CN100562763C - 一种小区标识定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网络通信技术领域中一种小区标识定位方法，在两个软切换共站址同频定向相邻小区，利用软切换重合区域的中心位置方向确定的定位参数来表示定位结果。利用本发明所述方法提高了定位结果中心点与终端实际位置的符合程度，同时也减少了定位表示的区域的偏差估计范围。

Description

一种小区标识定位方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种小区标识定位方法。

背景技术

现有的WCDMA(宽带码分多址)系统，一般使用CELL-ID(小区标识)进行定位，其适用于所有的蜂窝网络，分为如下两种方法：

1)、CELL-CENTER方法：不需要移动台提供任何定位测量信息，也无须改动现有网络，只需要在网络侧增加简单的定位流程处理即可。定位原理为：网络根据UE(用户设备)当前的服务基站的位置和小区覆盖来定位移动台。若小区为全向小区，则UE的位置是以服务基站中所接入的小区为中心，半径为小区覆盖半径的一个圆内；若小区属于定向小区，则可以进一步确定UE处于某扇区覆盖的范围内；定向小区的单个小区信号是由定向天线发射的，一般定向小区示意图如图1所示，其中同频小区天线信号重叠的区域即可为相邻软切换临区，小区天线发射信号中心角度方向逆时针转到正北方向的偏移角度为小区的主瓣方向角；小区天线发射信号覆盖区域的夹角为小区张角；

所述的定向小区是指：单个小区信号由定向天线发射，所述定向天线信号呈扇区带状覆盖，并具有确定的天线主瓣方向角和张角的分布；

所述的全向小区是指：由全向天线发射，全向天线的信号呈360度范围内覆盖；同频小区天线信号重叠的区域即为相邻软切换邻区。

2)、CELL-ID+RTT方法：需要UE处于CELL-DCH(专用信道)状态，并提供UE Rx-Tx time Difference(UE收发时间差)测量能力，以及基站进行RTT(往返时间)测量的情况下，同时参考各个小区覆盖配置，通过由TOA(到达时间)确定的一个或多个以活动集小区为中心的圆形区域交汇来定位区域，如图2所示，由于该方法定位精度比CELL-CENTER方法高，因此称该方法为增强型CELL-ID的方法。

所述的TOA是指无线信号在DPCH(物理信道)上的单程传播时延，其测量示意图如图3所示，该TOA由两个测量来计算：基站提供的RTT测量及UE的Rx-T×time difference测量，计算公式为：

TOA＝(RTT-UE Rx-Tx Time Difference)/2；

如图4所示，利用单CELL-ID+RTT定位方法的TOA定位表示形式，根据3GPP TS 23.032协议中定义的地理位置描述的规范，根据已知小区天线位置和小区方位角和张角，以及单个从单个RL(无线链路)中所获得的有效TOA测量结果，可以确定使用如下的一种位置区域表示形式：

椭圆弧(Ellipsoid Arc)：中心点(经度+纬度)+(内径长(r1)+不确定径长(r2))+(方位角(θ)+张角(β))；

由上述叙述可知，现有的CELL-ID+RTT方法，在一般定位TOA定位算法实现过程中，由于共基站的更软切换小区之间是共圆心的，即基站所在的位置，尽管可能小区天线位置部署有差别，但是偏差不会很大，在定位结果的计算上软切换相邻小区可以认为是共圆心的，因此在算法处理过程中都没有考虑共站址的切换同频邻区分布的情况，因此降低了该方法的定位精度。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种小区标识定位方法，在两个软切换共站址同频定向相邻小区，利用软切换重合区域的中心位置方向确定的定位参数表示定位结果，提高了定位结果中心点与终端实际位置的符合程度，同时也减少定位表示的区域的偏差估计范围。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种小区标识定位方法，将终端状态调整为专用信道CELL-DCH状态，

A、确定共站址同频定向小区数目大于等于3时，选择同频测量控制进行定位测量；具体包括：通过下发同频测量控制测量共站址的同频软切换位置相邻小区的信号，组成信号重叠组，根据相邻软切换同频相邻小区信号强度的偏差，判断出当前终端是否位于小区扇区覆盖的相邻边界；

B、利用软切换重合区域的中心位置所确定的定位参数来表示定位结果。

所述步骤B具体包括：

利用软切换重合区域的中心位置方向所确定的定位参数来表示定位结果，若同频软切换位置相邻小区的主瓣方向角为λⁱ和λⁱ⁺¹，张角为δⁱ和δⁱ⁺¹，对于定位结果采用下面的一种表示形式：

主瓣方向角：λ＝((λⁱ+δⁱ/2)+(λⁱ⁺¹-δⁱ⁺¹/2))/2；

张角：δ＜＝(δⁱ+δⁱ⁺¹)/2；如果存在两个到达时间TOA测量结果，则，

径向长度表示为：L＝(TOAⁱ+TOAⁱ⁺¹)/2×光速；或选择其中一个小区的TOA测量结果。

所述两个TOA测量结果包括基站与无线网络控制之间的接口Iub的往返时间测量以及无线控制Uu接口的用户设备收发时间差测量。

所述方法还包括：

C、将所述定位结果上报给核心网络。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明利用软切换重合区域的中心位置方向确定主瓣方向角作为定位结果的主瓣方向角，而且小区的张角幅度也可以适当减少，从而提高定位结果中心点与终端实际位置的符合程度，同时也减少定位表示的区域的偏差估计范围。

附图说明

图1为现有技术一般定向小区示意图；

图2为现有技术CELL-ID+RTT定位方法示意图；

图3为现有技术TOA测量示意图；

图4为现有技术椭圆弧定位结果表示形式示意图；

图5为本发明所述方法一种实施例操作流程图；

图6为本发明所述方法一种实施例中椭圆弧定位结果表示形式示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是提供一种小区标识定位方法，在两个软切换共站址同频定向相邻小区，利用软切换重合区域的中心位置方向确定的主瓣方向角作为定位结果的主瓣方向角，而且小区的张角幅度也可以适当减少，从而提高定位结果中心点与终端实际位置的符合程度，同时也减少定位表示的区域的偏差估计范围。

本发明提供了一种小区标识定位方法，其一种实施例操作流程如图5所示，具体包括如下步骤：

步骤1：将终端状态调整为CELL-DCH状态；

当SRNC接收到来自CN(核心网络)的定位控制请求时，如果此时终端不处于CELL_DCH状态，则进行相关状态的迁移，使终端切换到CELL_DCH状态；

步骤2：在只有一条无线链路情况下，确定共站址同频定向小区数目；

在同一个基站中，当存在共站址的多个定向小区进行全方位网络信号覆盖时，首先，定义定向小区的主瓣方向角的大小，按照升序标识对应的小区分别为：CELL¹，CELL²，……CELLⁿ；

两两小区信号重叠的区域，可以用以下的标识来唯一表示：

CELL¹^CELL²，CELL²^CELL³，……，CELL^n-1^CELLⁿ；

其中，当n为1时，则为全向小区；当n为2时，此时存在两个重叠覆盖区域，终端在接入时一般无法区分哪一部分是属于重叠区域；当n大于等于3时，小区之间的重叠覆盖区域是确定的，即只有一种可能，并可以CELLⁱ^CELLⁱ⁺¹的形式来唯一标识，其中，1＜＝i＜n，CELLⁱ和CELLⁱ⁺¹定向小区位置上属于相邻关系。

步骤3：当共站址同频定向小区数目大于等于3时，选择同频测量控制进行定位测量；

当只有一个共站址的无线链路时，通过下发同频测量控制测量共站址的同频软切换位置相邻小区的信号组成信号重叠组；若当前活动集链路是CELLⁱ，可以利用RSCP(接收信号码功率)或者Ec/No(信噪比)相关同频测量方法，测量位置相邻的CELL^i-1和CELLⁱ⁺¹的同频信号质量；如果邻区信号比较强或者与当前小区CELLⁱ的信号差别并不大时，此时不需要直接增加无线链路，根据相邻软切换同频邻区信号强度的偏差，判断出当前终端是否位于小区扇区覆盖的相邻边界；

如果CELL^i-1、CELLⁱ和CELLⁱ⁺¹的信号强度分别为：S^i-1、Sⁱ和Sⁱ⁺¹，在Sⁱ为最强信号的前提下，如果S^i-1的信号比Sⁱ⁺¹好，如满足一个门限要求S^Diff，并且S^i-1信号也达到一定的信号强度水平S^Thresh，此时采用CELL^i-1^CELLⁱ的两定向小区组成信号重叠组，进行测量；如果Sⁱ⁺¹比S^i-1信号好，则采用CELLⁱ^CELLⁱ⁺¹的两定向小区组成信号重叠组，进行测量；

|S^i-1-Sⁱ⁺¹|＞＝S^Diff，

S^i-1＞＝S^Thresh或者S^i-1＞＝S^Thresh，

在S^i-1或者Sⁱ⁺¹选择信号强度好的一个，作为与小区CELLⁱ的组合，如CELL^i-1^CELLⁱ或者CELLⁱ^CELLⁱ⁺¹两两小区重叠中心区域，作为定位计算的中心位置；

步骤4：根据测量结果进行定位计算，并用改进的椭圆弧定位表示方法表示定位结果；

当存在共站址的两个活动集小区，并且属于相邻小区CELLⁱ和CELLⁱ⁺¹，此时可确定终端处于两个小区信号覆盖重叠区域；

如图6所示，角度可采用如下的表示形式：直接使用两个小区对应的定向扇区合成的中心位置方向所确定的主瓣方向角作为椭圆弧表示形式的主瓣方向角，而不只是取用活动集中的一个小区的主瓣方向角，同时定位结果表示形式中的扇形区域的张角β也可相应减小，从而进一步缩小范围；

若CELLⁱ和CELL^j的主瓣方向角为λⁱ和λⁱ⁺¹，张角为δⁱ和δⁱ⁺¹，对于定位结果可以采用下面的一种表示形式：

主瓣方向角：λ＝((λⁱ+δⁱ/2)+(λⁱ⁺¹-δⁱ⁺¹/2))/2；

张角：δ＜＝(δⁱ+δⁱ⁺¹)/2；

如果存在两个TOA测量结果，即存在两条RL(无线链路)，径向长度L可以取平均值，即，

L＝(TOAⁱ+TOAⁱ⁺¹)/2×光速，

所述两个TOA测量结果包括Iub(基站与无线网络控制之间的接口)接口的RTT以及Uu(无线控制接口)接口的UE Rx-Tx Time Difference测量；

也可以选择其中一个小区的TOA测量结果。

如果只有一个TOA测量，即存在一条RL，则直接计算。

如图6中，当接入小区CELL1，但是位于与CELL2相邻位置区，此时可由实斜线表示的CELL1区域可以以CELL1和CELL2重叠区域为中心位置的表示形式。

步骤5：将所述定位结果上报给核心网络。

综上所述，本发明利用软切换重合区域的中心位置方向确定主瓣方向角作为定位结果的主瓣方向角，而且小区的张角幅度也可以适当减少，从而提高定位结果中心点与终端实际位置的符合程度，同时也减少定位表示的区域的偏差估计范围。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1、一种小区标识定位方法，其特征在于，将终端状态调整为专用信道CELL-DCH状态，

A、确定共站址同频定向小区数目大于等于3时，选择同频测量控制进行定位测量；具体包括：通过下发同频测量控制测量共站址的同频软切换位置相邻小区的信号，组成信号重叠组，根据相邻软切换同频相邻小区信号强度的偏差，判断出当前终端是否位于小区扇区覆盖的相邻边界；

B、利用软切换重合区域的中心位置所确定的定位参数来表示定位结果。

2、如权利要求1所述的一种小区标识定位方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

利用软切换重合区域的中心位置方向所确定的定位参数来表示定位结果，若同频软切换位置相邻小区的主瓣方向角为λⁱ和λⁱ⁺¹，张角为δⁱ和δⁱ⁺¹，对于定位结果采用下面的一种表示形式：

主瓣方向角：λ＝((λⁱ+δⁱ/2)+(λⁱ⁺¹-δⁱ⁺¹/2))/2；

张角：δ＜＝(δⁱ+δⁱ⁺¹)/2；如果存在两个到达时间TOA测量结果，则，

径向长度表示为：L＝(TOAⁱ+TOAⁱ⁺¹)/2×光速；或选择其中一个小区的TOA测量结果。

3、如权利要求2所述的一种小区标识定位方法，其特征在于，所述两个TOA测量结果包括基站与无线网络控制之间的接口lub的往返时间测量以及无线控制Uu接口的用户设备收发时间差测量。

4、如权利要求1所述的一种小区标识定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

C、将所述定位结果上报给核心网络。

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