CN101489181B - 定位移动终端的方法和装置 - Google Patents

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CN101489181B CN2008100562357A CN200810056235A CN101489181B CN 101489181 B CN101489181 B CN 101489181B CN 2008100562357 A CN2008100562357 A CN 2008100562357A CN 200810056235 A CN200810056235 A CN 200810056235A CN 101489181 B CN101489181 B CN 101489181B
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Abstract

本发明公开一种定位UE的方法,包括:在测量周期的每个子帧,在各天线接收UE发送的信号,并对各天线收到的信号进行计算,确定距离所述UE最近的天线;对在测量周期内确定的多个天线的ID,按子帧顺序进行平滑;以平滑后的天线ID所对应天线的覆盖区域中心作为所述UE的位置。采用本发明提供的方法,能够有效提高室内、隧道、地铁、地下场馆停车场、大型商场等人口比较密集的区域定位性能,通过结合现有技术更能达到室内室外稳定的定位精度。这能带给以数据业务见长的未来3G以及后续演进系统,特别是TD-SCDMA系统的运营商以更大价值,并给用户带来全新的定位业务体验。本发明还公开一种定位UE的装置。

Description

定位移动终端的方法和装置
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种定位移动终端(UE)的方法和一种定位UE的装置。
背景技术
近年来,随着人们对基于位置的信息服务的需求增多,无线定位技术得到更多研究者的关注。目前,随着移动通信系统的进一步发展和普及,利用移动通信系统进行用户定位的技术也迅速发展。
现有的定位技术主要包括基于小区的定位技术和单基站智能天线定位技术。基于小区的定位技术比较简单,采用该技术定位UE时,首先查找得知UE所在小区基站的位置,然后根据UE驻留小区基站的位置即可获得UE的位置。采用基于小区的定位技术定位UE时,时延较小但定位精度不高。
单基站智能天线定位技术是时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统所特有的。单基站智能天线定位技术定位UE时,可以利用用户所在小区、信号强度、信号到达角度和时间测量值等参数以及它们的组合进行定位估算,得出用户所需位置结果。单基站智能天线定位技术主要是针对室外以及开阔区域的用户定位,在比较开阔、障碍物比较少的区域,能够达到较高的定位精度,但在市区等电波传播环境比较复杂的区域定位性能都会变差。特别是在室内、隧道、地铁、地下场馆停车场、大型商场等人口比较密集的区域定位性能会急剧恶化甚至不能工作。
发明内容
有鉴于此,本发明解决的技术问题是提供一种定位UE的方法,以提高室内、隧道、地铁、地下场馆停车场、大型商场等人口比较密集的区域定位性能。
为此,本发明提供的技术方案如下:
一种定位UE的方法,其特征在于,包括:
在测量周期的每个子帧,在各天线接收UE发送的信号,并对各天线收到的信号进行计算,确定距离所述UE最近的天线;
对在测量周期内确定的多个天线的ID,按子帧顺序进行平滑,具体为:通过计算
Figure GSB00000145640600021
对多个天线ID按子帧顺序进行平滑,并对最终的平滑结果进行取整操作,以取整后的结果作为平滑后的天线ID;
其中,IDn是当前子帧的天线ID,
Figure GSB00000145640600022
是对当前子帧的天线ID的平滑结果,
Figure GSB00000145640600023
是对前一子帧的天线ID的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因子;
以平滑后的天线ID所对应天线的覆盖区域中心作为所述UE的位置。
在一些实施例中,在每个子帧利用各天线收到的导频信号进行信道估计,根据各天线的冲击响应确定距离所述UE最近的天线;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数;j=1,2,...,W,W表示信道估计窗长。
在一些实施例中,确定所有信道冲击响应中的最大抽头hmax,以该最大抽头对应的天线作为距离所述UE最近的天线。
在一些实施例中,分别计算各天线的冲击响应总功率
Figure GSB00000145640600025
,以冲击响应总功率最大的天线作为距离所述UE最近的天线。
在一些实施例中,分别确定各天线的冲击响应最大抽头
Figure GSB00000145640600026
并确定UE发送的信号到达各天线的时延,以时延最小的天线作为距离所述UE最近的天线。
优选地,利用各天线的冲击响应的最大抽头确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii,获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
优选地,通过计算
Figure GSB00000145640600028
获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延,ΔT是信道冲激响应中,两个相邻抽头之间的时延。
在一些实施例中,在每个子帧利用所述UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,根据各天线的相关功率峰值Pi确定距离所述UE最近的天线;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数。
在一些实施例中,确定所有相关功率峰值中的最大值Pmax,以该最大值对应的天线作为距离所述UE最近的天线。
在一些实施例中,利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi,并以时延最小的天线作为距离所述UE最近的天线;
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
本发明提供的另一种定位UE的方法,包括:
在测量周期的每个子帧,在各天线接收移动终端UE发送的信号并对各天线收到的信号进行计算以获得各天线的位置加权因子;
分别对在测量周期内确定的各天线的位置加权因子,按子帧的顺序进行平滑,具体为:通过计算
Figure GSB00000145640600031
i=1、2、...、Ka,分别对各天线的位置加权因子按子帧的顺序进行平滑,获得平滑后的各天线的位置加权因子
Figure GSB00000145640600032
其中,Ka表示天线总数;
Figure GSB00000145640600033
是当前子帧各天线的位置加权因子,
Figure GSB00000145640600034
是对当前子帧各天线的位置加权因子的平滑结果,
Figure GSB00000145640600035
是对前一子帧各天线的位置加权因子的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因子;
利用各天线的位置信息和平滑后的各天线的位置加权因子确定所述UE的位置。
在一些实施例中,在每个子帧利用各天线收到的导频信号进行信道估计,根据各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600041
计算各天线的位置加权因子;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数;j=1,2,...,W,W表示信道估计窗长。
在一些实施例中,分别确定各天线的冲击响应最大抽头
Figure GSB00000145640600042
,并计算获得各最大抽头的总功率
Figure GSB00000145640600043
通过计算
Figure GSB00000145640600044
获得各天线的位置加权因子αi
其中,
Figure GSB00000145640600045
表示各天线的冲击响应最大抽头的功率。
在一些实施例中,分别计算各天线的冲击响应总功率
Figure GSB00000145640600046
通过计算获得各天线的位置加权因子αi
在一些实施例中,分别确定各天线的冲击响应最大抽头
Figure GSB00000145640600048
并确定UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
通过计算
Figure GSB00000145640600049
获得各天线的位置加权因子αi
优选地,利用各天线的冲击响应的最大抽头
Figure GSB000001456406000410
确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
优选地,通过计算
Figure GSB000001456406000411
获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延,ΔT是信道冲激响应中,两个相邻抽头之间的时延。
在一些实施例中,在每个子帧利用所述UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,根据各天线的相关功率峰值Pi计算各天线的位置加权因子;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数。
在一些实施例中,通过计算获得各天线的位置加权因子αi
在一些实施例中,利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
通过计算
Figure GSB00000145640600051
获得各天线的位置加权因子αi
优选地,利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
在一些实施例中,通过计算
Figure GSB00000145640600052
获得所述UE的经度x、纬度y和高度z;
其中,xi表示各天线的经度,yi表示各天线的纬度,zi表示各天线的高度。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供的一种定位UE的装置,该装置包括:
第一单元,用于在测量周期的每个子帧,对各天线收到的UE发送的信号进行计算,确定距离所述UE最近的天线;
第二单元,用于对第一单元在测量周期内确定的多个天线的ID,按子帧顺序进行平滑,具体为:第二单元通过计算
对多个天线ID按子帧顺序进行平滑,并对最终的平滑结果进行取整操作,以取整后的结果作为平滑后的天线ID;
其中,IDn是当前子帧的天线ID,
Figure GSB00000145640600054
是对当前子帧的天线ID的平滑结果,是对前一子帧的天线ID的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因子;
第三单元,用于以平滑后的天线ID所对应天线的覆盖区域中心作为所述UE的位置。
在一些实施例中,第一单元在每个子帧利用各天线收到的导频信号进行信道估计,根据各天线的冲击响应确定距离所述UE最近的天线;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数;j=1,2,...,W,W表示信道估计窗长。
在一些实施例中,第一单元确定所有信道冲击响应中的最大抽头hmax,以该最大抽头对应的天线作为距离所述UE最近的天线。
在一些实施例中,第一单元分别计算各天线的冲击响应总功率
Figure GSB00000145640600062
,以冲击响应总功率最大的天线作为距离所述UE最近的天线。
在一些实施例中,第一单元分别确定各天线的冲击响应最大抽头并确定UE发送的信号到达各天线的时延,以时延最小的天线作为距离所述UE最近的天线。
优选地,第一单元利用各天线的冲击响应的最大抽头
Figure GSB00000145640600064
确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii,获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
优选地,第一单元通过计算
Figure GSB00000145640600065
获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延,ΔT是信道冲激响应中,两个相邻抽头之间的时延。
在一些实施例中,第一单元在每个子帧利用所述UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,根据各天线的相关功率峰值Pi确定距离所述UE最近的天线;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数。
在一些实施例中,第一单元确定所有相关功率峰值中的最大值Pmax,以该最大值对应的天线作为距离所述UE最近的天线。
在一些实施例中,第一单元利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi,并以时延最小的天线作为距离所述UE最近的天线;
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
在一些实施例中,第一单元和第二单元设置在基站,第三单元设置在无线网络控制器。
本发明提供的另一种定位UE的装置包括:
第四单元,用于在测量周期的每个子帧,对各天线收到的UE发送的信号进行计算以获得各天线的位置加权因子;
第五单元,用于对第四单元在测量周期内确定的各天线的位置加权因子,按子帧的顺序分别进行平滑,具体为:第五单元通过计算
Figure GSB00000145640600071
i=1、2、...、Ka,分别对各天线的位置加权因子按子帧的顺序进行平滑,获得平滑后的各天线的位置加权因子
其中,Ka表示天线总数;
Figure GSB00000145640600073
是当前子帧各天线的位置加权因子,
Figure GSB00000145640600074
是对当前子帧各天线的位置加权因子的平滑结果,
Figure GSB00000145640600075
是对前一子帧各天线的位置加权因子的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因子;
第六单元,用于利用各天线的位置信息和平滑后的各天线的位置加权因子确定所述UE的位置。
在一些实施例中,第四单元在每个子帧利用各天线收到的导频信号进行信道估计,根据各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600076
计算各天线的位置加权因子;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数;j=1,2,...,W,W表示信道估计窗长。
在一些实施例中,第四单元分别确定各天线的冲击响应最大抽头
Figure GSB00000145640600077
并计算获得各最大抽头的总功率
Figure GSB00000145640600078
通过计算
Figure GSB00000145640600079
获得各天线的位置加权因子αi
其中,表示各天线的冲击响应最大抽头的功率。
在一些实施例中,第四单元分别计算各天线的冲击响应总功率
Figure GSB00000145640600081
通过计算
Figure GSB00000145640600082
获得各天线的位置加权因子αi
在一些实施例中,第四单元分别确定各天线的冲击响应最大抽头并确定UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
通过计算
Figure GSB00000145640600084
获得各天线的位置加权因子αi
优选地,第四单元利用各天线的冲击响应的最大抽头
Figure GSB00000145640600085
确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
优选地,第四单元通过计算
Figure GSB00000145640600086
获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延,ΔT是信道冲激响应中,两个相邻抽头之间的时延。
在一些实施例中,第四单元在每个子帧利用所述UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,根据各天线的相关功率峰值Pi计算各天线的位置加权因子;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数。
在一些实施例中,第四单元通过计算
Figure GSB00000145640600087
获得各天线的位置加权因子αi
在一些实施例中,第四单元利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
通过计算
Figure GSB00000145640600088
获得各天线的位置加权因子αi
优选地,第四单元利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
在一些实施例中,第六单元通过计算
Figure GSB00000145640600091
获得所述UE的经度x、纬度y和高度z;
其中,xi表示各天线的经度,yi表示各天线的纬度,zi表示各天线的高度。
在一些实施例中,第四单元和第五单元设置在基站,第六单元设置在无线网络控制器。
在本发明中,首先在每个子帧都测量、确定距离UE最近的天线,然后对在多个子帧确定的天线进行平滑,然后根据平滑后的结果,确定UE的位置。这样,就可以在市区等电波传播环境比较复杂的区域,完成UE的定位,并能有效地提高UE的定位精度。采用本发明提供的方法,能够有效提高室内、隧道、地铁、地下场馆停车场、大型商场等人口比较密集的区域定位性能,通过结合现有技术更能达到室内室外稳定的定位精度。这能带给以数据业务见长的未来3G以及后续演进系统,特别是TD-SCDMA系统的运营商以更大价值,并给用户带来全新的定位业务体验。
附图说明
图1是现有的利用分布式系统进行覆盖的示意图;
图2是本发明提供的一种定位UE的方法实施例的流程图;
图3是本发明提供的另一种定位UE的方法实施例的流程图;
图4是本发明提供的一种定位UE的装置实施例的示意图;
图5是本发明提供的另一种定位UE的装置实施例的示意图。
具体实施方式
为解决第三代移动通信系统以及后续演进系统的室内覆盖问题,在现有的网络建设中采用了室内分布系统,通过多个物理天线覆盖多个小区域(如多个楼层)。由于各天线通道的覆盖区域之间往往具有较大隔离度,当用户出入其中一个天线通道的覆盖区域时,对其他天线通道覆盖区域内的用户干扰很小,这样能有效提升系统容量,从而增大基站的覆盖范围。
基于此类分布系统,以及类似于此类分布系统的拉远型直放站等系统,由于各个天线通道之间具有一定的隔离度,因此完全可以通过物理层算法判决UE处于哪一个或多个天线通道的覆盖范围,再结合各个通道天线单元所在位置信息,即可估算出UE所在的位置。本发明正是基于这个思想提出的一种用于室内的定位UE的解决方案。通过本发明提供的技术方案,能够有效提高在室内定位UE的精度,这是传统任何定位方法所无法做到的。
本发明主要适用于具备多天线的通信系统,主要适用于利用多个天线作为多个通道进行分布式覆盖的场景。如图1所示,每个天线或者多个天线作为一个物理通道分别覆盖一个区域。假设当前检测UE位于第5层楼,如图1所示,由于具备多天线的通信系统能够对每个天线接收信号进行分别处理,而由于楼层之间往往具有较大隔离度(8-20dB),这样该UE的信号功率主要集中在通道5所对应的天线5上。由于楼层之间的隔离,该UE的信号到达其它通道的天线单元上时会严重衰减,这样通过物理层算法,基站能够辨别该UE信号所在的天线。随后根据UE所在的天线ID号,以及建网时所保存的天线位置数据,就能估算出该UE所在楼宇和楼层了。
为使本领域技术人员更好地理解本发明,下面结合具体实施例对本发明提供的定位UE的方法作具体说明,图2示出了一种定位UE的流程。
在步骤201中,在测量周期的每个子帧,在各天线接收UE发送的信号。
在步骤202中,在每个子帧,对各天线收到的信号进行计算并确定距离所述UE最近的天线。在步骤202中可以视具体情况选择计算方法,这里给出两种比较好的计算方法。
第一种计算方法是利用各天线收到的导频信号进行信道估计,获得各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600101
i=1、2、...、Ka。其中,Ka表示天线总数,W表示信道估计窗长。
第二种计算方法是利用UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,获得各天线的相关功率峰值Pi,i=1、2、...、Ka。这种方法对于码分多址(CDMA)系统比较适用。因为在CDMA系统中,特定UE往往对应着特定的一个或多个伪随机码序列。例如在IS-95反向链路中,不同UE就是用不同的长为215的伪随机码进行扩频调制的。这样,当基站接收到UE发射信号在各个天线上的响应信号后,基站可以利用已知的UE所对应的特定伪随机码同接收信号求相关,获得各天线的相关功率峰值。
采用第一种计算方法获得各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600111
后,i=1、2、...、Ka,就可以根据各天线的冲击响应确定距离UE最近的天线。通过特定准则可确定距离UE最近的天线ID,这里主要有三个准则,分别是最大径准则、最大功率准则和最小时延准则。
所谓最大径准则是指,以所有信道冲击响应中的最大抽头hmax所对应的天线作为距离UE最近的天线。这里,可以首先确定各天线的最大抽头
Figure GSB00000145640600113
Figure GSB00000145640600114
,然后在各天线的最大抽头中确定一个最大值作为最大抽头hmax。最大抽头hmax所在的天线即为接收UE信号最强的天线,也就是距离UE最近的天线。
所谓最大功率准则是指,以冲击响应总功率最大的天线作为距离UE最近的天线。这里,通过计算
Figure GSB00000145640600115
可以获得各天线的冲击响应总功率
Figure GSB00000145640600116
,i=1、2、...、Ka。通过比较确定冲击响应总功率最大的天线后,即可以该天线作为距离UE最近的天线。
所谓最小时延准则是指,以UE发送的信号到达各天线的时延最小的天线作为距离UE最近的天线。这里,可以首先分别确定各天线的最大抽头
Figure GSB00000145640600117
Figure GSB00000145640600118
;然后,通过计算
Figure GSB00000145640600119
获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti;然后,通过计算Δτi=tii,获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi。其中,ΔT是两个抽头之间的时延,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延,实际中可以预先得到,如果基站到各个天线的时延相同,则可以认为τi均等于0。通过比较确定信号到达时延最小的天线后,即可以该天线作为距离UE最近的天线。
最小时延准则主要是根据时延而非功率来判断距离UE最近的天线。这是考虑到在室内环境下,可能存在一些深度衰减区,此时利用最大径准则或最大功率准则进行判断不一定准确。采用最小时延准则时,如果基站侧没有对各天线单元到基站的馈线或者光纤等连接线缆的时延τi进行了补偿,则这个时延τi需要预先测量得到,或者,也可以通过实时测量得到。时延τi如果是在建网时测量得到的,则当网络优化时需要对时延τi进行更新。
此外,为了更加准确的进行时延估计,这里还可以对信道冲击响应进行更高精度的插值运算,得到更高精度的时延ti
另外,也可以利用各天线信道冲击响应中的起始抽头而非最大抽头进行时延估计。
采用第二种计算方法获得各天线的相关功率峰值Pi后,i=1、2、...、Ka,也可以根据各天线的相关功率峰值Pi确定距离UE最近的天线。
通过最大径准则、最大功率准则或最小时延准则即可确定距离UE最近的天线。
所谓最大径准则,以所有相关功率峰值中的最大值所对应的天线作为距离所述UE最近的天线。这里,通过比较各天线的相关功率峰值Pi,以其中的最大值所对应的天线作为距离所述UE最近的天线,可以用Pmax表示该最大值。
所谓最大功率准则是指,以相关总功率最大的天线作为距离UE最近的天线。这里,通过计算各天线的相关功率峰值和各天线的相关功率旁瓣值可以得到各天线的相关总功率。
最小时延准则,以UE发送的信号到达各天线的时延最小的天线作为距离UE最近的天线。这里,可以利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti,然后通过计算Δτi=tii即可获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
在每个子帧都确定了一个距离UE最近的天线后,在测量周期结束时,在步骤203中,对在测量周期内确定的多个天线的标识ID,按子帧顺序进行平滑。
通过递归计算
Figure GSB00000145640600131
对多个天线ID按子帧顺序进行平滑。其中,IDn是当前子帧的天线ID,
Figure GSB00000145640600132
是对当前子帧的天线ID的平滑结果,
Figure GSB00000145640600133
是对前一子帧的天线ID的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因子。
由于天线ID为整数,而对多个天线ID进行平滑后的结果已不再是整数,因此在获得平滑结果后,应该对平滑结果进行取整操作。例如,可以对平滑结果进行向上取整,也可以对平滑结果进行向下取整。一种比较好的方式是采用四舍五入的方式对平滑结果取整,这样能够取得与平滑结果最接近的整数。
以取整后的结果作为平滑后的天线ID,并在步骤204中,以平滑后的天线ID所对应天线的覆盖区域确定所述UE的位置。根据天线的覆盖区域确定UE位置的方法有很多,这里提供了一种误差较小的方法,即,以天线覆盖区域的中心作为UE的位置。
还需要说明的是,对于具备无线网络控制器(RNC)的移动通信系统,基站会将平滑后的天线ID上报给RNC,RNC根据UE所在小区的位置信息和基站上报的天线ID所对应天线的位置信息确定UE所在位置。或者,RNC在收到基站上报的天线ID后,也可以将UE所在小区的位置信息和基站上报的天线ID传送至专门的位置计算网元,位置计算网元根据UE所在小区的位置信息和基站上报的天线ID所对应天线的位置信息对UE进行定位。
对于不具备RNC的移动通信系统,基站可以自行根据UE所在小区的位置信息和平滑后的天线ID所对应天线的位置信息确定UE所在位置。或者,将UE所在小区的位置信息和平滑后的天线ID传送至专门的位置计算网元,位置计算网元根据UE所在小区的位置信息和平滑后的天线ID所对应天线的位置信息对UE进行定位。
可以看出,在上述实施例中,首先在每个子帧都测量、确定距离UE最近的天线,然后对在多个子帧确定的天线进行平滑,然后根据平滑后的结果,确定UE的位置。这样,就可以在市区等电波传播环境比较复杂的区域,完成UE的定位,并能有效地提高UE的定位精度。特别是在室内、隧道、地铁、地下场馆停车场、大型商场等人口比较密集的区域,采用上述事实例所示的方法,精确定位UE的效果更加明显。
图3示出了另一种定位UE的流程。
在步骤301中,在测量周期的每个子帧,在各天线接收UE发送的信号。
在步骤302中,在每个子帧,对各天线收到的信号进行计算以获得各天线的位置加权因子。在步骤302中可以视具体情况选择计算方法,这里给出两种比较好的计算方法。
第一种计算方法是利用各天线收到的导频信号进行信道估计,获得各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600141
i=1、2、...、Ka。
第二种计算方法是利用UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,获得各天线的相关功率峰值Pi,i=1、2、...、Ka。这种方法对于CDMA系统比较适用。
采用第一种计算方法获得各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600142
后,i=1、2、...、Ka,就可以根据各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600143
计算各天线的位置加权因子。通过特定准则可计算各天线的位置加权因子,这里主要有三个准则,分别是最大径准则、最大功率准则和最小时延准则。
采用最大径准则计算各天线的位置加权因子时,首先确定各天线的冲击响应最大抽头
Figure GSB00000145640600144
;然后通过计算
Figure GSB00000145640600145
获得各天线的冲击响应最大抽头的功率
Figure GSB00000145640600146
;计算获得各最大抽头的总功率
Figure GSB00000145640600148
后,通过计算
Figure GSB00000145640600149
即可获得各天线的位置加权因子αi
显然,如果UE信号只在一根天线上有响应,其它天线都由于隔离度太大而无法接收到UE信号,则该天线的位置加权因子等于1,而其它天线的位置加权因子等于0。
采用最大功率准则计算各天线的位置加权因子时,首先计算
Figure GSB000001456406001410
以获得各天线的冲击响应总功率
Figure GSB00000145640600151
;然后通过计算即可获得各天线的位置加权因子αi
采用最小时延准则计算各天线的位置加权因子时,首先分别确定各天线的最大抽头
Figure GSB00000145640600153
;然后,计算
Figure GSB00000145640600154
以获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti;通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi后,通过计算即可获得各天线的位置加权因子αi。其中,ΔT是两个抽头之间的时延,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
采用第二种计算方法获得各天线的相关功率峰值Pi后,i=1、2、...、Ka,也可以根据各天线的相关功率峰值Pi计算各天线的位置加权因子。
采用最大径准则计算各天线的位置加权因子时,通过计算
Figure GSB00000145640600156
即可获得各天线的位置加权因子αi
采用最大功率准则计算各天线的位置加权因子时,首先通过计算各天线的相关功率峰值和各天线的相关功率旁瓣值,获得各天线的相关总功率
Figure GSB00000145640600157
然后计算
Figure GSB00000145640600158
即可获得各天线的位置加权因子αi
采用最小时延准则计算各天线的位置加权因子时,首先利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti;通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi后,计算
Figure GSB00000145640600159
即可获得各天线的位置加权因子αi。其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
以上加权因子αi求取方法不限于以上所列方法,任何利用其他方法计算得到加权因子并用于以下的加权运算均可以认为属于本专利保护范围。
在获得各天线的位置加权因子αi后,可以进一步包括:
将获得的αi与设置的门限值进行比较,如果αi小于该门限值,则认为该天线所接收UE信号不可靠并直接令αi为0;如果αi大于或等于该门限值,则认为该天线所接收UE信号可靠并直接令αi为1。
在每个子帧都确定了各天线的位置加权因子后,在测量周期结束时,在步骤303中,分别对在测量周期内确定的各天线的位置加权因子,按子帧的顺序进行平滑。
通过递归计算
Figure GSB00000145640600161
i=1,2,...,Ka,分别对各天线的位置加权因子按子帧的顺序进行平滑,获得平滑后的各天线的位置加权因子
Figure GSB00000145640600162
。其中,
Figure GSB00000145640600163
是当前子帧各天线的位置加权因子,
Figure GSB00000145640600164
是对当前子帧各天线的位置加权因子的平滑结果,
Figure GSB00000145640600165
是对前一子帧各天线的位置加权因子的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因子。
在步骤304中,利用各天线的位置信息和平滑后的各天线的位置加权因子确定所述UE的位置。
一种比较精确的定位算法是,通过计算
Figure GSB00000145640600166
i=1,2,...,Ka,获得UE的位置信息。
其中,x表示UE的经度,y表示UE的纬度,z表示UE的高度,xi表示各天线的经度,yi表示各天线的纬度,zi表示各天线的高度。
另一种定位算法是,对各天线的位置加权因子进行排序,并认为位置加权因子最大值所对应的天线即为距离UE最近的天线,并利用该天线覆盖区域的中心作为UE位置。
还需要说明的是,对于具备RNC的移动通信系统,基站会将平滑后的各天线的位置加权因子上报给RNC,RNC根据各天线的位置信息和基站上报的各天线的位置加权因子计算UE的位置。或者,RNC在收到基站上报的各天线的位置加权因子后,也可以将各天线的位置信息和基站上报的各天线的位置加权因子传送至专门的位置计算网元,位置计算网元根据各天线的位置信息和各天线的位置加权因子对UE进行定位。
对于不具备RNC的移动通信系统,基站可以自行根据各天线的位置信息和平滑后的各天线的位置加权因子计算UE所在位置。或者,将各天线的位置信息和平滑后的各天线的位置加权因子传送至专门的位置计算网元,位置计算网元根据各天线的位置信息和平滑后的各天线的位置加权因子对UE进行定位。
这里,各天线的位置加权因子表征了UE信号在各天线上响应的结果。仍以图1为例,当UE处于楼层之间的位置,如楼梯间时,与UE相邻的多个楼层通道所对应天线都会接收到UE信号,例如UE处于4、5层之间的位置,假设有且只有4、5层所对应的天线能接收到UE信号,并且接收功率相等。则此时位置加权因子有α1=0,α2=0,α3=0,α4=0.5,α5=0.5,α6=0。随后,将根据各天线的位置加权因子计算UE的位置。
在上述两个实施例中,分别提供了两种定位UE的流程。在系统实际运行时,可以根据系统实现和各天线覆盖特性,选择一个流程进行UE定位。如果各天线覆盖区域交叠区较多,则可以选择第二个实施例所示出的流程进行UE定位;如果各天线覆盖区域独立性很强,则可以选择第一个实施例所示出的流程进行UE定位。
例如,对于将多天线中一个通道用做光纤拉远直放站时,由于直放站覆盖区域往往相对独立,可以选用第一个实施例所示出的流程,而对于地下商场、楼宇等多天线分置于不同楼层或者角落的情况,则可以选用第二个实施例所示出的流程。
此外,以上所描述的分布式系统既有可能每个天线作为一个通道覆盖一个区域,也有可能多个天线一起作为一个小间距“智能天线阵”覆盖一个区域,例如8根天线可以拉出4根,每根天线覆盖一个楼层,同时另外四根作为智能天线放置在楼顶作为室外覆盖应用。此时物理层可以根据以上计算得到的各天线的位置加权因子进行判断,如果对应于某天线阵的位置加权因子超过设置的门限值,则认为利用该智能天线阵即可以对UE进行定位,此时可以采用现有的单基站智能天线定位方法对UE进行定位。如果有多个天线阵的位置因子超过设置的门限值,则可以利用多个智能天线阵得到多个UE方位角,然后根据多个智能天线位置以及UE方位角,利用射线相交法,得到UE位置。
下面是本发明提供的一种定位UE的装置的实施例。
图4示出了一种定位UE的装置400,该定位UE的装置400包括第一单元S41、第二单元S42和第三单元S43。
在测量周期的每个子帧,在各天线接收UE发送的信号。在每个子帧,第一单元S41对各天线收到的信号进行计算并确定距离所述UE最近的天线。可以视具体情况选择第一单元S41的计算方法,这里给出两种比较好的计算方法。
第一种计算方法是利用各天线收到的导频信号进行信道估计,获得各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600181
i=1、2、...、Ka。
第二种计算方法是利用UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,获得各天线的相关功率峰值Pi,i=1、2、...、Ka。
采用第一种计算方法获得各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600182
后,i=1、2、...、Ka,第一单元S41就可以根据各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600184
确定距离UE最近的天线。通过特定准则可确定距离UE最近的天线ID,这里主要有三个准则,分别是最大径准则、最大功率准则和最小时延准则。
所谓最大径准则是指,以所有信道冲击响应中的最大抽头hmax所对应的天线作为距离UE最近的天线。这里,第一单元S41可以首先确定各天线的最大抽头
Figure GSB00000145640600191
,然后在各天线的最大抽头中确定一个最大值作为最大抽头hmax。最大抽头hmax所在的天线即为接收UE信号最强的天线,也就是距离UE最近的天线。
所谓最大功率准则是指,以冲击响应总功率最大的天线作为距离UE最近的天线。这里,第一单元S41通过计算
Figure GSB00000145640600192
可以获得各天线的冲击响应总功率,i=1、2、...、Ka。通过比较确定冲击响应总功率最大的天线后,即可以该天线作为距离UE最近的天线。
所谓最小时延准则是指,以UE发送的信号到达各天线的时延最小的天线作为距离UE最近的天线。这里,第一单元S41可以首先分别确定各天线的最大抽头
Figure GSB00000145640600194
;然后,通过计算
Figure GSB00000145640600195
获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti;然后,通过计算Δτi=tii,获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi。其中,ΔT是两个抽头之间的时延,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延,实际中可以预先得到,如果基站到各个天线的时延相同,则可以认为τi均等于0。通过比较确定信号到达时延最小的天线后,第一单元S41即可以该天线作为距离UE最近的天线。
采用第二种计算方法获得各天线的相关功率峰值Pi后,i=1、2、...、Ka,第一单元S41也可以根据各天线的相关功率峰值Pi确定距离UE最近的天线。
同理,通过最大径准则、最大功率准则或最小时延准则即可确定距离UE最近的天线。
所谓最大径准则,以所有相关功率峰值中的最大值所对应的天线作为距离所述UE最近的天线。这里,第一单元S41通过比较各天线的相关功率峰值Pi,以其中的最大值所对应的天线作为距离所述UE最近的天线,可以用Pmax表示该最大值。
所谓最大功率准则是指,以相关总功率最大的天线作为距离UE最近的天线。这里,第一单元S41通过计算各天线的相关功率峰值和各天线的相关功率旁瓣值可以得到各天线的相关总功率。
最小时延准则,以UE发送的信号到达各天线的时延最小的天线作为距离UE最近的天线。这里,第一单元S41可以利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti,然后通过计算Δτi=tii即可获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
在每个子帧都确定了一个距离UE最近的天线后,在测量周期结束时,第二单元S42会对在测量周期内确定的多个天线的标识ID,按子帧顺序进行平滑。
通过递归计算
Figure GSB00000145640600201
第二单元S42对多个天线ID按子帧顺序进行平滑。
由于天线ID为整数,而对多个天线ID进行平滑后的结果已不再是整数,因此在获得平滑结果后,应该对平滑结果进行取整操作。例如,可以对平滑结果进行向上取整,也可以对平滑结果进行向下取整。一种比较好的方式是采用四舍五入的方式对平滑结果取整,这样能够取得与平滑结果最接近的整数。
第三单元S43以平滑后的天线ID所对应天线的覆盖区域确定所述UE的位置。根据天线的覆盖区域确定UE位置的方法有很多,这里提供了一种误差较小的方法,即,以天线覆盖区域的中心作为UE的位置。
还需要说明的是,对于具备RNC的移动通信系统,第一单元S41和第二单元S42应该设置在基站,而第三单元S43应该设置在RNC。基站会将平滑后的天线ID上报给RNC。在RNC,第三单元S43将根据UE所在小区的位置信息和基站上报的天线ID所对应天线的位置信息确定UE所在位置。
对于不具备RNC的移动通信系统,第一单元S41、第二单元S42和第三单元S43应该都设置在基站。
图5示出了本发明提供的另一种定位UE的装置500,定位UE的装置500包括第四单元S51、第五单元S52和第六单元S53。
在测量周期的每个子帧,在各天线接收UE发送的信号。在每个子帧,第四单元S51对各天线收到的信号进行计算以获得各天线的位置加权因子。
可以视具体情况选择第四单元S51的计算方法,这里给出两种比较好的计算方法。
第一种计算方法是利用各天线收到的导频信号进行信道估计,获得各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600211
i=1、2、...、Ka。
第二种计算方法是利用UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,获得各天线的相关功率峰值Pi,i=1、2、...、Ka。这种方法对于CDMA系统比较适用。
采用第一种计算方法获得各天线的冲击响应后,i=1、2、...、Ka,第四单元S51就可以根据各天线的冲击响应
Figure GSB00000145640600214
计算各天线的位置加权因子。通过特定准则可计算各天线的位置加权因子,这里主要有三个准则,分别是最大径准则、最大功率准则和最小时延准则。
采用最大径准则计算各天线的位置加权因子时,第四单元S51首先确定各天线的冲击响应最大抽头
Figure GSB00000145640600215
;然后通过计算
Figure GSB00000145640600216
获得各天线的冲击响应最大抽头的功率
Figure GSB00000145640600217
;计算
Figure GSB00000145640600218
获得各最大抽头的总功率
Figure GSB00000145640600219
后,通过计算
Figure GSB000001456406002110
即可获得各天线的位置加权因子αi
显然,如果UE信号只在一根天线上有响应,其它天线都由于隔离度太大而无法接收到UE信号,则该天线的位置加权因子等于1,而其它天线的位置加权因子等于0。
采用最大功率准则计算各天线的位置加权因子时,第四单元S51首先计算
Figure GSB000001456406002111
以获得各天线的冲击响应总功率
Figure GSB000001456406002112
;然后通过计算
Figure GSB000001456406002113
即可获得各天线的位置加权因子αi
采用最小时延准则计算各天线的位置加权因子时,第四单元S51首先分别确定各天线的最大抽头;然后,计算
Figure GSB000001456406002116
以获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti;通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi后,通过计算
Figure GSB00000145640600221
即可获得各天线的位置加权因子αi。其中,ΔT是两个抽头之间的时延,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
采用第二种计算方法获得各天线的相关功率峰值Pi后,i=1、2、...、Ka,第四单元S51也可以根据各天线的相关功率峰值Pi计算各天线的位置加权因子。
采用最大径准则计算各天线的位置加权因子时,第四单元S51通过计算
Figure GSB00000145640600222
即可获得各天线的位置加权因子αi
采用最大功率准则计算各天线的位置加权因子时,第四单元S51首先通过计算各天线的相关功率峰值和各天线的相关功率旁瓣值,获得各天线的相关总功率
Figure GSB00000145640600223
;然后计算
Figure GSB00000145640600224
即可获得各天线的位置加权因子αi
采用最小时延准则计算各天线的位置加权因子时,第四单元S51首先利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti;通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi后,计算
Figure GSB00000145640600225
即可获得各天线的位置加权因子αi。其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
以上加权因子αi求取方法不限于以上所列方法,任何利用其他方法计算得到加权因子并用于以下的加权运算均可以认为属于本专利保护范围。
在获得各天线的位置加权因子αi后,第四单元S51可以进一步做下述处理:
将获得的αi与设置的门限值进行比较,如果αi小于该门限值,则认为该天线所接收UE信号不可靠并直接令αi为0;如果αi大于或等于该门限值,则认为该天线所接收UE信号可靠并直接令αi为1。
在每个子帧都确定了各天线的位置加权因子后,在测量周期结束时,第五单元S52分别对在测量周期内确定的各天线的位置加权因子,按子帧的顺序进行平滑。
第五单元S52通过递归计算
Figure GSB00000145640600231
i=1,2,...,Ka,分别对各天线的位置加权因子按子帧的顺序进行平滑,获得平滑后的各天线的位置加权因子
第六单元S53利用各天线的位置信息和平滑后的各天线的位置加权因子即可确定UE的位置。
一种比较精确的定位算法是,第六单元S53通过计算
Figure GSB00000145640600233
i=1,2,...,Ka,获得UE的位置信息。
其中,x表示UE的经度,y表示UE的纬度,z表示UE的高度,xi表示各天线的经度,yi表示各天线的纬度,zi表示各天线的高度。
另一种定位算法是,第六单元S53对各天线的位置加权因子进行排序,并认为位置加权因子最大值所对应的天线即为距离UE最近的天线,并利用该天线覆盖区域的中心作为UE位置。
还需要说明的是,对于具备RNC的移动通信系统,第四单元S51和第五单元S52应该设置在基站,而第六单元S53应该设置在RNC。基站会将平滑后的天线ID上报给RNC。在RNC,第六单元S53将根据UE所在小区的位置信息和基站上报的天线ID所对应天线的位置信息确定UE所在位置。
对于不具备RNC的移动通信系统,第四单元S51、第五单元S52和第六单元S53应该都设置在基站。
根据所述公开的实施例,可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说,这些实施例的各种修改是显而易见的,并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (46)

1.一种定位移动终端的方法,其特征在于,包括:
在测量周期的每个子帧,在各天线接收移动终端UE发送的信号,并对各天线收到的信号进行计算,确定距离所述UE最近的天线;
对在测量周期内确定的多个天线的标识ID,按子帧顺序进行平滑,具体为:通过计算
对多个天线ID按子帧顺序进行平滑,并对最终的平滑结果进行取整操作,以取整后的结果作为平滑后的天线ID;
其中,IDn是当前子帧的天线ID, 
Figure FSB00000145640500012
是对当前子帧的天线ID的平滑结果, 是对前一子帧的天线ID的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因子;
以平滑后的天线ID所对应天线的覆盖区域中心作为所述UE的位置。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在每个子帧利用各天线收到的导频信号进行信道估计,根据各天线的冲击响应 
Figure FSB00000145640500014
确定距离所述UE最近的天线;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数;j=1,2,...,W,W表示信道估计窗长。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,确定所有信道冲击响应中的最大抽头hmax,以该最大抽头对应的天线作为距离所述UE最近的天线。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,分别计算各天线的冲击响应总功率 
Figure FSB00000145640500015
以冲击响应总功率最大的天线作为距离所述UE最近的天线。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,分别确定各天线的冲击响应最大抽头 
Figure FSB00000145640500016
并确定UE发送的信号到达各天线的时延,以时延最小的天线作为距离所述UE最近的天线。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,利用各天线的冲击响应的最大抽头 
Figure FSB00000145640500017
确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti; 
通过计算Δτi=tii,获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,通过计算获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延,ΔT是信道冲激响应中,两个相邻抽头之间的时延。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在每个子帧利用所述UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,根据各天线的相关功率峰值Pi确定距离所述UE最近的天线;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,确定所有相关功率峰值中的最大值Pmax,以该最大值对应的天线作为距离所述UE最近的天线。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi,并以时延最小的天线作为距离所述UE最近的天线;
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
11.一种定位移动终端的方法,其特征在于,包括:
在测量周期的每个子帧,在各天线接收移动终端UE发送的信号并对各天线收到的信号进行计算以获得各天线的位置加权因子;
分别对在测量周期内确定的各天线的位置加权因子,按子帧的顺序进行平滑,具体为:通过计算
Figure FSB00000145640500022
i=1、2、...、Ka,分别对各天线的位置加权因子按子帧的顺序进行平滑,获得平滑后的各天线的位置加权因子 
Figure FSB00000145640500023
其中,Ka表示天线总数; 
Figure FSB00000145640500024
是当前子帧各天线的位置加权因子, 
Figure FSB00000145640500025
是对当前子帧各天线的位置加权因子的平滑结果, 是对前一子帧各天线的位置加权因子的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因子; 
利用各天线的位置信息和平滑后的各天线的位置加权因子确定所述UE的位置。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,在每个子帧利用各天线收到的导频信号进行信道估计,根据各天线的冲击响应 
Figure FSB00000145640500031
计算各天线的位置加权因子;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数;j=1,2,...,W,W表示信道估计窗长。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,分别确定各天线的冲击响应最大抽头 
Figure FSB00000145640500032
并计算获得各最大抽头的总功率 
通过计算 
Figure FSB00000145640500034
获得各天线的位置加权因子αi
其中, 
Figure FSB00000145640500035
表示各天线的冲击响应最大抽头的功率。
14.如权利要求12所述的方法,其特征在于,分别计算各天线的冲击响应总功率 
Figure FSB00000145640500036
通过计算 
Figure FSB00000145640500037
获得各天线的位置加权因子αi
15.如权利要求12所述的方法,其特征在于,分别确定各天线的冲击响应最大抽头 
Figure FSB00000145640500038
并确定UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
通过计算 
Figure FSB00000145640500039
获得各天线的位置加权因子αi
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,利用各天线的冲击响应的最大抽头 
Figure FSB000001456405000310
确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,通过计算获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延,ΔT是信道冲激响应中,两个相邻抽头之间的时延。
18.如权利要求11所述的方法,其特征在于,在每个子帧利用所述UE 对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,根据各天线的相关功率峰值Pi计算各天线的位置加权因子;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,通过计算 
Figure FSB00000145640500041
获得各天线的位置加权因子αi
20.如权利要求18所述的方法,其特征在于,利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
通过计算 
Figure FSB00000145640500042
获得各天线的位置加权因子αi
21.如权利要求20所述的方法,其特征在于,利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
22.如权利要求11所述的方法,其特征在于,通过计算 获得所述UE的经度x、纬度y和高度z;
其中,xi表示各天线的经度,yi表示各天线的纬度,zi表示各天线的高度。
23.一种定位移动终端的装置,其特征在于,包括:
第一单元,用于在测量周期的每个子帧,对各天线收到的移动终端UE发送的信号进行计算,确定距离所述UE最近的天线;
第二单元,用于对第一单元在测量周期内确定的多个天线的标识ID,按子帧顺序进行平滑,具体为:第二单元通过计算 
Figure FSB00000145640500051
对多个天线ID按子帧顺序进行平滑,并对最终的平滑结果进行取整操作,以取整后的结果作为平滑后的天线ID;
其中,IDn是当前子帧的天线ID, 
Figure FSB00000145640500052
是对当前子帧的天线ID的平滑结果, 
Figure FSB00000145640500053
是对前一子帧的天线ID的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因子;
第三单元,用于以平滑后的天线ID所对应天线的覆盖区域中心作为所述UE的位置。
24.如权利要求23所述的装置,其特征在于,第一单元在每个子帧利用各天线收到的导频信号进行信道估计,根据各天线的冲击响应 确定距离所述UE最近的天线;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数;j=1,2,...,W,W表示信道估计窗长。
25.如权利要求24所述的装置,其特征在于,第一单元确定所有信道冲击响应中的最大抽头hmax,以该最大抽头对应的天线作为距离所述UE最近的天线。
26.如权利要求24所述的装置,其特征在于,第一单元分别计算各天线的冲击响应总功率 
Figure FSB00000145640500055
以冲击响应总功率最大的天线作为距离所述UE最近的天线。
27.如权利要求24所述的装置,其特征在于,第一单元分别确定各天线的冲击响应最大抽头 
Figure FSB00000145640500056
并确定UE发送的信号到达各天线的时延,以时延最小的天线作为距离所述UE最近的天线。
28.如权利要求27所述的装置,其特征在于,第一单元利用各天线的冲击响应的最大抽头 
Figure FSB00000145640500057
确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii,获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
29.如权利要求28所述的装置,其特征在于,第一单元通过计算 
Figure FSB00000145640500058
Figure 3
获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延,ΔT是信道冲激响应中,两个相邻抽头之间的时延。
30.如权利要求23所述的装置,其特征在于,第一单元在每个子帧利用所述UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,根据各天线的相关功率峰值Pi确定距离所述UE最近的天线;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数。
31.如权利要求30所述的装置,其特征在于,第一单元确定所有相关功率峰值中的最大值Pmax,以该最大值对应的天线作为距离所述UE最近的天线。
32.如权利要求30所述的装置,其特征在于,第一单元利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi,并以时延最小的天线作为距离所述UE最近的天线;
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
33.如权利要求23至32任一项所述的装置,其特征在于,第一单元和第二单元设置在基站,第三单元设置在无线网络控制器。
34.一种定位移动终端的装置,其特征在于,包括:
第四单元,用于在测量周期的每个子帧,对各天线收到的移动终端UE发送的信号进行计算以获得各天线的位置加权因子;
第五单元,用于对第四单元在测量周期内确定的各天线的位置加权因子,按子帧的顺序分别进行平滑,具体为:第五单元通过计算
Figure FSB00000145640500062
i=1、2、...、Ka,分别对各天线的位置加权因子按子帧的顺序进行平滑,获得平滑后的各天线的位置加权因子 
Figure FSB00000145640500063
其中,Ka表示天线总数; 
Figure FSB00000145640500064
是当前子帧各天线的位置加权因子, 
Figure FSB00000145640500065
是对当前子帧各天线的位置加权因子的平滑结果, 
Figure FSB00000145640500066
是对前一子帧各天线的位置加权因子的平滑结果,M是测量周期内的子帧数量,p是预置的平滑因 子;
第六单元,用于利用各天线的位置信息和平滑后的各天线的位置加权因子确定所述UE的位置。
35.如权利要求34所述的装置,其特征在于,第四单元在每个子帧利用各天线收到的导频信号进行信道估计,根据各天线的冲击响应 
Figure FSB00000145640500071
计算各天线的位置加权因子;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数;j=1,2,...,W,W表示信道估计窗长。
36.如权利要求35所述的装置,其特征在于,第四单元分别确定各天线的冲击响应最大抽头 
Figure FSB00000145640500072
并计算获得各最大抽头的总功率 
Figure FSB00000145640500073
通过计算 获得各天线的位置加权因子αi
其中, 
Figure FSB00000145640500075
表示各天线的冲击响应最大抽头的功率。
37.如权利要求35所述的装置,其特征在于,第四单元分别计算各天线的冲击响应总功率 
Figure FSB00000145640500076
通过计算 
Figure FSB00000145640500077
获得各天线的位置加权因子αi
38.如权利要求35所述的装置,其特征在于,第四单元分别确定各天线的冲击响应最大抽头 
Figure FSB00000145640500078
并确定UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
通过计算 
Figure FSB00000145640500079
获得各天线的位置加权因子αi
39.如权利要求38所述的装置,其特征在于,第四单元利用各天线的冲击响应的最大抽头 
Figure FSB000001456405000710
确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
40.如权利要求39所述的装置,其特征在于,第四单元通过计算 
Figure FSB000001456405000711
获得UE发送的信号通过各天线到达基站的时延,ΔT是信道冲激响应中,两个相邻抽头之间的时延。 
41.如权利要求34所述的装置,其特征在于,第四单元在每个子帧利用所述UE对应的伪随机码分别与各天线收到的信号进行相关计算,根据各天线的相关功率峰值Pi计算各天线的位置加权因子;
其中,i=1,2,...,Ka,Ka表示天线总数。
42.如权利要求41所述的装置,其特征在于,第四单元通过计算 
Figure FSB00000145640500081
获得各天线的位置加权因子αi
43.如权利要求41所述的装置,其特征在于,第四单元利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
通过计算 
Figure FSB00000145640500082
获得各天线的位置加权因子αi
44.如权利要求43所述的装置,其特征在于,第四单元利用各天线的相关功率峰值Pi确定UE发送的信号通过各天线到达基站的时延ti
通过计算Δτi=tii获得UE发送的信号到达各天线的时延Δτi
其中,τi为信号从各天线传输到基站的传输时延。
45.如权利要求34所述的装置,其特征在于,第六单元通过计算 
Figure FSB00000145640500083
获得所述UE的经度x、纬度y和高度z;
其中,xi表示各天线的经度,yi表示各天线的纬度,zi表示各天线的高度。
46.如权利要求34至45任一项所述的装置,其特征在于,第四单元和第五单元设置在基站,第六单元设置在无线网络控制器。 
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