CN103179659A - 多基站混合定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多基站混合定位方法，包括：读取终端周边基站的导频信息，导频信息包括一个或多个小区的到达时间差和导频强度；获取主小区PN，并根据主小区PN确定服务基站的位置坐标和扇区范围；根据至少包括主小区PN的小区PN对应的到达时间差计算距离，并根据距离和服务基站的位置坐标和扇区范围初步确定终端所在区域；根据导频信息的门限值筛选邻小区PN；根据主小区PN和筛选出的邻小区PN对应的导频信息在初步确定区域进行校正求精，确定终端的准确位置。本发明涉及一种多基站混合定位装置。本发明能够解决现有多基站定位算法对不同方向的基站信号传播环境差异缺乏考虑的问题，尽可能减少无线传播环境影响对时差定位技术造成的误差。

Description

多基站混合定位方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种多基站混合定位方法及装置。 

背景技术

多基站定位是指利用终端测量到周边的多个基站的无线信号，计算出终端地理位置的定位方法。目前较常见，且应用比较普遍的定位方法是利用时差的定位方法，这种利用时差的定位方法是利用信号的到达时间参数，计算出终端和周边多个基站间距离，然后通过数学处理求解来确定终端位置。例如圆周定位法(Time Of Arrival，简称TOA)、双曲线定位法(Time Different Of Arrival，简称TDOA)等。 

以双曲线定位法(Time Different Of Arrival，简称TDOA)为例，利用信号的到达时间参数，计算出终端和周边多个基站间距离，然后通过数学处理(例如Chan双曲线方程组解法)，求解出多双曲线交集来确定终端位置。 

这种定位计算方式是基于各向均匀的无线传播环境下计算的，然而，实际网络中的终端和周边基站间无线传播环境非常复杂，由于某方向基站信号的反射、折射可能引起到达时间误差，从而导致现有的利用时差的多基站定位算法会产生较大定位误差。 

发明内容

本发明的目的是提出一种多基站混合定位方法及装置，能够解决现有多基站定位算法对不同方向的基站信号传播环境差异缺乏考虑的问题，尽可能减少无线传播环境影响对时差定位技术造成的误差。 

为实现上述目的，本发明提供了一种多基站混合定位方法，包括： 

读取终端周边的至少一个基站的导频信息，所述导频信息至少包括所述基站下一个或多个小区的到达时间差和导频强度； 

获取所述终端的主小区PN，并根据所述主小区PN确定对应的服务基站的位置坐标和扇区范围； 

根据至少包括所述主小区PN的小区PN对应的到达时间差计算相应的距离，并根据所述距离和所述服务基站的位置坐标和扇区范围初步确定所述终端所在的弧线形区域； 

根据所述到达时间差和/或导频强度的门限值从读取的所述终端周边的至少一个基站下各小区的PN中筛选至少一个邻小区PN； 

根据主小区PN和筛选出的邻小区PN对应的导频信息在初步确定的弧线形区域进行校正求精，确定所述终端的准确位置。 

进一步的，所述读取终端周边的至少一个基站的导频信息的操作具体为： 

所述终端读取自身周边的至少一个基站的导频信息，并缓存在本地； 

所述终端读取自身周边的至少一个基站的导频信息，并上报告给定位服务器；或者 

所述终端周边的至少一个基站获取对应于所述终端的导频信息，并上报给定位服务器。 

进一步的，所述获取终端的主小区PN的操作具体为： 

获取所述终端的激活集中第一个小区PN作为所述主小区PN，所述主小区PN与所述服务基站对应。 

进一步的，所述根据至少包括所述主小区PN的小区PN对应的到达时间差计算相应的距离的操作具体为： 

采用以下公式计算所述距离Distance， 

Distance＝V＊Access_pn_offset＊a； 

其中，V表示信号传播的平均速率； 

Access_pn_offset表示到达时间差； 

a表示时间与码片的比率，为预设常量。 

进一步的，所述根据主小区PN和筛选出的邻小区PN对应的导频信息在初步确定的弧线形区域进行校正求精，确定所述终端的准确位置的操作具体包括： 

对筛选出的邻小区PN进行判断，判断是否存在一到两个所述邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况； 

如果存在一个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况，则确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域中的所述邻小区PN与所述主小区PN的相交处； 

如果存在两个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况，则根据所述两个邻小区的信号强度的比率确定从所述基站小区的位置坐标向外放射的一条射线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述射线的相交处。 

进一步的，如果不存在所述邻小区PN与所述主小区同属于所述服务基站的情况，则根据筛选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出所述至少两个邻小区PN对应的权重中心点，根据所述权重中心点与所述服务基站的位置坐标确定经过这两个点的直线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述直线的相交处。 

进一步的，所述根据筛选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出所述至少两个邻小区PN对应的权重中心点的操作具体为： 

从筛选出的邻小区PN中选择与所述主小区中轴的正交方向上的至少两个所述邻小区PN； 

根据选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出所述至少两个邻小区PN对应的权重中心点。 

进一步的，还包括： 

如果只读取到所述终端的服务基站下各小区的信号强度，则根据所述主小区的半径和所述服务基站中除主小区之外的另两个小区的信号强度比值所确定的方向估算所述终端的位置。 

进一步的，还包括： 

如果只读取到所述终端的服务基站和一个相邻基站的导频信息，则根据所述主小区和所述相邻基站下的小区的到达时间差确定双曲线，并根据所述服务基站中除主小区之外的另两个小区的信号强度比值所确定的方向确定从所述基站小区的位置坐标向外放射的一条射线，并根据所述双曲线与所述射线的相交处确定所述终端的位置。 

为实现上述目的，本发明提供了一种多基站混合定位装置，包括： 

导频信息读取单元，用于读取终端周边的至少一个基站的导频信息，所述导频信息至少包括所述基站下一个或多个小区的到达时间差和导频强度； 

主小区确定单元，用于获取所述终端的主小区PN； 

服务基站确定单元，用于根据所述主小区PN确定对应的服务基站的位置坐标和扇区范围； 

终端位置初定单元，用于根据至少包括所述主小区PN的小区PN对应的到达时间差计算相应的距离，并根据所述距离和所述服务基站的位置坐标和扇区范围初步确定所述终端所在的弧线形区域； 

邻小区筛选单元，用于根据所述到达时间差和/或导频强度的门限值从读取的所述终端周边的至少一个基站下各小区的PN中筛选至少一个邻小区PN； 

校正求精单元，用于根据主小区PN和筛选出的邻小区PN对应的导频信息在初步确定的弧线形区域进行校正求精，确定所述终端的准确位置。 

进一步的，所述主小区确定单元具体用于获取所述终端的激活集中第一个小区PN作为所述主小区PN，所述主小区PN与所述服务基站对应。 

进一步的，所述校正求精单元具体包括： 

同基站判断组件，用于对筛选出的邻小区PN进行判断，判断是否存在一到两个所述邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况； 

第一位置确定组件，用于在判断存在一个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况时，确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域中的所述邻小区PN与所述主小区PN的相交处； 

第二位置确定组件，用于在判断存在两个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况，则根据所述两个邻小区的信号强度的比率确定从所述基站小区的位置坐标向外放射的一条射线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述射线的相交处。 

进一步的，所述校正求精单元还进一步包括： 

第三位置确定组件，用于在判断不存在所述邻小区PN与所述主小区同属于所述服务基站的情况，则根据筛选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出所述至少两个邻小区PN对应的权重中心点，根据所述权重中心点与所述服务基站的位置坐标确定经过这两个点的直线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述直线的相交处。 

基于上述技术方案，本发明先通过主小区对于终端的到达时间差作为高优先级来计算相应的距离，以此初步确定终端所在区域，再利用导频信息中的到达时间差和/或导频强度等作为次优先级来筛选邻小区，利用主小区和邻小区对应的导频信息对初步确定的区域进行校正求精，进而获得终端的准确位置。本发明利用到达时间差作为高优先级来计算距离，相比于现有技术中利用信号衰减来计算距离的方式，受到的环境因素影响较小，定位精度较高；另外，本发明采用了初步确定和校正求精的定位过程，相比于现有的各种定位算法，定位精度更高。 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构 成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1为本发明多基站混合定位方法的一实施例的流程示意图。 

图2为本发明多基站混合定位方法实施例中利用到达时间差初步确定终端的弧线形区域的示意图。 

图3为本发明多基站混合定位方法实施例中存在一个邻小区PN和主小区PN同属于服务基站情况下终端的准确位置示意图。 

图4为本发明多基站混合定位方法实施例中存在两个邻小区PN和主小区同属于服务基站情况下利用两邻小区的信号强度比率确定终端的准确位置示意图。 

图5为本发明多基站混合定位方法实施例中不存在邻小区PN和主小区同属于服务基站的情况下利用多个邻小区的权重中心点辅助确定终端的准确位置示意图。 

图6为本发明多基站混合定位装置的一实施例的结构示意图。 

图7为本发明多基站混合定位装置的另一实施例中校正求精单元的具体结构示意图。 

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 

首先对本文中出现的一些专用术语进行定义，如下： 

小区：移动通信网中基站无线信号覆盖的区域，每个基站可以覆盖多个小区，通常一个基站可覆盖3个120度左右的扇形小区，每个小区有一个唯一的标识，作为实施例，在CDMA网络中，小区的标识为BSID(基站ID)+PN(信道码)。 

PN：为CDMA无线通信网络中对无线信道码的系统标识，系统为每个无线小区分配一个无线信道，用PN做标识。在WCDMA、TD-SCDMA、LTE等其他制式的移动通信网络中，对无线信道的标识可能采用其他名称，本发明方法可应用于上述的其他制式的移动通信网络，为便于描述，在本发明方法的描述中，统一用PN作为信道的 名称。 

到达时间差：终端和基站建无线信号传播的时间，通过该时间和无线信号传播速度可以折算出终端和基站的距离，可简称时间差。到达时间差可以是绝对时间差，即终端和一个基站间的信号传播时间；也可以是相对时间差，即终端和2个基站间信号传播时间的相对差值，根据这个相对时间差，可换算出终端和2个基站距离的差值。作为实施例，在CDMA网络中，到达时间差是通过测量信号偏移量来获得的，可以用信号的相位偏移pnPhase来代表。根据到达时间差换算出距离差的方法，可以参考现有的标准时间差定位方法TDOA、TOA的相关资料。 

信号强度：测量到的无线信号强度。可以是终端测量到的扇区的无线信号强度，也可以是扇区所属基站测量到的终端发射的无线信号。信号强度可以是绝对值，也可以是相对值，例如CDMA网络中，用信噪比Ec/Io(信号和底噪的比值)来衡量信号强度。 

主小区：本发明方法中用于进行定位计算的中心无线小区。通常以移动通信中终端的服务小区为本发明方法定位计算的主小区，作为其他实施方式，也可根据强度、和终端距离来选择非服务小区为主小区，如选择信号强度最大、时间差最少(即距离最短)的小区为主小区。 

邻小区：本发明方法中用于进行定位计算的其他终端能接收到信号的相邻的无线小区，通过从小区的信号强度、时间差等参数，进一步确定终端中主小区中的准确位置。 

如图1所示，为本发明多基站混合定位方法的一实施例的流程示意图。在本实施例中，多基站混合定位流程包括： 

步骤101、读取终端周边的至少一个基站的导频信息，所述导频信息至少包括所述基站下一个或多个小区的到达时间差和导频强度； 

步骤102、获取所述终端的主小区PN，并根据所述主小区PN确定对应的服务基站的位置坐标和扇区范围； 

步骤103、根据至少包括所述主小区PN的小区PN对应的到达 时间差计算相应的距离，并根据所述距离和所述服务基站的位置坐标和扇区范围初步确定所述终端所在的弧线形区域； 

步骤104、根据所述到达时间差和/或导频强度的门限值从读取的所述终端周边的至少一个基站下各小区的PN中筛选至少一个邻小区PN； 

步骤105、根据主小区PN和筛选出的邻小区PN对应的导频信息在初步确定的弧线形区域进行校正求精，确定所述终端的准确位置。 

在本实施例中，先要对终端周边的基站导频信息进行读取，以此作为定位计算的基础，这个读取过程可由终端完成，终端在获得了导频信息后，可以缓存在本地，并在本地完成定位计算，或者上报给定位服务器，由定位服务器完成定位计算。该读取过程还可以由终端周边的各个基站分别读取，并上报给定位服务器，这样定位服务器也可以获得较为完成的终端周边的至少一个基站的导频信息，从而由定位服务器完成定位计算。在另一实施例中，优选终端读取自身周边至少一个基站的导频信息，并交由定位服务器完成定位计算，这样可以充分的利用定位服务器的计算能力，降低对终端的软硬件要求。 

在读取的基站的导频信息中，至少包括了周边的基站下一个或多个小区的到达时间差和导频强度，每个小区还具有自身的标识信息PN。在读取了导频信息后，获取终端的主小区PN。导频信息可以被组织成激活集和邻集两部分，激活集中包括至少一个小区PN，其中通常第一个小区PN为当前服务基站的服务小区，因此可以选择终端的激活集中第一个小区PN作为主小区PN。而该主小区PN与服务基站对应。而激活集中的其他小区PN和邻集PN均可以作为初步确定终端的位置区域后的邻小区PN的筛选范围。 

在确定了主小区PN后，可以根据主小区PN确定服务基站的位置坐标和扇区范围。服务基站的位置坐标和扇区范围可以通过在基站数据库中查询获得，位置坐标通常以经纬度的方式体现，扇区范围可由主小区PN对应的天线倾角来确定扇区的角度范围。 

在确定了主小区的扇区区域后，可以根据主小区PN对应的到达 时间差计算终端和主小区相应的距离，也就是由主小区PN对应的时间差来计算终端到主小区所对应的服务基站的距离，可以根据该距离和服务基站的位置坐标和扇区范围初步确定终端所在的弧线形区域(参见图2中多个六边形所在的圆弧线)。该距离的计算公式如下例： 

Distance＝V＊Access_pn_offset＊a； 

其中，Distance表示终端到服务基站的距离； 

V表示信号传播的平均速率； 

Access_pn_offset表示到达时间差； 

a表示时间与码片的比率，为预设常量。 

通过以上公式，只需确定到达时间差Access_pn_offset就可以计算出终端到服务基站的距离Distance。 

通过前面确定的扇形区域和该距离，可以划出一条经过该扇形区域的圆弧线型的区域，并可初步确定终端在这条圆弧线所形成的区域中的某个位置。 

在计算距离时，还可以根据主小区PN和某相邻小区的时间差分别计算终端到主小区PN和某相邻小区的基站的相应的距离，计算公式可采用上面所示。这样可以绘制出双曲线，结合服务基站的位置坐标和主小区的扇形区域块可以划出由双曲线的一部分所构成的弧线形区域，并可初步确定终端在这条弧线所形成的区域中的某个位置。 

另外，扇形区域的确定与该距离的计算不必有严格的时序关系，允许先计算出距离，再确定扇形区域，或者两部分操作同时完成等。 

在初步确定了终端所在的弧线形区域之后，为了能进一步的确定终端的准确位置，还需要除了主小区PN之外的其他邻小区PN，因此需要筛选出适合于定位求精计算的邻小区PN。 

在筛选时主要考虑到各个小区的到达时间差和/或导频强度与阈值的关系，筛选原则可以考虑选择主小区同站点的左右相邻小区，利用左右相邻小区的信号强度比作为定位辅助相比于其它站点的小区有一定优势，因为在同一站点中信号经过的衰减路径相同，因此得到的定位结果更准确些。 

如果难以获得合适的同站点的左右相邻小区，则优先选择主小区中轴正交方向上的小区作为邻小区，这种小区校正的作用更明显，而与主小区中轴平行方向上的小区作用较小，对校正的贡献小。 

在筛选出了用于校正求精的邻小区PN后，可以按照上述原则对筛选出的邻小区PN进行判断，判断是否存在一到两个所述邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况。 

如果存在一个邻小区PN与主小区PN同属于所述服务基站的情况，则确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域(较粗弧线表示)中的邻小区PN与主小区PN的相交处，参见图3。 

如果存在两个邻小区PN与主小区PN同属于服务基站的情况，也就是说两个邻小区PN分别为主小区PN的左右相邻小区PN，此时可以根据两个邻小区的信号强度的比率确定从基站小区的位置坐标向外放射的一条射线，并确定终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域(较粗弧线)与所述射线的相交处，参见图4。 

作为图4实施例的一个实例，一个基站有3个方向的小区PN1、PN2、PN3，三个小区的方向角分别是北向30度、150度、270度，小区张角都是120度，其中终端的服务小区是PN1，同时也测量到小区PN2、PN3的信号，信号强度分别为S1、S2、S3，这样通过S2、S3的强度关系，可以计算出终端在小区PN1里面，是偏向小区PN2还是靠近小区PN3，即可以计算出一个大致的方向角的射线位置，这个方向的射线和圆弧的交点，就可以作为终端的位置。作为一个计算的实施例，射线角度计算公式如下： 

偏离小区PN1中轴的角度＝(S1-S2)/＊K，其中K是偏移率 

作为其他实施例，偏离角度可以综合考虑小区发射的功率、环境参数、天线倾斜角、权重等参数，有多种设置方式。 

作为实施例，如果只收到同基站的一个邻小区信号，即如果只收到PN2的信号，而收不到PN3的信号，则可认为终端在PN1和PN2的交界区域，即终端和PN1连线偏离小区PN1中轴的角度＝1/2×PN1的张角＝1/2×120度＝60度。 

如果找不到邻小区PN与主小区PN属于同一基站，则可根据筛选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出至少两个邻小区PN对应的权重中心点，根据所述权重中心点与所述服务基站的位置坐标确定经过这两个点的直线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述直线的相交处。 

权重中心点的计算过程如下例： 

基站1的坐标为(x₁，y₁)，信噪比为N₁db，所对应的权值为k₁； 

基站2的坐标为(x₂，y₂)，信噪比为N₂db，所对应的权值为k₂； 

基站i的坐标为(x_i，y_i)，信噪比为N_idb，所对应的权值为k_i； 

增加权值后， 

基站1对应的 ${x_1}^{\′}=x_1\·\frac{k_1}{\underset{i=2}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{k}_i},$ ${y_1}^{\′}=y_1\·\frac{k_1}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{k}_i},$

同理， 

基站i对应的 ${x_i}^{\′}=x_i\·\frac{k_i}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{k}_i},$ ${y_i}^{\′}=y_i\·\frac{k_i}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{k}_i},$

此时有最终输出的权重中心点坐标为： 

当权重中心点在服务基站范围内时，以权重中心点与服务基站作一直线，直线与弧线形区域的交点为终端估算的位置，如图5所示。 

设服务基站的坐标为(a₀，b₀)，权重中心点的坐标为(a₁，b₁) 

直线的方程可以表示为： 

圆弧的点可以表示为： 

(x-a₀)²+(y-b₀)²＝r²，(y/x＝tanA，A＝0°-120°) 

求解方程组可得出终端的位置坐标(x，y)。 

在上述权重中心点的计算中，所选用的邻小区PN均优选与主小区中轴的正交方向上的至少两个所述邻小区PN。 

在另一实施例中，还包括根据接收到的导频信号情况来进行不同的处理，这主要是考虑到获取到的信号的多样性，要尽量保证在很少 有效数据的情况下都要返回定位的结果，尽量减少没法定位的情况出现。一些可能的几种情况和处理如下： 

1、如果只读取到所述终端的服务基站下各小区的信号强度，则根据所述主小区的半径和所述服务基站中除主小区之外的另两个小区的信号强度比值所确定的方向估算所述终端的位置。(小区半径已知，可估算终端位置为1/2小区半径) 

2、如果只读取到所述终端的服务基站和一个相邻基站的导频信息，则根据所述主小区和所述相邻基站下的小区的到达时间差确定双曲线，并根据所述服务基站中除主小区之外的另两个小区的信号强度比值所确定的方向确定从所述基站小区的位置坐标向外放射的一条射线，并根据所述双曲线与所述射线的相交处确定所述终端的位置。 

为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段，现通过实例进行说明。用户A使用设置在终端中的基站定位客户端操作，客户端从终端获取的数据如下： 

从上表中可以获得激活集PN、基站标识、频道、到达时间差(pn_offset)，还可以获得邻集PN、信噪比(即信号强度)、到达时间差(本次测量到三十一个邻集PN数据)。 

客户端可以将上述数据传送至定位服务器。定位服务器根据激活集PN中的第一个PN428(该激活集中只有一个PN)来确定主小区PN，根据主小区PN可以在基站数据库中查询出服务基站的位置坐标和扇区范围，并利用主小区PN的到达时间差来计算终端到达服务基站的距离，以此初步确定终端所在的弧线形区域。 

通过预设的信噪比门限-35db，从邻集PN选出信号较强的PN260、PN90、PN162作为辅助定位的邻小区PN，经判断这三个邻小区PN与主小区PN不属于同一服务基站。因此，通过查询基站数据表来确定PN260、PN90、PN162的经纬度，根据各自信噪比对应的权重值求出权重中心点的坐标(a₁，b₁)。 

利用权重中心点(a₁，b₁)与服务基站坐标(a₀，b₀)作一直线，求出该直线与终端所在圆弧的交点坐标，该坐标则为修正后的终端的坐标位置。在得到终端的坐标位置后，定位服务器可以将计算后的坐标发送给客户端进行显示。 

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘 等各种可以存储程序代码的介质。 

如图6所示，为本发明多基站混合定位装置的一实施例的结构示意图。在本实施例中，多基站混合定位装置包括：导频信息读取单元10、主小区确定单元20、服务基站确定单元30、终端位置初定单元40、邻小区筛选单元50和校正求精单元60。多基站混合定位装置可实施在终端内，也可实施在网络侧的定位服务器内，或者由终端和定位服务器各自的部分功能共同实施，也可以由基站和定位服务器各自的部分功能共同实施。 

导频信息读取单元10负责读取终端周边的至少一个基站的导频信息，所述导频信息至少包括所述基站下一个或多个小区的到达时间差和导频强度。主小区确定单元20负责获取所述终端的主小区PN。主小区确定单元20可以获取所述终端的激活集中第一个小区PN作为所述主小区PN，所述主小区PN与所述服务基站对应。 

服务基站确定单元30负责根据所述主小区PN确定对应的服务基站的位置坐标和扇区范围。终端位置初定单元40负责根据至少包括所述主小区PN的小区PN对应的到达时间差计算相应的距离，并根据所述距离和所述服务基站的位置坐标和扇区范围初步确定所述终端所在的弧线形区域。 

邻小区筛选单元50负责根据所述到达时间差和/或导频强度的门限值从读取的所述终端周边的至少一个基站下各小区的PN中筛选至少一个邻小区PN。校正求精单元60负责根据主小区PN和筛选出的邻小区PN对应的导频信息在初步确定的弧线形区域进行校正求精，确定所述终端的准确位置。 

如图7所示，为本发明多基站混合定位装置的另一实施例中校正求精单元的具体结构示意图。与上一实施例相比，本实施例中的校正求精单元可具体包括：同基站判断组件61、第一位置确定组件62和第二位置确定组件63。 

同基站判断组件61负责对筛选出的邻小区PN进行判断，判断是否存在一到两个所述邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务 基站的情况。 

第一位置确定组件62负责在判断存在一个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况时，确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域中的所述邻小区PN与所述主小区PN的相交处。 

第二位置确定组件63负责在判断存在两个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况，则根据所述两个邻小区的信号强度的比率确定从所述基站小区的位置坐标向外放射的一条射线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述射线的相交处。 

在另一个装置实施例中，在校正求精单元中还可以包括第三位置确定组件64，在图7已被示出，该组件负责在判断不存在所述邻小区PN与所述主小区同属于所述服务基站的情况，则根据筛选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出所述至少两个邻小区PN对应的权重中心点，根据所述权重中心点与所述服务基站的位置坐标确定经过这两个点的直线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述直线的相交处。 

以上对本发明的多基站混合定位方法及装置的多个实施例进行了详细的说明，给出了多种情况下的终端位置的确定方式，可以充分提升稳定、准确地基站信号在定位计算中的权重，克服经过阻挡、绕射等有误差基站信号对定位结果的影响，提高了终端定位的精度。 

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。 

Claims (13)

1.一种多基站混合定位方法，包括：

读取终端周边的至少一个基站的导频信息，所述导频信息至少包括所述基站下一个或多个小区的到达时间差和导频强度；

获取所述终端的主小区PN，并根据所述主小区PN确定对应的服务基站的位置坐标和扇区范围；

根据至少包括所述主小区PN的小区PN对应的到达时间差计算出相应的距离，并根据所述距离和所述服务基站的位置坐标和扇区范围初步确定所述终端所在的弧线形区域；

根据所述到达时间差和/或导频强度的门限值从读取的所述终端周边的至少一个基站下各小区的PN中筛选至少一个邻小区PN；

根据主小区PN和筛选出的邻小区PN对应的导频信息在初步确定的弧线形区域进行校正求精，确定所述终端的准确位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述读取终端周边的至少一个基站的导频信息的操作具体为：

所述终端读取自身周边的至少一个基站的导频信息，并缓存在本地；

所述终端读取自身周边的至少一个基站的导频信息，并上报告给定位服务器；或者

所述终端周边的至少一个基站获取对应于所述终端的导频信息，并上报给定位服务器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取终端的主小区PN的操作具体为：

获取所述终端的激活集中第一个小区PN作为所述主小区PN，所述主小区PN与所述服务基站对应。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据至少包括所述主小区PN的小区PN对应的到达时间差计算相应的距离的操作具体为：

采用以下公式计算所述距离Distance，

Distance＝V＊Access_pn_offset＊a；

其中，V表示信号传播的平均速率；

Access_pn_offset表示到达时间差；

a表示时间与码片的比率，为预设常量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述根据主小区PN和筛选出的邻小区PN对应的导频信息在初步确定的弧线形区域进行校正求精，确定所述终端的准确位置的操作具体包括：

对筛选出的邻小区PN进行判断，判断是否存在一到两个所述邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况；

如果存在一个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况，则确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域中的所述邻小区PN与所述主小区PN的相交处；

如果存在两个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况，则根据所述两个邻小区的信号强度的比率确定从所述基站小区的位置坐标向外放射的一条射线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述射线的相交处。

6.根据权利要求5所述的方法，其中如果不存在所述邻小区PN与所述主小区同属于所述服务基站的情况，则根据筛选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出所述至少两个邻小区PN对应的权重中心点，根据所述权重中心点与所述服务基站的位置坐标确定经过这两个点的直线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述直线的相交处。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述根据筛选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出所述至少两个邻小区PN对应的权重中心点的操作具体为：

从筛选出的邻小区PN中选择与所述主小区中轴的正交方向上的至少两个所述邻小区PN；

根据选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出所述至少两个邻小区PN对应的权重中心点。

8.根据权利要求1所述的方法，其中还包括：

如果只读取到所述终端的服务基站下各小区的信号强度，则根据所述主小区的半径和所述服务基站中除主小区之外的另两个小区的信号强度比值所确定的方向估算所述终端的位置。

9.根据权利要求1所述的方法，其中还包括：

如果只读取到所述终端的服务基站和一个相邻基站的导频信息，则根据所述主小区和所述相邻基站下的小区的到达时间差确定双曲线，并根据所述服务基站中除主小区之外的另两个小区的信号强度比值所确定的方向确定从所述基站小区的位置坐标向外放射的一条射线，并根据所述双曲线与所述射线的相交处确定所述终端的位置。

10.一种多基站混合定位装置，包括：

导频信息读取单元，用于读取终端周边的至少一个基站的导频信息，所述导频信息至少包括所述基站下一个或多个小区的到达时间差和导频强度；

主小区确定单元，用于获取所述终端的主小区PN；

服务基站确定单元，用于根据所述主小区PN确定对应的服务基站的位置坐标和扇区范围；

终端位置初定单元，用于根据至少包括所述主小区PN的小区PN对应的到达时间差计算相应的距离，并根据所述距离和所述服务基站的位置坐标和扇区范围初步确定所述终端所在的弧线形区域；

邻小区筛选单元，用于根据所述到达时间差和/或导频强度的门限值从读取的所述终端周边的至少一个基站下各小区的PN中筛选至少一个邻小区PN；

校正求精单元，用于根据主小区PN和筛选出的邻小区PN对应的导频信息在初步确定的弧线形区域进行校正求精，确定所述终端的准确位置。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述主小区确定单元具体用于获取所述终端的激活集中第一个小区PN作为所述主小区PN，所述主小区PN与所述服务基站对应。

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述校正求精单元具体包括：

同基站判断组件，用于对筛选出的邻小区PN进行判断，判断是否存在一到两个所述邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况；

第一位置确定组件，用于在判断存在一个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况时，确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域中的所述邻小区PN与所述主小区PN的相交处；

第二位置确定组件，用于在判断存在两个邻小区PN与所述主小区PN同属于所述服务基站的情况，则根据所述两个邻小区的信号强度的比率确定从所述基站小区的位置坐标向外放射的一条射线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述射线的相交处。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述校正求精单元还进一步包括：

第三位置确定组件，用于在判断不存在所述邻小区PN与所述主小区同属于所述服务基站的情况，则根据筛选出的至少两个邻小区PN所对应的信号强度来确定相应的权重值，计算出所述至少两个邻小区PN对应的权重中心点，根据所述权重中心点与所述服务基站的位置坐标确定经过这两个点的直线，并确定所述终端的准确位置位于所述初步确定的弧线形区域与所述直线的相交处。

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