專利名稱:一種快速精確定位移動(dòng)終端的方法
一種快速精確定位移動(dòng)終端的方法本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域,具體地說是一種快速精確定位移動(dòng)終端的方法。 [背景技術(shù)]現(xiàn)在的GSM定位實(shí)現(xiàn)有的是單純的一 TA值處理為TOA或TDOA值進(jìn)行定位,Τ0Α、 TDOA都是基于電波傳播時(shí)間的定位方法,同時(shí)也都是三基站定位方法,二者的定位都需要同時(shí)有三個(gè)位置已知的基站合作才能進(jìn)行。缺點(diǎn)在于定位精度不高,誤差一般在200米左
右ο有些也實(shí)現(xiàn)了指紋定位方法LF,指紋定位可以應(yīng)對(duì)NLOS和多徑傳輸狀況,但是建立特征庫的時(shí)候,完全依賴實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù),過程比較復(fù)雜,成本較高,需要采集網(wǎng)絡(luò)中所有地理位置的特征信息。同時(shí)在依據(jù)特征庫進(jìn)行定位的時(shí)候,需要搜索所有的特征庫,比較繁瑣,速度較慢。雖然有些用小區(qū)的TA值進(jìn)行過濾,但是GSM網(wǎng)絡(luò)中的TA值是不準(zhǔn)確的,需要進(jìn)一步處理才可以。重要的是上述定位方法的定位精度都不是很高,用來進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,還有一定的差距。本發(fā)明的目的是通針對(duì)上述不足,設(shè)計(jì)一種高精度的定位方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明設(shè)計(jì)一種快速精確定位移動(dòng)終端的方法,其特征在于該方法包括以下步驟a、首先依據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)的工程參數(shù)數(shù)據(jù)以及地理信息數(shù)據(jù),并結(jié)合自動(dòng)下載的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)中的性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),分析網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景;b、根據(jù)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景對(duì)小區(qū)進(jìn)行聚類處理,每種聚類分配不同的指紋特征判別值,依此建立每個(gè)小區(qū)的覆蓋篩選特征庫,同時(shí),依據(jù)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景為小區(qū)設(shè)置相應(yīng)的TA值修正比例;C、用預(yù)先設(shè)計(jì)好的串口數(shù)據(jù)自動(dòng)采集設(shè)備,獲取網(wǎng)絡(luò)中正在通話終端的上報(bào)信息,針對(duì)信息中的各個(gè)相關(guān)小區(qū)的TA值,根據(jù)相關(guān)小區(qū)的地理特征和無線特征對(duì)TA值進(jìn)行修正,然后轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的TDOA值。這樣就可以依據(jù)TDOA值用的CHAN定位方法對(duì)上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的定位,獲得初步的定位結(jié)果;d、根據(jù)初步定為的結(jié)果,得到一組新的TDOA的值,然后利用線性修正思想,新的 TDOA的值進(jìn)行修正,用新的修正后的值用CHAN方法再進(jìn)行定位。如此往復(fù),直到滿足迭代次數(shù)條件。獲得用TA值定位的結(jié)果;e、依據(jù)TA值定位結(jié)果和定位結(jié)果所在位置的地理信息,以初步定位點(diǎn)方圓M米為篩選范圍,M的取值由TA值定位結(jié)果所在位置的地理信息確定;f、用信號(hào)采集設(shè)備收集某個(gè)區(qū)域內(nèi)各種位置的信號(hào)數(shù)據(jù),并用GPS設(shè)備記錄下信號(hào)采集點(diǎn)的位置,根據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù),修正網(wǎng)絡(luò)傳播模型,然后用修正后的傳播模型進(jìn)行系統(tǒng)仿真,獲取需要進(jìn)行定位的區(qū)域內(nèi)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),依據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)獲取每個(gè)柵格點(diǎn)的相關(guān)小區(qū)信息以及小區(qū)對(duì)應(yīng)的電平信息,根據(jù)這些信息建立所有柵格點(diǎn)的電平特征庫;g、從終端上報(bào)信息中的獲取每一條上報(bào)數(shù)據(jù)的相關(guān)小區(qū)信息和小區(qū)對(duì)應(yīng)的電平信息,獲取每個(gè)相關(guān)小區(qū)的指紋判別特征值,求和,得到該條上報(bào)信息的特征判別值;h、然后對(duì)于每一條上報(bào)數(shù)據(jù),循環(huán)篩選范圍內(nèi)每個(gè)地理位置涉及的指紋特征庫, 和該條上報(bào)數(shù)據(jù)中的相關(guān)小區(qū)的電平進(jìn)行比較。如果在一個(gè)地理位置指紋特征庫中找到了相關(guān)小區(qū),則記錄對(duì)應(yīng)的電平差,如果沒有找到相關(guān)小區(qū),就記錄一個(gè)較大的值,然后把每個(gè)記錄值求和,獲得一個(gè)地理位置的匹配值;i、用每個(gè)地理位置的匹配值,和該條上報(bào)信息的特征判別值進(jìn)行比較,如果在設(shè)定的范圍之內(nèi),則記錄為可參考指紋特征;j、對(duì)獲得可參考指紋特征,按照匹配值的大小進(jìn)行排序,然后從小到大進(jìn)行加權(quán), 然后進(jìn)行加權(quán)平均,獲取最終的定位結(jié)果。k、用采集的信號(hào)數(shù)據(jù)同樣可以產(chǎn)生定位結(jié)果,用信號(hào)數(shù)據(jù)中的位置信息和定位結(jié)果比對(duì),可以得到相應(yīng)的精度信息;1、定位結(jié)果的應(yīng)用包括固化到信號(hào)采集設(shè)備中,替代信號(hào)采集過程中額外增加的GPS設(shè)備;固化到手機(jī)終端中,替代手機(jī)定位功能中的GPS設(shè)備。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)中的配置數(shù)據(jù)和性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),對(duì)小區(qū)進(jìn)行地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景分析。根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行聚類且進(jìn)行分類處理。同時(shí)根據(jù)地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景修正上報(bào)數(shù)據(jù)中各個(gè)小區(qū)的TA值,用改進(jìn)的CHAN方法對(duì)上報(bào)點(diǎn)進(jìn)行初步定位,縮小指紋特征庫的匹配范圍。然后根據(jù)上報(bào)數(shù)據(jù)中相關(guān)小區(qū)的相關(guān)小區(qū)所屬分類以及指紋特征庫進(jìn)行快速匹配,最終得到匹配的地理位置。即實(shí)現(xiàn)了快速定位,且定位成本較低。根據(jù)路測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)傳播模型修正,用修正后的模型進(jìn)行系統(tǒng)仿真,快速的建立特征庫。這樣建立的特征庫比較全面和精確。而且可以根據(jù)不同的路測(cè)對(duì)特征庫進(jìn)行及時(shí)的更新。根據(jù)指紋特征庫進(jìn)行定位的過程中,根據(jù)相關(guān)小區(qū)的不同地理特征和無線特征, 進(jìn)行不同的匹配方式。同時(shí)保留多個(gè)符合匹配條件的特征值。然后對(duì)特征值進(jìn)行加權(quán)平均之后,獲取最終的定位結(jié)果,保證了定位結(jié)果有較高的定位精度。
圖1為本發(fā)明的示意圖;圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖。以下結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。首先依據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)的工程參數(shù)數(shù)據(jù)以及地理信息數(shù)據(jù),并結(jié)合自動(dòng)下載的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)中的性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),分析網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景。地理特征包括一般室內(nèi)、高層室內(nèi)、密集室外、一般室外、高校、商業(yè)區(qū)、廣場(chǎng)、城市內(nèi)湖 (河);無線特征包括上行干擾場(chǎng)景、下行干擾場(chǎng)景、下行弱覆蓋場(chǎng)景、上行弱覆蓋場(chǎng)景、越區(qū)覆蓋場(chǎng)景、覆蓋空洞場(chǎng)景、導(dǎo)頻污染場(chǎng)景、快衰落場(chǎng)景、極快衰落場(chǎng)景、拐角效應(yīng)、系統(tǒng)內(nèi)鄰區(qū)丟失、GPS失步;根據(jù)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景對(duì)小區(qū)進(jìn)行聚類處理,每種聚類分配不同的指紋特征判別值,依此建立每個(gè)小區(qū)的覆蓋篩選特征庫。同時(shí),依據(jù)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景為小區(qū)設(shè)置相應(yīng)的TA值修正比例。采用設(shè)計(jì)好的串口數(shù)據(jù)自動(dòng)讀取設(shè)備,從無線服務(wù)商那里獲取網(wǎng)絡(luò)中正在通話終端的上報(bào)信息,針對(duì)信息中的各個(gè)相關(guān)小區(qū)的TA值,根據(jù)相關(guān)小區(qū)的地理特征和無線特征對(duì)TA值進(jìn)行修正,然后轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的TDOA值。這樣就可以依據(jù)TDOA值用的CHAN定位方法對(duì)上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的定位,獲得初步的定位結(jié)果。根據(jù)初步定為的結(jié)果,得到一組新的TDOA的值,然后利用線性修正思想,新的 TDOA的值進(jìn)行修正,用新的修正后的值用CHAN方法再進(jìn)行定位。如此往復(fù),直到滿足迭代次數(shù)條件。獲得用TA值定位的結(jié)果。依據(jù)TA值定位結(jié)果和定位結(jié)果所在位置的地理信息,以初步定位點(diǎn)方圓M米為篩選范圍,M的取值由TA值定位結(jié)果所在位置的地理信息確定。用信號(hào)采集設(shè)備收集某個(gè)區(qū)域內(nèi)各種位置的信號(hào)數(shù)據(jù),并用GPS設(shè)備記錄下信號(hào)采集點(diǎn)的位置,根據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù),修正網(wǎng)絡(luò)傳播模型,然后用修正后的傳播模型進(jìn)行系統(tǒng)仿真,獲取需要進(jìn)行定位的區(qū)域內(nèi)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),依據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)獲取每個(gè)柵格點(diǎn)的相關(guān)小區(qū)信息以及小區(qū)對(duì)應(yīng)的電平信息,根據(jù)這些信息建立所有柵格點(diǎn)的電平特征庫。從終端上報(bào)信息中的獲取每一條上報(bào)數(shù)據(jù)的相關(guān)小區(qū)信息和小區(qū)對(duì)應(yīng)的電平信息,獲取每個(gè)相關(guān)小區(qū)的指紋判別特征值,求和,得到該條上報(bào)信息的特征判別值。然后對(duì)于每一條上報(bào)數(shù)據(jù),循環(huán)篩選范圍內(nèi)每個(gè)地理位置涉及的指紋特征庫,和該條上報(bào)數(shù)據(jù)中的相關(guān)小區(qū)的電平進(jìn)行比較。如果在一個(gè)地理位置指紋特征庫中找到了相關(guān)小區(qū),則記錄對(duì)應(yīng)的電平差,如果沒有找到相關(guān)小區(qū),就記錄一個(gè)較大的值,然后把每個(gè)記錄值求和,獲得一個(gè)地理位置的匹配值。用每個(gè)地理位置的匹配值,和該條上報(bào)信息的特征判別值進(jìn)行比較,如果在設(shè)定的范圍之內(nèi),則記錄為可參考指紋特征。對(duì)獲得可參考指紋特征,按照匹配值的大小進(jìn)行排序,然后從小到大進(jìn)行加權(quán),然后進(jìn)行加權(quán)平均,獲取最終的定位結(jié)果。用采集的信號(hào)數(shù)據(jù)同樣可以產(chǎn)生定位結(jié)果,用信號(hào)數(shù)據(jù)中的位置信息和定位結(jié)果比對(duì),可以得到相應(yīng)的精度信息。定位結(jié)果的應(yīng)用可包括并不僅包括固化到信號(hào)采集設(shè)備中,替代信號(hào)采集過程中額外增加的GPS設(shè)備;固化到手機(jī)終端中,替代手機(jī)定位功能中的GPS設(shè)備等等。
權(quán)利要求
1. 一種快速精確定位移動(dòng)終端的方法,其特征在于該方法包括以下步驟a、首先依據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)的工程參數(shù)數(shù)據(jù)以及地理信息數(shù)據(jù),并結(jié)合自動(dòng)下載的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)中的性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),分析網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景;b、根據(jù)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景對(duì)小區(qū)進(jìn)行聚類處理,每種聚類分配不同的指紋特征判別值,依此建立每個(gè)小區(qū)的覆蓋篩選特征庫,同時(shí),依據(jù)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景為小區(qū)設(shè)置相應(yīng)的TA值修正比例;C、用預(yù)先設(shè)計(jì)好的串口數(shù)據(jù)自動(dòng)采集設(shè)備,獲取網(wǎng)絡(luò)中正在通話終端的上報(bào)信息,針對(duì)信息中的各個(gè)相關(guān)小區(qū)的TA值,根據(jù)相關(guān)小區(qū)的地理特征和無線特征對(duì)TA值進(jìn)行修正, 然后轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的TDOA值。這樣就可以依據(jù)TDOA值用的CHAN定位方法對(duì)上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的定位,獲得初步的定位結(jié)果;d、根據(jù)初步定為的結(jié)果,得到一組新的TDOA的值,然后利用線性修正思想,新的TDOA 的值進(jìn)行修正,用新的修正后的值用CHAN方法再進(jìn)行定位。如此往復(fù),直到滿足迭代次數(shù)條件。獲得用TA值定位的結(jié)果;e、依據(jù)TA值定位結(jié)果和定位結(jié)果所在位置的地理信息,以初步定位點(diǎn)方圓M米為篩選范圍,M的取值由TA值定位結(jié)果所在位置的地理信息確定;f、用信號(hào)采集設(shè)備收集某個(gè)區(qū)域內(nèi)各種位置的信號(hào)數(shù)據(jù),并用GPS設(shè)備記錄下信號(hào)采集點(diǎn)的位置,根據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù),修正網(wǎng)絡(luò)傳播模型,然后用修正后的傳播模型進(jìn)行系統(tǒng)仿真, 獲取需要進(jìn)行定位的區(qū)域內(nèi)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),依據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)獲取每個(gè)柵格點(diǎn)的相關(guān)小區(qū)信息以及小區(qū)對(duì)應(yīng)的電平信息,根據(jù)這些信息建立所有柵格點(diǎn)的電平特征庫;g、從終端上報(bào)信息中的獲工取每一條上報(bào)數(shù)據(jù)的相關(guān)小區(qū)信息和小區(qū)對(duì)應(yīng)的電平信息,獲取每個(gè)相關(guān)小區(qū)的指紋判別特征值,求和,得到該條上報(bào)信息的特征判別值;h、然后對(duì)于每一條上報(bào)數(shù)據(jù),循環(huán)篩選范圍內(nèi)每個(gè)地理位置涉及的指紋特征庫,和該條上報(bào)數(shù)據(jù)中的相關(guān)小區(qū)的電平進(jìn)行比較。如果在一個(gè)地理位置指紋特征庫中找到了相關(guān)小區(qū),則記錄對(duì)應(yīng)的電平差,如果沒有找到相關(guān)小區(qū),就記錄一個(gè)較大的值,然后把每個(gè)記錄值求和,獲得一個(gè)地理位置的匹配值;i、用每個(gè)地理位置的匹配值,和該條上報(bào)信息的特征判別值進(jìn)行比較,如果在設(shè)定的范圍之內(nèi),則記錄為可參考指紋特征;j、對(duì)獲得可參考指紋特征,按照匹配值的大小進(jìn)行排序,然后從小到大進(jìn)行加權(quán),然后進(jìn)行加權(quán)平均,獲取最終的定位結(jié)果。k、用采集的信號(hào)數(shù)據(jù)同樣可以產(chǎn)生定位結(jié)果,用信號(hào)數(shù)據(jù)中的位置信息和定位結(jié)果比對(duì),可以得到相應(yīng)的精度信息;1、定位結(jié)果的應(yīng)用包括固化到信號(hào)采集設(shè)備中,替代信號(hào)采集過程中額外增加的 GPS設(shè)備;固化到手機(jī)終端中,替代手機(jī)定位功能中的GPS設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域,具體地說是一種快速精確定位移動(dòng)終端的方法;其特征在于該方法包括以下步驟分析網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)小區(qū)的地理場(chǎng)景和無線場(chǎng)景;依此建立每個(gè)小區(qū)的覆蓋篩選特征庫;獲得初步的定位結(jié)果;獲得用TA值定位的結(jié)果;以初步定位點(diǎn)方圓M米為篩選范圍,M的取值由TA值定位結(jié)果確定;獲取需要進(jìn)行定位的區(qū)域內(nèi)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù);獲取每個(gè)相關(guān)小區(qū)的指紋判別特征值;獲得一個(gè)地理位置的匹配值;記錄可參考指紋特征;獲取最終的定位結(jié)果;本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于用改進(jìn)的CHAN方法對(duì)上報(bào)點(diǎn)進(jìn)行初步定位,縮小指紋特征庫的匹配范圍;實(shí)現(xiàn)快速定位,且定位成本較低;根據(jù)不同的路測(cè)對(duì)特征庫進(jìn)行及時(shí)的更新,保證了定位結(jié)果有較高的定位精度。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102421188SQ201110362059
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
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