD使得基站能够使用可以朝向障碍周围的用户设备引导的信号的反射或通过不同角度与用户设备通信高频信号。在确定用户设备的位置的上下文下,基站可以在不同地点使用APD来朝向用户设备引导或指引高频信号的反射。基于用于引导或指引反射到用户设备的角度,基站可以快速且准确地确定用户设备的位置。通过这样做,基站可以确定或更新用户设备的位置,而不涉及其它基站或网络实体,从而减少与确定用户设备的位置相关联的时间、复杂度和网络开销。
为了实现反射或信号变换,APD包括可重新配置的智能表面(RIS),其在被适当配置时基于RIS的配置以受控方式反射和/或修改传播信号。在一些方面中,基站的启用APD的位置功能将APD的RIS配置为将由基站发射的入射无线信号的反射朝向用户设备指引或引导。通常,APD的RIS包括可配置表面材料或元件,其控制撞击材料的表面的入射信号如何被变换和反射。举例说明,表面材料或元件的配置可以影响由表面反射的变换的信号的方向、相位、幅度和/或极化。因此,修改RIS的表面配置改变了如何引导或变换信号,使得基站能够以精确的控制朝向用户设备指引无线信号的反射。可替换地或另外地,基站或APD在无线信号的一个或多个部分上调制波束标识符(例如,发射波束ID或反射波束ID),该波束标识符作为反射(例如,到达用户设备的反射)的标识符或反射标识符通过无线信号的反射而被传达到用户设备。然后,用户设备可以将反射的标识符和反射的无线信号的信号质量参数解码并且报告回基站,以帮助确定无线信号(例如,信号射线)的哪个特定反射到达用户设备。在一些情况下,基站实现与用户设备的低频或锚定无线连接,以接收由用户设备接收到的反射的反射标识符和/或信号质量参数(例如,参考信号接收强度)的反馈。可替换地或另外地,基站通过有线链路或低频无线链路利用APD实现控制信道,以使得能够选择和配置一个或多个APD以用于与确定一个或多个用户设备的位置相关联的操作。作为一个示例,基站可以向APD发射RIS配置或波束扫描样式的指示,以便由APD将反射指引到用户设备。这些仅仅是通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的几个示例方面,在整个本公开中描述了其它方面。
在通过使用APD来确定用户设备的位置的方面中,基站朝向自适应相变设备(APD)的相应可重新配置的智能表面(RIS)发射用于UE的无线信号。基于每个APD的RIS的配置,APD可以在诸如朝向UE的方向上指引无线信号的反射。在一些情况下,基站使用一个或多个APD来实现波束扫描样式,以对朝向UE的估计位置的入射无线信号的反射进行方向性扫描,这允许基站在确定UE的位置时窄化UE的地点。基站经由无线连接从UE接收由UE接收到的无线信号的反射的标识符。在一些情况下,基站还接收与到达UE的每个反射相关联的信号质量参数。基站基于反射的相应标识符和/或信号质量参数来确定角度信息。基于APD的角度信息和已知位置,基站计算UE的位置。
在一些方面中,基站实现了一种通过朝向第一APD的第一RIS发射用于UE的第一无线信号并且经由无线连接从UE接收由UE接收到的第一无线信号的第一反射的第一标识符来确定UE的位置的方法。基站还朝向第二APD的第二RIS发射用于UE的第二无线信号,并且接收由UE接收到的第二无线信号的第二反射的第二标识符。在一些情况下,基站朝向第三APD的第三RIS发射用于UE的第三无线信号,并且接收由UE接收到的第三无线信号的第三反射的第三标识符。可替换地或另外地,基站可以直接与UE通信(例如,在没有APD的情况下)以获得或确定与UE相对于基站的地点相关的信息。该方法包括基于第一反射的第一标识符和第二反射的第二标识符来确定用于第一APD和第二APD的相应角度信息。然后,基站至少基于与第一APD和第二APD相关的相应角度信息以及第一APD和第二APD的位置信息来确定UE的位置。通过这样做,基站可以快速地且准确地确定UE的位置,而不需要协调通过其它基站的通信或聚合来自其它基站的信息,这也减少了与确定用户设备的位置相关联的网络开销。
虽然所描述的用于通过使用APD来确定UE的位置的系统和方法的特征和构思可以在任何数量的不同环境、系统、设备和/或各种配置中实现,但是在以下示例设备、系统和配置的上下文中描述了通过使用APD来确定UE的位置的各个方面。
示例环境
图1图示了包括可以通过被图示为无线链路131和132的一个或多个无线通信链路130(无线链路130)与基站120(图示为基站121和122)通信的用户设备110(UE 110)的示例环境100。可替换地或另外地,无线链路130包括在至少一个基站120(例如,基站121)和自适应相变设备180(APD 180)之间的无线链路133,以控制APD 180的表面配置。在其它实施方式中,基站120包括用于与APD 180通信控制信息的有线接口。为了简单起见,UE 110被实现为智能电话,但是可以被实现为任何合适的计算或电子设备,诸如移动通信设备、调制解调器、蜂窝电话、游戏设备、导航设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、智能电器、基于车辆的通信系统、或诸如传感器、中继器或致动器的物联网(IoT)设备。基站120(例如,演进型通用陆地无线电接入网络节点B、E-UTRAN节点B、演进节点B、eNodeB、eNB、下一代节点B、gNode B、gNB、ng-eNB等)可以在宏小区、微小区、小小区、微微小区、分布式基站等或其任意组合中实现。
一个或多个基站120使用无线链路131和132与用户设备110通信,该无线链路131和132可以被实现为任何合适类型的无线链路。无线链路131和132包括控制平面信息和/或用户平面数据,诸如从基站120通信到用户设备110的用户平面数据和控制平面信息的下行链路、从用户设备110通信到基站120的其它用户平面数据和控制平面信息的上行链路、或两者。无线链路130可以包括使用诸如第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)、第五代新无线电(5G NR)、第六代(6G)等的任何合适的通信协议或标准、或通信协议或标准的组合来实现的一个或多个无线链路(例如,无线电链路)或承载体。在各个方面中,基站120和UE110可以被实现用于在亚千兆赫频带、低于6GHz频带(例如,频率范围1)和/或由3GPP LTE、5G NR或6G通信标准中的一个或多个所定义的高于6GHz频带(例如,频率范围2、毫米波(mmWave)频带)(例如,26GHz、28GHz、38GHz、39GHz、41GHz、57-64GHz、71GHz、81GHz、92GHz频带、100GHz至300GHz、130GHz至175GHz、或300GHz至3THz频带)中操作。多个无线链路130可以以载波聚合或多连接技术来聚合以为UE110提供更高的数据速率。来自多个基站120的多个无线链路130可以被配置用于与UE 110的协调多点(CoMP)通信。
在一些实施方式中,无线链路(例如,无线链路131和/或无线链路132)利用无线信号,其中中间设备(例如,APD 180)反射或变换无线信号的射线。举例说明,信号射线190和信号射线191对应于用于实现无线链路131的无线信号(例如,宽波束或窄波束)的射线。在环境100中,射线190和191对应于从基站121到UE 110的下行链路无线信号的射线,但是该射线可以可替换地或另外地对应于从UE 110到基站121的上行链路无线信号。作为通过无线链路131与UE 110进行通信的一部分,基站121定向发出预期用于UE 110的下行链路无线信号。下行链路无线信号的第一射线(例如,信号射线190)以视线(LoS)方式朝向UE 110传播,并且下行链路无线信号的第二射线(例如,信号射线191)朝向APD 180传播。信号射线191撞击APD 180的表面,并且变换成朝向UE 110传播的信号射线192作为信号射线191的反射。在各方面中,信号射线191撞击APD 180的RIS的表面,其朝向UE 110引导其反射的信号射线192。注意,LoS信号射线190可以被树叶、人体、水蒸汽或其它材料(未示出)动态地阻挡或衰减。
基站121配置APD 180的RIS以指引RIS如何改变无线信号的信号特性(例如,方向、相位、幅度、极化)。例如,基站121使用无线链路133将RIS表面配置信息传送到APD 180,该无线链路可以包括自适应相变设备慢速控制信道(APD慢速控制信道)或自适应相变设备快速控制信道(APD快速控制信道)。在使用APD来确定用户设备的位置的各种实施方式中,基站121确定用于APD 180的表面配置,以朝向UE 110指引或引导由基站120发射的无线信号的反射。可替换地或另外地,基站121基于从UE 110接收到的下行链路信号质量参数、由基站121生成的上行链路质量参数、和/或从历史数据记录获得的链路质量参数来确定用于APD 180的配置,如进一步描述的。
基站120共同地是无线电接入网140(例如,RAN、演进型通用陆地无线电接入网络、E-UTRAN、5G NR RAN或NR RAN)。RAN 140中的基站121和122连接到核心网络150。基站121和122分别在102和104处通过用于控制平面信令的NG2接口连接到核心网络150,并且当连接到5G核心网络时使用用于用户平面数据通信的NG3接口,或者当连接到演进分组核心(EPC)网络时使用用于控制平面信令和用户平面数据通信的S1接口。在106处,基站121和122可以使用Xn应用协议(XnAP)通过Xn接口进行通信,或者使用X2应用协议(X2AP)通过X2接口进行通信,以交换用户平面和控制平面数据。用户设备110可以经由核心网络150连接到诸如因特网160的公共网络,以与远程服务170交互。
示例设备
图2图示了用户设备110和基站120的示例设备图200。一般而言,设备图200描述了可以实现通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的各个方面的网络实体。图2示出了UE 110和基站120的相应实例。UE 110或基站120可以包括为了视觉简洁起见而从图2中省略的另外功能和接口。UE 110包括天线202、射频前端204(RF前端204)和射频收发器,该射频收发器包括LTE收发器206、5G NR收发器208和/或6G收发器210中的任何一个或多个以用于与RAN 140中的基站120进行通信。UE 110的RF前端204可以将LTE收发器206、5G NR收发器208和6G收发器210耦合或连接到天线202,以促进各种类型的无线通信。
UE 110的天线202可以包括彼此类似或不同地配置的多个天线的阵列。天线202和RF前端204可以被调谐到和/或可调谐到由3GPP LTE和5G NR通信标准定义的一个或多个频带,并且由LTE收发器206和/或5GNR收发器208实现。另外地,天线202、RF前端204、LTE收发器206、5G NR收发器208和/或6G收发器210可以被配置成支持用于与基站120的通信的传输和接收的波束成形。作为示例而非限制,天线202和RF前端204可以被实现用于在亚千兆赫频带(例如,700MHz、800MHz、900MHz频带)、低于6GHz频带(例如,低频带、1800MHz、1900MHz、2100MHz、3500MHz频带)和/或由3GPP LTE和5G NR通信标准所定义的高于6GHz频带(高频带)(例如,57-64GHz、28GHz、38GHz、71GHz、81GHz或92GHz频带)中操作。
UE 110包括可以被实现以检测诸如温度、取向、加速度、接近度、磁场、位置、距离、所供应的功率、功率使用、电池状态等的各种特性的传感器212。因此,UE 110的传感器可以包括加速度计、陀螺仪、深度传感器、磁力计、全球导航卫星系统(GNSS)传感器(例如,全球定位系统(GPS)接收器)、距离传感器、温度传感器、热敏电阻、电池传感器和功率使用传感器中的任何一个或它们的组合。
UE 110还包括处理器214和计算机可读存储介质216(CRM 216)。处理器214可以是利用同构或异构核结构实现的单核处理器或多核处理器。本文描述的计算机可读存储介质排除了传播信号。CRM 216可以包括任何合适的存储器或存储设备,诸如随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、非易失性RAM(NVRAM)、只读存储器(ROM)或能够用于存储UE 110的设备数据218的闪存。设备数据218包括UE 110的用户数据、多媒体数据、码本、应用和/或操作系统的任意组合。在实现方式中,设备数据218存储能够由处理器214执行以实现用户平面通信、控制平面信令、以及与UE 110的用户交互的处理器可执行指令。
UE 110的CRM 216可以可选地包括用户设备自适应相变设备管理器220(UE APD管理器220)。可替换地或另外地,UE APD管理器220可以全部或部分地实现为与UE 110的其它组件集成或分离的硬件逻辑或电路。在各方面中,UE 110的UE APD管理器220对反射标识符进行解码,分析链路质量参数,并且为基站生成各种APD反馈消息。可替换地或另外地,UEAPD管理器220通过低频带(例如,小于6GHz)维持与基站120的锚定连接,以提供用于高频信号(例如,高于6GHz)的信号反射或波束信息,该高频信号用于建立和进行操作,以利用APD180确定UE110的位置。因此,当与基站120通信时,UE 110可以实现载波聚合(CA)以在两个频带中通信,以实现使用APD来确定用户设备的位置的方面。
图2中所示的基站120的设备图包括单个网络节点(例如,gNode B)。基站120的功能可以跨多个网络节点或设备分布,并且可以以适合于执行本文所述的功能的任何方式分布。基站120包括天线252、射频前端254(RF前端254)、一个或多个LTE收发器256、一个或多个5G NR收发器258和/或一个或多个6G收发器260,用于与UE 110通信。基站120的RF前端254可以将LTE收发器256、5G NR收发器258和6G收发器260耦合或连接到天线252,以促进各种类型的无线通信。基站120的天线252可以包括被配置成彼此类似或不同的多个天线的阵列。天线252和RF前端254可以被调谐到和/或可调谐到由3GPP LTE和5G NR通信标准定义的一个或多个频带,并且由LTE收发器256、5G NR收发器258和/或6G收发器260实现。另外地,天线252、RF前端254、LTE收发器256、5G NR收发器258和/或6G收发器260可以被配置成支持波束成形,诸如大规模MIMO,以用于与UE 110的通信的传输和接收。
基站120还包括处理器262和计算机可读存储介质264(CRM 264)。处理器262可以是由诸如硅、多晶硅、高K电介质、铜等的各种材料构成的单核处理器或多核处理器。CRM264可以包括任何合适的存储器或存储设备,诸如RAM、SRAM、DRAM、NVRAM、ROM或能够用于存储基站120的设备数据266的闪存。设备数据266包括网络调度数据、无线电资源管理数据、应用和/或基站120的操作系统,它们可以由处理器262执行以实现与UE 110的通信。设备数据266还包括用于与基站120相关联的APD 180的码本268和APD信息270。码本268可以包括码本的任何适当类型或组合,包括存储用于APD的RIS的表面配置信息的表面配置码本和存储用于实现可用于指引APD执行各种定向反射的多个表面配置的样式、序列或定时信息的波束扫描码本。在一些方面中,表面配置码本和波束扫描码本包括相位向量信息、角度信息(例如,校准到相应相位向量)、定时/同步信息、和/或波束反射配置信息。APD信息270可以包括基站120与之通信的APD 180的相应标识符、能力、命令和控制信息、地点、取向(例如,静态的或最后已知的)。基站120可以生成或修订APD信息270以添加检测到的新APD 180,更新已知APD 180的信息,或删除被弃用的现有AP D180。
在各方面中,CRM 264包括启用APD的位置功能(APF)272,其管理或实现通过使用APD来确定用户设备的位置的方面。可替换地或另外地,APF 272可以全部或部分地实现为与基站120的其它组件集成或分离的硬件逻辑或电路。通常,APF 272可以使用多个APD 180(例如,至少两个APD)以高准确度水平快速地计算或确定一个或多个用户设备的位置。在各方面中,基站120的APF 272管理APD 180的使用以朝向一个或多个用户设备指引或引导无线信号(例如,信号射线或波束)的反射。为了管理APD 180的使用,APF 272可以识别UE 110附近的APD 180,确定用于APD 180的表面配置(例如,RIS配置),或者选择用于APD 180的波束扫描方向或样式,诸如朝向UE 110引导或指引下行链路无线信号(例如,BS发起的参考信号)的反射。基于对反射的标识符(例如,BS和/或APD调制的波束ID)和/或到达UE 110的反射的信号质量参数的分析,APF 272可以确定哪些表面配置(例如,相位向量)与由UE 110接收到的那些反射相关联。表面配置可以被校准或预先确定为对应于反射的相应角度,APF272使用这些角度来确定由UE 110接收到的无线信号的反射的角度信息。可替换地或另外地,APF 272可以在确定APD 180的角度信息时使用信号质量参数,诸如反射的参考信号接收功率(RSRP),或者估计APD 180与UE 110之间的距离。使用多个APD 180的角度信息和已知位置,以及可选地非基于APD的位置信息,APF 272对UE 110的位置进行三角测量和/或三边测量。这仅仅是通过使用APF 272或基站120可以实现的APD来确定UE的位置的一个示例,在整个本公开中描述了其它示例。
CRM 264还包括用于管理基站120的各种功能和通信接口的基站管理器274。可替换地或另外地,基站管理器274可以全部或部分地实现为与基站120的其它组件集成或分离的硬件逻辑或电路。在至少一些方面中,基站管理器274配置天线252、RF前端254、LTE收发器256、5G NR收发器258和6G收发器260以用于与UE 110、APD 180通信和/或与核心网络通信。基站120包括基站间接口276,诸如Xn和/或X2接口,基站管理器274将该基站间接口276配置为在另一基站120之间交换用户平面和控制平面数据,以管理基站120与UE 110的通信。基站120还包括核心网络接口(未示出),基站管理器274将该核心网络接口配置为与核心网络功能和/或实体交换用户平面数据和控制平面信息。
图3图示了APD 180的示例设备图300。通常,设备图300描述了可以用于根据一个或多个方面确定用户设备的位置的示例实体。参考图3描述的示例APD 180可以包括为了视觉简洁而从设备图300中省略的附加功能和接口。
自适应相变设备(APD)180是包括可重新配置的智能表面(RIS)322和用于控制RIS322的组件(例如,通过修改RIS的表面配置)的装置,如下面进一步描述的。在一些实施方式中,APD 180还可以包括用于修改APD 180本身的位置(或地点)的组件,其继而修改RIS 318的位置。APD 180包括一个或多个天线302、射频前端304(RF前端304)、以及用于与基站120和/或UE 110进行无线通信的一个或多个射频收发器306。APD 180还可以包括位置传感器,诸如GNSS模块,其基于APD 180的地点提供位置信息。
APD 180的天线302可以包括彼此类似或不同地配置的多个天线的阵列。另外地,天线302、RF前端304和收发器306可以被配置成支持用于与基站120的通信的传输和接收的波束成形。作为示例而非限制,天线302和RF前端304可以被实现用于在亚千兆赫频带、低于6GHz频带和/或高于6GHz频带中操作。因此,天线302、RF前端304和收发器306向APD 180提供接收和/或发射与基站120的通信的能力,通信诸如使用APD控制信道(例如,APD慢速控制信道、或APD快速控制信道)发射的信息,如进一步描述的。
APD 180包括处理器310和计算机可读存储介质312(CRM 312)。处理器310可以是利用同构或异构核结构实现的单核处理器或多核处理器。本文描述的计算机可读存储介质排除了传播信号。CRM 312可以包括任何合适的存储器或存储设备,诸如RAM、SRAM、DRAM、NVRAM、ROM或能够用于存储APD 180的设备数据314的闪存。设备数据314包括用户数据、多媒体数据、应用和/或APD 180的操作系统,其由处理器310可执行以实现APD 180的动态配置,如进一步描述的。设备数据314还包括任何适当类型或组合的一个或多个码本316,以及APD 180的位置信息318。位置信息318可以使用位置传感器308获得或配置,或者诸如在安装期间被编程到APD 180中。位置信息318指示APD 180的位置,并且可以包括地点、地理坐标、取向、高程信息等。基站120或APF 272可以在计算诸如在基站120与APD 180之间和/或在APD 180与感兴趣的UE 110之间的角度或距离信息时使用位置信息318。码本316可以包括存储用于APD的RIS的表面配置信息的表面配置码本和存储用于实现可用于指引APD执行入射无线信号的各种定向反射的多个表面配置的样式、序列或定时信息(例如,相位向量和反射标识符)的波束扫描码本。在一些方面中,表面配置码本和波束扫描码本包括相位向量信息、角度信息(例如,校准到相应相位向量)和/或波束配置信息。
在通过使用APD来确定用户设备的位置的方面中,APD 180的CRM312包括自适应相变设备管理器320(APD管理器320)。可替换地或另外地,APD管理器320可以全部或部分地实现为与APD 180的其它组件集成或分离的硬件逻辑或电路。通常,APD管理器320管理APD180的表面配置,诸如通过处理通过无线链路133与基站交换的信息,并且使用该信息来配置APD 180的可重新配置的智能表面322(RIS 322)。举例说明,APD管理器320通过无线链路133(APD控制信道)接收表面配置的指示,使用该指示从码本316中提取表面配置,并且将表面配置应用到RIS 322。可替换地或另外地,APD管理器320通过无线链路133向基站发起上行链路消息的传输,诸如用于各种APD配置或管理命令的确认/否定确认(ACK/NACK)。在一些方面中,APD管理器320通过无线链路133接收波束扫描样式的指示(例如,波束扫描样式索引),并且基于波束扫描样式和/或根据由指示所指示或利用指示接收到的同步或样式定时将各种表面配置的序列应用到RIS。可选地,波束扫描样式可以包括反射标识符信息,APD180通过该反射标识符信息(例如,使用RIS)将一个或多个反射标识符调制或应用到由APD180反射的下行链路信号或参考信号。
APD 180的RIS 322包括一个或多个可配置表面元件324,诸如可配置电磁元件、可配置谐振器元件或可配置反射阵列天线元件。一般地,可配置表面元件324可以选择性地或以编程方式被配置成控制RIS 318如何反映(例如方向性)和/或变换入射波形。作为示例而非限制,可配置电磁元件包括(例如,通过PIN二极管)电连接的散射颗粒。实现方式使用电子连接来布置散射颗粒,诸如基于反射的原理,以控制(来自入射波形的)变换的波形的方向性、相位、幅度和/或极化。RIS 322可以包括可配置表面元件324的阵列,其中阵列可以包括具有任何大小的任何数量的元件。
在一些方面中,APD 180的位置和/或取向是可配置的,并且APD 180包括与可操作地与APD 180的物理机架耦合的一个或多个电机328通信的电机控制器326。基于诸如从基站120接收到的命令和控制信息,电机控制器326可以向电机328发送改变电机328的一个或多个运动学行为的命令,电机328可以包括任何合适类型的步进电机或伺服机构。例如,电机控制器326可以发出命令或控制信号,这些命令或控制信号指定以度为单位的步进电机的轴旋转、以每分钟转数(RPM)为单位的步进电机的轴旋转速率、线性电机毫米(mm)的线性移动、以米/秒(m/s)为单位的线性电机的线性速度。一个或多个电机328可以继而可以连接到机械地定位支撑APD 180的物理机架或平台(例如,无人机的航空电子设备、线性轨道系统的驱动器、基站内的万向节、基站内的线性轴承)的机构。通过电机控制器326生成并且发送到电机328的命令和信号,可以改变APD 180(和/或支撑APD 180的平台)的物理位置、地点或取向。响应于从基站接收到位置配置,APD管理器320基于位置配置诸如通过软件接口和/或硬件地址将移动命令传送到电机控制器326。在使用APD来确定用户设备的位置的方面中,基站120可以重新定位或重新取向一个或多个APD 180,以改善或使得无线信号反射能够被指引到用户设备。
通常,APD 180可以包括多个电机,其中每个电机对应于不同的旋转或线性移动方向。可以用于控制APD的取向和位置的电机328的示例包括可以是以下项的一部分的线性伺服电机:(i)为APD安装的轨道系统,(ii)控制携带APD的无人机的方向和俯仰、偏航、滚转的电机,(iii)如果APD处于固定位置中或在万向节上,则是使轴旋转的径向伺服或步进电机,等等。为了清楚起见,电机控制器326和电机328被图示为APD180的一部分,但是在可替换的或另外的实现方式中,APD 180与APD外部的电机控制器和/或电机通信。举例说明,APD管理器320将位置配置传送到电机控制器,该电机控制器机械地定位支撑APD 180的平台或机架。在各方面中,APD管理器320使用本地无线链路(例如BluetoothTM、Zigbee、IEEE802.15.4或硬接线链路)将位置配置传送到电机控制器。电机控制器然后使用一个或多个电机基于该位置配置来调整平台。平台可以对应于或被附接到支持旋转和/或线性调整的任何合适的机构,诸如无人机、轨道推进系统、液压升降系统等。
如图3所示,APD 180的位置可以相对于三维坐标系来定义,在三维坐标系中,X轴330、Y轴332和Z轴334定义了空间区域,并且提供用于通过旋转和/或线性调整来指示位置配置的框架。虽然这些轴通常被标记为X轴、Y轴和Z轴,但是可以利用其它框架来指示位置配置。举例说明,航空框架将轴称为垂直(偏航)轴、横向(俯仰)轴和纵向(滚转)轴,而其它移动框架将轴称为为垂直轴、矢状轴和额状轴。作为一个示例,位置336通常指向APD 180的对应于基线位置(例如,使用XYZ坐标的位置(0,0,0))的中心位置。
在各方面中,APD管理器320将围绕X轴330的旋转调整(例如旋转调整338)传送到电机控制器326,其中旋转调整包括旋转方向(例如顺时针或逆时针)、旋转量(例如度数)和/或旋转速度。可替换地或另外地,APD管理器320传送沿着X轴的线性调整340,其中线性调整包括调整的方向、速度和/或距离的任意组合。有时,APD管理器320也传送围绕其它轴的调整,诸如围绕Y轴332的旋转调整342、沿着Y轴332的线性调整344、围绕Z轴334的旋转调整346和/或沿着Z轴334的线性调整348的任何组合。因此,位置配置可以包括在全部三个空间自由度上的旋转和/或线性调整的组合。这允许APD管理器320将物理调整传送到APD180。可替换地或另外地,APD管理器传送RIS表面配置,如进一步描述的。
通过使用APD来确定UE的位置
为了解决用于确定用户设备的位置的预先存在的技术的不准确性和时延问题,诸如与多径效应和基于网络的通信相关联的那些,通过使用APD来确定用户设备的位置的各方面使得基站能够基于无线信号的反射来确定一个或多个用户设备的位置。通过这样做,基站能够利用具有降低的多径效应的低时延、高频信号(例如,mmWave信号)准确地且快速地确定用户设备的位置。另外地,通过使用多个自适应相变设备,基站可以确定用户设备的位置,而不涉及其它网络实体(例如,其它基站),从而减少与确定用户设备位置相关联的复杂度、时延和网络开销。
图4A至8B图示了根据一个或多个方面的基站使用自适应相变设备来与用户设备通信的一些示例。所描述的示例包括:使用APD将无线信号射线反射到UE(例如,图4A和4B),将各种波束标识符调制到无线信号和无线信号的反射上以提供反射标识符(例如,图5A和5B),利用APD对信号射线反射进行波束扫描(例如,图6A和6B),使用多个APD来确定UE的位置(例如,图7),以及使用APD来确定多个UE的相应位置(例如,图8A和8B)。参考一个示例所描述的方面可以与其他方面组合,以实现用于通过以各种方式或场景使用自适应相变设备来确定用户设备的位置(UE位置)的操作。例如,基站可以控制或管理APD,以在细化或确定一个或多个用户设备的位置时实现水平或垂直波束扫描。在实体、通信和场景的各种组合的上下文中图示了这些示例,实体、通信和场景可以与所示的不同地被分离或组合,以实现使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的各个方面。
图4A和4B图示了根据一个或多个方面的基站使用自适应相变设备来与用户设备通信的示例。参考图4A,示例400示出了基站120使用APD180(例如,APD 181)向用户设备110指引或引导无线信号的反射。示例400包括基站120、UE 110和图1的通用APD 180的多个实例,其被示为APD 181、182、183。图4B图示了根据一个或多个方面的配置APD 180的示例450。可以从部署在基站120的通信范围内的更大的APD 180的集合中选择APD 181、182、183作为APD 180的子集。因此,基站120可以选择或配置范围内的APD 181、182、183或其它APD180中的任何一个以用于在与UE 110(或其它UE)通信中使用。可替换地或另外地,参照图4A和4B所述的操作可以用于实现确定用户设备的位置的各个方面,诸如参考图5A至12B或图13至16的方法所述的那些。
通常,基站120通过发射覆盖由发射天线辐射样式(例如,窄波束或宽波束)所确定的空间区域的下行链路无线信号402通过无线链路131(参见图1)与UE 110通信。可替换地或另外地,基站120可以朝向APD 181和/或UE 110发射参考信号或位置参考信号(例如,独立于活动无线链路),以实现使用APD来确定用户设备的位置的方面。举例说明,由基站120所发射的无线信号402包括以LoS方式朝向UE 110传播的信号射线190、朝向APD 181传播的信号射线191以及朝向障碍404(被示为结构和树叶)传播的信号射线193,障碍404阻止信号射线193到达UE 110。为了实现通过使用APD来确定用户设备的位置的各个方面,基站120通常利用朝向APD 180传播的直接信号射线(例如,信号射线191)以及可选地利用朝向UE 110传播的直接信号射线(例如,信号射线190)来发射无线信号402。在可替换或另外的实施方式中,基站120可以在朝向UE 110的方向上发射无线信号,使得无线信号402包括直接朝向UE 110传播的直接信号射线(例如,信号射线190),以及可选地利用朝向APD 181传播的直接信号射线(例如,信号射线191)。在各方面中,基站120在处于或高于6GHz的高频带中向APD 180发射无线信号,使得信号射线190和/或193可以被障碍(例如,信号射线190的临时LoS障碍,未示出)阻挡。无线信号402的各个信号射线190、191、193可以被同时发射(例如,宽波束)或在不同的时间被发射(例如,窄波束)。可替换地或另外地,UE110通过经由无线链路131或与基站120的另一无线连接(例如,低于6GHz的低频锚定连接)发射上行链路无线信号来与基站120通信。在图4A的上下文中,参考APD 181来描述基站120与UE 110之间的无线通信的各种实施方式,并且可以类似地或不同地利用APD 182和183或基站120的发射范围内的任何其它APD 180实现。
在各种实施方式中,APD 181(或其它APD)通过使用具有由基站120所确定的表面配置的APD 181的RIS变换(例如,反射)波形来参与基站120与UE 110之间的上行链路、下行链路和/或位置确定相关通信(例如,参考信号)。举例说明,信号射线191撞击示出为可重新配置的智能表面410(RIS 410)的APD 181的表面,并且变换成朝向UE 110指引的信号射线192。作为接收无线信号402的一部分,UE 110可以接收信号射线190和信号射线192(但不接收信号射线193)。在实施方式中,基站120配置RIS 410以指引信号射线191如何变换成信号射线192并且从APD181反射以用于下行链路和/或参考信号(例如,定位参考信号(PRS))通信。可替换地或另外地,对于上行链路通信,基站120指引RIS 410如何将在类似于信号射线192的路径上的来自UE 110的入射信号射线变换成沿着类似于信号射线191的路径的路径到达基站120的另一信号射线。
在通过使用APD来确定用户设备的位置的方面中,基站120或与基站120相关联的APF 272可以选择性地确定使用和配置多个APD 180来与一个或多个UE 110通信下行链路或参考信号(例如,定位参考信号(PRS))。例如,基于UE 110的初始估计位置,基站120可以选择位于基站120的第一半径(例如,第一阈值距离)内并且还位于UE 110的第二半径(例如,第二阈值距离)内的APD 180的子集。两个半径距离可以相同或不同。例如,基站120可以基于由UE 110报告的基于GNSS的位置、UE上行链路信号的到达角、UE上行链路信号的RSRP等来估计UE 110的初始位置。这样,基站120可以使用各种链路质量参数来获得或确定初始估计的UE地点,诸如通过功率水平、离开或到达的角度、和/或与UE 110进行上行链路或下行链路通信的定时信息(例如,观察到的到达时间)。可以由基站120通过低频带信道(例如,低于6GHz的信道,诸如但不限于700MHz信道、800MHz信道或900MHz信道)中的锚定连接(例如,无线链路131或132)来确定或获得这些链路质量参数。使用该一般地点信息,基站120可以识别在(1)以基站120为中心的第一圆圈和(2)以UE的估计地点为中心的第二圆圈的地理重叠内的APD,其中第一圆圈具有等于BS 120与UE 110之间的估计距离的110%的第一半径,第二圆圈具有等于BS 120与UE 110之间的估计距离的80%的第二半径。当然,用于确定半径的这些百分比可以基于BS 120的部署地形、估计地点附近的UE的定位成功的历史、用于初始估计的UE地点的度量以及其它因素而不同和改变。可替换地或另外地,基站120可以使用所估计的UE地点来访问历史数据记录,该历史数据记录指示其中UE 110接近所估计的UE地点的成功的启用APD的通信(例如,哪些APD 180和相应RIS配置)的历史。
响应于估计近似UE地点(例如,在3至10米的准确度内),基站120选择和配置多个APD 180,以用于以增加的精度确定UE 110的位置。在本示例的上下文中,基站120或APF272选择用于APD 181的RIS 410的表面配置,该表面配置将无线信号(例如,信号射线191)的至少一部分变换成朝向UE 110所反射的反射(例如,信号射线192)。在各方面中,基站120将基站波束标识符(例如,BS波束ID)调制到无线信号(例如,信号射线191)上,反射(例如,信号射线192)将该无线信号传达到UE110作为反射的标识符或反射标识符。通常,基站120调制到无线信号上的波束标识符(例如,BS波束ID)可以对应于或用作到达UE 110的无线信号的反射的标识符。在其它方面中,基站120发射包括信号射线190、191和193的宽波束,而没有BS波束ID。APD 181还可以将APD波束ID或反射波束ID调制到射线191上,作为反射标识符的至少一部分,以产生具有反射标识符的信号射线192。在UE处,可以将具有反射标识符的接收到的射线192与不包括反射标识符或仅携带BS调制的波束标识符的宽波束的接收到的LoS射线190进行比较或进行区分。还有其它方面,到达UE 110的无线信号的反射的标识符可以包括或指示由基站120在无线信号上调制的BS波束ID和由APD 180在无线信号的反射上调制的APD波束ID(例如,组合的或分层的反射标识符)两者。
在各方面中,UE 110对利用无线信号的反射(例如,信号射线192)接收到的标识符(例如,BS波束ID和/或APD反射ID)进行解码。UE还可以获得或确定指示无线信号的反射的质量或强度的信号质量参数。在其它方面中,UE 110接收具有仅包含BS波束ID的标识符的LoS信号射线190和具有包含BS波束ID和APD反射ID两者的标识符的反射信号射线192。为了使得基站120能够确定与APD相关的角度信息,UE 110经由基站120与UE 110之间的诸如锚定连接(例如,无线链路133)的无线连接向基站120提供无线信号的反射的标识符和/或直接接收到的无线信号的标识符。通常,UE 110可以向基站120报告接收到的反射和/或非反射的无线信号(例如,直接或LoS信号射线)的标识符,以及可选地报告任何接收到的参考信号或参考信号的反射(例如,190和192)的相应信号质量参数。
基于无线信号的反射(例如,来自APD 181的信号射线192或反射)的反射标识符的UE 110反馈(例如,反射信息)和/或信号质量参数,基站可以确定到达UE 110的反射的无线信号的角度信息。反射标识符可以指示该角度信息(例如,特定相位向量),该角度信息可以包括来自APD181的无线信号的反射角度和无线信号的波形到达UE 110的入射角度。在各方面中,APD 181的表面(例如,RIS 410)的各种配置可以被校准使得特定或参考角度信息与表面配置(例如,相应相位向量)相关联,该表面配置使得基站120能够确定与发射到APD181的信号、由APD 181所反射的信号和/或到达UE 110的信号相关的角度信息。利用该角度信息和其它信号质量参数,诸如参考信号接收功率,基站120可以计算来自APD 181的关于UE 110的方向和/或估计距离的角度信息。在各方面中,使用多个APD 180(例如,至少两个APD)执行类似的操作和计算,并且将这些操作和计算组合以提供使得基站120能够快速地且准确地确定UE 110的位置(例如,在几厘米内)的角度信息。这仅仅是使用APD来确定用户设备的位置的一个示例,在整个本公开中描述了其它示例。
为了实现通过使用APD来确定用户设备的位置的各种实施方式,基站120配置RIS410,使得APD 180变换和/或反射无线信号(例如,信号射线191),以朝向感兴趣的UE 110指引或引导无线信号的反射(例如,信号射线192)。在各方面中,基站120从表面配置码本中选择表面配置。作为一个示例,基站120分析码本以识别修改和/或变换入射无线信号的各种信号特性的表面配置,诸如修改一个或多个期望方向性、相位特性、一个或多个幅度特性、极化特性,将APD反射波束标识符调制到入射无线信号上等。在一些实施方式中,基站120使用校准的角度信息或历史数据记录来选择表面配置。例如,基站获得所估计的UE地点和UE的当前链路质量参数,并且使用所估计的UE地点来访问校准的角度信息,其中历史数据记录包括先前已经导致无线信号(例如,参考信号)到达在估计的UE地点处的UE 110的表面配置。
作为示例,考虑图4B,其图示了根据一个或多个方面的配置APD 180的示例450。示例450包括基站120和APD 180的实例,其可以如参考图1到图3所述的类似地实现。由APD180实现的RIS包括“N”个可配置表面元件的阵列,诸如可配置表面元件411、可配置表面元件412、可配置表面元件413等,其中“N”表示RIS的可配置表面元件的数量。
在实施方式中,基站120通过使用表面配置码本420来管理APD 180的RIS 410的配置,该表面配置码本420可以由基站120和APD 180两者预先配置和/或已知。可替换地或另外地,基站120还可以通过使用波束扫描码本来管理APD 180的RIS的时变配置,诸如参考图6A、6B、11和15所述。在一些情况下,基站120使用无线链路133诸如通过使用一个或多个消息的APD慢速控制信道发射表面配置码本420和/或波束扫描码本。在各方面中,基站120使用APD慢速控制信道来传送大量数据,以在没有低时延要求的情况下传送数据,和/或在没有定时要求的情况下传送数据。有时,基站120向APD 180发射多个表面配置码本,诸如用于下行链路通信的第一表面配置码本、用于上行链路通信的第二表面配置码本、相位向量码本、波束扫描码本等。作为响应,APD 180将表面配置码本420和/或其它码本存储在CRM中,其表示如参考图3所述的CRM 312中的码本316。可替换地或另外地,APD 180通过在组装、安装、校准、验证期间将表面配置码本420和其它码本存储在APD 180的CRM 312中的制造(例如,编程)、校准或安装过程或者通过操作者手动添加或更新码本来获得表面配置和其它码本。
表面配置码本420包括为形成APD 180的RIS的可配置表面元件(例如,元件324)中的一些或全部指定表面配置的配置信息。作为一个示例,码本的每个索引对应于具有用于APD 180的每个可配置表面元件的配置信息的相位向量。例如,索引0将相位配置0映射到可配置表面元件411,将相位配置1映射到可配置表面元件412,将相位配置2映射到可配置表面元件413,等等。类似地,索引1将相位配置3映射到可配置表面元件411,将相位配置4映射到可配置表面元件412,将相位配置5映射到可配置表面元件413,等等。表面配置码本420可以包括任意数量的相位向量,其为任意数量的可配置表面元件指定配置,使得第一相位向量对应于用于APD 180的第一表面配置(通过用于RIS中的每个可配置表面元件的配置),第二相位向量对应于用于APD 180的第二表面配置,等等。在各方面中,可以将一个或多个表面配置或相位向量映射或校准到入射和/或反射无线信号(例如,参考信号)、信号射线、基站120的波束扫描传输等的特定角度信息。在各种实施方式中,基站120可以使用与表面配置或相位向量相对应的该角度信息来确定用于计算UE 110的位置的角度信息。
虽然图4B的表面配置码本420包括相位向量信息,但是替换的或另外的码本存储波束配置信息,诸如指定具有第一(传播)方向的第一波束的第一表面配置、指定具有第二方向的第二波束的第二表面配置等。因此,在各种实施方式中,表面配置码本420对应于波束码本,其可以使得APD180能够实现入射无线信号的定向反射或反射引导。类似地,为了配置APD180的表面,基站针对变换的信号确定期望的波束配置,并且识别对应于期望的波束配置的波束码本中的条目。在一些方面中,波束扫描码本指示表面配置和/或波束配置的样式,诸如表面配置和/或波束配置,如由表面配置码本420指示的,以及由波束码本指定的波束配置。举例说明,波束扫描码本指示表面配置的顺序,并且可选地指示APD反射波束标识符循环通过,以便在水平方向或垂直方向上进行波束扫描。可替换地或另外地,波束扫描码本指示用于应用每个表面配置的持续时间以有效地在该持续时间内在特定方向上引导反射波束或无线信号。
存储在码本中的表面配置信息可以对应于指定确切配置(例如,利用该值配置)的完整配置,或指定相对配置(例如,通过该值修改当前状态)的增量配置。在一个或多个实施方式中,相位配置信息指定入射信号和变换的信号之间的方向增量和/或角度调整。例如,相位配置0可以为元件411指定角度调整配置,使得可配置表面元件411以“相位配置0”相对角度或方向偏移来反射入射波形。如图4B所示,基站120向APD 180传送指定表面配置的指示。在本示例中,该指示指定映射到APD 180的对应表面配置的表面配置索引460(SC索引460)。响应于接收到指示,APD管理器320使用索引从表面配置码本420检索表面配置并且将表面配置应用到RIS。例如,APD管理器320配置如由表面配置码本420中的相应条目所指定的每个可配置表面元件。
在各种实施方式中,基站120将定时信息(未示出)传送到APD 180,该定时信息可以与表面配置或波束扫描索引一起被包括。例如,基站120有时向APD 180并且使用无线链路133指示用于应用所指示的表面配置或波束扫描样式的开始时间。在各方面中,基站120传送指示何时移除和/或改变表面配置或波束扫描样式的转变时间。在改变表面配置时,APD 180通过APD管理器320可以应用默认表面配置,返回到先前表面配置(例如,在所指示的表面配置之前使用的表面配置),和/或应用新的表面配置来控制APD 180反射无线信号的方向。为了维持与基站120的同步定时,APD 180接收和/或处理基站同步信号。
通过指定定时信息,基站120可以将APD 180同步和/或配置到特定UE(例如,UE110),以便即使在UE移动时也进行位置确定操作。例如,基站120利用修订的波束扫描样式配置APD 180以通过指定对应于指派给特定UE的时隙的开始和停止时间来跟踪特定UE。在各方面中,基站120使用APD快速控制信道来发射表面配置指示和/或定时信息,其允许基站120逐时隙地动态地配置APD 180。例如,基站120向APD发射表面配置调度,其指示何时向RIS/可配置表面元件应用不同表面配置。可替换地或另外地,基站120使用APD快速控制信道上的信令逐时隙地传送表面配置改变。这些允许基站为多个UE配置APD,例如在为不同UE指派不同时隙或不同参数集的情况下,并且使得能够并发确定多个UE的相应位置,改善数据速率、频谱效率、数据吞吐量、以及用于多个UE和对应无线网络的可靠性。
图5A和5B图示了根据一个或多个方面的基站使用自适应相变设备将信号射线反射到用户设备的相应示例500和550。具体地,示例500示出了基站120使用APD 181来朝向UE110反射宽波束传输的信号射线。示例550示出了基站120使用APD 181来朝向UE 110反射窄波束传输的信号射线。在示例500和550中,基站120和/或APD 180利用标识信息调制或编码无线信号,该标识信息可以在选择APD 180或确定UE 110的位置时使用。参考示例500和/或550描述的方面可以由任何合适的实体来实现,或者利用任何合适的实体来实现,该任何合适的实体可以包括参考图1到图4或图6A到图15示出的实体或描述的其它实体。在一些方面中,如前所述,APD 181被选择作为来自部署在基站120的通信范围内的多个APD 180的APD的子集的一部分。因此,基站120可以使用在基站120的范围内的APD 181和其它APD 180用于朝向UE 110(或其它UE)反射无线信号。在实现之前或在使用APD 180来朝向UE 110反射可识别的无线信号和无线信号的反射时,基站120可以如参考图4和图6A至图12B或图13到图16的方法所述的选择、配置、管理或使用APD 180。
在各方面中,基站120(或由基站120实现的启用APD的位置功能(APF)272)管理无线网络的多个APD 180或与无线网络的多个APD 180交互以确定UE 110的位置。通常,APD180中的每个具有已知位置,其可以包括APD 180的地点和APD 180的表面的取向。例如,APD181可以具有在安装时设置或由APD 180的位置传感器308(GNSS接收机)所确定的固定地点。在各方面中,基站120或APF 272经由APD控制信道520从APD 181获得位置和/或取向信息,该APD控制信道520可以包括经由无线链路133实现的APD慢速控制信道或APD快速控制信道。在该示例中,APD控制信道被实现为基站120与APD 181之间的单独的APD控制信道521。可替换地或另外地,基站120可以诸如通过联系包括在图1的核心网络150中的服务器来向服务器查询位置信息和/或APD接近UE110的能力。
为了确定APD 181、182和183与UE 110之间的角度信息或其它信息,基站朝向APD发射无线参考信号,APD继而变换无线参考信号,以提供可以以受控方式朝向UE 110引导和指引的相应反射。通常,所发射的参考信号和参考信号的反射包括标识符或将标识符传达给UE 110,UE110可以包括BS特定的和/或APD特定的标识信息,该标识信息使得UE110或基站120能够识别参考信号或反射的源。UE 110对这些标识符进行解码,并且可选地测量信号质量参数,信号质量参数作为反馈信息经由锚定连接540提供给基站120。在各方面中,当计算UE 110的位置时,基站120建立锚定连接540并且维持与UE 110的锚定连接540。基于包括到达UE 110的反射的标识符的反馈信息,基站120可以确定哪些反射的无线信号从哪些特定APD 181、182、183到达UE 110。可替换地或另外地,基站120可以直接地与UE 110通信,诸如通过包括在到达UE 110之前不从APD反射的信号射线的窄带波束或宽带波束。在一些情况下,基站120利用波束ID调制直接或LoS信号射线,这使得UE 110能够向基站提供用于LoS或非基于APD的信号的反馈信息。
参考图5A,基站120朝向APD 181、UE 110或APD 181与UE 110之间的任何点(例如,几何中点)发射宽波束530,使得波束的信号射线可以到达APD 181和UE 110两者。宽波束530包括多个信号射线,其中的一些信号射线可以通过从APD 181反射间接地到达UE 110,而不直接从APD 180反射。在该示例中,宽波束530包括信号射线531,其由APD181变换为朝向UE 110的反射532。宽波束530还包括信号射线533、534和535,其中的信号射线535是直接到达UE 110的LoS信号射线。为了使得能够识别和使用到达UE 110的反射的信号射线(反射)或LoS信号射线(例如,直接或非APD信号射线),基站120和/或APD 180可以在所发射的无线信号上调制相应信号波束标识符,或在反射的无线信号上调制反射波束标识符。
在利用识别信息调制无线信号的各个方面中,参考信号或参考信号的反射可以包括或传达基于BS或基于APD的识别信息的不同组合。例如,在501处的表图示无线信号或无线信号的反射可以包括的经调制或经编码的标识符的一些组合。如501处的表所示,入射无线信号和无线信号的反射可以利用相同或不同的识别信息来调制。通常,基站120利用波束标识符调制(波束ID调制)502(例如,表501的基站标识符(BS-ID))调制发射的波束或无线信号(例如,信号射线或PRS),和/或APD利用反射波束ID调制504(例如,表501的APD标识符(APD-ID))调制无线信号(例如,反射的信号射线)的反射。在各种实施方式中,反射的标识符或反射ID 506可以包括或携带来自由基站120(BS-ID)和/或APD 180(APD-ID)实现的一个或两个标识调制的信息。在该示例中,无线信号531的反射532的反射ID 506可以包括BS-ID调制(波束ID 502)、APD-ID调制(反射波束ID 504)、或者BS-ID和APD-ID调制中的两者。因为APD 181不调制直接或LoS信号射线(例如,信号射线535),所以信号射线ID 508可以包括空信息或BS-ID调制(波束ID 502)。
对于直接信号射线535和反射的信号射线532中的两者都仅包括基站-ID调制(例如,BS-ID)的情况,UE 110和/或基站120可以使用观察到的到达时间的差异来确定接收到的信号射线中的哪个被APD 180反射以及哪个信号射线直接从基站120接收到。如在511处的表中所示,调制到信号射线上的反射信息或信号射线的反射可以包括可用于区分从哪个APD 180接收到反射的任何合适的信息。在该示例中,基站120利用波束ID 502前缀(例如,1.x)调制图5A的信号射线512(其包括信号射线531、533、534和535),并且APD 180利用反射波束ID 504后缀(例如,x.3)调制信号射线(反射的信号射线532)的反射514。当在UE 110处或由UE 110接收到时,UE 110对反射的信号射线532的反射标识符506(例如,“1.3”)和LoS信号射线535的信号射线标识符508(例如,“1.0”)进行解码,UE 110经由锚定连接540将其作为反馈提供给基站120,以便于分析用于计算UE 110的位置的角度信息。
在窄波束传输的上下文中,图5B图示了基站120朝向APD 181的RIS发射包括信号射线571的窄波束,该信号射线571作为信号射线572朝向UE 110反射。基站120还可以并发地或在不同时间发射包括直接朝向UE 110所发射的信号射线573的另一窄波束,其不从APD181反射。在该示例中,并且参考在551处示出的表,当APD 181调制APD特定信息或将其添加到反射的信号射线时,到达UE 110的直接信号射线512(例如,信号射线573)和反射514(例如,反射的信号射线572)可以携带不同的标识信息。可替换地或另外地,如在551处的表中所示,因为窄波束传输是单独的传输,所以基站120可以利用不同的信息来调制信号射线571和573,从而使得UE 110或基站120能够将到达UE 110的信号射线彼此区分开,而与一些宽波束传输相比,不需要解析定时信息。在该示例中,当由UE 110接收到时,UE 110可以对反射的信号射线572的反射标识符506(例如,“11.9”)和LoS信号射线573的信号射线标识符508(例如,“15.0”)进行解码,而不需要定时信息。为了便于计算以确定UE 110的位置,UE110经由锚定连接540向基站120提供反射标识符506和信号射线标识符508作为反馈。这些仅是基站120或APD 180可以如何利用可用于识别到达UE 110的无线信号的各种信号射线的信息来调制或编码信号射线或反射的信号射线的一些示例。
图6A和6B图示了根据各个方面的基站使用自适应相变设备来对朝向用户设备的无线信号的反射进行波束扫描的示例600和650。示例600和650包括基站120管理APD 181、182、183以对朝向UE 110的无线信号反射进行波束扫描。参考示例600和650所描述的方面可以由或利用任何合适的实体来实现,这些实体包括图6A和6B中所示的实体或参考图1至5B或图7至16所描述的其它实体。在实现之前或在使用APD 180来对朝向UE 110的无线信号的反射进行波束扫描时,基站120可以如参考图4A至5B、图7至12B或图13至图15的方法所述的选择、配置、管理或使用APD 180。
示例600和650对应于可以在不同的持续时间期间发生的通信。如图所示,示例600对应于第一时间点(或第一持续时间),并且示例650对应于第二任意较晚时间点(或第二持续时间),在此期间实现相应波束扫描操作。因此,在图6A和6B中图示的示例600和650共同地图示使用APD来对无线信号的反射进行波束扫描的方面,其可用于计算用户设备的位置。示例600和650的环境包括基站120、APD 180和UE 110,它们可以如参考图4A至5B、图7、图8A或图8B所述来实现。为了视觉简洁,图6A和6B图示了基站120使用APD 180来确定单个UE110的位置。然而,对于包括多个UE的可替换或另外方面,基站可以在实施同时波束扫描、定向反射或操作以确定多个UE的位置(诸如参考图8A、8B、12A、12B和16所述)的同时替代APD使用。例如,可以对一个APD 180的使用进行时间循环,以使得基站120能够确定多个UE 110的相应位置。
在各方面中,基站120可以使用APD 180来实施波束扫描以朝向UE110引导或指引无线信号的反射。基于由UE 110提供的针对到达UE的无线信号的反射的反馈(例如,反射标识符和RSRP),基站120可以为每个APD计算相应角度信息。然后,基站120可以将与多个APD相关联的角度信息与APD的已知位置进行组合,以通过三角测量和/或三边测量来确定UE的位置。可替换地或另外地,基站120可以对来自一个或多个APD的基于APD的位置信息扩增非基于APD的UE位置信息,诸如UE的UE报告的基于GNSS的位置,以确定或细化UE 110的位置。在一些实施方式中,基站120使用或控制APD 180来执行水平波束扫描和/或垂直波束扫描,以获得可用于确定UE 110的更精确位置的信息。在本示例中,用于确定用户设备的位置的基于APD的波束扫描的方面参考在大致水平方向上的波束扫描操作来描述,并且可以类似地应用于在大致垂直方向上的波束扫描或者用于确定用户设备的位置的跨由基站120所选择的任意轴的波束扫描。
当确定一个或多个UE 110的位置时,基站120可以利用表面配置或波束扫描样式来配置多个APD 180,通过该表面配置或波束扫描样式,基站120或APF 272选择性地控制或管理与确定用户设备的位置相关联的反射的无线信号的方向性。在一些情况下,波束扫描样式可以包括表面配置、相位向量、校准的角度信息、定时信息(例如,时隙定时)、APD反射波束ID 504等的序列。因此,由APD 180实现的波束扫描样式可以包括表面配置索引、反射波束ID 504、以及定时信息的序列,APD管理器320通过其在波束扫描操作之前或期间配置APD 180的RIS。可替换地或另外地,基站120可以选择和协调BS波束ID 502在所发射的参考信号(例如,参考信号631)或位置参考信号上的编码或调制,参考信号可以指示相关联的APD或对应于波束扫描样式的表面配置的序列。这样,基站120可以使用APD 180以经由选择的相位向量对朝向UE 110的具有反射标识符506(例如,BS波束ID 502和/或APD反射波束ID504)的参考信号进行波束扫描。在其它情况下,基站可以使用APD 180以经由序列相位向量对以不同的相应方向或角度朝向UE 110的每个被编码有反射标识符506(例如,BS波束ID502和/或APD反射波束ID 504)的参考信号的部分进行波束扫描。为了使得能够识别与接收到的无线信号的反射相关联的相位向量,基站120可以在时间上将BS波束ID 502在所发射的信号上的编码与在APD处实现的相位向量的序列对准。换句话说,APD 180可以扫描(例如,前进)通过APD表面配置的序列,同时反射具有多个BS波束ID 502的由基站120所发射的入射信号以对朝向UE 110的可识别的信号射线的序列进行波束扫描。可替换地或另外地,APD 180还可以扫描通过APD反射波束ID 504的序列,以利用反射标识符506对信号射线的序列进行调制。因此,在一些情况下,到达UE 110的反射的信号射线或参考信号的反射标识符506可以包括由基站120在入射信号射线上调制的BS波束ID502的信息以及由APD 180在反射的信号射线上调制的APD反射波束ID504的信息(例如,组合的或分层的反射标识符)。在其它情况下,由UE110接收到的反射的信号射线或参考信号的反射标识符506可以包括来自由基站120在入射信号射线上调制的BS波束ID 502中的任一个的信息,或者由APD 180在反射的信号射线上调制的APD反射波束ID 504的信息。
作为示例,考虑其中基站120利用被选择用于在确定UE 110的位置中使用的多个APD 180的集合中的第一APD 181来实现波束扫描的示例600。基于UE 110的初始估计位置(例如,基于GNSS的UE位置或基站-UE低频带信令),基站120或APF 272可以选择宽波束扫描样式,诸如跨越或扫描大约70度到90度的空间区域的样式。在本示例中,基站120经由APD控制信道521向APD 181发送波束扫描样式索引602(BS索引602,例如,BS索引13)。波束扫描索引602可以向APD 181指示或传达在实现对入射无线信号(例如,BS发起的位置参考信号)进行波束扫描的操作时要使用哪个波束扫描码本、波束扫描样式、APD波束ID或相位向量序列。基于波束扫描索引602,APD管理器320访问APD 181的波束扫描码本(未示出)并且选择对应波束扫描样式604(例如,波束扫描样式13)。如在用于APD 181的波束扫描信息的表中的601处所示,示例波束扫描样式13包括用于一组相位向量606和对应反射角度608的条目,其可以针对一个或多个相位向量606进行校准或验证。注意,波束扫描样式604还可以包括用于通过APD 181调制到反射的无线信号(其在本示例中被省略)上的反射波束ID 504。
为了使得能够识别由UE 110接收到的信号或反射,基站120在经由APD 180发射到UE 110的信号或信号的部分上调制或编码波束ID 502。注意,在该示例中,基站120将波束ID 502调制到与由UE 110接收到的反射标识符506相对应的信号射线上,并且APD 180在信号射线的反射上不调制或添加反射波束ID 504。如参考图5A和5B所述,APD 180还可以在由APD 180的RIS所变换的入射信号上调制反射波束ID 504,使得除了或代替BS波束ID 502,反射标识符506还包括APD反射波束ID 504的信息。在该示例中,基站120选择一组BS波束ID502(波束ID 502)并且将其调制到发射到APD 181的参考信号631上,以实现波束扫描。在其它方面中,基站120可以选择一个BS波束ID 502并且将其调制到朝向APD 181的RIS所发射的每个参考信号上。因此,参考信号631可以表示利用序列BS波束ID 502(和/或反射波束ID504,未示出)调制的参考信号的连续传输,或者表示各自利用不同的BS波束ID 502(和/或反射波束ID 504,未示出)调制的一系列单独发射的参考信号。通过在实现波束扫描的APD181处协调或同步无线信号(例如,参考信号631)和RIS重新配置的传输的相应定时,每个反射514可以具有和/或对应于由UE 110和/或基站120可用于识别与反射相关联的APD 180和相位向量606的反射标识符506(反射ID 506)。
BS波束ID 502和/或APD反射波束ID 504(未示出)可以利用任何适当的结构或语法来配置,并且可以识别在由UE 110接收到的无线信号的通信或无线信号的反射中涉及的相关联的APD 180、参考信号和/或参考信号的特定部分。在一些方面中,基站120利用BS波束ID 502调制参考信号作为反射标识信息的第一部分,并且APD 180利用反射波束ID 504调制参考信号的反射作为反射标识信息的第二部分(例如,组合的或分层的反射标识符)。在本示例中,每个波束ID 502包括指定APD的前缀(1.x)和对应于反射的反射ID 506的后缀(x.10到x.60),并且可用于识别由UE 110接收到的变换的无线信号或反射(例如,反射ID“1.30”)。基站120协调参考信号631的传输和通过APD 181对波束扫描样式604的实现以对朝向UE 110的一组反射的无线信号或包括反射ID 506的反射514进行波束扫描。为了视觉简洁,这些反射被图示为反射632、633、634、635和636,其覆盖朝向UE 110的大约90度的水平扫描。注意,对于确定用户设备的位置的第一或初步波束扫描操作,基站120或APF 272可以基于对UE 110的地点的初始或粗略估计来配置波束扫描样式604以覆盖相对较宽的区域。在各方面中,基站120可以基于由先前启用APD的波束扫描操作所提供的更新或修订的UE位置信息来细化或窄化后续波束扫描操作的波束扫描样式。通过这样做,UE 110的位置可以仅由基站120更快速地并且以更少的功耗来准确地确定。
返回示例600,UE 110接收朝向UE 110的APD 181波束扫描的具有反射ID 506的参考信号631的一个或多个反射514。在各方面中,UE 110可以对反射ID 506进行解码或解调和/或获得在UE 110处接收到的无线信号反射的一个或多个信号质量参数(例如,RSRP)。在本示例中,UE 110接收并且能够解码包括参考信号631的反射634的五个反射514的反射ID506。UE 110还为接收到的反射514中的每个确定或获得RSRP值610。如在601处的表中所示,反射514中的其它反射可能不会到达UE 110,或者以不足以允许对反射ID 506进行解码的信号强度(例如,小于-140dBm)或信号质量到达UE 110。在各方面中,用户设备110经由锚定连接540将接收到的反射514的反射ID 506(例如,BS波束ID 502)和RSRP值610发送到基站120。基于反射ID 506和RSRP值610,基站120可以确定角度信息和/或估计APD 181与UE110之间的距离。例如,基于RSRP值610,基站120可以确定在波束扫描中使用相位向量91导致反射634以最高水平的信号功率到达UE 110。这样,基站120可以基于相位向量191确定UE110的位置与参考信号631在APD 181的RIS上的入射角大约成89度。可替换地或另外地,基站120可以基于针对在UE 110处的反射或其它低频带基站-UE通信而测量的信号质量参数来估计到UE 110的距离。如本文所述,基站120可以将利用一个APD 180所确定的角度信息和/或距离信息与关联于其它APD 180的相应角度和/或距离信息进行组合,以计算UE 110的位置。
在各方面中,基站120或APF 272利用一个或多个APD 180执行波束扫描的多次迭代。在一些情况下,基站120在大体水平方向上利用一个APD 180实现波束扫描以计算第一角度信息,然后在大体垂直方向上利用APD 180实现波束扫描以计算第二角度信息。可替换地或另外地,基站120利用一个APD 180实现第一波束扫描操作以计算第一角度信息,并且还利用另一个APD 180实现第二波束扫描操作以计算第二角度信息。在各方面中,基站120或APF 272基于由当前或先前波束扫描操作所确定的角度信息和/或距离信息来修订针对UE 110的位置计算。因此,后续波束扫描操作的参数可以基于先前波束扫描操作的角度信息或UE 110的位置(例如,由UE所报告的基于GNSS的UE位置)的修订估计来细化或修订。
从示例600继续,图6B图示了其中基站120实现另一波束扫描操作的示例650。如所指出的,示例650对应于第二任意较晚时间点(或第二持续时间),在该时间点期间,在示例600的操作之后可以实现后续波束扫描操作。在示例650中,基站120利用被选择用于在确定UE 110的位置中使用的多个APD 180的集合中的第三APD 183来实现波束扫描。这里,假设基站已经利用多个APD 180的集合中的第二APD 182实现了第二轮波束扫描。基于由先前波束扫描操作实现的UE 110的修订或更新的估计位置,基站120或APF 272可以选择窄或不宽的波束扫描样式,诸如跨越或扫描约25度到35度的空间区域的样式(例如,小于先前波束扫描样式)。在本示例中,基站120经由APD控制信道523向APD 183发送波束扫描样式索引652(BS索引652,例如BS索引27)。波束扫描索引652可以向APD 183指示或传达在实现入射无线信号(例如,BS发起的位置参考信号(PRS))的波束扫描时要使用哪个波束扫描码本、波束扫描样式或相位向量序列。基于波束扫描索引652,APD管理器320访问APD 183的波束扫描码本(未示出)并且选择对应的波束扫描样式604(例如,波束扫描样式27)。如在601处的示例波束扫描信息的表中的651处所示,示例波束扫描样式27包括用于一组相位向量606和对应反射角度608的条目,其可以针对一个或多个相位向量606进行校准或验证。
基站120还选择一组BS波束ID 502并且将其调制到发射到APD 183的参考信号671上,以实现波束扫描。在其它实施方式中,基站120可以选择一个BS波束ID 502或APD反射波束ID 504(未示出)并且将其调制到朝向APD 183的RIS发射的每个参考信号上。因此,参考信号671可以表示利用一组多个BS波束ID 502(每个BS波束ID在不同时间点处被调制到参考信号上)调制的参考信号的连续传输,或者一系列单独发射的参考信号,每个参考信号利用不同的BS波束ID 502调制。通过在控制波束方向性的APD 183处协调或同步无线信号(例如,参考信号671)和RIS重新配置的传输的相应定时,每个反射514可以具有和/或对应于由UE 110和/或基站120可用于识别与反射相关联的APD 180和相位向量606的反射ID 506(例如,BS波束ID 502和/或APD反射波束ID 504,未示出)。
如参考图6A所述,参考信号671的波束ID 502或反射514的反射ID 506可以利用任何合适的结构或语法来配置,并且可以识别在由UE 110接收到的无线信号的通信或无线信号的反射中涉及的相关联的APD 180、参考信号和/或参考信号的特定部分。在本示例中,每个波束ID 502包括可用于识别由UE 110接收到的变换的无线信号或反射(例如,反射ID“3.25”)的指定APD的前缀(3.x)和后缀(x.10至x.40)。基站120协调参考信号671的传输和由APD 183对波束扫描样式604(例如,波束扫描样式27)的实现以对朝向UE 110的一组反射的无线信号或包括反射ID 506的反射514进行波束扫描。为了视觉简洁,这些反射被图示为反射672、673和674,其覆盖朝向UE 110的大约30度的水平扫描。注意,对于确定用户设备的位置的第二或后续波束扫描操作,基站120或APF 272可以基于UE 110的地点的修订或更新的估计来配置波束扫描样式604以覆盖相对较窄的区域。通过这样做,UE 110的位置可以更快速地并且以更少的功耗由基站120和/或APD 180准确地确定。
回到示例650,UE 110接收朝向UE 110的APD 183波束扫描的参考信号671的一个或多个反射514。在各方面中,UE 110可以对反射ID 506进行解码或解调和/或获得在UE110处接收到的无线信号反射的一个或多个信号质量参数(例如,RSRP)。在本示例中,UE110接收并且能够确定包括参考信号671的反射673的三个反射514的反射ID 506。UE 110还为接收到的反射514中的每个确定或获得RSRP值610。如在651处所示,反射514中的其它反射可能不会到达UE 110,或者以不足以允许对反射ID 506进行解码的信号强度(例如,小于-140dBm)或信号质量到达UE 110。在各方面中,用户设备110经由锚定连接540(例如,低频带无线链路)将接收到的反射514的反射ID 506和RSRP值610发送到基站120。基于反射ID506(例如,BS波束ID 502和/或APD反射波束ID 504)和RSRP值610,基站120可以确定角度信息和/或估计APD 183与UE 110之间的距离。例如,基于RSRP值610,基站120可以确定由APD183在波束扫描中使用相位向量431导致反射673以最高水平的信号功率到达UE 110。这样,基站120可以基于相位向量431确定UE 110的位置与参考信号631在APD 181的RIS上的入射角大约成102度。可替换地或另外地,基站120可以基于针对在UE 110处的反射所测量的信号质量参数来估计到UE 110的距离。如本文所述,基站120可以将利用一个APD 180确定的角度信息和/或距离信息与关联于其它APD 180的相应角度和/或距离信息进行组合,以计算UE 110的位置。
图7图示了根据一个或多个方面的基站使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的示例700。示例700被图示为基站120使用包括APD181、182、183的多个APD 180来确定用户设备110的位置。参考示例700所述的方面可以由或利用任何合适的实体来实现,这些实体可以包括参考图1至6B或图8A至16示出的实体或描述的其它实体。在一些方面中,如前所述,从部署在基站120的通信范围内的较大的APD 180的集合中选择APD 181、182、183作为APD的子集。因此,基站120使用APD 181、182、183中的任一个或在基站120范围内的其它APD180来确定UE 110(或其它UE)的位置。在实现之前或在执行确定UE 110的位置的操作的同时,基站120可以如参考图4A到6B、图8A到12B、或图13至16的方法所述的选择、配置、管理或使用APD 180。
在各方面中,基站120(或由基站120实现的启用APD的位置功能(APF)272)管理无线网络的多个APD 180或与无线网络的多个APD 180交互以确定UE 110的位置。通常,每个APD 180具有已知位置,其可以包括APD 180的地点和APD 180的表面的取向。为了确定APD181、182和183与UE 110之间的角度信息,基站朝向APD发射无线参考信号731、733和735(例如,PRS),APD继而变换无线参考信号以提供相应反射732、734和736,这些反射可以以受控的方式朝向UE 110引导和指引。如参考图4A到6B所述,基站120可以使用APD 180并且实现朝向UE 110引导或波束扫描无线信号的可识别反射的操作。基于由UE 110经由锚定连接540提供给基站120的反馈(例如,反射标识符506),基站120可以确定哪些反射的无线信号从哪些特定APD 181、182、183到达UE 110。
在各方面中,UE 110的反馈包括BS调制的波束ID 502或APD调制的反射波束ID504(例如,如参考图5A至6B所述(未示出)),其指示接收到的反射无线信号的特定APD、反射角度(或相位向量)和/或信号质量参数(例如,RSRP)。使用该信息,基站120计算与APD 181、182、183的已知位置有关的UE 110的角度信息和/或距离信息。然后,基站可以通过使用角度信息(例如,多个角度)来执行三角测量和/或三边测量,以确定或计算UE 110的位置。在各方面中,基站120可以使用APD位置信令和/或基于APD的位置信息来增强或细化任何低频带地点信令(例如,基于基站-UE的三角测量、三边测量、多边测量)和/或基于GNSS的UE地点确定。例如,基站120可以使用通过经由两个APD的高频带通信所确定的角度信息结合UE110的所报告的基于GNSS的地点或直接基站-UE低频带位置信令(例如,到达角、RSRP或定时提前信息)中的一个来以增加的精度来确定UE的位置。
在各种实施方式中,基站120在单独的频带中通信以实现通过使用APD来确定用户设备的位置的方面。例如,基站120在第一操作频带(例如,无线链路131)(诸如由3GPP LTE和5G NR通信标准所定义的高于6GHz频带)中与UE通信位置参考信号,并且在第二操作频带(例如,低频带锚定连接540)中与UE通信。换句话说,基站120可以经由APD 180发射无线信号(例如,位置参考信号)以在高频操作频带(例如,mmWave)中到达UE 110,同时在载波聚合配置、多连接性或其它设置中通过不同的操作频率(例如,低频带锚定连接)与UE 110通信。基站120还可以在不同于第一和第二操作频带的第三操作频带(例如,用于无线链路133的信号)中使用APD控制信道与APD通信。在其它方面中,基站使用相同的操作频带用于APD通信和与UE的至少一个连接两者。
在该示例中,基站120使用APD控制信道与APD 181、182和183通信,APD控制信道被图示为具有每个APD的相应APD控制信道521、522和523。基站120还实现低频带锚定连接540以与UE 110通信,诸如接收与由UE 110接收到的无线信号(例如,高频带参考信号)相关联的信息(例如,反射标识符506和信号质量参数)。在一些情况下,基站120实现载波聚合,以利用第一频带(例如,高于6GHz)中的高频带通信和第二频带(例如,低于6GHz)中的低频带通信与UE 110通信。通常,与UE的APD控制信道521、522、523和/或低带锚定连接540增强或补充从基站到APD 180的高频(mmWave)通信,其可以包括经由APD 180发送到UE 110的用于确定用户设备的位置的参考信号731、733和735。换句话说,APD控制信道和UE锚定连接可以在与由基站120用于向UE110传送用于确定UE的位置的下行链路信号或位置参考信号的操作频带(例如,高于6GHz)不同的频带(例如,低于6GHz)中操作。在各种实施方式中,基站120通过APD控制信道521、522和523将表面配置信息和/或波束扫描信息传送到APD 180,APD控制信道521、522和523可以经由在一个或多个频带中操作的一个或多个无线链路(例如,APD慢速控制信道或APD快速控制信道)来实现。
在各方面中,基站120利用表面配置或波束扫描样式来配置APD181、182、183,以向UE 110指引或引导无线信号的反射,如图7所示。关于APD 180的表面配置,可以校准由APD的表面施加到入射波形的一个或多个相位向量,使得基站120可以使用相位向量知识和反射的标识符506来计算到达UE 110的无线信号或反射的波前的方向。在一些实施方式中,基站120组合相应APD相位向量(例如,角度信息)和针对每个特定APD设备的UE报告的RSRP连同APD的已知位置,以计算UE的位置。可替换地或另外地,当确定UE 110的精确位置时,基站120可以结合APD相位向量和来自APD 180的反射的RSRP信息使用与非反射的基站-UE信号(例如,锚定连接540或无线链路131)相关联的其它UE信息,诸如定时提前值或RSRP。
图8A和8B图示了根据各个方面的使用自适应相变设备来确定多个用户设备的相应位置的示例800。示例800被图示为基站120使用APD181、182和183来确定UE 111和112的相应位置。参考示例800所描述的方面可以由或利用任何合适的实体来实现,这些实体可以包括图8A和8B中所示的那些,或参考图1至图7或者图9至16所描述的其它实体。在一些方面中,从部署在基站120的通信范围内的较大的APD的集合180中选择APD 181、182和183作为APD的子集。因此,基站120使用APD181、182和183中的任一个或在基站120范围内的其它APD180来确定UE 111和112(或其它UE)的位置。在各方面中,可以对一个APD 180的使用进行时间循环以使得基站120能够确定多个UE 110的相应位置。在实现之前或在执行利用APD181、182和183确定UE 111和112的位置的操作的同时,基站120可以如参考图4A至7、图9至12B,或图13至16的方法所述的选择、配置、管理或使用APD 180。
通常,基站120可以实现用于并发地或并行地确定多个UE 110的相应位置以减少在确定多个UE的相应位置时所消耗的时间量的至少一些操作。例如,当基站120正在针对第一UE 111利用第一APD 181执行发射和反射(例如,反射反馈/信息收集)操作时,基站也可以针对第二UE 112利用第二APD 182执行发射和反射操作。基站120可以以异步方式利用每个APD 180执行相应操作集合,诸如响应于检测到在基站120的通信范围内的UE 110,响应于检测到APD 180能够利用反射到达UE 110,或者响应于来自基于地点的服务的请求。在一些方面中,基站使用时分复用(TDM)方案利用APD 180和UE 110的不同组合来协调或调度位置确定操作。例如,基站可以在相同的时隙中使用第一APD 181用于与第一UE111的发射和反射操作并且使用第二APD 182用于与第二UE 112的发射和反射操作。在后续时隙中,基站可以使用第二APD 182用于与第一UE111的发射和反射操作并且使用第一APD 181用于与第二UE 112的发射和反射操作,等等。因此,在其中APD 180服务多个UE 110的情况下,基站120可以实现基于TDM的方案,以使得APD 180能够支持用于在不同时间处(例如,在不同的预定义时隙中)确定多个UE 110的相应位置的操作。通过这样做,基站120可以利用APD 180执行并发的发射和反射操作以快速地确定多个UE 110的相应位置。
例如,考虑在801处的TDM调度信息表,其包括时隙802,在该时隙802期间,基站进行调度以使用发射和发射APD 804用于与包括APD181、182和183的多个APD中的不同APD进行交互。为了视觉简洁,图8A和8B包括第一UE 111和第二UE 112,并且省略在TDM信息表中列出的第三UE 113。尽管未示出,但是所描述的发射和反射操作可以针对第三UE 113或任何数量的另外UE来实现,只要足够数量的APD对基站可用,以并行地实现发射和反射操作中的至少一些。可替换地或另外地,基站可以在TDM调度的一个或多个时隙802期间与多个UE的子集通信。例如,当比UE(例如,四个UE)更少的APD(例如,三个APD)可用时,基站可以使用可用APD(例如,通过时间循环)来实现在给定时隙中比关于少于所有的UE的并发发射和反射操作。因此,即使利用比UE更少的APD,基站仍然可以通过实现并发的发射和反射操作来减少确定多个UE的位置所消耗的时间量。
参照图8A和8B,在800、850和875处图示了由基站120实现的并发发射和反射操作的三个示例,其对应于TDM信息表的时隙1 806、时隙2 808和时隙3 810。通常,为了确定用于确定用户设备的位置的APD 181、182和/或183与UE 111和112之间的角度信息,基站120朝向APD中的不同APD发射用于每个UE的一系列参考信号(例如,PRS),并且如由TDM信息表的时隙802所指定的从UE 111和112收集反射信息。
在800处,在时隙1 806期间,基站120选择APD 181用于与第一UE 111的发射和反射操作,并且选择APD 182用于与第二UE 112的发射和反射操作。在发射和反射操作之前,基站120可以经由APD控制信道521或522向APD 181或APD 182发送RIS和/或波束扫描样式信息。基站120朝向APD 181发射用于第一UE 111的参考信号831,并且朝向APD182发射用于第二UE 112的参考信号835。基于相应表面配置,APD 181和182变换参考信号831和835以朝向UE 111和UE 112指引参考信号的反射832和836。基于接收到的反射832和836,UE 111和112经由相应锚定连接541和542向基站120提供反射信息,诸如反射标识符506和RSRP值610,其可以如参考图5A至7所述实现。然后,基站确定APD和UE的当前组合的角度信息,其可以用于细化后续发射和反射操作(例如,窄化的波束扫描)和/或与APD和UE的其它组合的角度信息组合,以使得能够确定UE的位置。在本示例的上下文中,基站120从时隙1 806前进到时隙2 808以获得用于APD和UE的不同组合的另外反射信息。
在850处,在时隙2 808期间,基站120选择APD 182用于与第一UE 111的发射和反射操作,并且选择APD 183用于与第二UE 112的发射和反射操作。在发射和反射操作之前,基站120可以经由APD控制信道522或523向APD 182或APD 183发送RIS和/或波束扫描样式信息。如图8B所示,基站120朝向APD 182发射用于第一UE 111的参考信号871,并且朝向APD183发射用于第二UE 112的参考信号875。基于相应表面配置,APD 182和183变换参考信号871和875以朝向UE 111和UE 112指引参考信号的反射872和876。基于接收到的反射872和876,UE 111和112经由相应锚定连接541和542向基站120提供反射信息,诸如反射标识符506和RSRP值610。然后,基站120确定用于APD和UE的当前组合的角度信息,该角度信息可以用于细化后续发射和反射操作(例如,窄化的波束扫描)和/或与APD和UE的其它组合的角度信息组合,以使得能够确定UE的位置。在本示例的上下文中,基站120从时隙2 808前进到时隙3 810以获得用于APD和UE的不同组合的另外反射信息。
在875处,在时隙3 810期间,基站120选择APD 183用于与第一UE 111的发射和反射操作,并且选择APD 181用于与第二UE 112的发射和反射操作。在发射和反射操作之前,基站120可以经由APD控制信道523或521向APD 183或APD 181发送RIS和/或波束扫描样式信息。基站120朝向APD 183发射用于第一UE 111的参考信号891,并且朝向APD181发射用于第二UE 112的参考信号895。基于相应表面配置,APD 183和181变换参考信号891和895以朝向UE 111和UE 112指引参考信号的反射892和896。基于接收到的反射892和896,UE 111和112经由相应锚定连接541和542向基站120提供反射信息,诸如反射标识符506和RSRP值610。然后,基站120确定用于APD和UE的当前组合的角度信息,该角度信息可以用于细化后续发射和反射操作(例如,窄化的波束扫描)和/或与APD和UE的其它组合的角度信息组合,以使得能够确定UE的位置。
在本示例的上下文中,基站120将用于APD和UE的不同组合的角度信息进行组合。因为用于UE 111和112的发射和反射操作至少部分地并行地执行,所以基站能够在比在这些操作被顺序地执行的情况下少得多的时间内生成角度信息。当使用APD来并发地确定三个或更多个用户设备的相应位置时,这种时间减少和效率增益被进一步加倍。在本示例结尾,基站120通过使用角度信息(例如,多个角度)来实现三角测量和/或三边测量,以确定UE111和UE 112的位置。
用于使用APD来确定UE的位置的信令和控制事务
通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的各个方面使得基站能够基于无线信号的反射来确定一个或多个用户设备的位置。通过这样做,基站能够利用具有降低的多径效应的低时延、高频信号(例如,mmWave信号)准确地且快速地确定用户设备的位置。另外地,通过使用多个自适应相变设备,基站可以确定用户设备的位置,而不涉及其它网络实体(例如,其它基站),从而减少与确定用户设备位置相关联的复杂度、时延和网络开销。
图9到12B提供了根据一个或多个方面实现的在实体(诸如基站、自适应相变设备和用户设备)之间执行的信令和控制事务的一些示例。所描述的示例包括使用多个APD来确定UE的位置(例如,图9),选择和配置用于在确定UE的位置中使用的APD(例如,图10),使用APD来对朝向UE的无线信号的反射进行波束扫描(例如,图11),以及使用APD来确定多个UE的相应位置(例如,图12A和图12B)。参考图9至图12B描述的各种操作可以由参考图1到图8A描述的任何实体与图9到图12B的其它示例的操作相结合或与图13到图16中图示的方法的操作相结合来执行。例如,基站120可以基于无线电资源管理(RRM)测量、所报告的基于GNSS的UE位置或观察到的到达时间差(OTDOA)来估计UE 110的近似地点(例如,在3至10米内的初始位置)。基于UE 110的近似地点,基站120选择近似地点附近的APD的集合,并且配置APD的相应RIS以朝向UE 110反射信号。然后,基站120可以向APD的配置的RIS发射无线信号,并且引导或方向性地扫描来自每个APD 180的朝向UE 110的反射。使用在低频锚定连接上从UE 110接收到的反馈,诸如反射的反射标识符506和信号强度(例如RSRP)或信号质量的指示,基站120确定反射的角度信息和UE 110从其接收反射的相应APD。基于APD180的已知位置和角度信息,基站120可以以亚米准确度(例如厘米)来确定UE 110的位置。
图9在900处图示根据一个或多个方面的使得基站120或启用APD的位置功能272能够基于由APD 180反射的无线信号来确定用户设备110的位置的实体之间的信令和控制事务的示例细节。基站120、APD 181、182、183和/或UE 110可以类似于参考图1到图8B描述的实体来实现。该示例在确定用户设备的位置的上下文中呈现,但是参考图9描述的操作可以由实体独立于确定用户设备的位置而发起或执行,诸如参考图9到图12B或图13到图16的方法所述。例如,基站120可以在确定用户设备的位置之前或同时如参考图10、图11、图14和/或图15所描述的选择和/或配置多个APD 180。
在示例中,基站120在905处选择和配置用于确定UE 110的位置的多个APD 181、182、183。基站120可以基于分析到达UE的无线信号反射的一个或多个标识符来选择APD。除了分析一个或多个反射标识符506之外,基站还可以分析或比较由UE 110接收到的无线信号反射的相应信号质量参数(例如,RSRP)。在一些情况下,基站通过确定用于APD 181、182、183中的一个或多个的表面配置或波束扫描样式来配置APD。
在910处,基站120朝向APD 181的RIS发射无线信号(例如,第一无线信号)。无线信号可以包括参考信号或位置参考信号,该参考信号或位置参考信号包括在无线信号上调制或编码的一个或多个标识符(例如,BS波束ID 502和/或APD反射波束ID 504)。在915处,APD181变换无线信号以朝向UE 110指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD181以经由选择的相位向量对朝向UE 110的具有反射标识符506的参考信号的反射进行波束扫描。在其它情况下,基站可以使用APD 181以经由序列相位向量对以不同的相应方向或角度朝向UE 110的每个被编码有反射标识符506的对应于参考信号的部分的反射进行波束扫描。
在920处,UE 110发射与由UE 110接收到的无线信号的反射(例如,第一反射)相关联的信息。在一些情况下,UE 110对反射标识符506(例如,BS波束ID 502或APD反射波束ID504)进行解码或解调,和/或获得在UE 110处接收到的无线信号反射的一个或多个信号质量参数(例如,RSRP)。UE 110然后将反射标识符506和/或一个或多个信号质量参数的指示发送回基站120,这使得基站120能够确定角度信息和/或估计APD181与UE 110之间的距离。
可选地,在实现操作925之前,基站120可以实现选择不同的APD 180或重新配置APD 182的操作905。例如,基站120可以确定具有更好信号性能的另一个APD可用于在发射和反射操作中使用。可替换地或另外地,基站120可以基于对UE 110的地点的修订估计(例如,通过分析先前接收到的反射信息或非APD UE位置信息)来选择不同的波束扫描样式或细化(例如,窄化)APD 182的当前选择的波束扫描样式。
在925处,基站朝向APD 182的RIS发射无线信号(例如,第二无线信号)。无线信号可以包括参考信号或位置参考信号,该参考信号或位置参考信号包括在无线信号上调制或编码的一个或多个标识符(例如,BS波束ID 502)。在930处,APD 182变换无线信号以朝向UE110指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 182以经由选择的相位向量对朝向UE 110的具有单个反射标识符506的参考信号的反射进行波束扫描。在其它情况下,基站可以使用APD 182以经由序列相位向量对以不同的相应方向或角度朝向UE 110的每个被编码有反射标识符506的对应于参考信号的部分的反射进行波束扫描。
在935处,UE 110发射与由UE 110接收到的无线信号的反射(例如,第二反射)相关联的信息。在一些情况下,UE 110对反射标识符506进行解码或解调,和/或获得在UE 110处接收到的无线信号反射的一个或多个信号质量参数(例如,RSRP)。UE 110然后将反射标识符506和/或一个或多个信号质量参数的指示发送回基站120,这使得基站120能够确定角度信息和/或估计APD 182与UE 110之间的距离。
可选地,在实现操作940之前,基站120可以实现选择不同的APD 180或重新配置APD 183的操作905。例如,基站120可以确定具有更好信号性能的另一个APD可用于在发射和反射操作中使用。可替换地或另外地,基站120可以基于对UE 110的地点的修订估计来选择不同的波束扫描样式或细化(例如,窄化)APD 183的当前选择的波束扫描样式。
在940处,基站朝向APD 182的RIS发射无线信号(例如,第三无线信号)。无线信号可以包括参考信号或位置参考信号,该参考信号或位置参考信号包括在无线信号上调制或编码的一个或多个标识符(例如,BS波束ID 502)。在945处,APD 183变换无线信号以朝向UE110指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 183以经由选择的相位向量对朝向UE 110的具有单个反射标识符506的参考信号的反射进行波束扫描。在其它情况下,基站可以使用APD 183以经由序列相位向量对以不同的相应方向或角度朝向UE 110的每个被编码有反射标识符506的对应于参考信号的部分的反射进行波束扫描。
在950处,UE 110发射与由UE 110接收到的无线信号的反射(例如,第三反射)相关联的信息。在一些情况下,UE 110对反射标识符506进行解码或解调,和/或获得在UE 110处接收到的无线信号反射的一个或多个信号质量参数(例如,RSRP)。UE 110然后将反射标识符506和/或一个或多个信号质量参数的指示发送回基站120,这使得基站120能够确定角度信息和/或估计APD 183与UE 110之间的距离。
在955处,基站120分析相应APD和反射信息以确定到达UE 110的无线信号的反射的角度信息。基于对到达UE 110的反射的反射标识符506和/或信号质量参数的分析,基站可以确定哪些表面配置(例如,相位向量)与由UE 110接收到的那些反射相关联。表面配置可以被校准或预先确定为对应于相应反射角度,基站使用该反射角度来确定由UE 110接收到的无线信号的反射的角度信息。可替换地或另外地,基站可以在APD180的角度信息的确定中使用反射的信号质量参数,诸如RSRP值,和/或估计APD 181、182和/或183与UE 110之间的距离。
在960处,基站120基于针对APD 181、182和183所确定的角度信息来确定UE 110的位置。可替换地或另外地,基站120可以基于低频带基站-UE通信或UE 110的UE报告的基于GNSS的位置通过使用非APD位置信息(诸如UE位置信息)来确定位置。从APD反射导出的角度信息可以指示APD 181、182、183与UE 110之间的相对角度和/或距离。使用多个APD 181、182和183的角度信息和已知位置以及可选地其它非基于APD的补充位置信息,基站对UE110的位置进行三角测量和/或三边测量。
图10在1000处图示根据一个或多个方面的使得基站120能够选择和/或配置用于在确定用户设备的位置中使用的多个自适应相变设备的实体之间的信令和控制事务的示例细节。基站120、APD 181、182和183、和/或UE 110可以类似于参考图1到图8A描述的实体来实现。该示例在选择或配置自适应相变设备的基站的上下文中呈现,但是参考图10描述的操作可以由实体独立于确定用户设备的位置而发起或执行,诸如参考图9、图11、图12A和12B、或图13到16的方法所述。例如,基站120可以实现图10的操作以选择和/或配置多个APD180,并且然后确定用户设备的位置或执行如参考图9、图11到13、图15和/或图16所描述的波束扫描操作。
在示例中,在1005处,用户设备110可选地向基站120发射UE地点。UE 110可以发射近似UE地点(例如,在3米内)的指示,该近似UE地点诸如经由UE 110的GNSS传感器或GPS接收机获得的一个。在1010处,基站120从UE 110接收近似UE地点的指示。
可选地,在1015处,用户设备110向基站120发射上行链路(UL)信号,该上行链路(UL)信号可以包括由UE 110发射的上行链路参考信号或探测参考信号(SRS)。在1020处,基站120接收由UE 110发射的UL信号和/或向UE 111发射另外下行链路(DL)信号(例如,DLPRS,未示出)。在一些方面中,UE 110和/或基站120传送一个或多个参考信号(例如,DL PRS和/或UL SRS)或产生用于估计UE的近似地点(例如,初始UE位置)的测量的任何其它合适的无线信号。例如,基站和/或UE 110可以测量以下中的一个或多个:上行链路到达角(UL-AOA)、上行链路到达时间差(UL-TDOA)、上行链路相对到达时间(UL-RTOA)、下行链路到达时间差(DL-TDOA)、下行链路参考信号时间差(DL RSTD)、下行链路离开角(DL-AoD)、多小区往返时间(RTT)、或者基于无线电资源管理(RRM)测量的增强小区ID(E-CID)。
在1025处,基站120基于由操作1005、1010、1015和/或1020中的一个或多个提供的信息来估计UE 110的地点。基站可以基于从UE 110接收到的UE地点的指示来估计UE地点。可替换地或另外地,基站120可以基于如由UE 110与基站120和/或其它基站之间的通信所确定的UL-AOA、UL-TDOA、UL-RTOA、DL-TDOA、DL-RSTD、DL-AoD、多小区RTT或E-CID中的一个或多个来估计UE 110的位置。可替换地或另外地,基站120可以生成可用于细化或窄化UE的位置的非APD位置信息。在一些情况下,基站120对基于APD的位置信息扩增非基于APD的位置信息,以准确地确定或解析UE 110的位置。
在1030处,基站120选择多个候选APD的集合以评估在确定用户设备的位置中的潜在使用。多个候选APD的集合包括至少两个APD。基站120可以基于与UE 110的估计位置的接近度来选择候选APD。可替换地或另外地,基站120可以诸如通过联系包括在图1的核心网络150中的服务器来向服务器查询位置信息和/或APD接近UE 110的能力。
在1035处,基站朝向候选APD的集合中的每个APD的表面发射相应无线信号(例如,参考信号)。基站120朝向候选APD 181、182和183的集合中的每个APD的表面以及其它接近的候选APD发射相应信号。在各方面中,基站120在发射到每个候选APD的相应无线信号上调制不同的BS波束ID 502和/或APD反射波束ID 504。通过这样做,基站120可以基于来自UE110的反馈来确定特定候选APD的反射是否到达UE 110。
在1040处,APD 181变换由基站120发射的无线信号,以朝向UE 110指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 181以经由选择的相位向量朝向UE 110引导无线信号。在1045处,APD 182变换由基站120发射的无线信号,以朝向UE 110指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 182以经由选择的相位向量朝向UE 110引导无线信号。在1050处,APD 183变换由基站120发射的无线信号,以朝向UE 110指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 183以经由选择的相位向量朝向UE 110引导无线信号。可替换地或另外地,APD 180可以将APD波束ID 502调制到相应反射上,使得反射的标识符包括由基站120的BS波束ID提供的信息和/或由APD 180提供的APD反射波束ID504。
在1055处,UE 110向基站120发射反射信息。对于到达UE 110的反射,UE 110可以对反射标识符506进行解码或解调,和/或获得从候选APD中的相应APD接收到的一个或多个反射的至少一个信号质量参数(例如RSRP)。然后,UE 110将反射标识符506和/或信号质量参数的指示发送回基站120,这使得基站120能够确定哪些候选APD的反射能够到达UE 110和/或反射的相关联的信号强度。
在1060处,基站120接收由UE 110发射的反射信息。如上所述,反射信息可以包括由候选APD提供的反射的反射标识符506和/或信号质量参数。在1065处,基站从多个候选APD的集合中选择至少两个APD的子集用于在确定用户设备的位置中使用。在一些情况下,基站分析由候选APD提供的反射的RSRP水平,并且确定RSRP水平满足预定阈值。响应于确定RSRP水平满足阈值,基站120确定将特定APD包括在子集中。可替换地,如果RSRP水平不满足阈值,则基站可以从子集中排除APD或重新配置APD(例如,RIS配置)并且发射另一无线信号以确定重新配置的APD的性能是否充分改善以用于在位置确定操作中使用。
在1070处,基站配置APD的子集。在一些方面中,基站120针对每个选择的APD确定相应RIS配置,并且指引每个APD将相应RIS配置应用到相应RIS,如参考图4A到7所述。可替换地或另外地,基站可以为一个或多个选择的APD选择波束扫描样式,并且向选择的波束扫描样式的选择的APD发送指示(例如,波束扫描索引),诸如参考图图6A和6B或图8A和8B所述。
图11在1100处图示根据一个或多个方面的使得基站120能够使用自适应相变设备来对朝向用户设备的无线信号的反射进行波束扫描的实体之间的信令和控制事务的示例细节。基站120、APD 181、182和183、和/或UE 110可以类似于参考图1到8B描述的实体来实现。该示例在对朝向用户设备的无线信号的反射进行波束扫描的上下文中呈现,但是参考图11描述的操作可以由实体独立于确定用户设备的位置而发起或执行,诸如参考图9、图10、图12A和12B、或图13到16的方法所述。例如,基站120可以实现图11的操作以对无线信号的反射进行波束扫描,以便选择APD 180或确定用户设备110的位置,如参考图9、图10、图12A到14、和/或图16所述。
在示例中,在1105处,基站120配置用于波束扫描的APD 180。在一些情况下,基站120向APD 180发送一个或多个波束扫描样式码本。可替换地或另外地,基站120可以基于UE110的近似地点来重新定位或重新取向APD 180的表面或RIS。
在1110处,基站120选择用于APD 180的波束扫描样式。在一些情况下,基于UE的估计位置或使用对UE的地点的修订估计来选择波束扫描样式。所选择的波束扫描样式可以被配置为实现在水平或垂直方向上对无线信号反射的方向性扫描。可替换地或另外地,基站120可以选择被预先配置为跨越或扫描对应空间区域的宽或窄波束扫描样式。
在1115处,基站120向APD 180发射波束扫描样式的指示。在各方面中,基站经由APD控制信道520向APD 180发射波束扫描样式索引,诸如参考图6A或6B所描述的。波束扫描索引602可以向APD 180指示或传达在实现入射无线信号(例如,BS发起的参考信号或PRS)的波束扫描时要使用哪个波束扫描码本、波束扫描样式、APD反射波束ID或相位向量序列。
在1120处,APD接收由基站120发射的所选择的波束扫描样式的指示。基于波束扫描索引,APD的APD管理器320可以访问APD的波束扫描码本,并且选择对应波束扫描样式以用于在指引或引导入射信号的反射中使用。在一些情况下,所选择的波束扫描样式的参数被加载到APD 180的存储器中。可以针对由基站120选择的时隙调度对波束扫描样式的执行。可替换地或另外地,APD 180可以响应于由基站120发射的入射参考信号的同步字段或前导码而实现或发起波束扫描样式,该入射参考信号可以经由APD 180的接收机来接收。
在1125处,基站120指引APD 180发起波束扫描样式。基站120可以指引APD在预定义时间处发起波束扫描样式,以根据波束扫描样式来配置APD的RIS。可替换地,基站120可以使用APD控制信道来发起波束扫描样式或使用调制到向APD 180发射的参考信号上的同步字段或前导码。在1130处,APD 180响应于基站120的方向而发起波束扫描样式。
在1135处,基站120朝向APD 180的RIS发射无线信号。在一些情况下,基站朝向APD180的RIS发射一个或多个参考信号。基站120还可以利用BS波束ID 502来调制无线信号,该BS波束ID 502对应于从由APD对无线信号的变换所产生的反射的标识符。在这种情况下,无线信号的传输可以与APD 180的波束扫描样式的实现同步,以根据波束扫描样式来指引可识别的反射。在1140处,APD 180经由RIS使用或根据波束扫描样式来变换无线信号。在各方面中,这使得基站120能够使用APD 180以经由一个或多个选择的相位向量对朝向UE 110的无线信号的可识别的反射(例如,反射标识符506)进行波束扫描。
在1145处,UE 110向基站120发射反射信息。对于到达UE 110的波束成形的反射,UE 110可以对反射标识符506进行解码或解调和/或获得一个或多个反射的至少一个信号质量参数(例如,RSRP)。UE 110然后将反射标识符506和/或信号质量参数的指示发送回基站120,这使得基站120能够确定角度信息和/或估计APD 180与UE 110之间的距离信息。
在1150处,基站分析从UE 110接收到的反射信息。基站还可以分析APD信息以确定从APD 180到达UE 110的无线信号的反射的角度信息。在一些情况下,基站120在确定UE110的位置之前基于一个或两个APD的角度信息来更新或修订UE 110的估计位置。在这种情况下,基站120可以基于更新的估计位置来选择波束扫描样式,用于通过返回1110来实现的波束扫描的下一次迭代。可替换地或另外地,基站120可以基于用户设备的更新的估计位置来减少波束扫描样式中的相位向量的数目,以窄化波束扫描样式(例如,从70度到30度)。
在一些方面中,在操作1110到1150的多次迭代以确定多个APD 180的角度信息之后,基站在1155处利用APD 180和其它APD的相应角度信息来确定UE 110的位置。角度信息可以指示至少两个APD 180(例如,三个APD 180)与UE 110之间的相对角度和/或估计距离。使用多个APD180的角度信息、估计距离和/或已知位置,以及可选地非基于APD的位置信息,基站对UE 110的位置进行三角测量和/或三边测量。
图12A和12B在1200和1235处图示了根据一个或多个方面的使得基站能够使用自适应相变设备来确定多个用户设备的相应位置的实体之间的信令和控制事务的示例细节。基站120、APD 181、182和183、和/或UE 111和112可以类似于参考图1到8B描述的实体来实现。该示例在并发地执行至少一些操作以确定多个用户设备的位置的上下文中呈现,但是参考图12A和12B描述的操作可以由实体独立于确定多个UE的相应位置而发起或执行,诸如参考图9到11或图13到16的方法所述。例如,基站120可以在实现利用APD确定多个UE的位置的操作之前或同时如参考图10、图11、图14和/或图15所描述的选择和/或配置多个APD180。
在示例中,基站120在905处选择和配置用于确定UE 111和UE 112的位置的多个APD 181、182和183。基站120可以基于分析由UE 111和112接收到的无线信号反射的一个或多个标识符506和/或相应信号质量参数(例如RSRP)来选择APD。可替换地或另外地,基站通过为APD 181、182和183中的一个或多个确定表面配置或波束扫描样式来配置APD。
在1202处,基站120朝向APD 181的RIS发射无线信号(例如,参考信号)。在1204处,APD 181变换无线信号以朝向UE 111指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 181以经由选择的相位向量对朝向UE 111的具有反射标识符506的参考信号的反射进行波束扫描。在1206处,基站120朝向APD 182的RIS发射无线信号(例如,参考信号)。在1208处,APD 182变换无线信号以朝向UE 112指引无线信号的反射。在一些实施方式中,基站120可以使用APD 182以经由选择的相位向量对朝向UE 112的具有反射标识符506的参考信号的反射进行波束扫描。
在1210和1212处,UE 111和112发射与由UE 111和112接收到的无线信号的反射相关联的信息。在一些情况下,UE 111和112对反射标识符506进行解码或解调,和/或获得在UE 111和112处接收到的相应无线信号反射的一个或多个信号质量参数(例如,RSRP)。UE111和112然后将反射标识符506和/或一个或多个信号质量参数的相应指示发送回基站120,这使得基站120能够确定角度信息和/或估计APD 181与UE 111之间和/或APD 182与UE112之间的距离。
在1214处,基站分析从UE 111和112接收到的反射信息。基站可以分析反射信息和相应APD信息(例如,APD位置)以确定到达UE 111和/或UE 112的无线信号的反射的角度信息。基于对到达UE 111和/或112的反射的反射标识符506(例如,BS波束ID 502和/或APD反射波束ID504)和/或信号质量参数的分析,基站可以确定哪些表面配置(例如,相位向量)与由UE接收到的那些反射相关联。表面配置可以被校准或预先确定为对应于特定反射角度,基站使用该特定反射角度来确定用于由UE111和/或112从APD 181和182接收到的无线信号的反射的角度信息。
可选地,在实现操作1222之前,基站120可以实现选择不同的APD180或重新配置APD 182和183的操作905。例如,基站120可以确定具有更好信号性能的另一个APD可用于在发射和反射操作中使用。可替换地或另外地,基站120可以基于对UE 110的地点的修订估计(例如,基于在1214处对先前接收到的反射信息的分析来更新)来选择不同的波束扫描样式或细化(例如,窄化)APD 182和183的当前选择的波束扫描样式。
在1222处,基站120朝向APD 182的RIS发射无线信号(例如,参考信号)。在1224处,APD 182变换无线信号以朝向UE 111指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 182以经由选择的相位向量对朝向UE 111的具有基于BS波束ID 502和/或APD反射波束ID 504的反射标识符506的参考信号的反射进行波束扫描。在1226处,基站120朝向APD183的RIS发射无线信号(例如,参考信号)。在1228处,APD183变换无线信号以朝向UE 112指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 183以经由选择的相位向量对朝向UE 112的具有反射标识符506的参考信号进行波束扫描。
在1230和1232处,UE 111和112发射与由UE 111和112接收到的无线信号的反射相关联的信息。在一些情况下,UE 111和112对反射标识符506进行解码或解调,和/或获得在UE 111和112处接收到的相应无线信号反射的一个或多个信号质量参数(例如,RSRP)。UE111和112然后将反射标识符506和/或一个或多个信号质量参数的相应指示发送回基站120,这使得基站120能够确定角度信息和/或估计APD 182与UE 111之间和/或APD 183与UE112之间的距离。
在1234处,基站分析从UE 111和112接收到的反射信息。基站可以分析反射信息和相应APD信息,以确定到达UE 111和/或UE 112的无线信号的反射的角度信息,诸如参考操作1214或图5所述。通常,基站使用反射信息来确定由UE 111和/或112从APD 182和183接收到的无线信号的反射的角度信息。
可选地,在实现操作1242之前,基站120可以实现选择不同的APD180或重新配置APD 181和183的操作905。例如,基站120可以基于对UE 110的地点的修订估计(例如,在1234处基于对先前接收到的反射信息的分析来更新)来选择不同的波束扫描样式或细化(例如,窄化)APD181和183的当前选择的波束扫描样式。
在1242处,基站120朝向APD 183的RIS发射无线信号(例如,参考信号)。在1244处,APD 183变换无线信号以朝向UE 111指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 183以经由选择的相位向量对朝向UE 111的具有反射标识符506的参考信号的反射进行波束扫描。在1246处,基站120朝向APD 181的RIS发射无线信号(例如,参考信号)。在1248处,APD 181变换无线信号以朝向UE 112指引无线信号的反射。在一些情况下,基站120可以使用APD 181以经由选择的相位向量对朝向UE 112的具有反射标识符506的参考信号的反射进行波束扫描。
在1250和1252处,UE 111和112发射与由UE 111和112接收到的无线信号的反射相关联的信息。在一些情况下,UE 111和112对反射标识符506进行解码或解调,和/或获得在UE 111和112处接收到的相应无线信号反射的一个或多个信号质量参数(例如,RSRP)。UE111和112然后将反射标识符506和/或一个或多个信号质量参数的相应指示发送回基站120,这使得基站120能够确定角度信息和/或估计APD 183与UE 111之间和/或APD 181与UE112之间的距离。
在1254处,基站将APD和用于UE 111和112的反射信息进行组合。基站还可以分析由UE 111和112在1250和1252处发送的反射信息,以及相应APD信息,以确定到达UE 111和/或UE 112的无线信号的反射的角度信息。在1270处,基站120基于APD 181、182和183的已知位置和角度信息来确定UE 111和112的位置。可选地,基站120还可以使用非基于APD的位置信息(例如,基站-UE通信的到达角、定时提前值或RSRP)来帮助计算UE 110的位置。角度信息可以指示APD 181、182和183与UE 111和112之间的相对角度和/或距离。使用多个APD181、182和183的角度信息和已知位置,基站对UE 111和UE 112的相应位置进行三角测量和/或三边测量。
用于通过使用APD来确定UE的位置的示例方法
根据通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的一个或多个方面参考图13到16描述示例方法1300至1600。描述方法框的顺序不旨在被解释为限制,并且可以以任何顺序跳过或组合任何数量的所描述的方法框以实现方法或替代方法。通常,可以使用软件、固件、硬件(例如,固定逻辑电路)、手动处理或其任何组合来实现本文所述的组件、模块、方法和操作中的任一个。示例方法的一些操作可以在存储在计算机处理系统本地和/或远程的计算机可读存储存储器上的可执行指令的一般上下文中描述,并且实施方式可以包括软件应用、程序、功能等。可替换地或另外地,本文所述的任何功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行,硬件逻辑组件诸如但不限于现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SoC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等。
图13图示了根据一个或多个方面的用于通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的示例方法1300。在各种实施方式中,方法1300的操作由基站、APD或启用APD的位置功能(诸如参考图1到图12B中的任一个所描述的基站120、APD 180和/或APF 272)执行或使用其执行。有时,方法1300的各方面结合方法1400、方法1500和/或方法1600的各方面操作。
在框1305处,基站朝向自适应相变设备(APD)的可重新配置的智能表面(RIS)发射用户设备(UE)的无线信号。无线信号可以包括基站利用一个或多个标识符(例如,BS波束ID502)调制或编码的参考信号。例如,在图7的上下文中,基站120朝向APD 181发射无线信号(例如,参考信号731)。在一些方面中,基站通过实现如参照图9所述的操作来发射用于用户设备的无线信号。从框1305,方法1300可以前进到框1310,以可选地接收由UE在框1315处接收到的反射的信号质量参数。可替换地,方法1300可以直接从框1305前进到框1320。
可选地,在框1315处,响应于发射无线信号,基站从UE接收由UE接收到的无线信号的反射的信号质量参数(例如,RSRP)。在一些情况下,经由低频带锚定连接从UE接收信号质量参数。用于反射的信号质量参数可以包括以下中的一个:接收信号强度指示符(RSSI)水平、信干噪比(SINR)或由UE基于无线信号的反射的接收而确定的参考信号接收功率(RSRP)。在一些方面中,当基站和/或UE实现如参考图9所述的操作时,基站接收反射的信号质量参数。
在框1320处,响应于发射无线信号,基站从UE接收由UE接收到的无线信号的反射的标识符(例如,反射标识符506)。在一些情况下,经由低频带锚定连接从UE接收标识符。无线信号的反射的标识符可以包括BS波束ID和/或APD波束ID,如参考图5A至6B中的任一个所述。例如,基站120经由锚定连接540从UE 110接收与用于到达UE 110的反射532的BS波束ID相对应的反射标识符。在一些方面中,当基站和/或UE实现如参考图9所述的操作时,基站接收反射的标识符。
在各方面中,基站迭代地朝向不同APD的相应RIS发射无线信号,并且迭代地接收由UE接收到的无线信号的反射的标识符和/或信号质量参数。因此,方法1300可以在1325处前进,并且返回到框1305,以实现发射无线信号并且获得到达UE的信号的反射的标识符和信号质量反馈的另一迭代。
例如,在迭代框1305、1315和1320的上下文中,基站120朝向第一APD 181的RIS发射第一无线信号,并且接收第一反射的第一标识符506和RSRP,诸如参考图9的910和920所述。然后,基站120朝向第二APD182的RIS发射第二无线信号,并且接收第二反射的第二标识符506和RSRP,如参考图9的925和935所述。接下来,在一些情况下,基站120还朝向第三APD183的RIS发射第三无线信号,并且接收第三反射的第三标识符506和RSRP,如参考图9的940和950所述,等等。虽然方法1300图示了从框1305、1315和1320到执行另一次迭代的1325或者到确定角度信息的1330的顺序进程,但是基站有时实现框1305、1315、1320和框1335的操作,以便使用多个APD并发地和/或同时发生。举例说明,基站可以并发地确定一个APD的角度信息,同时基站的发射机将无线信号发射到迭代操作序列中的下一个APD的RIS。因此,基站120可以使用UE的角度信息或修订地点来更新或改变用于其它APD的调度的传输,诸如通过选择适当的波束扫描样式或减小由波束扫描样式所覆盖的空间区域。
在一些方面中,该方法可选地从框1320在1330处前进到框1335,其中基站确定至少两个APD的相应角度信息。基站或APF 272还可以将至少两个APD的相应角度信息以及可选地非基于APD的位置信息(例如,UE 110的GNSS信息)进行组合。例如,基站120通过分析与至少两个APD相关联的相应反射信息来确定角度信息,如参考图9的955所述。在框1350处,基站基于至少两个APD的相应角度信息和已知位置来确定UE的位置。例如,基站120基于三个APD的相应角度信息和已知位置来确定UE 110的位置,三个APD包括如参考图9的960所描述的APD 181、182和183。
图14图示了根据一个或多个方面的用于选择和配置用于在确定用户设备的位置中使用的自适应相变设备的子集的示例方法1400。在各种实施方式中,方法1400的操作由基站、APD或启用APD的位置功能(诸如如在图1到图12B中任一个所述的基站120、APD 180和/或APF 272)来执行或使用其来执行。有时,方法1400的各方面结合方法1300、方法1500和/或方法1600的各方面操作。
在框1405处,基站基于与UE的无线连接来估计UE的地点。例如,基站120基于通过与UE的无线连接的通信来估计UE 110的地点,如参考图10的1015和1020所述。可选地,UE110可以基于UE的GNSS传感器向基站报告UE的初始位置。在一些方面中,基站120经由无线连接从UE接收至少一个链路质量参数、位置参考信号或时间参考信号,并且使用如在图10的1025处所描述的至少一个链路质量参数、位置参考信号或时间参考信号来生成UE的估计或初始位置。可替换地或另外地,基站120经由来自UE 110的低频带通信接收UE 110的估计位置,诸如参考图10的1010所述。
在框1410处,基站基于UE的估计位置来选择候选APD的集合。在一些情况下,基站120经由APD控制信道从APD 180获得位置和/或取向信息,APD控制信道可以包括APD慢速控制信道或APD快速控制信道。可替换地或另外地,基站120可以诸如通过联系包括在图1的核心网络150中的服务器来向服务器查询位置信息和/或APD接近UE 110的能力。例如,基站120基于UE 110的估计位置来选择至少两个候选APD(例如,APD 181、APD 182、APD 183和其它接近的APD)的集合,如参考图10的1030所述。在一些方面中,基站120基于UE的估计位置来查询指示接近的APD的组合的历史数据的储存库。
在框1415处,基站朝向候选APD的集合中的每个APD的表面发射相应信号。例如,基站120朝向候选APD 181、182和183以及其它接近的候选APD的集合中的每个APD的表面发射相应信号,如参考图10的1035所描述的。在一些情况下,基站120朝向候选APD集合中的第一APD(例如,APD 181)的表面发射相应信号,并且指引候选APD的集合中的不同于第一APD的至少一些其它APD(例如,APD 182、APD 183)切换成禁用状态。通过这样做,基站120可以确保针对活动APD而不是被禁用的其它接近的APD获得反射信息。
在框1420处,基站接收用于朝向每个APD的表面发射的相应信号中的至少一些信号的反射的一个或多个标识符。可替换地或另外地,基站120从UE接收具有反射的标识符的一个或多个信号质量参数。例如,基站120经由无线连接从UE 110接收用于反射的一个或多个反射标识符506和RSRP值,如参考图10的1060所述。通常,一个或多个标识符和/或信号质量参数对应于朝向每个APD的表面所发射的相应信号中的至少一些信号的反射。
在框1425处,基站基于分析到达UE的无线信号反射的一个或多个信号标识符从多个候选APD的集合中选择至少两个APD的子集。除了分析一个或多个信号标识符之外,基站还可以分析或比较用于反射的相应信号质量参数(例如,RSRP)。在一些情况下,基站分析RSRP水平并且确定RSRP水平满足预定阈值。响应于确定RSRP水平满足阈值,基站120确定将特定APD包括在子集中。可替换地,如果RSRP水平不满足阈值,则基站可以从子集中排除APD或重新配置APD(例如,RIS配置)并且发射另一无线信号以确定重新配置的APD的性能是否充分改善以用于在位置确定操作中使用。具有较高RSRP的反射可以指示相关联的APD更接近UE,具有到UE的清除信号路径,或能够更好地到达具有无线信号的反射的UE。例如,基站120分析由UE 110针对来自候选APD的反射所提供的相应反射标识符和RSRP值。基于到达UE的反射的RSRP水平和反射标识符,基站120从向其发射无线信号的候选APD的集合中选择至少两个APD(例如,APD 181、APD 182)的子集。
在框1430处,基站配置用于在确定一个或多个用户设备的位置中使用的至少两个APD的所选择的子集。例如,基站120可以针对所选择的APD的子集中的每个APD确定相应RIS配置,并且指引每个APD将相应RIS配置应用到相应RIS,如参考图4和7所述。可替换地或另外地,基站120可以针对所选择的APD中的一个或多个选择波束扫描样式,并且向所选择的APD发射所选择的样式的指示(例如,波束扫描索引),诸如参考图6A和6B或图8A和8B所述。
图15图示了根据一个或多个方面的用于利用自适应相变设备对无线信号的反射进行波束扫描的示例方法1500。在各种实施方式中,方法1500的操作由基站、APD或启用APD的位置功能(诸如如参照图1到图12B中任一个所述的基站120、APD 180和/或APF 272)执行或使用其来执行。有时,方法1500的各方面结合方法1300、方法1400和/或方法1600的各方面操作。
在框1505处,基站选择用于APD的波束扫描样式。在一些情况下,基于UE的估计地点或使用UE的地点的修订估计来选择波束扫描样式。所选择的波束扫描样式可以被配置为实现在水平或垂直方向上的无线信号反射的波束扫描。例如,基站120选择用于APD 180的波束扫描样式,如参考图11的1110所述。
在框1510处,基站向APD发射波束扫描样式的指示。在发射指示之前,基站可以向APD发射一个或多个表面配置和/或波束扫描码本,以用于在波束扫描操作中使用。在一些情况下,基站发射波束扫描索引,APD通过该波束扫描索引接入波束扫描码本,以确定用于引导或指引无线信号的反射的相位向量序列。例如,基站120向APD 180发射所选择的波束扫描样式的指示(例如,波束扫描索引),如参考图11的1115所述。
在框1515处,基站指引APD发起波束扫描样式。在一些情况下,基站指引APD在预定义时间处、在所选择的时隙期间或基于入射无线信号的同步字段发起波束扫描的实现。例如,基站120指引APD 180发起波束扫描样式,如参考图11的1125所述。
在框1520处,基站朝向APD的RIS发射用于UE的无线信号。基站可以朝向APD的RIS发射一个或多个参考信号。在一些情况下,基站利用波束ID(例如,BS波束ID 502)或基站特定的识别信息来调制或编码参考信号。在这种情况下,无线信号的发射可以由APD对波束扫描样式的实现同步,以根据波束扫描样式来指引可识别反射。例如,基站120朝向APD 180的RIS发射利用BS波束ID序列调制的无线信号,如参考图11的1135所述。
在框1525处,基站从用户设备接收由用户设备接收到的无线信号的反射的相应标识符和信号质量参数。基站可以经由与UE的低频带锚定连接来接收相应反射标识符和信号质量参数。例如,基站120从UE 110接收用于到达UE的波束扫描反射的相应反射标识符和/或信号质量参数,如参考图11的1145所述。
在一些方面中,方法1500通过针对相同APD或不同APD重新选择波束扫描样式来迭代地实现波束扫描操作。举例说明,框1525可选地在1530处前进到框1505以选择第二波束扫描样式,在1510处向APD指示第二波束扫描样式,在1515处指引APD发起第二波束扫描样式,在1520处朝向RIS发射信号,以及在1525处接收相应反射标识符和/或信号质量参数。
在其它方面中,框1525在1535处前进到框1540,在框1540处,基站分析波束扫描反射的相应反射标识符506和信号质量参数,以确定与UE相关的APD的角度信息。例如,基站120分析无线信号的反射的相应标识符和信号质量参数以确定角度信息,如参考图11的1150所述。在框1545处,基站基于角度信息、其它APD的角度信息、已知APD位置以及可选地利用UE的非基于APD的位置信息来确定用户设备的位置。例如,基站120基于用于APD 180(例如,APD 181、182)的角度信息来确定用户设备110的位置,利用UE 110指引mmWave信令,已知的APD位置,如参考图11的1155所述。
图16图示了根据一个或多个方面的用于通过使用自适应相变设备来并发地确定多个用户设备的相应位置的示例方法1600。在各种实施方式中,方法1600的操作可以通过基站、APD或启用APD的位置功能(诸如如参照图1到图12B中任一个所描述的基站120、APD180和/或APF 272)来执行或者使用其来执行。有时,方法1600的各方面结合方法1300、方法1500和/或方法1600的各方面操作。
方法1600在利用与基站120相关联的至少两个APD 180的集合来确定两个UE 110的相应位置的上下文中被一般地描述。可替换地或另外地,基站120可以通过与UE进行直接高频带或低频带通信来确定UE的非基于APD的位置信息。方法1600的操作可以通过使得能够经由APD的子集将相应无线信号并发地发射到至少两个UE 110的最小数量的APD 180的可用性和使用而被扩展到任何适当数量的UE 110。因此,方法1600的位置确定操作可以由具有两个APD 180的基站120来实现,以并发地定位两个UE 110。
在框1605处,基站选择至少两个APD的集合以用于在并发地确定第一UE和第二UE的位置中使用。在一些情况下,基站选择三个APD的集合以用于在确定第一UE和第二UE的位置中使用。例如,基站120选择三个APD 180(诸如APD 181、APD 182和APD 183)的集合以用于在并发地确定第一UE 111和第二UE 112的位置中使用。在其它情况下,基站选择具有与UE 111和112的直接LoS通信的至少两个APD 180的集合是可用的。在一些方面中,通过实现参考图9或图14的方法1400所描述的操作来选择和/或配置APD 180的集合。
在框1610处,基站从APD的集合中选择两个APD的子集作为无线信号的接收者。选择两个APD以分别用于在将相应无线信号反射或指引到第一UE和第二UE中使用。可以选择子集的APD,以便当基站缺少结合UE之一的该APD的角度信息时获得这种角度信息。例如,基站120选择APD 181和APD 182以接收用于朝向UE 111和UE 112反射的无线信号,诸如参考图8A和8B所述。另外地,基站可以通过实现参照图9和10描述的操作来配置两个APD的子集以反射或波束扫描无线信号。
在框1615处,基站朝向两个APD的子集中的一个APD的相应RIS发射用于第一UE的无线信号。类似地,在框1620处,基站朝向两个APD的子集的另一APD的相应RIS发射用于第二UE的无线信号。例如,基站120朝向APD 181的RIS发射第一无线信号(例如,参考信号831),并且朝向APD 182的RIS发射第二无线信号(例如,参考信号835)。在一些方面中,通过实施参考图8A、8B、12A和/或12B所描述的操作(例如,1202和1206)来发射无线信号。
在框1625处,基站从第一UE接收由第一UE接收到的无线信号的反射的标识符。类似地,在框1630处,基站从第二UE接收由第一UE接收到的无线信号的反射的标识符。另外地,基站可以接收由第一UE和/或第二UE接收到的无线信号的反射的信号质量参数。例如,基站120从第一UE 111接收反射标识符506(例如,BS波束ID 502和/或APD反射波束ID 504)和用于由第一UE 111接收到的无线信号的反射的RSRP值。基站120还从第二UE 112接收反射标识符506和用于由第二UE 112接收到的无线信号的反射的RSRP值。举例说明,基站120可以从第一UE 111接收由第一UE接收到的无线信号的反射的标识符,如在图12A和12B的1210、1230和1250处所述,并且可以从第二UE 112接收由第二UE接收到的无线信号的反射的标识符,如在图12A和图12B的1212、1232和1252处所述。
在框1635处,基站分析由第一UE和第二UE接收到的反射的相应标识符和信号质量参数,以确定两个APD的子集的相应角度信息。另外地,基站可以基于反射的信号质量参数(例如,RSRP)来确定角度信息或者估计两个APD的子集的距离信息。例如,基站120确定用于APD 181和第一UE 111的第一角度信息,并且确定用于APD 182和第二UE 112的第二角度信息。在一些方面中,通过实现如参考图12B所描述的操作(例如,1260)来确定相应角度信息。
从框1635处,方法1600可以在1640处前进以返回到框1610,以选择用于执行确定第一和第二UE的位置的操作的APD的不同子集。可替换地,方法1600可以前进到框1645以将由每个UE接收到的多个反射的角度信息和信号质量参数进行组合。例如,基站通过分析先前选择的APD和UE的子集和/或获得的先前选择的子集的角度信息来确定是否分析APD的不同子集。如果基站需要来自APD和UE的其它组合的附加角度信息,则方法1600在1640处前进以选择要为其获得角度信息的APD的另一子集。响应于确定分析APD和UE的不同子集,该方法在1640处前进,返回到框1610,并且执行框1610到1635的另一次迭代,以确定APD和UE的不同组合的相应角度信息。
响应于确定已经获得了足够的角度信息和/或已经一起分析了APD和UE的足够组合来计算第一UE和/或第二UE的位置,方法1600从框1635前进到框1645。在框1645处,基站将由每个UE接收到的多个反射的角度信息和信号质量参数进行组合。在一些情况下,基站将该基于APD的角度和距离信息与用于UE 110之一的非基于APD的位置信息进行组合。例如,对于第一UE 111,基站120可以组合包括用于APD 181和182中的每个的角度信息的第一角度信息集合以及通过高频带信号(例如,mmWave信令)或低频带信号(例如,低于6GHz信令)的直接LoS通信所获得的角度和距离信息。作为另一示例,对于第二UE 112,基站120可以基于由第二UE 112接收到的反射来将包括用于APD 181、182和183中的每个的角度信息的第二角度信息集合进行组合。
在框1650处,基站基于至少两个APD的相应角度信息和已知位置来确定第一和第二UE的位置。例如,基站120基于APD 181、182和183的相应角度信息和已知位置来确定第一UE 111和第二UE 112的位置,诸如参考图12B所述。在一些方面中,通过实现参照图12B描述的操作(例如,1254、1270)来确定第一和第二UE的位置。
尽管已经以特定于特征和/或方法的语言描述了通过使用自适应相变设备来确定用户设备的位置的方面,但是所附权利要求的主题不必限于所描述的特定特征或方法。相反,特定特征和方法被公开为使用多个APD来确定用户设备的位置的示例实施方式,并且其它等效特征和方法旨在落入所附权利要求的范围内。因此,所附权利要求包括可以在“其任何组合”中选择的特征列表,其包括将任何数目和任何组合的所列出的特征进行组合。此外,描述了各种不同的方面,并且应当理解,可以独立地或者结合一个或多个其它描述的方面来实现每个描述的方面。
在下文中,描述了使用APD来确定UE的位置的若干示例。
示例1.一种由基站执行的用于通过使用自适应相变设备APD来确定用户设备UE的位置的方法,该方法包括:朝向具有第一位置的第一APD的第一可重新配置的智能表面即RIS发射用于UE的第一无线信号;经由无线连接从UE接收由UE接收到的第一无线信号的第一反射的第一标识符;朝向具有第二位置的第二APD的第二RIS发射用于UE的第二无线信号;经由无线连接从UE接收由UE接收到的第二无线信号的第二反射的第二标识符;基于第一标识符来确定用于第一无线信号的第一反射的离开第一APD的第一反射角;基于第二标识符来确定用于第二无线信号的第二反射的离开第二APD的第二反射角;以及基于第一反射角、第二反射角、第一APD的第一位置、以及第二APD的第二位置来确定UE的位置。
示例2.根据示例1所述的方法,进一步包括经由无线连接从UE接收用于以下中的至少一个的信号质量参数:第一无线信号的第一反射;或第二无线信号的第二反射。
示例3.根据示例2所述的方法,其中,信号质量参数包括以下之一的指示:第一反射和/或第二反射的接收信号强度指示符RSSI;第一反射和/或第二反射的信干噪比SINR;或者第一反射和/或第二反射的参考信号接收功率RSRP。
示例4.根据示例1至3中任一项所述的方法,其中:第一APD的第一位置包括第一APD的第一取向,和/或第二APD的第二位置包括第二APD的第二取向;并且确定UE的位置进一步包括向第一APD查询第一取向信息和/或向第二APD查询第二取向信息。
示例5.一种由基站执行的用于通过使用自适应相变设备APD来确定用户设备UE的位置的方法,该方法包括:朝向具有第一位置的第一APD的第一可重新配置的智能表面RIS发射用于UE的第一无线信号;经由无线连接从UE接收由UE接收到的第一无线信号的第一反射的第一标识符;朝向具有第二位置的第二APD的第二RIS发射用于UE的第二无线信号;经由无线连接从UE接收由UE接收到的第二无线信号的第二反射的第二标识符;基于第一标识符来确定用于第一无线信号的第一反射的离开第一APD的第一反射角;基于第二标识符来确定用于第二无线信号的第二反射的离开第二APD的第二反射角;与UE直接通信第三无线信号;基于第三无线信号来确定用于UE的非基于APD的位置信息;以及基于第一反射角、第二反射角、第一APD的第一位置、第二APD的第二位置以及用于UE的非基于APD的位置信息来确定UE的位置。
示例6.根据权利要求5所述的方法,进一步包括确定以下中的至少一个作为非基于APD的位置信息的至少部分:基于第三无线信号的与基站和UE之间的角度相关的用于UE的角度信息;基于第三无线信号的与基站和UE之间的距离相关的用于UE的距离信息;或者基于第三无线信号的UE的近似位置。
示例7.根据示例6所述的方法,其中:UE的近似位置包括基于由UE接收到的全球导航卫星系统GNSS信号的UE的估计位置,并且该方法进一步包括:从UE经由第三无线信号接收由UE根据GNSS信号确定的UE的估计位置的指示。
示例8.根据示例6所述的方法,其中,用于UE的角度信息包括以下中的至少一个:由UE作为第三无线信号而发射的上行链路信号或探测参考信号的到达角测量;或者由基站作为第三无线信号而发射的下行链路信号或位置参考信号的离开角测量。
示例9.根据示例6所述的方法,其中,用于UE的距离信息包括以下中的至少一个:由基站作为第三无线信号而发射的下行链路信号或位置参考信号的到达时间差测量;由UE作为第三无线信号而发射的上行链路信号或探测参考信号的到达时间差测量;与由基站作为第三无线信号而发射到UE的下行链路相关联的定时提前量;基站和UE之间的包括第三无线信号的非基于APD的通信的往返时间测量;与由基站作为第三无线信号而发射的下行链路信号或位置参考信号相关联的信号质量参数测量;或者与由UE作为第三无线信号而发射的上行链路信号或探测参考信号相关联的信号质量参数测量。
示例10.一种由基站执行的选择在用户设备地点计算(UE地点计算)中使用的自适应相变设备APD的方法,该方法包括:估计用户设备UE的地点;基于UE的估计地点来选择多个候选APD的集合;由基站朝向多个候选APD的集合中的每个APD的表面发射相应信号;经由无线连接从UE接收朝向每个APD的表面发射的相应信号中的至少一些的反射的一个或多个标识符;以及基于分析反射的一个或多个标识符来从多个候选APD的集合中选择至少两个APD的子集作为在UE地点计算中使用的APD。
示例11.根据示例10所述的方法,进一步包括:基于发射从UE接收一个或多个信号质量参数;并且其中从多个候选APD的集合中选择至少两个APD的子集进一步包括:基于分析一个或多个信号质量参数来选择至少两个APD的子集。
示例12.根据示例11所述的方法,其中,接收一个或多个信号质量参数进一步包括:接收用于候选APD的集合中的特定APD的参考信号接收功率RSRP水平,并且其中选择候选APD的集合的子集包括:确定RSRP水平超过阈值;响应于确定RSRP水平超过阈值,确定在子集中包括特定APD。
示例13.根据示例12所述的方法,其中,接收RSRP水平进一步包括:使用低频带通信来接收RSRP水平。
示例14.根据示例10至13中任一项所述的方法,其中,估计UE的地点包括:基于基站发起的位置参考信号或UE发起的探测参考信号中的至少一个来估计基站之间的距离;和/或基于基站发起的位置参考信号或UE发起的探测参考信号中的至少一个来估计从基站到UE的角度。
示例15.根据示例10至14中任一项所述的方法,其中,估计UE的地点包括:基于由UE接收到的全球导航卫星系统GNSS信号从UE在低频带通信中接收UE的估计地点。
示例16.根据示例10至15中任一项所述的方法,其中,基于UE的估计地点来选择多个候选APD的集合包括:使用UE的估计地点来查询指示基于该地点的APD的组合的历史数据。
示例17.根据示例10至16中任一项所述的方法,进一步包括:针对至少两个APD的子集中的每个APD确定相应可重新配置的智能表面RIS配置;以及指引至少两个APD的子集中的每个APD将相应RIS配置应用到相应RIS。
示例18.根据示例10至17中任一项所述的方法,其中,朝向多个候选APD的集合中的每个APD的表面发射相应信号进一步包括:朝向多个候选APD的集合中的第一APD发射第一无线信号;以及指引多个候选APD的集合中的不同于第一APD的至少一个其它APD切换到禁用状态。
示例19.根据示例10至18中任一项所述的方法,进一步包括使用来自至少两个APD的子集的两个APD作为第一APD和第二APD来执行示例1至9中任一项的方法。
示例20.一种基站装置,包括:至少一个无线收发器;处理器;以及包括指令的计算机可读存储介质,该指令响应于由处理器执行而用于指引基站装置使用至少一个无线收发器来执行示例1至19中所述的方法中任一个。
示例21.一种包括指令的计算机可读存储介质,该指令响应于由处理器执行而使得执行根据示例1至19中任一项所述的方法。
Claims (15)
1.一种由基站执行的用于通过使用自适应相变设备APD来确定用户设备UE的位置的方法,所述方法包括:
朝向具有第一位置的第一APD的第一可重新配置的智能表面RIS发射用于所述UE的第一无线信号;
经由无线连接从所述UE接收由所述UE接收到的所述第一无线信号的第一反射的第一标识符;
朝向具有第二位置的第二APD的第二RIS发射用于所述UE的第二无线信号;
经由所述无线连接从所述UE接收由所述UE接收到的所述第二无线信号的第二反射的第二标识符;
基于所述第一标识符来确定用于所述第一无线信号的所述第一反射的离开所述第一APD的第一反射角;
基于所述第二标识符来确定用于所述第二无线信号的所述第二反射的离开所述第二APD的第二反射角;以及
基于所述第一反射角、所述第二反射角、所述第一APD的所述第一位置、以及所述第二APD的所述第二位置来确定所述UE的位置。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括使用所述第一标识符或所述第二标识符中的至少一个来识别:
所述第一APD或所述第二APD作为所述第一无线信号的所述第一反射或所述第二无线信号的所述第二反射的相应源;以及
由所述第一RIS实现的第一相位向量或由所述第二RIS实现的第二相位向量以朝向所述UE指引所述第一反射或所述第二反射中的相应反射。
3.根据权利要求2所述的方法,进一步包括:
基于由所述第一RIS实现的所述第一相位向量来确定用于所述第一反射的离开所述第一APD的所述第一反射角;和/或
基于由所述第二RIS实现的所述第二相位向量来确定用于所述第二反射的离开所述第二APD的所述第二反射角。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,其中,发射所述第一无线信号包括:
由所述基站将波束标识符调制到与所述第一无线信号的所述第一反射的所述第一标识符的至少一部分相对应的所述第一无线信号上;和/或
指引所述第一APD将反射波束标识符调制到与所述第一无线信号的所述第一反射的所述第一标识符的至少所述一部分相对应的所述第一反射上。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法,进一步包括通过以下来对所述第一无线信号的反射进行波束扫描:
为所述第一APD选择第一波束扫描样式;
向所述第一APD发送所述第一波束扫描样式的指示;
根据所述第一波束扫描样式来指引所述第一APD发起所述第一RIS在预定义时间处的配置;以及
基于所述预定义时间来发射所述第一无线信号以有效地经由所述第一APD对包括至少所述第一无线信号的所述第一反射的所述第一无线信号的反射进行波束扫描。
6.根据权利要求5所述的方法,其中:
所述第一波束扫描样式包括用于在波束扫描过程期间配置所述第一RIS以实现所述第一无线信号的所述反射的所述波束扫描的相位向量序列,并且所述方法进一步包括:
由所述基站将反射波束标识符序列调制到所述第一无线信号的相应部分上;以及
其中,所述第一标识符的至少一部分对应于所述反射波束标识符序列的至少一部分。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法,其中:
确定离开所述第一APD的所述第一反射角发生在所述第二无线信号的发射之前,并且所述方法进一步包括:
基于所述第一APD的所述第一反射角和所述第一位置来更新所述用户设备的估计位置;以及
基于所述用户设备的经更新的估计位置为所述第二APD选择第二波束扫描样式;和/或
基于所述用户设备的经更新的估计位置来减少用于所述第二APD的相位向量的数目以有效地使所述第二波束扫描样式变窄。
8.根据权利要求6或从属于权利要求5的权利要求7所述的方法,进一步包括:
配置所述第一波束扫描样式的所述相位向量序列以实现所述第一无线信号在近似水平方向上的反射的扫描;和/或
配置所述第一波束扫描样式的所述相位向量序列以实现所述无线信号在近似垂直方向上的反射的扫描。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法,其中:
确定所述UE的位置进一步包括:
从所述UE接收非基于APD的位置信息;和/或
由所述基站在不使用所述第一APD、所述第二APD或另一APD的情况下直接与所述UE通信至少第三无线信号。
10.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:
从所述UE接收所述第三无线信号作为上行链路信号或探测参考信号之一,并且所述非基于APD的位置信息包括到达角测量;和/或
向所述UE发射所述第三无线信号作为下行链路信号或位置参考信号之一,并且所述非基于APD的位置信息包括离开角测量。
11.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法,其中:
所述UE是第一UE;
用于所述第一UE的所述第一无线信号或所述第二无线信号中的一个在预定义时隙期间朝向所述第一RIS或所述第二RIS发射,并且所述方法进一步包括:
在所述预定义时隙期间朝向所述第一RIS或所述第二RIS中的不同一个发射用于第二UE的第三无线信号,以并发地确定至少所述第一UE和所述第二UE的相应位置。
12.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法,其中:
所述基站与所述UE之间的所述无线连接是在低于6GHz的第一频带中实现的第一无线连接,所述方法进一步包括:
发射指向所述UE的所述第一无线信号和/或所述第二无线信号作为在处于或高于6GHz的第二频带中实现的第二无线连接的一部分。
13.根据权利要求12所述的方法,进一步包括使用载波聚合以经由在所述第一频带中实现的所述第一无线连接和在所述第二频带中实现的所述第二无线连接与所述UE通信。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的方法,进一步包括:
在所述第一频带中从所述UE接收用于所述第一无线信号的所述第一反射或所述第二无线信号的所述第二反射中的至少一个的信号质量参数;
基于用于所述第一反射或所述第二反射的所述信号质量参数来估计从所述第一APD到所述UE的第一距离信息;以及
其中,确定所述UE的位置还基于所述第一距离信息。
15.一种装置,包括:
至少一个无线收发器;
处理器;以及
包括指令的计算机可读存储介质,所述指令响应于由所述处理器执行而用于指引所述装置使用所述至少一个无线收发器来执行权利要求1至14中所述的方法中的任一个。
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