[发明专利]基于单个5G基站的波束测量用户设备定位信息的方法

说明书

基于单个5G基站的波束测量用户设备定位信息的方法，将一个5G基站小区的覆盖区域划分为多个区域，当用户终端位于这些区域内的任意位置时，由5G基站发射一组参考波束，用户终端配合5G基站识别参考波束，从其中选择一组最佳匹配波束，并继续发送更新信号，最终由5G基站估算并定位用户位置信息，利用只需单个gNB，配备可以进行DoA（离开角）和AoA（到达角）估算的天线，与UE（用户终端）之间收发消息配合实现高效率高精度的用户定位功能。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体地说是改进当前gNB对于移动性用户的定位信息的获取方法，基于单个5G基站的波束测量用户设备定位信息的方法。

背景技术

5G定义了三大应用场景：增强型移动宽带(eMBB)、大规模物联网(mMTC)及低时延高可靠通信(uRLLC)。其中eMBB主要追求人与人的极致通信体验，对应于3D/超高清视频等大流量移动宽带业务；mMTC主要体现物与物的通信需求，应用于智慧城市、智能家居、可穿戴设备等以传感和数据采集为目标的场景；uRLLC面向如自动驾驶、移动医疗等对时延和可靠性要求极高的应用。为了实现5G设计的目标，超密集组网（Ultra Dense Network，UDN）技术通过在宏小区内大量部署低功率、低成本的基站，可实现频率复用效率的巨大提升，实现局部热点区域千倍容量提升。但是小区部署密度的增加将导致更频繁的切换和更高的切换率，为了保证业务连续性，优化5G基站（gNB）对于用户的定位信息的获取方式成为了解决切换问题的一个重点。

针对当前基站所使用的定位方法的局限性，本设计将提出一种更加优化方案，不需要GPS和传感器技术配合，使用波束跟踪来测量用户设备的定位信息。

发明内容

传统的用户定位方法大多是需要多个基站之间同时进行配合和计算定位对象坐标，为解决上述技术问题，本发明提供一种基于单个5G基站的波束测量用户设备定位信息的方法，利用只需单个gNB，配备可以进行DoA（离开角）和AoA（到达角）估算的天线，与UE（用户终端）之间收发消息配合实现高效率高精度的用户定位功能。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：基于单个5G基站的波束测量用户设备定位信息的方法，将一个5G基站小区的覆盖区域划分为多个区域，当用户终端位于这些区域内的任意位置时，由5G基站发射一组参考波束，用户终端配合5G基站识别参考波束，从其中选择一组最佳匹配波束，并继续发送更新信号，最终由5G基站估算并定位用户位置信息，具体方法为：

步骤一、首先将5G基站的小区覆盖区域划分为不同的区域，并配备可以进行离开角和到达角估算的天线；其中，区域划分信息、5G基站的位置坐标信息都在5G基站部署/配置过程中提前获知；

步骤二、当用户终端进入该5G基站任意覆盖区域时，5G基站会向其发射一组发射波束，用户终端通过使用接收到的区域划分信息和5G基站的位置坐标信息，来识别发射波束的最佳接收波束，并测量上行链路信道中每个发射波束和接收波束对的CSI相关参数，将其报告给5G基站；

步骤三、5G基站根据用户终端发送的CSI相关参数和链路信息自适应调整信息，选择最佳发射波束和接收波束对，则可初步确定该区域中当前用户终端的位置，UE使用来自gNB的参考位置通过初始位置继续更新信道状态信息；

步骤四、5G基站通过离开角和到达角来估计用户终端位置，并与基于区域划分信息初步得到的位置估计结合起来，用户终端更新的“ CQI +位置+速度+方向”信息将通过PUCCH周期地反馈给5G基站，配合5G基站完成准确定位。

本发明的有益效果是：不需要多个基站配合，通过一个gNB进行信号处理就可以独立进行用户位置定位。定位精度提高到10-20厘米之间，提高了移动用户设备的能源效率。此外，提出的多波束跟踪和定位方法还可以为5G网络中未来的毫米波应用提高系统中断概率性能或SEP（标准错误预测）。

附图说明

图1为本发明的gNB小区划分示意图；

图2为本发明的gNB与UE的发射接收波束示意图；