專利名稱：一種快速精確定位移動終端的方法
一種快速精確定位移動終端的方法本發明涉及無線通信領域，具體地說是一種快速精確定位移動終端的方法。 [背景技術]現在的GSM定位實現有的是單純的一 TA值處理為TOA或TDOA值進行定位，Τ0Α、 TDOA都是基于電波傳播時間的定位方法，同時也都是三基站定位方法，二者的定位都需要同時有三個位置已知的基站合作才能進行。缺點在于定位精度不高，誤差一般在200米左
右ο有些也實現了指紋定位方法LF，指紋定位可以應對NLOS和多徑傳輸狀況，但是建立特征庫的時候，完全依賴實際測試數據，過程比較復雜，成本較高，需要采集網絡中所有地理位置的特征信息。同時在依據特征庫進行定位的時候，需要搜索所有的特征庫，比較繁瑣，速度較慢。雖然有些用小區的TA值進行過濾，但是GSM網絡中的TA值是不準確的，需要進一步處理才可以。重要的是上述定位方法的定位精度都不是很高，用來進行無線網絡優化，還有一定的差距。本發明的目的是通針對上述不足，設計一種高精度的定位方法。為了實現上述目的，本發明設計一種快速精確定位移動終端的方法，其特征在于該方法包括以下步驟a、首先依據無線網絡中小區的工程參數數據以及地理信息數據，并結合自動下載的網絡配置數據和網絡中的性能統計數據，分析網絡中各個小區的地理場景和無線場景；b、根據小區的地理場景和無線場景對小區進行聚類處理，每種聚類分配不同的指紋特征判別值，依此建立每個小區的覆蓋篩選特征庫，同時，依據小區的地理場景和無線場景為小區設置相應的TA值修正比例；C、用預先設計好的串口數據自動采集設備，獲取網絡中正在通話終端的上報信息，針對信息中的各個相關小區的TA值，根據相關小區的地理特征和無線特征對TA值進行修正，然后轉換為相應的TDOA值。這樣就可以依據TDOA值用的CHAN定位方法對上報數據進行初步的定位，獲得初步的定位結果；d、根據初步定為的結果，得到一組新的TDOA的值，然后利用線性修正思想，新的 TDOA的值進行修正，用新的修正后的值用CHAN方法再進行定位。如此往復，直到滿足迭代次數條件。獲得用TA值定位的結果；e、依據TA值定位結果和定位結果所在位置的地理信息，以初步定位點方圓M米為篩選范圍，M的取值由TA值定位結果所在位置的地理信息確定；f、用信號采集設備收集某個區域內各種位置的信號數據，并用GPS設備記錄下信號采集點的位置，根據信號數據，修正網絡傳播模型，然后用修正后的傳播模型進行系統仿真，獲取需要進行定位的區域內的預測數據，依據預測數據獲取每個柵格點的相關小區信息以及小區對應的電平信息，根據這些信息建立所有柵格點的電平特征庫；g、從終端上報信息中的獲取每一條上報數據的相關小區信息和小區對應的電平信息，獲取每個相關小區的指紋判別特征值，求和，得到該條上報信息的特征判別值；h、然后對于每一條上報數據，循環篩選范圍內每個地理位置涉及的指紋特征庫， 和該條上報數據中的相關小區的電平進行比較。如果在一個地理位置指紋特征庫中找到了相關小區，則記錄對應的電平差，如果沒有找到相關小區，就記錄一個較大的值，然后把每個記錄值求和，獲得一個地理位置的匹配值；i、用每個地理位置的匹配值，和該條上報信息的特征判別值進行比較，如果在設定的范圍之內，則記錄為可參考指紋特征；j、對獲得可參考指紋特征，按照匹配值的大小進行排序，然后從小到大進行加權， 然后進行加權平均，獲取最終的定位結果。k、用采集的信號數據同樣可以產生定位結果，用信號數據中的位置信息和定位結果比對，可以得到相應的精度信息；1、定位結果的應用包括固化到信號采集設備中，替代信號采集過程中額外增加的GPS設備；固化到手機終端中，替代手機定位功能中的GPS設備。本發明與現有技術相比，其優點在于根據無線網絡中的配置數據和性能統計數據，對小區進行地理場景和無線場景分析。根據分析的結果進行聚類且進行分類處理。同時根據地理場景和無線場景修正上報數據中各個小區的TA值，用改進的CHAN方法對上報點進行初步定位，縮小指紋特征庫的匹配范圍。然后根據上報數據中相關小區的相關小區所屬分類以及指紋特征庫進行快速匹配，最終得到匹配的地理位置。即實現了快速定位，且定位成本較低。根據路測數據進行無線網絡傳播模型修正，用修正后的模型進行系統仿真，快速的建立特征庫。這樣建立的特征庫比較全面和精確。而且可以根據不同的路測對特征庫進行及時的更新。根據指紋特征庫進行定位的過程中，根據相關小區的不同地理特征和無線特征， 進行不同的匹配方式。同時保留多個符合匹配條件的特征值。然后對特征值進行加權平均之后，獲取最終的定位結果，保證了定位結果有較高的定位精度。
圖1為本發明的示意圖；圖2為本發明的系統流程圖。以下結合附圖，對本發明做進一步說明。首先依據無線網絡中小區的工程參數數據以及地理信息數據，并結合自動下載的網絡配置數據和網絡中的性能統計數據，分析網絡中各個小區的地理場景和無線場景。地理特征包括一般室內、高層室內、密集室外、一般室外、高校、商業區、廣場、城市內湖 (河)；無線特征包括上行干擾場景、下行干擾場景、下行弱覆蓋場景、上行弱覆蓋場景、越區覆蓋場景、覆蓋空洞場景、導頻污染場景、快衰落場景、極快衰落場景、拐角效應、系統內鄰區丟失、GPS失步；根據小區的地理場景和無線場景對小區進行聚類處理，每種聚類分配不同的指紋特征判別值，依此建立每個小區的覆蓋篩選特征庫。同時，依據小區的地理場景和無線場景為小區設置相應的TA值修正比例。采用設計好的串口數據自動讀取設備，從無線服務商那里獲取網絡中正在通話終端的上報信息，針對信息中的各個相關小區的TA值，根據相關小區的地理特征和無線特征對TA值進行修正，然后轉換為相應的TDOA值。這樣就可以依據TDOA值用的CHAN定位方法對上報數據進行初步的定位，獲得初步的定位結果。根據初步定為的結果，得到一組新的TDOA的值，然后利用線性修正思想，新的 TDOA的值進行修正，用新的修正后的值用CHAN方法再進行定位。如此往復，直到滿足迭代次數條件。獲得用TA值定位的結果。依據TA值定位結果和定位結果所在位置的地理信息，以初步定位點方圓M米為篩選范圍，M的取值由TA值定位結果所在位置的地理信息確定。用信號采集設備收集某個區域內各種位置的信號數據，并用GPS設備記錄下信號采集點的位置，根據信號數據，修正網絡傳播模型，然后用修正后的傳播模型進行系統仿真，獲取需要進行定位的區域內的預測數據，依據預測數據獲取每個柵格點的相關小區信息以及小區對應的電平信息，根據這些信息建立所有柵格點的電平特征庫。從終端上報信息中的獲取每一條上報數據的相關小區信息和小區對應的電平信息，獲取每個相關小區的指紋判別特征值，求和，得到該條上報信息的特征判別值。然后對于每一條上報數據，循環篩選范圍內每個地理位置涉及的指紋特征庫，和該條上報數據中的相關小區的電平進行比較。如果在一個地理位置指紋特征庫中找到了相關小區，則記錄對應的電平差，如果沒有找到相關小區，就記錄一個較大的值，然后把每個記錄值求和，獲得一個地理位置的匹配值。用每個地理位置的匹配值，和該條上報信息的特征判別值進行比較，如果在設定的范圍之內，則記錄為可參考指紋特征。對獲得可參考指紋特征，按照匹配值的大小進行排序，然后從小到大進行加權，然后進行加權平均，獲取最終的定位結果。用采集的信號數據同樣可以產生定位結果，用信號數據中的位置信息和定位結果比對，可以得到相應的精度信息。定位結果的應用可包括并不僅包括固化到信號采集設備中，替代信號采集過程中額外增加的GPS設備；固化到手機終端中，替代手機定位功能中的GPS設備等等。
權利要求
1. 一種快速精確定位移動終端的方法，其特征在于該方法包括以下步驟a、首先依據無線網絡中小區的工程參數數據以及地理信息數據，并結合自動下載的網絡配置數據和網絡中的性能統計數據，分析網絡中各個小區的地理場景和無線場景；b、根據小區的地理場景和無線場景對小區進行聚類處理，每種聚類分配不同的指紋特征判別值，依此建立每個小區的覆蓋篩選特征庫，同時，依據小區的地理場景和無線場景為小區設置相應的TA值修正比例；C、用預先設計好的串口數據自動采集設備，獲取網絡中正在通話終端的上報信息，針對信息中的各個相關小區的TA值，根據相關小區的地理特征和無線特征對TA值進行修正， 然后轉換為相應的TDOA值。這樣就可以依據TDOA值用的CHAN定位方法對上報數據進行初步的定位，獲得初步的定位結果；d、根據初步定為的結果，得到一組新的TDOA的值，然后利用線性修正思想，新的TDOA 的值進行修正，用新的修正后的值用CHAN方法再進行定位。如此往復，直到滿足迭代次數條件。獲得用TA值定位的結果；e、依據TA值定位結果和定位結果所在位置的地理信息，以初步定位點方圓M米為篩選范圍，M的取值由TA值定位結果所在位置的地理信息確定；f、用信號采集設備收集某個區域內各種位置的信號數據，并用GPS設備記錄下信號采集點的位置，根據信號數據，修正網絡傳播模型，然后用修正后的傳播模型進行系統仿真， 獲取需要進行定位的區域內的預測數據，依據預測數據獲取每個柵格點的相關小區信息以及小區對應的電平信息，根據這些信息建立所有柵格點的電平特征庫；g、從終端上報信息中的獲工取每一條上報數據的相關小區信息和小區對應的電平信息，獲取每個相關小區的指紋判別特征值，求和，得到該條上報信息的特征判別值；h、然后對于每一條上報數據，循環篩選范圍內每個地理位置涉及的指紋特征庫，和該條上報數據中的相關小區的電平進行比較。如果在一個地理位置指紋特征庫中找到了相關小區，則記錄對應的電平差，如果沒有找到相關小區，就記錄一個較大的值，然后把每個記錄值求和，獲得一個地理位置的匹配值；i、用每個地理位置的匹配值，和該條上報信息的特征判別值進行比較，如果在設定的范圍之內，則記錄為可參考指紋特征；j、對獲得可參考指紋特征，按照匹配值的大小進行排序，然后從小到大進行加權，然后進行加權平均，獲取最終的定位結果。k、用采集的信號數據同樣可以產生定位結果，用信號數據中的位置信息和定位結果比對，可以得到相應的精度信息；1、定位結果的應用包括固化到信號采集設備中，替代信號采集過程中額外增加的 GPS設備；固化到手機終端中，替代手機定位功能中的GPS設備。
全文摘要
本發明涉及無線通信領域，具體地說是一種快速精確定位移動終端的方法；其特征在于該方法包括以下步驟分析網絡中各個小區的地理場景和無線場景；依此建立每個小區的覆蓋篩選特征庫；獲得初步的定位結果；獲得用TA值定位的結果；以初步定位點方圓M米為篩選范圍，M的取值由TA值定位結果確定；獲取需要進行定位的區域內的預測數據；獲取每個相關小區的指紋判別特征值；獲得一個地理位置的匹配值；記錄可參考指紋特征；獲取最終的定位結果；本發明優點在于用改進的CHAN方法對上報點進行初步定位，縮小指紋特征庫的匹配范圍；實現快速定位，且定位成本較低；根據不同的路測對特征庫進行及時的更新，保證了定位結果有較高的定位精度。
文檔編號H04W64/00GK102421188SQ201110362059
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者賀高峰 申請人:上海百林通信網絡科技有限公司