CN101437288B - 通过基站的选择进行无线定位的方法和系统 - Google Patents
通过基站的选择进行无线定位的方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101437288B CN101437288B CN2007101704401A CN200710170440A CN101437288B CN 101437288 B CN101437288 B CN 101437288B CN 2007101704401 A CN2007101704401 A CN 2007101704401A CN 200710170440 A CN200710170440 A CN 200710170440A CN 101437288 B CN101437288 B CN 101437288B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base station
- arrival
- signal
- angle
- network controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了通过基站的选择进行无线定位的方法和系统，提高网络系统容量，减少网络系统价格。技术方案为：该方法包括：a.核心网下发定位请求；b.服务无线网络控制器向目标手机的服务基站发送信号到达角测量请求；c.服务基站测量该到达角；d.服务基站上报目标手机的上行信号的到达角；e.服务无线网络控制器计算有效的辅助基站集合；f.服务无线网络控制器向集合中的辅助基站发送目标手机的上行信号到达角测量请求；g.集合中的辅助基站测量目标手机的上行信号的到达角；h.集合中的辅助基站向服务无线网络控制器上报目标手机的上行信号的到达角；i.服务无线网络控制器进行位置计算并上报目标手机的位置计算结果。本发明应用于无线通讯领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线定位方法和系统，尤其涉及一种通过对基站进行选择，利用多基站与手机之间到达角度进行定位的无线定位方法和系统。
背景技术
随着无线通讯技术的发展，特别是美国提出应急位置服务要求之后，无线定位服务越来越受到业界的关注。
按照是否需要手机的参与分类，对于收集的定位技术主要分为两种类型：需要手机上报信息的手机定位技术以及不需要手机上报信息的手机定位技术。前者，网络系统需要通过信令通知手机，而且需要手机主动上报有关测量信息才可以确定手机的具体位置。如此，手机有办法了解其处于被定位状态。并且，手机也可以在用户需要阻止被定位的前提下，通过不上报有关测量信息和上报虚假测量信息的方法，使得自己的位置信息的隐私得到保护。但是，对于后者，由于不需要手机的主动参与，手机无法确认其是否处于被定位的状态，这对于手机位置的保护造成了一定的困难。这类方法的一个典型就是基于小区号的定位方法。
按照定为参考信号分类，对于收集的定位技术主要分为3种类型：基于手机小区号的定位、基于基站信号/手机信号的定位以及基于卫星导航系统的定位。其中，基于手机小区号的定位方法精度较差；基于卫星导航系统的定位方法需要额外的设备以及成本；基于基站信号/手机信号的定位方法基本不需要添加额外设备而且具有中等的定位精度。
传统基于基站测量手机信号的到达角度进行无线定位的方法如图1所示。系统至少2个具有到达角度测量能力的基站111、112和一部具有发射信号的手机12，基站与手机存在无线传播的信号131、132，对应测量到的上行信号到达不同基站的校对为q1、q2。所有得到的以基站为起点、以到达角为发射方向的射线的交点位置即为手机对应位置。基站上报其测量的手机信号的到达角度给网络系统，则网络就可以根据这些值计算得到手机的所在位置。图2为图1的俯视图。
第三代(3G，3rd Generation)移动通信系统是目前世界上大多数国家和地区都正在使用或者将会使用的移动通信系统。3GPP(3rd GenerationPartnership Project)作为3G的标准组织，完成了所有有关的标准工作。有关无线定位方面，3GPP组织采纳了各方面的意见，在其标准中采用了全部三种定位模式：基于手机小区号的定位、基于基站信号/手机信号的定位以及基于卫星导航系统的定位。对于基于基站信号/手机信号的定位，采用了收集测量上报的方法。由手机测量各个基站的信号到达时间，并且通过信令上报网络，而网络则完成计算手机位置的功能。
传统的无线定位方法请参见图3，描述如下。
步骤S200：核心网20向服务无线网络控制器21下发定位请求。
步骤S201：服务无线网络控制器21向手机23下发基站间接收时延测量请求。
步骤S202：手机23进行有关测量。
步骤S203：手机23向服务无线网络控制器21上报基站间接收时延测量请求。
步骤S204：服务无线网络控制器21向基站22下发信号到达角测量请求。信号到达角测量请求中用专用信道标记号表示需要测量的信号，由于此前基站22在建立该专用信道时已经存储有关配置信息，所以基站22可以在对应无线资源上进行测量，获得有效的测量结果。
步骤S205：基站22进行有关测量。
步骤S206：基站22向服务无线网络控制器21上报信号到达角测量。
步骤S207：服务无线网络控制器21进行位置计算。
步骤S208：服务无线网络控制器21向核心网20上报位置估计结果。
在实际系统中，为了测量手机23的位置需要至少两个基站参与，其中一个基站为与手机存在无线信令连接的服务基站，其他为不存在无线信令连接的辅助基站。对于辅助基站，由于手机定位与地理位置的强烈关系，辅助基站应该为目标手机附近的基站。但是在首次定位之前，网络仅了解目标手机的服务小区，不知道手机在服务小区中的具体位置。所以，一般情况下需要对于目标手机的服务小区的所有相邻小区均发送测量请求命令，从而取得对应到达角测量结果，进而估计手机位置。由于目标手机上行信号的到达角测量需要消耗基站的接收资源，所以这种全部相邻小区配置测量的方案会提高基站系统的价格和涉及难度。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种通过基站的选择进行无线定位的方法，通过筛选出有效辅助基站，这些基站通过目标手机进行到达角测量，可以有效提高网络系统的容量，减少网络系统价格。
本发明的另一目的在于提供了一种通过基站的选择进行无线定位的系统，有效提高网络系统的容量，减少网络系统价格。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种通过基站的选择进行无线定位的方法，包括：
a.核心网向服务无线网络控制器下发定位请求；
b.该服务无线网络控制器向目标手机的服务基站发送信号到达角测量请求；
c.该服务基站测量该目标手机的上行信号的到达角；
d.该服务基站向该服务无线网络控制器上报该目标手机的上行信号的到达角；
e.该服务无线网络控制器根据该上报的该目标手机的上行信号的到达角计算有效的辅助基站集合；
f.该服务无线网络控制器向该有效辅助基站集合中的辅助基站发送目标手机的上行信号到达角测量请求；
g.该有效辅助基站集合中的辅助基站测量目标手机的上行信号的到达角；
h.该有效辅助基站集合中的辅助基站向该服务无线网络控制器上报目标手机的上行信号的到达角；
i.该服务无线网络控制器进行位置计算并向核心网上报目标手机的位置计算结果。
上述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其中，对于全向天线的基站，步骤e进一步包括：
以该服务基站O为起点，以步骤d中上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成；
以O为起点，分别在线段OA和OB上截取长为r的线段OA1和OB1，以线段OA1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3，A2和A3是该第一矩形的另两个定点，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第二矩形OB1B2B3，B2和B3是该第二矩形的另两个定点；
将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域构成的联合区域确定为有效辅助基站所在区域；
根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于该确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。
上述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其中，对于非全向天线的基站，步骤e进一步包括：
以该服务基站O为起点，以步骤d中上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a和该手机所在扇区的边界之间的较小者为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成；
以O为起点，分别在线段OA和OB上截取长为r的线段OA1和OB1，以线段OA1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3，A2和A3是该第一矩形的另两个定点，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第二矩形OB1B2B3，B2和B3是该第二矩形的另两个定点；
将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域构成的联合区域确定为有效辅助基站所在区域；
根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于该确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。
上述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其中，步骤f进一步包括：
该服务无线网络控制器以网络接口消息的格式向该些有效辅助基站下发对应手机的上行信号到达角测量请求，该网络接口消息包括测量标识、测量类型和测量信号配置信息，其中测量信号配置信息指示手机上行信号的配置情况信息。
上述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其中，该测量信号配置信息在WCDMA系统中包括信号频点、信号扰码号和信号信道码号。
上述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其中，该测量信号配置信息在TD-SCDMA系统中包括信号频点、信号发射时隙号、信号信道码号、信号中间序列类型、信号中间训练序列号和信号中间训练序列偏移。
本发明另外揭示了一种通过基站的选择进行无线定位的系统，包括：
核心网，发送无线定位请求，完成定位的发起，在接收到目标手机的位置估计结果后输出；
服务无线网络控制器，完成接入层流程，接收该核心网发出的无线定位请求，发送信号到达角测量请求；
服务基站，与该服务无线网络控制器无线连接，接收该服务无线网络控制器的信号到达角测量请求，完成信号到达角的测量，向该服务无线网络控制器发送测量结果；
有效辅助基站选择装置，根据该服务基站上报的目标手机的上行信号在与服务小区相邻的小区中选择有效的辅助基站集合；
至少一个有效的辅助基站，属于该有效的辅助基站集合，与该服务无线网络控制器无线连接，接收该服务无线网络控制器以网络接口消息的格式发送的信号到达角测量请求，完成信号到达角测量后向该服务无线网络控制器发送测量结果，该服务无线网络控制器在接收到该服务基站和该些辅助基站上报的信号到达角测量结果后据此进行位置估计，并将目标手机的位置估计结果上报至该核心网，该网络接口消息包括测量标识、测量类型和测量信号配置信息，其中该测量信号配置信息指示目标手机上行信号的配置情况信息；
目标手机，按照该服务无线网络控制器配置发射上行信号的功能，向该服务基站发射无线信号。
上述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其中，对于全向天线的基站，该有效辅助基站选择装置进一步包括：
扇形区域确定单元，以该服务基站O为起点，以该服务基站上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成；
矩形确定单元，以O为起点，分别在线段OA和OB上截取长为r的线段OA1和OB1，以线段OA1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3，A2和A3是该第一矩形的另两个定点，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第二矩形OB1B2B3，B2和B3是该第二矩形的另两个定点；
有效辅助基站集合确定单元，将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域构成的联合区域确定为有效辅助基站所在区域，根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于该确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。
上述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其中，对于非全向天线的基站，该有效辅助基站选择装置进一步包括：
扇形区域确定单元，以该服务基站O为起点，以该服务基站上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a和该手机所在扇区的边界之间的较小者为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成；
矩形确定单元，以O为起点，分别在线段OA和OB上截取长为r的线段OA1和OB1，以线段OA1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3，A2和A3是该第一矩形的另两个定点，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第二矩形OB1B2B3，B2和B3是该第二矩形的另两个定点；
有效辅助基站集合确定单元，将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域构成的联合区域确定为有效辅助基站所在区域，根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于该确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。
上述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其中，该无线定位的系统还包括：
至少一个连接无线网络控制器，每一连接无线网络控制器各自连接至少一个有效辅助基站集合中的辅助基站，该些连接无线网络控制器作为与其连接的该些辅助基站和该服务无线网络控制器的中介，接收该服务无线网络控制器以网络接口消息的格式发送的信号到达角测量请求并传送至该些辅助基站，由该些辅助基站完成测量过程并将到达角测量结果上报至对应的该连接无线网络控制器，并由该连接无线网络控制器将该测量结果上报至该服务无线网络控制器，该服务无线网络控制器根据该服务基站的信号到达角测量结果、直接连接的该些辅助基站的信号到达角测量结果以及由该连接无线网络控制器上报的信号到达角测量结果，进行位置估计，其中该测量信号配置信息指示目标手机上行信号的配置情况信息。
上述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其中，该测量信号配置信息在WCDMA系统中包括信号频点、信号扰码号和信号信道码号。
上述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其中，该测量信号配置信息在TD-SCDMA系统中包括信号频点、信号发射时隙号、信号信道码号、信号中间训练序列类型、信号中间训练序列号和信号中间训练序列偏移。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明以服务基站为起点，以对应手机的上行信号的到达角为中心，确定一个扇形区域，然后再由该扇形区域确定两个矩形区域，在扇形区域和两个矩形区域中的基站即为有效辅助基站。本发明借助确定的有效辅助基站实现多基站联合角度测量的无线定位，避免过多消耗基站的接收资源，有效提高网络系统的容量，降低网络系统价格。
附图说明
图1是信号到达角无线定位的原理图。
图2是图1的俯视图。
图3是现有的信号到达角无线定位方法的流程图。
图4是本发明的通过基站的选择进行无线定位的方法的较佳实施例的流程图。
图5是图4实施例中有效辅助基站集合计算的子流程图。
图6是图5实施例对应的计算示意图。
图7是本发明的生成有效辅助基站集合的流程图。
图8是图7实施例的一个子流程图。
图9是本发明的通过基站的选择进行无线定位的系统的较佳实施例的框图。
图10是本发明的通过基站的选择进行无线定位的系统的另一较佳实施例的框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图4示出了本发明的通过基站的选择进行无线定位的方法的较佳实施例的流程。请参见图4，下面是对该方法中各步骤的详细描述。
步骤S300：核心网31向服务无线网络控制器32下发定位请求。
步骤S301：服务无线网络控制器32向目标手机的服务基站33发送信号到达角测量请求。
步骤S302：服务基站33进行基站测量过程。
步骤S303：服务基站33向服务无线网络控制器32上报目标手机的上行信号的到达角。
步骤S304：服务无线网络控制器32根据上报的目标手机上行信号的到达角计算有效辅助基站集合。
步骤S305：服务无线网络控制器32以网络接口消息的格式作为测量请求命令格式向有效辅助基站34发送到达角测量请求。这里的有效辅助基站34可以是一个或多个，属于步骤S304中计算得到的有效辅助基站集合。网络接口消息建立在服务无线网络控制器32和辅助基站34之间，结构如下：
{
测量标识；
测量类型；
测量信号配置信息；
}
测量信号配置信息指示目标手机上行信号的配置情况信息。对于WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统，测量信号配置信息包括：
{
信号频点；
信号扰码号；
信号信道码号；
}
对于TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code MultipleAccess，时分同步码分多址)系统，测量信号配置信息包括：
{
信号频点；
信号发射时隙号；
信号信道码号；
信号Midamble(中间训练序列)类型；
信号Midamble号；
信号Midamble偏移；
}
步骤S306：有效辅助基站34测量目标手机的上行信号的到达角。
步骤S307：有效辅助基站34向服务无线网络控制器32上报目标手机的上行信号的到达角。
步骤S308：服务无线网络控制器32根据服务基站33和有效辅助基站34上报的到达角进行位置计算。
步骤S309：服务无线网络控制器32向核心网31上报目标手机的位置计算结果。
在上述的步骤S300～S309中，步骤S304可由图5所示的流程进一步展开。请同时参见图5和图6，下面是对步骤S304的子流程的详细描述。
步骤S400：确定扇形区域OAB。
如果基站是全向天线的基站，则以服务基站O为圆心(起点)，以步骤S303中上报的目标手机的上行信号的到达角为中心(即图6中的到达角方向的虚线)，分别在到达角两侧以a为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB。其中a为服务基站对于到达角测量的误差，可由系统仿真获得；r为服务基站所在的服务小区的半径，这是已知的；d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离。从图6中看出，扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成。
如果基站是非全向天线的基站，则以服务基站O为圆心(起点)，以步骤S303中上报的目标手机的上行信号的到达角为中心(即图6中的到达角方向的虚线)，分别在到达角两侧以a和该手机所在扇区的边界之间的较小者为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB。其中a为服务基站对于到达角测量的误差，可由系统仿真获得；r为服务基站所在的服务小区的半径，这是已知的；d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离。从图6中看出，扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成。
步骤S401：确定第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域。
请同时参见图6，以O为起点，在线段OA上截取长为r的线段OA1，以线段OA1为一边在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3。同样的，在线段OB上截取长为r的线段OB1，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一变长为d的第二矩形OB1B2B3。
步骤S402：将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域联合起来，确定为有效辅助基站所在区域。
步骤S403：根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于步骤S402中确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。
上述步骤S400～S403可以由一个具体的示例来描述，以便于通过计算机来实现上述步骤S400～S403，请参见图6和图8。
步骤S600：坐标转化，设该基站为非有效辅助基站。假设服务基站所在位置为坐标原点(0，0)，正东方向为x轴方向，建立坐标系。如果原来的坐标系不同，则按常规方法将原来的坐标转化为上面规定的坐标系的坐标值。设相对x轴，图6中的OA和OB对应的角度分别为a1和a2(由×轴始，角度按照逆时针方向增加)且a1≤a2。设当前考察的基站的坐标为(x，y)。然后同时进行步骤S601、S604和S607。
步骤S601：计算dOA。图6中OA对应直线在坐标系中表示为cosa1·x+sina1·y＝0，点(x，y)到该直线OA的距离dOA＝cosa1·x+sina1·y。
步骤S602：计算dOA3。图6中OA3对应直线在坐标系中表示为sina1·x+cosa1·y＝0，点(x，y)到该直线OA3的距离dOA3＝sina1·x+cosa1·y。
步骤S603：判断是否满足条件HA。点(x，y)在第一矩形OA1A2A3中的条件为HA：dOA≤d并且dOA3≤r。如果满足条件HA则进入步骤S610，否则流程结束。
步骤S604：计算dOB。图6中OB对应直线在坐标系中表示为cosa2·x+sina2·y＝0，点(x，y)到该直线OB的距离为dOB＝|cosa2·x+sina2·y|。
步骤S605：计算dOB3。图6中OB3对应直线在坐标系中表示为sina2·x-cosa2·y＝0，点(x，y)到该直线OB3的距离为dOB3＝|sina2·x-cosa2·y|。
步骤S606：判断是否满足条件HB。点(x，y)在第二矩形OB1B2B3中的条件为HB：dOB≤d并且dOB3≤r。如果满足条件HA则进入步骤S610，否则流程结束。
步骤S607：计算b。点(x，y)对应方向为其中为反正切函数。
步骤S608：计算dO。点(x，y)到原点的距离为：
步骤S609：判断是否满足条件HO。点(x，y)在扇形OAB中的条件为HO：a1≤b≤a2并且dO≤r。
步骤S610：将该基站作为有效辅助基站。
根据上述实施例中判断当前基站是否为有效辅助基站的方式，对服务小区邻近的小区中的基站进行考察，确定有效辅助基站的集合，具体请参见图7。
步骤S500：清空有效辅助基站集合。
步骤S501：获得服务基站对应的全部相邻小区的基站位置，存储在集合BS中。
步骤S502：判断集合BS中是否存在元素，如果存在则进入下一步，否则流程结束。
步骤S503：取得集合BS中的一个基站位置，在集合BS中删除该基站信息。
步骤S504：判断该基站是否为有效辅助基站，如果是则进入下一步，否则返回步骤S502。判断基站是否为有效辅助基站的具体方式已由上述实施例所揭示，在此不再赘述。
步骤S505：将该基站加入到有效辅助基站集合。
基于上述的方法，本发明还揭示了通过基站的选择进行无线定位的系统。图9和图10分别示出了系统的两个实施例。
请参见图9，系统包括核心网51、服务无线网络控制器52、服务基站53、有效辅助基站541～54m(其中m为自然数，即有效辅助基站可以是一个，也可以是多个)、手机55和有效辅助基站选择装置58。
核心网51向服务无线网络控制器52发送定位请求，完成定位的发起，在接收到服务无线网络控制器52输出的位置估计结果后输出。
服务无线网络控制器52与核心网51连接，完成接入层流程和测量控制以及位置估计功能。服务无线网络控制器52以原系统规定的测量命令格式向服务基站52发送信号到达角测量请求，以本发明的网络接口消息的格式为测量命令格式，向辅助基站下发信号到达角测量请求。网络接口消息的格式已在上述实施例中详细描述，在此不再赘述。服务无线网络控制器52向核心网51发送位置估计结果。
服务基站53与服务无线网络控制器52无线连接，接收服务无线网络控制器52的信号到达角测量请求，完成信号到达角的测量，并向服务无线网络控制器52发送测量结果。
有效辅助基站选择装置58根据服务基站52上报的目标手机的上行信号在服务小区相邻的小区中选择有效的辅助基站集合，并由这个集合来确定有效辅助基站541～54m。有效辅助基站选择装置58包括扇形区域确定单元580、矩形确定单元581和有效辅助基站集合确定单元582。
请同时参见图6，扇形区域确定单元580在基站是全向天线的情况下，以该服务基站O为起点，以该服务基站上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成。扇形区域确定单元580在基站是非全向天线的情况下，以该服务基站O为起点，以该服务基站上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a和该手机所在扇区的边界之间的较小者为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成。
矩形确定单元581以O为起点，分别在线段OA和OB上截取长为r的线段OA1和OB1，以线段OA1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3，A2和A3是该第一矩形的另两个定点，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第二矩形OB1B2B3，B2和B3是该第二矩形的另两个定点。矩形确定单元581的处理过程对全向天线基站和非全向天线基站来说是一样的。
有效辅助基站集合确定单元582将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域构成的联合区域确定为有效辅助基站所在区域，根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于该确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。有效辅助集合确定单元582的处理过程对全向天线基站和非全向天线基站来说是一样的。
属于有效辅助基站集合的辅助基站541～54m(m代表自然数，亦即辅助基站可以是一个，也可以是多个)与服务无线网络控制器52无线连接，接收服务无线网络控制器52以网络接口消息的格式为测量命令格式发送的信号到达角测量请求，完成信号到达角测量后向服务无线网络控制器52发送测量结果。网络接口消息的格式如上所述，不再赘述。服务无线网络控制器52在接收到服务基站53和辅助基站541～54m上报的信号到达角测量结果后据此进行位置估计，并将目标手机的位置估计结果上报至核心网51。
手机55按照服务无线网络控制器52配置发射上行信号的功能，向服务基站53发射无线信号。
基于图9实施例，本发明还揭示了如图10所示的系统，是图9所示系统的一种变形。
系统包括核心网51、服务无线网络控制器52、服务基站53、与服务无线网络控制器52直接无线连接的辅助基站541～54m1(m1为自然数，亦即这些辅助基站可以是一个也可以是多个)、有效辅助基站选择装置58、连接无线网络控制器561～56n(n为自然数，亦即这些无线网络控制器可以是一个也可以是多个)、连接在每个连接无线网络控制器下的辅助基站54(m1+1)～54m2、54(m2+1)～54m等。
核心网51向服务无线网络控制器52发送定位请求，完成定位的发起，在接收到服务无线网络控制器52输出的目标手机的位置估计结果后输出。
服务无线网络控制器52与核心网51连接，完成接入层流程和测量控制以及位置估计功能。服务无线网络控制器52以原系统规定的测量命令格式向服务基站52发送信号到达角测量请求，以本发明的网络接口消息的格式为测量命令格式，向辅助基站下发信号到达角测量请求。网络接口消息的格式已在上述实施例中详细描述，在此不再赘述。服务无线网络控制器52向核心网51发送目标手机的位置估计结果。
服务基站53与服务无线网络控制器52无线连接，接收服务无线网络控制器52的信号到达角测量请求，完成信号到达角的测量，并向服务无线网络控制器52发送测量结果。
有效辅助基站541～54m1(m1代表自然数，亦即辅助基站可以是一个，也可以是多个)与服务无线网络控制器52无线连接，接收服务无线网络控制器52以网络接口消息的格式为测量命令格式发送的信号到达角测量请求，完成信号到达角测量后向服务无线网络控制器52发送测量结果。网络接口消息的格式如上所述，不再赘述。
有效辅助基站选择装置58根据服务基站52上报的目标手机的上行信号在服务小区相邻的小区中选择有效的辅助基站集合，并由这个集合来确定有效辅助基站541～54m。有效辅助基站选择装置58包括扇形区域确定单元580、矩形确定单元581和有效辅助基站集合确定单元582。这些单元的工作原理已于上一实施例中阐明，在此不再赘述。所不同的是，有效辅助基站选择装置58除了确定与服务无线网络控制器52直接连接的有效辅助基站541～54m1外，还确定其余的有效辅助基站54(m1+1)～54m。
与图9实施例的区别之处在于，本实施例的无线定位系统中的连接无线网络控制器561～56n与服务无线网络控制器52连接。在每个连接无线网络控制器上还各自连接至少一个辅助基站。这里的连接无线网络控制器561～56n起到中介装置的作用。服务无线网络控制器52将信号到达角测量请求以网络接口消息的格式为测量命令格式的方式传送给这些连接无线网络控制器561～56n。以连接无线网络控制器561为例，其他连接无线网络控制器的处理方式是相同的。无线网络控制器561再将这一信号到达角测量请求以同样的测量命令格式传送给对应的辅助基站54(m1+1)～54m2。这些辅助基站54(m1+1)～54m2在进行测量后将信号到达角测量结果返回至连接无线网络控制器561，再由其传送至服务无线网络控制器52，和服务基站53和辅助基站541～54m1提供的信号到达角测量结果一样，都作为服务无线网络控制器52进行位置计算的依据。
服务无线网络控制器52根据这些信号到达角测量结果进行位置估计，将目标手机的位置估计结果输出至核心网51，核心网51获得后再作输出，这与图9实施例是相同的，不再赘述。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (12)
1.一种通过基站的选择进行无线定位的方法，包括：
a.核心网向服务无线网络控制器下发定位请求；
b.该服务无线网络控制器向目标手机的服务基站发送信号到达角测量请求；
c.该服务基站测量该目标手机的上行信号的到达角；
d.该服务基站向该服务无线网络控制器上报该目标手机的上行信号的到达角；
e.该服务无线网络控制器根据该上报的该目标手机的上行信号的到达角计算有效的辅助基站集合；
f.该服务无线网络控制器向该有效辅助基站集合中的辅助基站发送目标手机的上行信号到达角测量请求；
g.该有效辅助基站集合中的辅助基站测量目标手机的上行信号的到达角；
h.该有效辅助基站集合中的辅助基站向该服务无线网络控制器上报目标手机的上行信号的到达角；
i.该服务无线网络控制器进行位置计算并向核心网上报目标手机的位置计算结果。
2.根据权利要求1所述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其特征在于，对于全向天线的基站，步骤e进一步包括：
以该服务基站O为起点，以步骤d中上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成；
以O为起点，分别在线段OA和OB上截取长为r的线段OA1和OB1，以线段OA1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3，A2和A3是该第一矩形的另两个定点，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第二矩形OB1B2B3，B2和B3是该第二矩形的另两个定点；
将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域构成的联合区域确定为有效辅助基站所在区域；
根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于该确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。
3.根据权利要求1所述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其特征在于，对于非全向天线的基站，步骤e进一步包括：
以该服务基站O为起点，以步骤d中上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a和该手机所在扇区的边界之间的较小者为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成；
以O为起点，分别在线段OA和OB上截取长为r的线段OA1和OB1，以线段OA1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3，A2和A3是该第一矩形的另两个定点，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第二矩形OB1B2B3，B2和B3是该第二矩形的另两个定点；
将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域构成的联合区域确定为有效辅助基站所在区域；
根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于该确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。
4.根据权利要求2或3所述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其特征在于，步骤f进一步包括：
该服务无线网络控制器以网络接口消息的格式向该些有效辅助基站下发对应手机的上行信号到达角测量请求，该网络接口消息包括测量标识、测量类型和测量信号配置信息，其中测量信号配置信息指示手机上行信号的配置情况信息。
5.根据权利要求4所述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其特征在于，该测量信号配置信息在WCDMA系统中包括信号频点、信号扰码号和信号信道码号。
6.根据权利要求4所述的通过基站的选择进行无线定位的方法，其特征在于，该测量信号配置信息在TD-SCDMA系统中包括信号频点、信号发射时隙号、信号信道码号、信号中间序列类型、信号中间训练序列号和信号中间训练序列偏移。
7.一种通过基站的选择进行无线定位的系统，包括：
核心网，发送无线定位请求，完成定位的发起，在接收到目标手机的位置估计结果后输出；
服务无线网络控制器，完成接入层流程，接收该核心网发出的无线定位请求，发送信号到达角测量请求；
服务基站，与该服务无线网络控制器无线连接，接收该服务无线网络控制器的信号到达角测量请求，完成信号到达角的测量，向该服务无线网络控制器发送测量结果；
有效辅助基站选择装置，根据该服务基站上报的目标手机的上行信号到达角在与服务小区相邻的小区中选择有效的辅助基站集合；
至少一个有效的辅助基站，属于该有效的辅助基站集合，与该服务无线网络控制器无线连接，接收该服务无线网络控制器以网络接口消息的格式发送的信号到达角测量请求，完成信号到达角测量后向该服务无线网络控制器发送测量结果，该服务无线网络控制器在接收到该服务基站和该至少一个辅助基站上报的信号到达角测量结果后据此进行位置估计，并将目标手机的位置估计结果上报至该核心网，该网络接口消息包括测量标识、测量类型和测量信号配置信息，其中该测量信号配置信息指示目标手机上行信号的配置情况信息；
目标手机，按照该服务无线网络控制器配置发射上行信号的功能，向该服务基站发射无线信号。
8.根据权利要求7所述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其特征在于，对于全向天线的基站，该有效辅助基站选择装置进一步包括：
扇形区域确定单元，以该服务基站O为起点，以该服务基站上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成；
矩形确定单元，以O为起点，分别在线段OA和OB上截取长为r的线段OA1和OB1，以线段OA1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3，A2和A3是该第一矩形的另两个定点，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第二矩形OB1B2B3，B2和B3是该第二矩形的另两个定点；
有效辅助基站集合确定单元，将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域构成的联合区域确定为有效辅助基站所在区域，根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于该确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。
9.根据权利要求7所述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其特征在于，对于非全向天线的基站，该有效辅助基站选择装置进一步包括：
扇形区域确定单元，以该服务基站O为起点，以该服务基站上报的目标手机的上行信号的到达角为中心，分别在该到达角两侧以a和该手机所在扇区的边界之间的较小者为角度，以r+d为半径，确定一个扇形区域OAB，其中a为服务基站对于到达角测量的误差，r为服务小区的半径，d为基站可以有效测量目标手机上行信号到达角的距离，该扇形区域OAB是由构成半径的线段OA、OB和圆弧AB组成；
矩形确定单元，以O为起点，分别在线段OA和OB上截取长为r的线段OA1和OB1，以线段OA1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第一矩形OA1A2A3，A2和A3是该第一矩形的另两个定点，以线段OB1为一边，在扇形区域OAB的外侧划另一边长为d的第二矩形OB1B2B3，B2和B3是该第二矩形的另两个定点；
有效辅助基站集合确定单元，将扇形区域OAB、第一矩形OA1A2A3和第二矩形OB1B2B3的区域构成的联合区域确定为有效辅助基站所在区域，根据存储的服务小区的相邻小区对应基站的位置，选择处于该确定的有效辅助基站所在区域的全部基站，组成有效辅助基站集合。
10.根据权利要求8或9所述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其特征在于，该无线定位的系统还包括：
至少一个连接无线网络控制器，每一连接无线网络控制器各自连接至少一个有效辅助基站集合中的辅助基站，该至少一个连接无线网络控制器作为与其连接的该至少一个辅助基站和该服务无线网络控制器的中介，接收该服务无线网络控制器以网络接口消息的格式发送的信号到达角测量请求并传送至该至少一个辅助基站，由该至少一个辅助基站完成测量过程并将到达角测量结果上报至对应的该连接无线网络控制器，并由该连接无线网络控制器将该测量结果上报至该服务无线网络控制器，该服务无线网络控制器根据该服务基站的信号到达角测量结果、直接连接的该至少一个辅助基站的信号到达角测量结果以及由该连接无线网络控制器上报的信号到达角测量结果，进行位置估计。
11.根据权利要求10所述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其特征在于，该测量信号配置信息在WCDMA系统中包括信号频点、信号扰码号和信号信道码号。
12.根据权利要求10所述的通过基站的选择进行无线定位的系统，其特征在于，该测量信号配置信息在TD-SCDMA系统中包括信号频点、信号发射时隙号、信号信道码号、信号中间训练序列类型、信号中间训练序列号和信号中间训练序列偏移。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007101704401A CN101437288B (zh) | 2007-11-15 | 2007-11-15 | 通过基站的选择进行无线定位的方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007101704401A CN101437288B (zh) | 2007-11-15 | 2007-11-15 | 通过基站的选择进行无线定位的方法和系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101437288A CN101437288A (zh) | 2009-05-20 |
| CN101437288B true CN101437288B (zh) | 2010-09-08 |
Family
ID=40711458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007101704401A Active CN101437288B (zh) | 2007-11-15 | 2007-11-15 | 通过基站的选择进行无线定位的方法和系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101437288B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10588107B2 (en) | 2012-10-26 | 2020-03-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Methods of positioning in a system comprising measuring nodes with multiple receiving points |
| CN103440353A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-12-11 | 上海大学 | 一种基于vc++软件的针对双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法 |
| CN103686998B (zh) * | 2013-12-11 | 2017-09-08 | 上海大唐移动通信设备有限公司 | 一种基于aoa的切换位置定位方法及装置 |
| US9510314B2 (en) * | 2014-01-06 | 2016-11-29 | Intel IP Corporation | Method and evolved node-B for geographic bin data collection and reporting |
| CN110012416B (zh) * | 2017-12-29 | 2021-03-02 | 中国移动通信集团浙江有限公司 | 一种用户终端的定位方法及装置 |
| CN110602781A (zh) * | 2018-06-13 | 2019-12-20 | 索尼公司 | 电子设备、用户设备、无线通信方法和存储介质 |
| CN111586742B (zh) * | 2019-02-15 | 2022-11-25 | 华为技术有限公司 | 一种定位信息上报的方法及装置 |
| CN109765597A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-17 | 广州达安临床检验中心有限公司 | 医学冷链定位方法、装置、设备和存储介质 |
| CN111639703B (zh) * | 2020-05-29 | 2023-11-14 | 国家计算机网络与信息安全管理中心广东分中心 | 一种基于离散点集最小包围圆计算基站位置的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1372145A (zh) * | 2001-02-19 | 2002-10-02 | 株式会社日立制作所 | 测定移动终端位置的装置 |
| CN1434663A (zh) * | 2003-02-24 | 2003-08-06 | 重庆赛洛克无线定位有限公司 | 基于网络的无线定位系统的基站选择方法 |
-
2007
- 2007-11-15 CN CN2007101704401A patent/CN101437288B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1372145A (zh) * | 2001-02-19 | 2002-10-02 | 株式会社日立制作所 | 测定移动终端位置的装置 |
| CN1434663A (zh) * | 2003-02-24 | 2003-08-06 | 重庆赛洛克无线定位有限公司 | 基于网络的无线定位系统的基站选择方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101437288A (zh) | 2009-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101437288B (zh) | 通过基站的选择进行无线定位的方法和系统 | |
| CN110831019B (zh) | 基站规划方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CA2782805C (en) | Area based position determination for terminals in a wireless network | |
| JP4323088B2 (ja) | ハイブリッド手法を用いた移動電話位置測定のためのシステムと方法 | |
| CN100512516C (zh) | 一种定位移动台的方法 | |
| US7668552B2 (en) | Method and system for applying wireless geolocation technology | |
| JP3972755B2 (ja) | 位置測定方法、およびそれに用いる端末装置およびサーバー | |
| CN101631349B (zh) | 一种定位终端的方法、装置及无线操作维护中心 | |
| CN101389118B (zh) | 一种移动终端的定位方法及定位系统 | |
| US9462482B2 (en) | Geo-location in a wireless communication network | |
| CN102858010B (zh) | 一种移动终端的定位方法及装置 | |
| CN102355671B (zh) | 可用频谱的确定方法和设备 | |
| JP2010512103A (ja) | 改良セル識別およびセル測位のための方法および構成 | |
| CN102440043A (zh) | 无线通信网络 | |
| CN100420338C (zh) | 一种移动台定位方法 | |
| CN101553003A (zh) | 确定边界漫游小区的方法及装置 | |
| CN102970694A (zh) | 网络覆盖检测方法和装置 | |
| CN103024757A (zh) | Lmu选择方法及装置 | |
| CN100415044C (zh) | 一种在多扇区小区中实现无线终端定位的方法 | |
| CN103179659B (zh) | 多基站混合定位方法及装置 | |
| CN103686998A (zh) | 一种基于aoa的切换位置定位方法及装置 | |
| CN102036253A (zh) | 一种估算基站间干扰概率的方法和装置 | |
| CN101437287B (zh) | 通过辅助基站的更新进行无线定位的方法和系统 | |
| WO2018121439A1 (zh) | 一种直射径判断方法及装置 | |
| CN101902264B (zh) | 802.11无线通信中智能天线的控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190311 Address after: 101399 Building 8-07, Ronghui Garden 6, Shunyi Airport Economic Core Area, Beijing Patentee after: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd. Address before: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288 Patentee before: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20090520 Assignee: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd. Assignor: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd. Contract record no.: X2021110000008 Denomination of invention: Method and system of wireless location by base station selection Granted publication date: 20100908 License type: Exclusive License Record date: 20210317 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20221021 Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288 Patentee after: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd. Address before: 101399 Building 8-07, Ronghui Garden 6, Shunyi Airport Economic Core Area, Beijing Patentee before: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |