設備的位置的確定在各種通信系統(tǒng)中可能是有用的。例如，支持緊急服務的無線通信系統(tǒng)可以受益于能夠進行用戶設備（UE）和/或網(wǎng)絡元件在建筑物內(nèi)或在其他室內(nèi)環(huán)境（諸如洞穴）中的垂直位置確定。

背景技術(shù)：

在移動環(huán)境中，定位用戶可以對于提供緊急和提供基于定位的服務是至關重要的。全球定位系統(tǒng)（GPS）已經(jīng)成為確定系統(tǒng)的定位的默認機制。GPS的精度和精確度可能適合室外環(huán)境。既然正在部署更多的小型小區(qū)基站，則可能需要考慮基于室內(nèi)的定位系統(tǒng)。由于其操作頻率，GPS不能在室內(nèi)以相同的精度工作。現(xiàn)有的系統(tǒng)不管其復雜性也經(jīng)受多徑傳播，并且限于x軸和y軸信息。

聯(lián)邦通信委員會（FCC）已經(jīng)發(fā)布了具有室內(nèi)位置系統(tǒng)的要求。根據(jù)該要求，提供商將需要在規(guī)則采用的生效日期的兩年內(nèi)針對從室內(nèi)環(huán)境發(fā)出的911呼叫中的67%提供呼叫者的50米內(nèi)的水平定位信息，以及在規(guī)則采用的生效日期的五年內(nèi)針對室內(nèi)呼叫中的80%提供呼叫者的50米內(nèi)的水平定位信息。水平位置可以指x和y軸位置。另外，提供商將需要在三年內(nèi)針對室內(nèi)911呼叫中的67%提供呼叫者的3米內(nèi)的垂直定位信息，以及在五年內(nèi)針對呼叫中的80%提供呼叫者的3米內(nèi)的垂直定位信息。垂直位置可以指z軸信息。

除了水平位置之外，還可能存在想要垂直位置的各種原因。在大型建筑物中，應急人員可能需要知曉人在哪個樓層上，而不僅僅是水平定位。雖然水平方向上10米精度可以讓應急人員在水平方向上處于呼喊距離內(nèi)，但是10米在垂直方向上約為3層。即使用戶在小于5至10米的相鄰樓層上，他們可能也無法通過呼叫可達。天花板和分離物的構(gòu)造可能使得此類嘗試變得困難。因此，在垂直維度上可能需要高一個數(shù)量級的精度來使應急人員置于呼喊距離內(nèi)。

大多數(shù)常規(guī)的基于無線電的定位技術(shù)針對在室內(nèi)提供垂直位置具有差的幾何形狀，并且因此缺乏精度以實現(xiàn)呼叫距離級別的精度。在室內(nèi)，由于諸如多徑之類的特性，GPS可能不精確地工作。

用于室內(nèi)位置系統(tǒng)的GPS的替代方案通常使用某種形式的本地地圖，并且將用戶的運動疊加在該地圖上。然而，地圖僅給出x和y軸方向，而未給出z軸。

附圖說明

為了恰當理解本發(fā)明，應參考附圖，其中：

圖1圖示了根據(jù)某些示例實施例的網(wǎng)絡架構(gòu)。

圖2圖示了根據(jù)某些示例實施例的用于確定室內(nèi)設備的x、y和z軸定位的消息序列。

圖3提供了根據(jù)某些示例實施例的建筑物的室內(nèi)的替代視圖。

圖4提供了根據(jù)某些示例實施例的在網(wǎng)絡元件處獲得的數(shù)據(jù)表的示例。

圖5圖示了各種定位技術(shù)中的責任的各種分配。

圖6圖示了根據(jù)某些示例實施例的定位確定的替代方法。

圖7圖示了根據(jù)某些示例實施例的定位確定的另一替代方法。

圖8圖示了根據(jù)某些示例實施例的方法。

圖9圖示了根據(jù)某些示例實施例的另一方法。

圖10圖示了根據(jù)某些示例實施例的系統(tǒng)。

具體實施方式

某些示例實施例為室內(nèi)系統(tǒng)提供了確定x、y和z軸信息的替代方法。例如，某些示例實施例可以提供用于增加解決方案的垂直分量的替代技術(shù)。

如上所述，在一些室內(nèi)環(huán)境中，建筑物結(jié)構(gòu)很高。因此，某些示例實施例可能需要確定基站（BTS）的高度，也稱為其z軸信息。該有用的信息在傳統(tǒng)上并不可用于BTS。實際上，當前的技術(shù)不能提供z軸信息。

各種室內(nèi)定位系統(tǒng)依賴于概率性方法。相比之下，某些示例實施例依賴于確定性方法。此外，某些示例實施例被設計為在無縫環(huán)境中工作。

更特別地，某些示例實施例提供了在室內(nèi)環(huán)境中確定z軸樓面（floor level）信息的系統(tǒng)。此外，某些示例實施例提供可以與現(xiàn)有系統(tǒng)和架構(gòu)一起工作的系統(tǒng)。另外，某些示例實施例提供可以在現(xiàn)有無線電條件下無縫工作的系統(tǒng)。此外，某些示例實施例提供可以為自組織網(wǎng)絡（SON）、緊急服務和對于恰當操作無縫的其他應用提供協(xié)助的系統(tǒng)。

在某些示例實施例中，系統(tǒng)或方法可以自動生成或聲明安裝在建筑物中的基礎設施無線設備的定位。所討論的基礎設施可以是例如在建筑物內(nèi)部署的小型小區(qū)基站。針對網(wǎng)絡元件的z軸信息的此類確定對于提供諸如業(yè)務引向和室內(nèi)無線電覆蓋之類的服務可能是有用的，并且還可以以更高精度提供緊急服務。

也可以稱為小型小區(qū)的小型小區(qū)基站可以被定義為可以與附近用戶設備無線通信的小功率基站，諸如例如智能電話、平板電腦、膝上型計算機、或其他移動計算設備。本文的附近用戶設備可以指用戶設備在10米到1或2千米的范圍內(nèi)。相比之下，也可以稱為宏小區(qū)的宏基站可以是可以與幾十千米的范圍內(nèi)的用戶設備無線通信的大功率基站。

某些示例實施例提供使用基于網(wǎng)絡的解決方案來學習室內(nèi)系統(tǒng)中的z軸信息的機制。此外，某些示例實施例提供了一種其中BTS可以在室內(nèi)環(huán)境中學習其自身的z軸信息的機制。某些示例實施例例如提供可以在啟動啟動BTS之后使用的自舉（bootstrap）過程。另外，某些示例實施例利用特定協(xié)議來導出BTS的定位。

如上所述，在某些示例實施例中，可以提供一種機制來為網(wǎng)絡設備提供室內(nèi)定位位置。網(wǎng)絡設備可以包括例如在環(huán)境中是永久的或半永久的小型BTS或傳感器。

某些機制的方法可以是基于網(wǎng)絡的，并且可以獨立于任何特定的無線技術(shù)。例如，某些示例實施例可以可與Wi-Fi、藍牙和許可頻譜（諸如3G、4G及其以后）一起使用。

根據(jù)某些示例實施例，一種方法可以由基站的處理器實現(xiàn)。該方法可以包括從至少一個用戶設備接收至少基于至少一個用戶設備和基站之間的無線連接的信號強度的至少一個報告。該方法還可以包括從至少一個報告確定基站的垂直位置。

在某些示例實施例中，方法可以由用戶設備的處理器實現(xiàn)。該方法可以包括發(fā)起相對運動檢測。該方法還可以包括基于相對運動檢測向基站報告用戶設備的定位，以確定基站的定位。

非暫時性計算機可讀介質(zhì)可以用指令進行編碼，該指令當在硬件中執(zhí)行時執(zhí)行與上述方法中的任一種對應的過程。

計算機程序產(chǎn)品可以編碼用于執(zhí)行與上述方法中的任一種對應的過程的指令。

根據(jù)某些示例實施例，一種裝置可以包括至少一個處理器和包括計算機程序代碼的至少一個存儲器。至少一個存儲器和計算機程序代碼可以被配置為：利用至少一個處理器使得基站至少從至少一個用戶設備接收至少基于至少一個用戶設備和基站之間的無線連接的信號強度的至少一個報告。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置為利用至少一個處理器使得基站至少從至少一個報告確定基站的垂直位置。

在某些示例實施例中，一種裝置可以包括至少一個處理器和包括計算機程序代碼的至少一個存儲器。至少一個存儲器和計算機程序代碼可以被配置為利用至少一個處理器使得用戶設備至少發(fā)起相對運動檢測。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置為利用至少一個處理器使得用戶設備至少基于相對運動檢測向基站報告用戶設備的定位，以確定基站的定位。

根據(jù)某些示例實施例，一種裝置可以包括用于從至少一個用戶設備接收至少基于至少一個用戶設備和基站之間的無線連接的信號強度的至少一個報告的構(gòu)件。該裝置還可以包括用于從至少一個報告確定基站的垂直位置的構(gòu)件。

在某些示例實施例中，一種裝置可以包括用于發(fā)起相對運動檢測的構(gòu)件。該裝置還可以包括用于基于相對運動檢測向基站報告用戶設備的定位以確定基站的定位的構(gòu)件。

某些示例實施例中的機制可以組合各種信息源以確定BTS的定位。所確定的定位信息包括用于準確地和精確地服務于各種應用需要的x、y和z軸信息。例如，某些示例實施例可以組合來自用戶設備傳感器的慣性測量單元（IMU）的信息，其基于微機電系統(tǒng)（MEMS）等。初始位置和定向可以從先前的源導出，并且隨后的位置、定向、速度和方向可以相對于先前的源經(jīng)由設備對設備（D2D）技術(shù)來更新。例如，在某些示例實施例中，可以使用IMU的組合，包括高度計、陀螺儀、氣壓計、加速度計和磁力計。當用戶攜帶用戶設備并走在高結(jié)構(gòu)的樓層中時，可以有可能確定其中用戶設備在其范圍內(nèi)的BTS的z軸信息。

也可以考慮其他數(shù)據(jù)。例如，某些示例實施例可以組合相鄰建筑物信息以導出x和y軸信息。

某些示例實施例使用用戶設備傳感器信息作為對連續(xù)導航算法的輸入來確定關鍵內(nèi)部BTS安裝。此外，在某些示例實施例中，室內(nèi)BTS或網(wǎng)絡可以請求用戶設備提供傳感器數(shù)據(jù)。BTS或網(wǎng)絡然后可以使用此類提供的傳感器數(shù)據(jù)來計算BTS的定位。

某些示例實施例可以利用可以使用的機制來確定BTS相對于其他BTS的高度。該確定可以基于每個BTS可以位于建筑物的樓層的天花板中的原理。因此，BTS的高度可以被確定和/或報告為與建筑物的樓層數(shù)量對應的離散數(shù)字。

在某些示例實施例中由網(wǎng)絡學習的定位信息可以是有用的。例如，該定位信息可以被提供給網(wǎng)絡中的諸如SON或機器對機器（M2M）設備通信之類的其他服務。

圖1圖示了根據(jù)某些示例實施例的網(wǎng)絡架構(gòu)。圖1描述了其中宏BTS在建筑物上提供傘覆蓋的典型場景。為了簡單說明的目的，該情況下的室內(nèi)環(huán)境是三層建筑物，其中在每個樓層上部署有至少一個小型小區(qū)BTS。每個樓層被劃分為不同的區(qū)域或分區(qū)。此類劃分可能導致需要多于一個BTS來覆蓋每個樓層。

在圖1中，在每個樓層上，分別示出了兩個小型小區(qū)BTS：樓層1中的S1和S4、樓層2中的S2和S5、以及樓層3中的S3和S6。這些小型小區(qū)BTS中的每個可以圖示包括至少一個天線的特定無線通信設備。

如從圖1可以看出的，與BTS S2相鄰的樓層2上的用戶可以無線地連接到BTS S2或S3，但是不在任何其他分區(qū)中。彼此之上的相鄰BTS的每個被分組為一個群組或分區(qū)的一部分。

每個樓層上的UE可以無線地連接到該樓層上的最近的BTS。UE的無線連接和覆蓋可以經(jīng)由SON算法完成。在當前樓層上的用戶的UE可以無線連接到駐留在該樓層上的BTS。然而，在一些情況下，建筑物可能不在每個樓層上具有BTS。例如，BTS可以部署在奇數(shù)或偶數(shù)編號的樓層上或每幾個樓層部署一次。在這些情況下，z軸的確定可能涉及兩步過程。在第一步中，可以從傳感器獲得z軸信息。隨后，可以在內(nèi)部BTS處或關于內(nèi)部BTS進行相對本地信號強度計算?？梢约僭O，例如，與BTS相同樓層上的UE平均可以接收具有比相鄰或更遠的樓層上的UE更高的信號強度的BTS信號。

某些示例實施例解決諸如如何確定建筑物（諸如BTS安裝在其上的樓層）內(nèi)的BTS高度的問題。另外，某些示例實施例解決諸如用戶當前正在哪個樓層上使用室內(nèi)系統(tǒng)的問題。該信息可能對于緊急服務是有用的。

在某些示例實施例中，當用戶移動進入建筑物時，用戶可以自動地無線連接到靠近建筑物的入口的BTS。為了說明的目的，在該情況下，用戶可以最初由樓層1上的BTS S1服務。然后，用戶可以繞建筑物移動到不同的樓層。此外，可能存在為建筑物提供傘覆蓋的宏基站，但是當用戶在建筑物內(nèi)時，該宏基站可能不被使用。

圖2圖示了根據(jù)某些示例實施例的用于確定包括BTS和UE的室內(nèi)設備的x、y和z軸定位的消息序列。圖2描述了可以在某些示例實施例中執(zhí)行以確定網(wǎng)絡元件在室內(nèi)環(huán)境中的x、y和z軸定位的消息序列。除了BTS的x、y和z軸定位之外，該方法還可以提供特定UE在網(wǎng)絡內(nèi)的定位。

如圖2中所示，sBTS-2是在建筑物內(nèi)部的小型小區(qū)BTS，并且用戶設備UE-1最初由室外環(huán)境中的宏BTS（宏BTS-1）服務。在本示例中，sBTS-2和BTS-1二者都由相同的遠程服務器（諸如操作管理和維護或SON（OMS/SON））服務、控制和管理。

遠程管理服務器可以包括許多功能，包括例如定位確定服務。或者，遠程管理服務器可以與定位服務器對接。為簡單起見，OMS/SON和定位服務器之間的接口在圖2中未示出。

在圖2所示的情況下，UE-1可以最初無線連接到宏BTS-1，并且可以進入建筑物，從而進入sBTS-2的覆蓋區(qū)域。

UE-1與小型小區(qū)BTS之間的信號強度可以與UE-1和小型小區(qū)BTS之間的距離成反比。使用UE-1與小型小區(qū)BTS之間的信號強度，BTS、OMS/SON或定位服務器可以執(zhí)行基于定位的確定過程來確定每個小型小區(qū)BTS定位。

在1處，可以啟動小型小區(qū)網(wǎng)絡，特別是關于sBTS-2。作為啟動序列的一部分，sBTS-2可以在內(nèi)部檢查sBTS-2是否關于x、y和z軸知曉其自身的定位。由于其是新的開始，所以其可能不知曉那些值。在成功的啟動序列后，在2處，sBTS-2可以注冊其自身，其中狀態(tài)陳述需要確定其定位值。

可以有可能使得輸入x、y、z軸定位作為站點配置的一部分。然而，此類方法可能涉及服務技術(shù)人員訪問該站點并且搜集定位規(guī)劃信息。小型小區(qū)BTS可以使用外部GPS天線來同步小型小區(qū)BTS的內(nèi)部時鐘。然而，此類天線可以以與本文正在解決的問題具有有限相關的方式部署——諸如每個建筑物一個天線，在建筑物的頂部?？梢允褂脝为毜碾娎|將每個小型小區(qū)BTS連接到GPS天線。在該環(huán)境中，建筑物中的所有小型小區(qū)BTS將基于GPS共享相同的x、y和z坐標。

小型小區(qū)BTS可以是一旦被部署就不會四處移動的固定端點。然而，上述啟動過程可以在每次啟動時完成。該過程可以是網(wǎng)絡的自舉的一部分。

在3處，諸如OMS/SON的遠程管理服務器可以在內(nèi)部標記sBTS-2需要確定其定位。

當用戶即將進入建筑物時，當前無線連接到宏BTS-1的UE-1可能來到更接近于sBTS-2的附近。UE-1可以例如對應于圖1所示的眾多用戶設備之一。當UE-1進入建筑物時，UE-1可以開始將sBTS-2視為相鄰小區(qū)，并且因此可以將其報告給BTS、OMS/SON和/或定位服務器。

存在可以在其下報告相鄰小區(qū)的若干方式或條件。當存在從UE到宏環(huán)境的活動時，可以送出此類相鄰小區(qū)信息。

當UE無線連接到當前宏BTS-1時，宏BTS-1可以請求UE報告在移動時發(fā)現(xiàn)的任何相鄰BTS等作為小區(qū)參數(shù)的初始配置的一部分。該過程在圖2中未示出，但可以存在于某些示例實施例中。

就在進入建筑物之前或者很靠近建筑物的入口，UE-1可以接收來自sBTS-2和來自宏BTS-1的信號。OMS/SON可以經(jīng)由宏BTS-1在5處請求UE-1記錄UE-1的當前定位。UE-1也可以在內(nèi)部開始相對運動追蹤。作為自舉過程的一部分，以下是可能出現(xiàn)的可能場景。

存在確定即將進入建筑物的UE-1定位的若干方式。當UE-1在5處接收到消息時，UE-1可以開啟GPS并獲得UE-1的當前定位處的x、y和z軸信息。在得到定位信息后，UE-1可以關閉GPS。

所有小型小區(qū)BTS可以例如在廣播消息中發(fā)出定位確定需要消息?？梢詮V播該消息，直到所有的BTS都學習它們相應的定位。

即將進入特定建筑物的任何UE可以從宏BTS-1和小型小區(qū)BTS（諸如sBTS-2）接收信號。每個UE可以解碼小型小區(qū)BTS廣播信號，并且學習UE應該提供UE的x、y和/或z軸坐標。然后，UE可以開啟UE的GPS并且可以收集UE的x、y和/或z軸坐標并將結(jié)果提供給BTS。該過程可能只需要在短時間內(nèi)完成。GPS可以作為跳躍式啟動過程使用；然后可以關閉GPS?；蛘撸攣碜孕⌒托^(qū)BTS的信號被接收時，GPS可能已經(jīng)開啟，并且可以在提供定位數(shù)據(jù)之后保持開啟。

也可能在沒有GPS的情況下進行。例如，UE-1可以向宏BTS或OMS/SON報告UE-1正在接收的小型小區(qū)BTS的信號強度。然后，宏BTS或OMS可以執(zhí)行基于定位的確定過程來確定每個小型BTS定位。

在6處，在UE-1開始與sBTS-2無線連接之前，UE-1可以開啟其MEMS傳感器，諸如陀螺儀、加速度計和氣壓計。UE-1可以使用在5處確定的所確定的x、y和z軸定位來計算相對x、y和z軸運動。因此，可以從自當用戶進入建筑物時確定UE的初始x、y和z軸定位起所做的MEMS傳感器運動來計算相對運動。

在7處，當UE-1來到充分接近sBTS-2時，UE-1可以無線連接到sBTS-2。在連接到sBTS-2之后，BTS、OMS/SON或定位服務器可以在8處請求得到UE-1的x、y和z軸定位的當前定位，其可以基于初始位置和相對測量。

當進行請求時，BTS、OMS/SON或定位服務器可以提供定位配置簡檔（LCP）。LCP可以包括由UE-1執(zhí)行以報告UE的定位的更新的頻率。另外，或者替代地，當UE-1移動并且UE在x、y和z中的任何一個或組合中的相對距離大于某一預定距離時，UE-1可以報告UE-1的定位。

圖3提供了根據(jù)某些示例實施例的建筑物的室內(nèi)的替代視圖。如圖3中所示，可以存在三個小型小區(qū)BTS，即S1、S2和S3，分別被安裝用于樓層1、2和3。當用戶進入建筑物入口時，到達建筑物的UE可以無線連接到樓層-1 BTS S1。例如，UE11、UE12和UE13可以進入建筑物并且報告無線特定參數(shù)，諸如每個UE與每個小型小區(qū)BTS之間的信號強度以及相應的x、y和z定位。圖4提供了根據(jù)某些示例實施例的基于來自UE的報告的數(shù)據(jù)表的示例。注意，在z軸信息中可能沒有很多變化，特別是相對于x軸和y軸信息中的變化。

圖3圖示了每個UE為向樓層1中的最近BTS報告。然而，UE向當前BTS提供的信息不僅可以包括S1特定無線參數(shù)，而且甚至可以包括包括S2和S3的相鄰BTS中的每個，以及UE和相鄰BTS之間的它們相應的信號強度。

如圖4中所示，UE11可以從S1、S2和S3接收信號。UE11可以將UE11在給定定位x、y和z處采樣的無線特定信號信息報告給BTS、遠程管理服務器（諸如OMS/SON）和/或定位服務器。BTS、OMS/SON和/或定位服務器可以維持數(shù)據(jù)點。當用戶從一個樓層移動到另一樓層時，例如從樓層-1到樓層-2，來自每個BTS的信號強度改變。然而，仍然可以允許UE繼續(xù)連接到先前樓層BTS，例如樓層-1上的BTS。

如上所述，BTS可以不安裝在每個樓層上，而是可以安裝在例如奇數(shù)號的樓層上。幾何部署及其相對定位可以存儲在BTS、OMS/SON或定位服務器中。利用該存儲的信息和來自每個UE的所報告的（UE和BTS之間的）信號強度，可以確定相應的樓面。

因此，在某些示例實施例中，每個UE可以報告UE的x、y和z相對計算定位。所報告的信息可以包括UE-1能夠注意到的小型小區(qū)BTS的列表以及具有采樣定位點的無線特定參數(shù)，其可以包括x、y和z信息。在圖4中，在前三行中，UE11報告UE11的定位和它看到的相應的信號強度值。

如圖2中所示，UE-1可以連續(xù)地作用于在8處接收的LCP配置信息，并且可以基于MEMS感測輸入來計算x、y和z信息。當在9處滿足觸發(fā)條件時，UE-1可以準備數(shù)據(jù)樣本。

UE-1可以在保持在同一樓層并在覆蓋BTS內(nèi)移動時在x或y軸上自由移動?；蛘?，UE-1可以從樓層-1移動到樓層-2或樓層-3或任何組合。在z軸定位上存在變化可以是可能的，這可以由大氣壓力傳感器確定。精度可以是5m至10米壓力變化，其由壓力傳感器提供，以確定確切的樓面定位。當與每個BTS信號強度信息組合時，該離散值可以相對于z軸可確定。

例如，在樓層-1上時，UE-1的當前z軸定位可以由其大氣壓力傳感器確定。記錄UE-1與樓層-1上的BTS之間的信號強度。UE-1的用戶直接移動到樓層-2（而不改變其x和y軸定位）。在樓層-2上時，UE-1的當前z軸定位由其大氣壓力傳感器確定。也記錄UE-1與樓層-2上的BTS之間的信號強度。如果UE-1和第一BTS之間的信號強度與UE-1和第二BTS之間的信號強度相同，則可以確定第二BTS的z軸定位與樓層-2上的UE-1的當前z軸定位相同。

如圖1中所示，當用戶在同一樓層上移動但是從分區(qū)1移動到分區(qū)2時，則可以將計算的x、y軸給予小型小區(qū)BTS S4或分區(qū)2中的任何其他小型小區(qū)BTS。這樣，每個BTS可以知曉針對給定功率電平的BTS的樓層x、y軸覆蓋區(qū)域?？梢灾貜驮撨^程作為調(diào)試和操作的一部分。

再次如圖1中所示，當用戶例如通過步行穿過臺階或電梯或扶梯從樓層1移動到樓層2時，UE可以檢測從樓層1上的小型小區(qū)BTS到樓層2上的小型小區(qū)BTS的覆蓋的改變并且記錄樓層2上的小型小區(qū)BTS的BTS標識（BTS ID）、來自附近BTS的信號強度，例如作為切換過程的一部分。UE業(yè)務現(xiàn)在可以經(jīng)由樓層2上的小型小區(qū)BTS路由。例如，對于無線連接到小型小區(qū)BTS S1的UE，當UE的用戶移動到樓層2時，UE無線地連接到樓層2上的S2?，F(xiàn)在可以將UE的當前x、y和z軸定位報告給S2。這樣，S1和S2小型小區(qū)BTS二者都可以學習其相應的定位。例如，每個UE可以報告小型小區(qū)BTS鄰居列表以及相對和計算的x y和z軸定位、以及信號強度或其他內(nèi)務信息。

由于UE和BTS之間的信號強度與UE和BTS的定位成反比，所以以下示例可以示出可以如何確定BTS的x和y軸定位。例如，可以考慮其中UE-1的用戶正在穿越樓層1（底層）到頂層（樓層N）的場景。通常，UE-1從其附近的BTS接收信號強度。其可以諸如在時間t1處在內(nèi)部存儲為矢量——樓層1，SS1（信號強度值1），樓層2，SS2等等直到樓層N，SSn。信號強度可以以一定的間隔采樣，并可以在內(nèi)部存儲。為了確定最近的BTS，在樓層1上時，可以記錄UE-1和BTS之間的信號強度以及UE-1的x和y軸定位。UE-1的用戶可以直接向上移動到樓層-2（而不改變其x和y軸定位）。在樓層2上時，也可以記錄UE-1與樓層-2上的BTS之間的信號強度。如果樓層1上的第一BTS和UE-1之間的信號強度與樓層2上的第二BTS和UE-1之間的信號強度相同，則可以確定第一BTS的x和y定位與第二BTS的x和y定位相同。當UE-1向上移動時，可以由UE-1觀察來自所有BTS的所接收的信號強度上的變化。由于用戶將要在離散樓層處停止或行走，并且當UE-1到達樓層2時，樓層2上的BTS與UE-1之間的采樣信號強度可以與由UE-1先前當它向上移動樓層時觀察到的信號強度相同。因此，基于UE-1與BTS之間的信號強度，UE-1可以確定其自身相對于BTS的相對位置。類似地，基于UE-1和BTS之間的信號強度，BTS可以確定其自身相對于UE-1的相對位置。

如上所述，可能不是在每個樓層上都有BTS。然而，即使在每個樓層上存在一個或多個BTS，也可以經(jīng)由SON來實現(xiàn)業(yè)務優(yōu)化。因此，更大數(shù)量的BTS可以覆蓋建筑物內(nèi)部的某個（某些）樓層以在室內(nèi)BTS之間分布負載。此類特征可以在例如在10層建筑物中樓層1至3具有比樓層4至10更多的用戶時激活。

因此，在某些示例實施例中，樓層4至10上的BTS可以以使得為樓層1至3中的用戶服務這樣的方式加電。在該業(yè)務負載平衡下，附加度量可以被收集并計算以確定實際樓層定位。

由于無線電信號強度可能在室內(nèi)環(huán)境中變化很大，所以來自MEMS傳感器的所計算的x和y軸定位可以與BTS ID以及z軸信息相關聯(lián)，以將UE的定位與具有BTS ID的BTS相關聯(lián)。

在10處，UE-1可以將采樣的定位報告給SBTS-2，其可以被發(fā)送到BTS、OMS/SON或定位服務器以用于存儲。

在11處，在BTS、OMS/SON和/或定位服務器已經(jīng)向在建筑物內(nèi)部的UE相對定位移動充分學習之后，可以不再需要步驟4和10。例如，如果BTS在第一次啟動時學習BTS自身的定位，則在隨后的重新啟動期間，BTS可以從先前存儲的值簡單地確定BTS自身的定位。

在11處，由BTS、OMS/SON和/或定位服務器學習UE相對定位移動可以包括機器學習。機器學習可以以各種方式完成。例如，可以周期性地檢查樣本定位和任何新報告的定位。一種方法是形成凸運算。因此，可以映射每個初始報告的（多個）定位以形成封閉輪廓（contour）。當報告任何定位時，報告的定位可以記錄為封閉輪廓的一部分。輪廓定位映射圖可以形成在輪廓內(nèi)。當報告處于所形成輪廓之外的任何新定位時，可以擴大輪廓區(qū)域。當在某一預定時間量或預定報告量內(nèi)沒有報告處于輪廓之外的新定位時，則可以停止學習。該步驟可以利用很少的UE或作為調(diào)試后的部分執(zhí)行。

在某些示例實施例中，用于快速學習的方法可以涉及清潔工。例如，正在做樓層清潔服務的（多個）人可以在深夜或晚上執(zhí)行這些清潔工作。當清潔工正在執(zhí)行清掃時，清潔工的電話可以學習所有可能的定位并報告值。以該方式，可以在輕載條件下徹底學習可能的用戶移動的定位。當用戶實際正在使用系統(tǒng)時，所學習的信息可以被應用并且其將被應用。因此，在某些示例實施例中，一個或幾個所選用戶可以充當志愿者以使得系統(tǒng)以系統(tǒng)性方式學習。

在某些示例實施例中，室內(nèi)建筑物壓力和溫度將從一個樓層到另一個樓層而保持不變。這可能是由于針對所有樓層使壓力和溫度維持相同的建筑物設計。在此類情況下，基于UE的溫度或壓力傳感器可能是不準確的。當變化不大時，則可以使用基于信號強度的方案。或者，可以組合使用信號強度和其他傳感器二者。

在某些示例實施例中，當使用清潔人員進行訓練時，可以禁用諸如負載平衡、業(yè)務優(yōu)化等之類的網(wǎng)絡特征。在定位訓練期間限制使用此類特征可以有助于確定UE的定位，并且還有助于允許使用很少的人快速構(gòu)造映射圖。該方法還可以通過在進行BTS的定位確定時不需要非自愿協(xié)助來增強普通用戶的定位隱私。

一旦定位確定在11處完成，則BTS可以停止向UE廣播定位確定需要消息。此外，BTS可以向UE發(fā)出定位確定不需要消息。在接收到此類消息時，或者在未能接收到定位確定需要消息時，所有UE可以關閉其相應的相對x和y軸定位計算。

在12處，遠程服務器可以經(jīng)由OMS/SON發(fā)送從先前步驟確定的BTS定位。此外，在13處，UE-1上的應用可以停止該電話上的傳感器活動。

如上所述，在某些示例實施例中，可以從用戶設備計算相對x、y和z軸信息。分區(qū)的使用可以用于標識用戶在BTS或網(wǎng)絡、覆蓋區(qū)域內(nèi)的定位。該精度被配置為滿足針對緊急服務的標準。

可以在初始時間期間重復圖2中描述的步驟。結(jié)果可以在內(nèi)部存儲在BTS、OMS/SON和/或定位服務器內(nèi)部。此后，該信息可以用于確定包括z軸的UE定位。

某些示例實施例中的系統(tǒng)的精確度和/或精度可以變化。例如，某些示例實施例可以確定BTS的z軸或樓層信息以及UE的z軸或樓層信息。

UE的高度計讀數(shù)（諸如圖1中的那些）可以隨著仰角增加而增加并且可以直接相關聯(lián)。每個樓層可以假定為8到14英尺高。高度計讀數(shù)可以用于確定樓面。例如，S1和S4可能在其高度計讀數(shù)中報告近似相同的值。類似地，S2和S5可以報告彼此類似的視圖，S3和S6也可以。來自S1、S2和S3的高度計讀數(shù)之間可能存在8到14英尺的差異。因此，系統(tǒng)可以通過將報告分組在類似的范圍內(nèi)來確定S1、S2和S3在不同的樓層處。針對S4、S5和S6可以遵循相同過程。由于樓層處于固定高度，所以即使高度計由于偏移而具有差的精度，該偏移也可以是離散值。利用該方法，z軸中的用戶樓層定位可以是可確定的。此外，由于用戶通常可以將其設備攜帶成在地板之上至少一個腳并且在天花板之下至少一個腳，所以同一樓層上的設備之間的實際高度變化可能甚至小于8至14英尺，從而提供不同樓層上的設備之間的更大分離。

組合z軸和計算的x、y軸定位可以提供對于支持緊急和本地化應用服務所期望的精度。此類精度可以是例如5米精度。

圖5圖示了各種定位技術(shù)中的責任的各種分配。如圖5中所示，可以存在基于基礎設施和無基礎設施的技術(shù)。基于基礎設施和無基礎設施的技術(shù)二者都可以具有基于終端的版本。此外，基于基礎設施的方法可以是終端協(xié)助的或基于網(wǎng)絡的。同樣，無基礎設施的方法也可以包括協(xié)作的方法。

圖6圖示了根據(jù)某些示例實施例的定位確定的替代方法。如圖6中所示，圖6的方法可以不同于圖2的方法，在于小型小區(qū)BTS（sBTS-2）可以在2處從高度計最初確定其自身的高度，并且可以在3處提供具有其自身的ID的該信息。然后，UE-1可能不需要進行任何z軸定位確定。例如，小型小區(qū)BTS可以配備有高度計，高度計可以與硬件集成或者經(jīng)由MEMS插件模塊外部地附接。在任一種情況下，小型小區(qū)BTS可以以其他方式正常啟動。

圖7圖示了根據(jù)某些示例實施例的定位確定的另一替代方法。如圖7中所示，圖7的方法可以不同于圖2的方法，在于圖7中所示的方法可以關于UE-1在無線連接到sBTS-1時自動報告x和y軸定位測量更主動。另外，OMS/SON之間的連接不示出為通過sBTS-2，盡管實際上，UE-1當無線連接到sBTS-2時可以經(jīng)由sBTS-2連接到OMS/SON。

例如，在圖7中，在7處，UE-1可以報告x和y軸定位并請求LCP。如果在8處沒有LCP可用，則UE-1不需要采取進一步的動作。然而，如果響應于12處的類似報告，UE-1在13處接收到LCP，則UE-1可以在14處啟動其（多個）傳感器，并且在15處根據(jù)LCP觸發(fā)報告。在16處，UE-1可以報告x、y和z相對信息。該報告可以持續(xù)直到在17處UE-1接收到定位確定完成消息。

圖8圖示了根據(jù)某些示例實施例的方法。圖8的方法可以由諸如基站的處理器之類的處理器實現(xiàn)。

如圖8中所示，該方法可以包括在810處從至少一個用戶設備接收至少基于至少一個用戶設備和基站之間的無線連接的信號強度的至少一個報告。

該方法還可以包括在820處從至少一個報告確定基站的垂直位置。另外，該方法可以包括在830處從來自至少一個用戶設備的至少一個報告確定基站的水平位置。本文的水平位置可以指基站的覆蓋區(qū)域，而不必指基站在該覆蓋區(qū)域內(nèi)或在該覆蓋區(qū)域的邊緣處的特定位置。

可以基于用戶設備傳感器數(shù)據(jù)來確定垂直位置。例如，用戶設備可以配備有高度計或其他MEMS傳感器。

確定垂直位置可以包括確定基站相對于另一個基站的相對位置。例如，確定垂直位置可以包括確定基站在與另一個基站相同的樓層上或在與另一個基站不同的樓層上。

確定垂直位置可以執(zhí)行到樓面精度。樓面精度可以是在樓層之間進行區(qū)分所必需的精度。例如，典型的一層可以是8到14英尺。因此，3-5米精度可能是樓面精度的范圍的示例。

該方法還可以包括在840處存儲垂直位置。垂直位置可以以樓面精確度存儲。例如，垂直位置可以存儲為諸如“第一樓層”或“1”等之類的樓層號。

該方法可以可選地包括在805處，通過發(fā)送定位確定需要消息來請求至少一個報告。因此，基站可以觸發(fā)從一個或多個UE發(fā)送這些報告?；究梢栽诘谝淮螁訒r或者替代地在附近的基站具有第一次啟動的任何時間執(zhí)行該請求。

圖9圖示了根據(jù)某些示例實施例的另一方法。圖9的方法可以由用戶設備的處理器實現(xiàn)。該方法可以包括在910處發(fā)起相對運動檢測。該方法還可以包括在920處，基于相對運動檢測向基站報告用戶設備的定位，以確定基站的定位。

該方法還可以包括在930處從基站接收基站的確定完成的指示。另外，該方法可以包括在940處響應于該指示終止相對運動檢測。

向基站的報告可以包括三維定位信息?；蛘撸瑘蟾婵梢园ǘS或一維信息。報告可以包括關于用戶設備可以與其無線通信的任何基站的信號強度信息。

該方法可以可選地包括在915處從另一個基站接收二維定位信息。三維定位信息可以基于該二維定位信息。

該方法可以可選地包括在905處從基站接收需要定位的確定的指示。相對運動檢測的發(fā)起可以響應于該指示。

該方法可以可選地包括在922處，維持關于相對運動檢測的報告觸發(fā)有關的信息。該方法還可以包括在924處當滿足報告觸發(fā)時，向基站發(fā)送進一步的報告。

圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明的某些示例實施例的系統(tǒng)。在一個示例實施例中，系統(tǒng)可以包括多個設備，諸如例如至少一個UE 1010、至少一個小型小區(qū)BTS 1020或其他基站或接入點、以及至少一個宏BTS 1030或其他基站或接入點。在示例實施例中，UE 1010、小型小區(qū)BTS 1020和宏BTS 1030的處理器可以被配置為實現(xiàn)圖中所示并在此公開的方法。還可以存在附加的網(wǎng)絡元件，諸如在其他附圖中圖示。這些網(wǎng)絡元件可以具有與關于在該圖中所圖示的設備所描述的構(gòu)造類似的構(gòu)造。

這些設備中的每個可以包括分別指示為1014、1024和1034的至少一個處理器?？梢栽诿總€設備中提供至少一個存儲器，并分別指示為1015、1025和1035。存儲器可以包括其中包含的計算機程序指令或計算機代碼。處理器1014、1024和1034以及存儲器1015、1025和1035或其子集可以被配置為提供與圖8和/或9的各塊對應的設備。

如圖10中所示，可以提供收發(fā)器1016、1026和1036，并且每個設備還可以包括分別圖示為1017、1027和1037的天線。例如，可以提供這些設備的其他配置。例如，除了無線通信之外，MBTS 1030可以被配置用于有線通信，并且在此類情況下，天線1037可以圖示任何形式的通信硬件，而不需要常規(guī)的天線。

收發(fā)器1016、1026和1036每一個可以獨立地是發(fā)送器、接收器、或發(fā)送器和接收器二者、或者被配置用于發(fā)送和接收二者的單元或設備。

處理器1014、1024和1034可以由諸如中央處理單元（CPU）、專用集成電路（ASIC）或類似設備之類的任何計算或數(shù)據(jù)處理設備具體化。處理器可以被實現(xiàn)為單個控制器或多個控制器或處理器。

存儲器1015、1025和1035可以獨立地是任何合適的存儲設備，諸如非暫時性計算機可讀介質(zhì)?？梢允褂糜脖P驅(qū)動器（HDD）、隨機存取存儲器（RAM）、閃速存儲器或其他合適的存儲器。存儲器可以與處理器組合在單個集成電路上，或者可以與一個或多個處理器分離。此外，存儲在存儲器中并且可以由處理器處理的計算機程序指令可以是任何合適形式的計算機程序代碼，例如以任何合適的編程語言編寫的編譯或解釋的計算機程序。

存儲器和計算機程序指令可以被配置為利用用于特定設備的處理器使得諸如UE 1010、小型小區(qū)BTS 1020和宏BTS 1030之類的硬件裝置執(zhí)行本文所描述的任何過程（參見例如圖2和圖6至圖8）。因此，在某些示例實施例中，可以用計算機指令對非暫時性計算機可讀介質(zhì)進行編碼，所述計算機指令在硬件中執(zhí)行時執(zhí)行諸如本文所描述的過程之一之類的過程?；蛘?，本發(fā)明的某些示例實施例可以完全在硬件中執(zhí)行。

此外，盡管圖10圖示了包括UE、小型小區(qū)BTS和宏BTS的系統(tǒng)，但是本發(fā)明的示例實施例可以適用于涉及附加元件的其他一個或多個配置。例如，未示出，可以存在附加的UE，并且可以存在附加的核心網(wǎng)絡元件。

某些示例實施例可以具有各種優(yōu)點和/或益處。例如，某些基于網(wǎng)絡的方法可以確定UE和BTS在室內(nèi)環(huán)境中的x、y和z定位。此外，某些示例實施例可以提供快速收斂并可以用作系統(tǒng)的供應和調(diào)試的一部分或每次BTS重啟之后的方法。另外，某些示例實施例可以是SON操作的一部分，并且可以與現(xiàn)有的SON框架協(xié)調(diào)。某些示例實施例也是確定性的并且可以提供適于緊急服務的精度。

盡管已經(jīng)就建筑物描述了上述示例實施例，但是也允許其他室內(nèi)環(huán)境。例如，某些示例實施例可以在洞穴或類似場景中實現(xiàn)，諸如例如地鐵站或系統(tǒng)。在此類情況下，頂層可以是其中由于用戶設備進入地鐵系統(tǒng)而從GPS到替代定位技術(shù)進行過渡的第一個地方。

本領域普通技術(shù)人員將容易理解，如上所討論的本發(fā)明可以利用以不同次序的步驟和/或利用以與所公開的那些配置不同的配置的硬件元件來實施。因此，盡管已經(jīng)基于這些優(yōu)選的示例實施例描述了本發(fā)明，但是對于本領域技術(shù)人員將顯而易見的是，某些修改、變化和替代構(gòu)造將是顯而易見的，同時保持在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，為了確定本發(fā)明的邊界和界限，應當參考所附權(quán)利要求。