CN103458500A - 一种定位用户设备的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于通信领域，提供了一种定位用户设备的方法及装置，所述方法包括：获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差；根据所获取的服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差，计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离；根据所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离；根据所述校准距离获取所述UE的位置坐标。通过本发明可有效解决现有技术在三个或三个以上基站参与用户设备定位时，存在的定位结果不确定性的问题，提高了UE定位的精度。

Description

一种定位用户设备的方法及装置

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种蜂窝移动通信系统中定位用户设备的方法及装置。

背景技术

蜂窝移动通信系统定位技术是基于全球移动通信（Global System ForMobile Communication，GSM）、码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）、通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunications System，UMTS）等移动通信系统或全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、GLONAS、全球导航卫星系统（Galileo）以及北斗等卫星定位系统，并通过检测用户设备和基站之间无线电波传播信号的特征参数(如信号场强、传播时间或者时间差、信号入射角等)，再根据有关的定位算法来估计用户设备几何位置的技术。

现有技术提供了一种基于到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)的定位方法，该方法的基本原理是：获取用户设备与服务基站BS₁和辅助定位基站BS_i之间的TDOAΔt_i1，通过公式Δr_i1=cΔt_i1计算得到用户设备与服务基站BS₁和辅助定位基站BS_i之间的测量距离差，再根据双曲线的几何性质，获得用户设备的位置，即位于以BS₁及BS_i为焦点，以Δr_i1为恒等距离差的双曲线交点（定位点）上的位置（如图1所示）。

然而，当存在三个或三个以上基站参与用户设备定位时，双曲线方程的交点可能存在不确定性。根据基于TDOA的Chan氏定位方法，当存在三个基站参与用户设备定位时，用户设备的位置满足如下方程：

$z^T=0.5A^{-1}b-r_1{A}^{-1}d,A:=\left[\begin{array}{cc}{x}_2-x_1& y_2{-y}_1\\ x_3-x_1& y_3-y_1\end{array}\right],$ $b:=\left[\begin{array}{c}{K}_2-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{21}^2\\ K_3-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{31}^2\end{array}\right],d=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δr}}_{21}\\ {\mathrm{\Δr}}_{31}\end{array}\right]---\left(1\right)$

其中r₁为用户设备到服务基站BS₁的距离，满足

在求解r₁的二次方程时，可能存在无解、两个正根、两个负根或者估算出的r₁远远大于用户设备到服务基站BS₁的实际距离。现有技术没有考虑这些问题，影响了的用户设备的定位精度。

发明内容

本发明实施例提供一种定位用户设备的方法，以解决三个或三个以上基站参与用户设备定位时，定位结果不确定性的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种定位用户设备的方法，所述方法包括：

获取服务基站下行发送定时与待定位用户设备UE下行接收定时之差；

根据所获取的服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差，计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离；

根据所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离；

根据所述校准距离获取所述UE的位置坐标。

本发明实施例还提供了一种定位用户设备的装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取服务基站下行发送定时与待定位用户设备UE下行接收定时之差；

计算单元，用于根据所述获取单元获取的服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差，计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离；

校准单元，用于根据所述计算单元计算得到的测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离；

定位单元，用于根据所述校准单元获得的校准距离获取所述UE的位置坐标。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例根据获取的服务基站下行发送定时与UE下行接收定时之差计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离，通过所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，通过校准后的距离来定位所述UE，由于校准后的距离不会存在无解、两个正根、两个负根等情况，从而可有效解决三个或三个以上基站参与用户设备定位时，定位结果不确定性的问题，提高UE定位的精度。

附图说明

图1是现有基于TDOA定位方法的示意图；

图2是本发明实施例提供的定位用户设备方法所适用的系统场景示意图；

图3是本发明实施例一提供的定位用户设备方法的实现流程图；

图4是本发明实施例二提供的定位用户设备方法的实现流程图；

图5是本发明实施例二提供的圆周投影示意图；

图6是本发明实施例二提供的定位基站为三个时的仿真结果图；

图7是本发明实施例二提供的定位基站为四个时的仿真结果图；

图8是本发明实施例三提供的定位用户设备装置的组成结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图2示出了本发明实施例提供的定位用户设备方法所适用的系统场景示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

如图2所示，该系统包括用户设备（User Equipment，UE）1以及至少三个基站2。其中，所述UE1与所述基站2之间通过网络通信，所述UE1包括但不限于手机等网络终端设备，至少三个基站2中包括所述UE1所在服务小区的基站（即服务基站）以及与所述服务基站不共线的至少两个辅助定位基站。

下面对图2所示的系统场景下的定位用户设备方法进行详细阐述：

实施例一：

图3示出了本发明实施例一提供的用户设备定位方法的实现流程，该方法过程详述如下：

在步骤S301中，获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差。

在本实施例中，所述服务基站为所述待定位UE所在服务小区的基站。获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差包括但不限于以下任一方式：

方式一，根据所述UE上报的定时提前量(Timing Advance，TA)获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差

即

例如所述UE可以在上报到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)时，上报所述TA。

方式二，根据所述服务基站上报的所述UE的TA获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差

即

例如所述服务基站可以在网络侧发起基于小区标识（Cell Identification，Cell-ID）的测量时，上报所述UE当前的TA。

方式三，根据所述UE上报的

获取，即

其中

TA表示所述UE的定时提前量，Δt₁表示所述服务基站到所述UE的传播时延与所述UE下行接收定时之差。

在步骤S302中，根据所获取的服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差，计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离。

在本实施例中，当所述服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差是根据所述方式一或方式二获取的时，所述服务基站与所述UE的测量距离r_1m=0.5cTA，其中r_1m表示所述服务基站与所述UE的测量距离，TA表示所述UE的定时提前量，c表示电磁波的传播速率，一般为299792458米/秒。

当所述服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差是根据所述方式三获取的时，所述服务基站与所述UE的测量距离

在步骤S303中，根据所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离。

在本实施例中，所述服务基站与所述UE的初始距离可以采用现有技术获取，例如根据基于TDOA的Chan氏定位方法获取。

优选的，所述根据所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离包括：

通过公式(f₁ ²+f₂ ²-1)r₁ ²-2(0.5f₁b₁+0.5f₂b₂-f₁x₁-f₂y₁)r₁+(0.5b₁-x₁)²+(0.5b₂-y₁)²=0（该公式是通过现有技术得到的）获取所述服务基站与所述UE的初始距离，其中r1表示初始距离，(x₁,y₁)表示所述服务基站的位置坐标， $f:=\left[\begin{array}{c}{f}_1\\ f_2\end{array}\right]=A^{-1}d,$ $b:=\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\end{array}\right],$ 其中 $A:=\left[\begin{array}{cc}{x}_2-x_1& y_2-y_1\\ x_3-x_1& y_3-y_1\end{array}\right],$ $b:=\left[\begin{array}{c}{K}_2-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{21}^2\\ K_3-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{31}^2\end{array}\right],$ $d:=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δr}}_{21}\\ {\mathrm{\Δr}}_{31}\end{array}\right],$ (x₂,y₂)(x₃,y₃)表示另外两个辅助定位基站的位置坐标，k_i=x_i ²+y_i ²，i=1，2，3，

r_i ²＝（x₀-x_i）²+（y₀-y_i）²，i＝1，2，3，(x₀,y₀)表示所述UE的初始位置坐标；需要说明的是，所述UE的初始位置坐标可以采用现有的技术获得。

当所述公式的首项系数(f₁ ²+f₂ ²-1)等于零且r1小于零时（存在一负根），令r₁=r_1m以获得校准距离，其中r_1m表示所述测量距离；

当所述公式的首项系数(f₁ ²+f₂ ²-1)不等于零且delta≥0时，存在两个初始距离 $r_{11}=\frac{(0.5f_1{b}_1+0.5f_2{b}_2-f_1{x}_1-f_2{y}_1)+\sqrt{\mathrm{delta}}}{{f_1}^2+{f_2}^2-1},$ $r_{12}=\frac{(0.5f_1{b}_1+0.5f_2{b}_2-f_1{x}_1-f_2{y}_1)+\sqrt{\mathrm{delta}}}{{f_1}^2+{f_2}^2-1},$ 其中delta=(0.5f₁b₁+0.5f₂b₂-f₁x₁-f₂y₁)²-(f₁ ²+f₂ ²-1)((0.5b₁-x₁)²+(0.5b₂-y₁)²)；如果r₁₁大于等于零且r₁₂小于零时（存在一正根，一负根），判断r₁₁是否小于等于r_1m，若是，令r₁=r₁₁以获得校准距离，否则令r₁=r_1m以获得校准距离；如果r₁₁小于零且r₁₂大于等于零时（存在一正根，一负根），判断r₁₂是否小于等于r_1m，若是，令r₁=r₁₂以获得校准距离，否则令r₁=r_1m以获得校准距离；如果r₁₁、r₁₂均大于等于零时（存在两正根），判断r₁₁与r_1m差的绝对值是否小于等于r₁₂与r_1m差的绝对值，若是，令r₁=r₁₁以获得校准距离，否则令r₁=r₁₂以获得校准距离；如果r₁₁、r₁₂均小于零或者delta小于零时（存在两负根或者无实数根），令r₁＝r_1m以获得校准距离。

在步骤S304中，根据所述校准距离获取所述UE的位置坐标。

在本实施例中，所述根据所述校准距离获取所述UE的位置坐标的公式可以为：x=0.5e₁-f₁r₁,y=0.5e₂-r₂r₁，其中（x，y）表示所述UE的位置坐标，r₁表示校准距离， $f:=\left[\begin{array}{c}{f}_1\\ f_2\end{array}\right]=A^{-1}d,$ 其中 $A:=\left[\begin{array}{cc}{x}_2-x_1& y_2-y_1\\ x_3-x_1& y_3-y_1\end{array}\right],$ $d:=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δr}}_{21}\\ {\mathrm{\Δr}}_{31}\end{array}\right],$ (x₂,y₂)(x₃,y₃)表示另外两个辅助定位基站的位置坐标，

r_i ²＝（x₀-x_i）²+（y₀-y_i）²，i＝1，2，3，(x₀,y₀)表示所述UE的初始位置坐标。

本发明实施例通过多种方式（例如UE上报的TA、服务基站上报的所述UE的TA或者所述UE上报的

）获取服务基站下行发送定时与UE下行接收定时之差，并根据获取的服务基站下行发送定时与UE下行接收定时之差计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离，通过所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，通过校准后的距离来定位所述UE，由于校准后的距离不会存在无解、两个正根、两个负根等情况，从而可有效解决三个或三个以上基站参与用户设备定位时，定位结果不确定性的问题，提高UE定位的精度。

实施例二：

图4示出了本发明实施例二提供的定位用户设备方法的实现流程，该方法过程详述如下：

在步骤S401中，获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差；

在步骤S402中，根据所获取的服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差，计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离；

在步骤S403中，根据所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离；

在步骤S404中，根据所述校准距离获取所述UE的位置坐标。

在本实施例中，步骤S401~步骤S404和实施例一中的步骤S301~步骤S304相同，其具体实施过程详见实施例一中步骤S301~步骤S304的相关描述，在此不再赘述。

在步骤S405中，当所述UE的位置坐标在以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆外时，将所述UE的位置坐标投影到为以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆上，并将投影后的位置坐标作为所述UE的位置坐标输出，以进一步提高UE的定位精度。

如图5所示，当所述UE的位置坐标在以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆外时，即当时，将所述UE的位置坐标投影到为以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆上，即令 $x=x_1+\frac{r_{1m}}{\sqrt{{(x-x_1)}^2+{(y-y_1)}^2}}(x-x_1),$ $y=y_1+\frac{r_{1m}}{\sqrt{{(x-x_1)}^2+{(y-y_1)}^2}}(y-y_1).$ 其中（x，y）表示所述UE的位置坐标，(x₁,y₁)表示所述服务基站的位置坐标，r_1m表示所述测量距离。

本发明实施例还给出了计算机基于一定仿真条件下的仿真结果图，以体现出本发明实施例的技术方案获得的有益效果。

仿真条件

（1）三个不共线的定位基站，包括一服务基站和两辅助定位基站，服务基站和两辅助定位基站的位置坐标分别设置为BS₁(0,0),BS₂(500,0),BS₃(500,500)。

（2）四个不共线的定位基站，包括一服务基站和三个辅助定位基站，服务基站和三个辅助定位基站的位置坐标分别设置为BS₁(0,0),BS₂(500,0),BS₃(0,500),BS₄(500,500)。

上述仿真条件（1）和（2）中UE的定位误差服从均值为50米，误差范围（0,200）米内的均匀分布，UE与服务基站BS1的最远距离为1000米，进行200次的UE撒点仿真计算。采用现有基于TDOA的Chan氏定位方法，现有基于TOA的最小误差定位方法，以及本发明实施例提供的定位方法对上述仿真条件（1）和（2）下的UE进行定位计算。

仿真结果

仿真条件（1）下的仿真结果如图6所示。在图5中，符号“-o-”、“-*-”、“+”分别表示基于TOA的最小误差定位方法、基于TDOA的Chan氏定位方法以及本发明实施例提供的定位方法的定位精度与定位概率曲线。从图6可以看出，本发明实施例的定位方法与现有技术相比，在相同的定位概率下，定位精度具有较大的提升。例如50%的定位概率下，基于TDOA的Chan氏定位方法的定位精度为200米，而本发明实施例定位方法的定位精度为150米。

仿真条件（2）下的仿真结果如图7所示。从图7可以看出，本发明实施例在参与用户设备定位的基站大于三个（四个基站）时，虽然只采用了其中三个基站的测量时延信息，但当测量时延误差较大时，本发明实施例的定位方法与现有技术相比，在相同的定位概率下，定位精度仍具有较大的提升。

实施例三：

图8示出了本发明实施例三提供的定位用户设备装置的组成结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该定位用户设备装置可以是运行于蜂窝移动通信系统内的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元。

该定位用户设备装置8包括获取单元81、计算单元82、校准单元83以及定位单元84，其具体功能如下：

获取单元81，用于获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差；

计算单元82，用于根据所述获取单元获取的服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差，计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离；

校准单元83，用于根据所述计算单元计算得到的测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离；

定位单元84，用于根据所述校准单元获得的校准距离获取所述UE的位置坐标。

进一步的，所述获取单元81具体用于，获取所述UE上报的定时提前量TA，将所述TA的二分之一作为所述服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差；或者，

获取所述服务基站上报的所述UE的TA，将所述TA的二分之一作为所述服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差；或者，

获取所述UE上报的

将所述作为所述服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差，其中

TA表示所述UE的定时提前量，Δt₁表示所述服务基站到所述UE的传播时延与所述UE下行接收定时之差。

进一步的，所述校准单元83包括：

初始距离获取模块831，用于通过公式(f₁ ²+f₂ ²-1)r₁ ²-2(0.5f₁b₁+0.5f₂b₂-f₁x₁-f₂y₁)r₁+(0.5b₁-x₁)²+(0.5b₂-y₁)²=0获取所述服务基站与所述UE的初始距离，其中r1表示初始距离，(x₁,y₁)表示所述服务基站的位置坐标， $f:=\left[\begin{array}{c}{f}_1\\ f_2\end{array}\right]=A^{-1}d,$ $b:=\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\end{array}\right],$ 其中 $A:=\left[\begin{array}{cc}{x}_2-x_1& y_2-y_1\\ x_3-x_1& y_3-y_1\end{array}\right],$ $b:=\left[\begin{array}{c}{K}_2-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{21}^2\\ K_3-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{31}^2\end{array}\right],$ $d:=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δr}}_{21}\\ {\mathrm{\Δr}}_{31}\end{array}\right],$ (x₂,y₂)、(x₃,y₃)表示另外两个辅助定位基站的位置坐标，k_i＝x_i ²+y_i ²，i＝1，2，3，

r_i ²＝（x₀-x_i）²+（y₀-y_i）2，i＝1，2，3，(x₀,y₀)表示所述UE的初始位置坐标；

第一校准模块832，用于当所述公式的首项系数(f₁ ²+f₂ ²-1)等于零且r1小于零时，令r₁=r_1m以获得校准距离，其中r_1m表示所述测量距离；

第二校准模块833，用于当所述公式的首项系数(f₁ ²+f₂ ²-1)不等于零且delta≥0时，存在两个初始距离 $r_{11}=\frac{(0.5f_1{b}_1+0.5f_2{b}_2-f_1{x}_1-f_2{y}_1)+\sqrt{\mathrm{delta}}}{{f_1}^2+{f_2}^2-1},$ $r_{12}=\frac{(0.5f_1{b}_1+0.5f_2{b}_2-f_1{x}_1-f_2{y}_1)+\sqrt{\mathrm{delta}}}{{f_1}^2+{f_2}^2-1},$ 其中delta=(0.5f₁b₁+0.5f₂b₂-f₁x₁-f₂y₁)²-(f₁ ²+f₂ ²-1)((0.5b₁-x₁)²+(0.5b₂-y₁)²)；如果r₁₁大于等于零且r₁₂小于零时，判断r₁₁是否小于等于r_1m，若是，令r₁=r₁₁以获得校准距离，否则令r₁=r_1m以获得校准距离；如果r₁₁小于零且r₁₂大于等于零时，判断r₁₂是否小于等于r_1m，若是，令r₁=r₁₂以获得校准距离，否则令r₁=r_1m以获得校准距离；如果r₁₁、r₁₂均大于等于零时，判断r₁₁与r_1m差的绝对值是否小于等于r₁₂与r_1m差的绝对值，若是，令r₁=r₁₁以获得校准距离，否则令r₁=r₁₂以获得校准距离；如果r₁₁、r₁₂均小于零或者delta小于零时，令r₁=r_1m以获得校准距离。

进一步的，所述装置8还包括：

投影单元85，用于当所述定位单元获取的UE的位置坐标在以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆外时，将所述UE的位置坐标投影到为以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆上，并将投影后的位置坐标作为所述UE的位置坐标输出。

在本实施例中，所述根据所述校准距离获取所述UE的位置坐标的公式为：x=0.5e₁-f₁r₁,y=0.5e₂-f₂r₁，其中（x，y）表示所述UE的位置坐标，r₁表示校准距离， $f:=\left[\begin{array}{c}{f}_1\\ f_2\end{array}\right]=A^{-1}d,$ 其中 $A:=\left[\begin{array}{cc}{x}_2-x_1& y_2-y_1\\ x_3-x_1& y_3-y_1\end{array}\right],$ $d:=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δr}}_{21}\\ {\mathrm{\Δr}}_{31}\end{array}\right],$ (x₂,y₂)、(x₃,y₃)表示另外两个辅助定位基站的位置坐标，

r_i ²＝（x₀-x_i）²+（y₀-y_i）²，i＝1，2，3，(x₀,y₀)表示所述UE的初始位置坐标。

本实施例提供的定位用户设备的装置可以使用在前述对应的定位用户设备的方法，详情参见上述定位用户设备的方法实施例一和二的相关描述，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解为上述实施例三所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元和模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

综上所述，本发明实施例在三个或三个以上基站参与用户设备定位时，通过多种方式（例如UE上报的TA、服务基站上报的所述UE的TA或者所述UE上报的）获取服务基站下行发送定时与UE下行接收定时之差，并根据获取的服务基站下行发送定时与UE下行接收定时之差计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离，通过所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，通过校准后的距离来定位所述UE，由于校准后的距离不会存在无解、两个正根、两个负根等情况，从而可有效解决UE定位结果不确定性的问题，提高UE定位的精度。而且本发明实施例在所述UE的位置坐标在以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆外时，将所述UE的位置坐标投影到为以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆上，并将投影后的位置坐标作为所述UE的位置坐标输出，可进一步提高UE的定位精度，具有较强的实用性。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种定位用户设备的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取服务基站下行发送定时与待定位用户设备UE下行接收定时之差；

根据所获取的服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差，计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离；

根据所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离；

根据所述校准距离获取所述UE的位置坐标。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差包括：

获取所述UE上报的定时提前量TA，将所述TA的二分之一作为所述服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差包括：

获取所述服务基站上报的所述UE的TA，将所述TA的二分之一作为所述服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差包括：

获取所述UE上报的

将所述

作为所述服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差，其中

TA表示所述UE的定时提前量，Δt₁表示所述服务基站到所述UE的传播时延与所述UE下行接收定时之差。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离包括：

通过公式(f₁ ²+f₂ ²-1)r₁ ²-2(0.5f₁b₁+0.5f₂b₂-f₁x₁-f₂y₁)r₁+(0.5b₁-x₁)²+(0.5b₂-y₁)²=0获取所述服务基站与所述UE的初始距离，其中r1表示初始距离，(x₁,y₁)表示所述服务基站的位置坐标， $f:=\left[\begin{array}{c}{f}_1\\ f_2\end{array}\right]=A^{-1}d,$ $b:=\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\end{array}\right],$ 其中 $A:=\left[\begin{array}{cc}{x}_2-x_1& y_2-y_1\\ x_3-x_1& y_3-y_1\end{array}\right],$ $b:=\left[\begin{array}{c}{K}_2-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{21}^2\\ K_3-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{31}^2\end{array}\right],$ $d:=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δr}}_{21}\\ {\mathrm{\Δr}}_{31}\end{array}\right],$ (x₂,y₂)、(x₃,y₃)表示另外两个辅助定位基站的位置坐标，k_i＝x_i ²+y_i ²，i＝1，2，3，

r_i ²＝（x₀-x_i）²+（y₀-y_i）²，i＝1，2，3，(x₀,y₀)表示所述UE的初始位置坐标；

当所述公式的首项系数(f₁ ²+f₂ ²-1)等于零且r₁小于零时，令r₁=r_1m以获得校准距离，其中r_1m表示所述测量距离；

当所述公式的首项系数(f₁ ²+f₂ ²-1)不等于零且delta≥0时，存在两个初始距离 $r_{11}=\frac{(0.5f_1{b}_1+0.5f_2{b}_2-f_1{x}_1-f_2{y}_1)+\sqrt{\mathrm{delta}}}{{f_1}^2+{f_2}^2-1},$ $r_{12}=\frac{(0.5f_1{b}_1+0.5f_2{b}_2-f_1{x}_1-f_2{y}_1)+\sqrt{\mathrm{delta}}}{{f_1}^2+{f_2}^2-1},$ 其中delta=(0.5f₁b₁+0.5f₂b₂-f₁x₁-f₂y₁)²-(f₁ ²+f₂ ²-1)((0.5b₁-x₁)²+(0.5b₂-y₁)²)；如果r₁₁大于等于零且r₁₂小于零时，判断r₁₁是否小于等于r_1m，若是，令r₁=r₁₁以获得校准距离，否则令r₁=r_1m以获得校准距离；如果r₁₁小于零且r₁₂大于等于零时，判断r₁₂是否小于等于r_1m，若是，令r₁=r₁₂以获得校准距离，否则令r₁=r_1m以获得校准距离；如果r₁₁、r₁₂均大于等于零时，判断r₁₁与r_1m差的绝对值是否小于等于r₁₂与r_1m差的绝对值，若是，令r₁=r₁₁以获得校准距离，否则令r₁=r₁₂以获得校准距离；如果r₁₁、r₁₂均小于零或者delta小于零时，令r₁=r_1m以获得校准距离。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述UE的位置坐标在以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆外时，将所述UE的位置坐标投影到为以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆上，并将投影后的位置坐标作为所述UE的位置坐标输出。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述校准距离获取所述UE的位置坐标的公式为：x=0.5e₁-f₁r₁,y=0.5e₂-f₂r₁，其中（x，y）表示所述UE的位置坐标，r₁表示校准距离， $f:=\left[\begin{array}{c}{f}_1\\ f_2\end{array}\right]=A^{-1}d,$ 其中 $A:=\left[\begin{array}{cc}{x}_2-x_1& y_2-y_1\\ x_3-x_1& y_3-y_1\end{array}\right],$ $d:=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δr}}_{21}\\ {\mathrm{\Δr}}_{31}\end{array}\right],$ (x₂,y₂)、(x₃,y₃)表示另外两个辅助定位基站的位置坐标，

r_i ²＝（x₀-x_i）²+（y₀-y_i）²，i＝1，2，3，(x₀,y₀)表示所述UE的初始位置坐标。

8.一种定位用户设备的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取服务基站下行发送定时与待定位用户设备UE下行接收定时之差；

计算单元，用于根据所述获取单元获取的服务基站下行发送定时与所述UE下行接收定时之差，计算得到所述服务基站与所述UE的测量距离；

校准单元，用于根据所述计算单元计算得到的测量距离对所述服务基站与所述UE的初始距离进行校准，获得校准距离；

定位单元，用于根据所述校准单元获得的校准距离获取所述UE的位置坐标。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于，获取所述UE上报的定时提前量TA，将所述TA的二分之一作为所述服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于，获取所述服务基站上报的所述UE的TA，将所述TA的二分之一作为所述服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于，获取所述UE上报的

将所述

作为所述服务基站下行发送定时与待定位UE下行接收定时之差，其中

TA表示所述UE的定时提前量，Δt₁表示所述服务基站到所述UE的传播时延与所述UE下行接收定时之差。

12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述校准单元包括：

初始距离获取模块，用于通过公式(f₁ ²+f₂ ²-1)r₁ ²-2(0.5f₁b₁+0.5f₂b₂-f₁x₁-f₂y₁)r₁+(0.5b₁-x₁)²+(0.5b₂-y₁)²=0获取所述服务基站与所述UE的初始距离，其中r1表示初始距离，(x₁,y₁)表示所述服务基站的位置坐标， $f:=\left[\begin{array}{c}{f}_1\\ f_2\end{array}\right]=A^{-1}d,$ $b:=\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\end{array}\right],$ 其中 $A:=\left[\begin{array}{cc}{x}_2-x_1& y_2-y_1\\ x_3-x_1& y_3-y_1\end{array}\right],$ $b:=\left[\begin{array}{c}{K}_2-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{21}^2\\ K_3-K_1-{\mathrm{\Δr}}_{31}^2\end{array}\right],$ $d:=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δr}}_{21}\\ {\mathrm{\Δr}}_{31}\end{array}\right],$ (x₂,y₂)、(x₃,y₃)表示另外两个辅助定位基站的位置坐标，k_i＝x_i ²+y_i ²，i＝1，2，3，

r_i ²＝（x₀-x_i）²+（y₀-y_i）²，i＝1，2，3，(x₀,y₀)表示所述UE的初始位置坐标；

第一校准模块，用于当所述公式的首项系数(f₁ ²+f₂ ²-1)等于零且r1小于零时，令r₁=r_1m以获得校准距离，其中r_1m表示所述测量距离；

第二校准模块，用于当所述公式的首项系数(f₁ ²+f₂ ²-1)不等于零且delta≥0时，存在两个初始距离 $r_{11}=\frac{(0.5f_1{b}_1+0.5f_2{b}_2-f_1{x}_1-f_2{y}_1)+\sqrt{\mathrm{delta}}}{{f_1}^2+{f_2}^2-1},$ $r_{12}=\frac{(0.5f_1{b}_1+0.5f_2{b}_2-f_1{x}_1-f_2{y}_1)+\sqrt{\mathrm{delta}}}{{f_1}^2+{f_2}^2-1},$ 其中delta=(0.5f₁b₁+0.5b₂b₂-f₁x₁-f₂y₁)²-(f₁ ²+f₂ ²-1)((0.5b₁-x₁)²+(0.5b₂-y₁)²)；如果r₁₁大于等于零且r₁₂小于零时，判断r₁₁是否小于等于r_1m，若是，令r₁=r₁₁以获得校准距离，否则令r₁=r_1m以获得校准距离；如果r₁₁小于零且r₁₂大于等于零时，判断r₁₂是否小于等于r_1m，若是，令r₁=r₁₂以获得校准距离，否则令r₁=r_1m以获得校准距离；如果r₁₁、r₁₂均大于等于零时，判断r₁₁与r_1m差的绝对值是否小于等于r₁₂与r_1m差的绝对值，若是，令r₁=r₁₁以获得校准距离，否则令r₁=r₁₂以获得校准距离；如果r₁₁、r₁₂均小于零或者delta小于零时，令r₁＝r_1m以获得校准距离。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

投影单元，用于当所述定位单元获取的UE的位置坐标在以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆外时，将所述UE的位置坐标投影到为以所述服务基站为圆心、所述测量距离为半径的圆上，并将投影后的位置坐标作为所述UE的位置坐标输出。

14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述根据所述校准距离获取所述UE的位置坐标的公式为：

x=0.5e₁-f₁r₁,y=0.5e₂-f₂r₁，其中（x，y）表示所述UE的位置坐标，r₁表示校准距离， $f:=\left[\begin{array}{c}{f}_1\\ f_2\end{array}\right]=A^{-1}d,$ 其中 $A:=\left[\begin{array}{cc}{x}_2-x_1& y_2-y_1\\ x_3-x_1& y_3-y_1\end{array}\right],$ $d:=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δr}}_{21}\\ {\mathrm{\Δr}}_{31}\end{array}\right],$ (x₂,y₂)、(x₃,y₃)表示另外两个辅助定位基站的位置坐标，

r_i ²＝（x₀-x_i）²+（y₀-y_i）²，i＝1，2，3，(x₀,y₀)表示所述UE的初始位置坐标。

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