CN104144493B - 定位方法、定位系统以及基站定位平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位方法、定位系统以及基站定位平台，涉及移动通信技术领域。移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到基站信息，基站定位平台根据移动终端对周边基站测量得到的基站信息确定移动终端大致所在位置区域，然后从地理信息平台获取移动终端所在位置区域内的地图信息，结合地图信息对基站定位结果进行校正，以该位置区域内最大概率出现位置作为移动终端的定位结果，从而提高基站定位的准确率，为用户提供良好的定位服务体验。

Description

定位方法、定位系统以及基站定位平台

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种定位方法、定位系统以及基站定位平台。

背景技术

基站定位是指利用移动终端测量到周边的1个或多个基站的无线信号，根据测量信息计算出移动终端地理位置的定位方法。

基站定位大致原理为：移动终端测量不同基站的下行导频信号，得到不同基站下行导频的TOA（Time of Arrival，到达时间）或TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)，根据该测量结果并结合基站的坐标，一般采用三角公式估计算法，就能够计算出移动终端的位置。实际的位置估计算法需要考虑多基站（3个或3个以上）定位的情况，因此算法要复杂很多。一般而言，移动台测量的基站数目越多，测量精度越高，定位性能改善越明显。

由基站定位原理可知，基站定位的定位误差和基站的分布相关，一般在100米～5000米。在高速公路、风景区等地方，由于基站分布比较稀疏，而且往往只有1个服务基站信号覆盖，缺乏3角定位所需的足够多的基站信息，因此定位精度常常较低，只能确定用户所在的几百米到几公里的区域，用户体验不好。

发明内容

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种定位方法、定位系统以及基站定位平台，以解决在基站分布比较稀疏情况下基站定位精度较低的问题。

本发明实施例的一个方面提供了一种定位方法，包括：基站定位平台接收移动终端发送的基站信息，该基站信息是该移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到的；基站定位平台根据该基站信息计算出移动终端所在位置区域；基站定位平台与地理信息平台交互，获取移动终端所在位置区域内的地图信息；基站定位平台在移动终端所在位置区域的基础上结合该位置区域内的地图信息确定移动终端所在位置的概率，并以最大概率出现位置作为移动终端的定位结果。

移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到基站信息包括：移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到信号到达移动终端的时间TOA或到达时间差TDOA，根据TOA定位技术或TDOA定位技术计算出移动终端到基站的距离；移动终端获取测量基站信号时服务基站或邻近基站的基站标识。

基站定位平台根据该基站信息计算出移动终端所在位置区域包括：基站定位平台将基站标识与基站资料库进行匹配，确定移动终端所在的小区或扇区，并根据移动终端到基站的距离计算出移动终端所在位置区域。

如果距离移动终端所在位置区域一定范围内包含道路，则移动终端在该道路上的概率最大，以移动终端所在位置区域与该道路重叠区域的中心区域作为移动终端的定位结果。

如果移动终端所在位置区域是一个圆环，以圆环与该道路的交点作为移动终端的定位结果。

如果移动终端所在位置区域是风景区，则移动终端在风景区内热点的概率最大，以移动终端所在位置区域内热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

如果移动终端所在位置区域内同时存在多个热点，根据热点出现的概率，以出现概率最大的热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

本发明实施例的另一个方面提供了一种基站定位平台，包括：基站信息接收模块用于接收移动终端发送的基站信息，该基站信息是该移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到的；位置区域确定模块用于根据该基站信息计算出移动终端所在位置区域；地图信息获取模块用于与地理信息平台交互，获取移动终端所在位置区域内的地图信息；以及定位模块用于在移动终端所在位置区域的基础上结合该位置区域内的地图信息确定移动终端所在位置的概率，并以最大概率出现位置作为移动终端的定位结果。

位置区域确定模块具体用于将基站标识与基站资料库进行匹配，确定移动终端所在的小区或扇区，并根据移动终端到基站的距离计算出移动终端所在位置区域。

定位模块具体用于如果距离移动终端所在位置区域一定范围内包含道路，则移动终端在该道路上的概率最大，以移动终端所在位置区域与该道路重叠区域的中心区域作为移动终端的定位结果。

定位模块具体用于如果移动终端所在位置区域是一个圆环，以圆环与该道路的交点作为移动终端的定位结果。

定位模块具体用于如果移动终端所在位置区域是风景区，则移动终端在风景区内热点的概率最大，以移动终端所在位置区域内热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

定位模块具体用于如果移动终端所在位置区域内同时存在多个热点，根据热点出现的概率，以出现概率最大的热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

本发明实施例的再一个方面提供了一种定位系统，包括前述基站定位平台和地理信息平台，该地理信息平台用于向基站定位平台提供移动终端所在位置区域内的地图信息。

该定位系统还包括移动终端，该移动终端用于通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到用于定位的基站信息，并将基站信息发送给基站定位平台。

本发明提出的基站定位平台根据移动终端对周边基站测量得到的基站信息确定移动终端大致所在位置区域，然后从地理信息平台获取移动终端所在位置区域内的地图信息，结合地图信息对基站定位结果进行校正，以该位置区域内最大概率出现位置作为移动终端的定位结果，可以提高基站定位的准确率，为用户提供良好的定位服务体验。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明利用地图信息对基站定位结果进行校正的定位方法一个实施例的流程示意图。

图2为本发明与现有技术在高速公路进行基站定位的对比示意图。

图3为本发明利用地图信息对基站定位结果进行校正的定位系统一个实施例的结构示意图。

图4为本发明利用地图信息对基站定位结果进行校正的基站定位平台一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在高速公路、风景区等基站分布比较稀疏的地方，缺乏三角定位所需的足够多的基站信息，因此定位精度常常较低。为了解决在基站分布比较稀疏情况下基站定位精度较低的问题，本发明提供了一种利用地图信息对基站定位结果进行校正的定位方案。下面详细描述本发明提出的定位方法、定位系统以及基站定位平台。

图1为本发明利用地图信息对基站定位结果进行校正的定位方法一个实施例的流程示意图。

如图1所示，该实施例的定位方法包括以下步骤：

步骤101，移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到用于定位的基站信息。

其中，基站信息例如可以是移动终端到一个或多个基站的距离信息、服务基站或邻近基站的基站标识（CELL-ID）等。

对于移动终端测量得到基站信息，本发明提出了一种示例性的方法，即移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到信号到达移动终端的时间（TOA）或到达时间差（TDOA），根据TOA定位技术或TDOA定位技术计算出移动终端到基站的距离，移动终端获取测量基站信号时服务基站或邻近基站的基站标识。

在本发明中，移动终端是能通过移动通信网络进行数据通信的终端，移动通信制式包括但不限于GSM（全球移动通讯系统）、CDMA（码分多址）、WCDMA（宽带码分多址）、TD-SCDMA（时分同步码分多址）等。移动终端例如可以是手机、笔记本、平板电脑、POS（销售终端）机、车载电脑等。

步骤102，基站定位平台接收移动终端发送的基站信息，根据该基站信息计算出移动终端大致所在位置区域。

在本发明中，基站定位平台是进行业务逻辑处理的计算机系统，可以通过移动通信网络与移动终端进行通信，接收处理请求和发送处理结果等。

在无线通信系统中，通过获取目标用户设备所在的蜂窝小区CELL-ID可以确定目标用户设备所在的位置。若小区为全向小区，则目标用户设备的位置是以服务基站为中心，半径为小区覆盖半径的一个圆环内；若小区分扇区，则可以进一步确定目标用户设备处于某个扇区覆盖范围内。据此，本发明提出了一种示例性的根据基站信息确定移动终端所在位置区域的方案，即基站定位平台将基站标识与基站资料库进行匹配，确定移动终端所在的小区或扇区，并根据移动终端到基站的距离计算出移动终端所在位置区域。

步骤103，基站定位平台与地理信息平台交互，获取移动终端所在位置区域内的地图信息。

其中，地理信息平台可以是管理多种地理空间实体数据的计算机系统，地理信息平台能够向基站定位平台提供移动终端所在位置区域内的地图信息，地图信息包括空间定位数据、图形数据、图像数据、属性数据等。

步骤104，基站定位平台在移动终端所在位置区域的基础上结合该位置区域内的地图信息确定移动终端所在位置的概率，并以最大概率出现位置作为移动终端的定位结果。

本发明提出了一种示例性的利用地图信息对基站定位结果进行校正的定位方案，即如果距离移动终端所在位置区域一定范围内包含道路，则移动终端在该道路上的概率最大，以移动终端所在位置区域与该道路重叠区域的中心区域作为移动终端的定位结果。其中，如果移动终端所在位置区域是一个圆环，以圆环与该道路的交点作为移动终端的定位结果。道路例如可以是高速公路等。

本发明提出了另一种示例性的利用地图信息对基站定位结果进行校正的定位方案，即如果移动终端所在位置区域是风景区，则移动终端在风景区内热点的概率最大，热点例如包括热门景点、酒店、宾馆等，则以移动终端所在位置区域内热点的经纬度作为移动终端的定位结果。其中，如果移动终端所在位置区域内同时存在多个热点，根据热点出现的概率，以出现概率最大的热点的经纬度作为移动终端的定位结果。进一步，对于热点出现的概率，例如可以根据景点的知名程度等预先设定好各个热点出现的概率，例如还可以根据当前时间或季节等调整热点出现的概率，例如，在白天，景点等热点出现的概率可以设置的大一些，在晚上，酒店和宾馆等热点出现的概率可以设置的大一些，从而进一步提高定位的准确度。

后续，基站定位平台可以将定位结果发送给移动终端，移动终端可以向用户显示定位结果，以便用户能够比较准确地获知自己当前所在的位置。

为了使本发明的方案更加清楚，下面列举两个实例，一个是在风景区进行基站定位的例子，另一个是在高速公路进行基站定位的例子，下面分别进行说明。

一、在风景区进行基站定位的例子

用户到一个风景区旅游，如来到四川九寨沟，在游玩的过程中想了解自己位置的相关信息，就可以启动手机上的特定客户端，根据客户端提示开始基站定位。

首先，移动终端通过测量周边基站的无线信号，在获取基站无线信号的同时，获取到TOA信息或TDOA信息，确定出距离基站的距离，也获取到服务基站的基站编号CELL-ID，并将获取到的这些基站信息发送到基站定位平台。

其次，基站定位平台根据基站信息计算出移动终端大致所在的位置区域。基站定位平台可以根据基站编号、基站天线方向、移动终端到基站的距离等信息，确定移动终端所在服务区的范围，包括地理坐标区间、地理坐标精确度等。这个基站坐标信息库可以提前建立，每个基站坐标信息中包括经度和纬度、基站天线扇区方向、覆盖的范围等信息。为了加快处理速度，信息库可以对基站坐标信息进行预处理。

再次，基站定位平台与地理信息平台交互，获取移动终端所在位置区域内的地图信息。例如，地理信息平台根据基站坐标和覆盖范围信息，确定服务基站覆盖的扇区范围大概在(33.187990,103.892555)，(33.187990,103.892655)，(33.188190,103.892655)，(33.187990,103.892655)四个地理坐标点围起来的区域范围内，地理信息平台将该区域的地图信息发送给基站定位平台。

然后，基站定位平台在移动终端大致所在位置区域的基础上结合地图信息确定用户所在位置概率，以最大概率出现位置作为定位的结果。基站定位平台根据地图上的信息，如地图区域上有著名景点犀牛海，并且根据基站定位平台在该区域的数据库，犀牛海景点为最大概率出现位置，确定定位结果为“犀牛海景点”。

最后，基站定位平台将定位结果发送给移动终端。基站定位平台提取“犀牛海景点”相关的资讯，发送给移动终端，移动终端的客户端接收后进行展示，同时用户还可以输入自己的点评和感受，以方便与其他用户共享资讯。

二、在高速公路进行基站定位的例子

用户在一条高速公路上行驶，在途中想了解自己位置的相关信息，启动手机上的特定客户端，根据客户端提示开始基站定位。

首先，移动终端通过测量周边基站的无线信号，在获取基站无线信号的同时，获取到TOA信息或TDOA信息，确定出距离基站的距离，也获取到服务基站的基站编号CELL-ID，并将获取到的这些基站信息发送到基站定位平台。

其次，基站定位平台根据基站信息计算出移动终端大致所在的位置区域。基站定位平台可以根据基站编号、基站天线方向、移动终端到基站的距离等信息，确定移动终端所在服务区的范围，包括地理坐标区间、地理坐标精确度等。这个基站坐标信息库可以提前建立，每个基站坐标信息中包括经度和纬度、基站天线扇区方向、覆盖的范围等信息。为了加快处理速度，信息库可以对基站坐标信息进行预处理。

再次，基站定位平台与地理信息平台交互，获取移动终端所在位置区域内的地图信息。例如，地理信息平台根据基站坐标和覆盖范围信息，确定服务基站覆盖的范围，地理信息平台将该区域的地图信息发送给基站定位平台。

然后，基站定位平台在移动终端大致所在位置区域的基础上结合地图信息确定用户所在位置概率，以最大概率出现位置作为定位的结果。基站定位平台根据地图上的地形信息，如该基站覆盖范围内有一条高速公路，且该高速公路与TOA定位技术解算出的圆弧相交，相交点为最大概率出现位置，确定相交点为定位结果校正点。图2为本发明与现有技术在高速公路进行基站定位的对比示意图。

上述实施例中，基站定位平台根据移动终端对周边基站测量得到的基站信息确定移动终端大致所在位置区域，然后从地理信息平台获取移动终端所在位置区域内的地图信息，结合地图信息对基站定位结果进行校正，以该位置区域内最大概率出现位置作为移动终端的定位结果，可以提高基站定位的准确率，为用户提供良好的定位服务体验。

另外，在提供准确的位置服务的同时，还可以与广告推送结合，即在发送定位结果的同时，还发送与该定位结果相关的广告信息，例如特产信息等，使得用户在获得位置服务的同时，还能够获得其他的丰富信息，提升用户体验，同时使运营商获得较好的广告收入。

图3为本发明利用地图信息对基站定位结果进行校正的定位系统一个实施例的结构示意图。

如图3所示，该实施例的定位系统包括：基站定位平台301、地理信息平台302，还包括移动终端303。

移动终端303用于通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到用于定位的基站信息，并将基站信息发送给基站定位平台。

基站定位平台301用于接收移动终端发送的基站信息，根据基站信息计算出移动终端所在位置区域，然后与地理信息平台交互，获取移动终端所在位置区域内的地图信息，在移动终端所在位置区域的基础上结合该位置区域内的地图信息确定移动终端所在位置的概率，并以最大概率出现位置作为移动终端的定位结果，最后将定位结果发送给移动终端。

地理信息平台302用于向基站定位平台提供移动终端所在位置区域内的地图信息。

图4为本发明利用地图信息对基站定位结果进行校正的基站定位平台一个实施例的结构示意图。

如图4所示，该实施例的基站定位平台301包括：

基站信息接收模块401用于接收移动终端发送的基站信息，该基站信息是该移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到的；

位置区域确定模块402用于根据该基站信息计算出移动终端所在位置区域；

地图信息获取模块403用于与地理信息平台交互，获取移动终端所在位置区域内的地图信息；以及

定位模块404用于在移动终端所在位置区域的基础上结合该位置区域内的地图信息确定移动终端所在位置的概率，并以最大概率出现位置作为移动终端的定位结果，还可以将定位结果发送给移动终端。

其中，位置区域确定模块402具体用于将基站标识与基站资料库进行匹配，确定移动终端所在的小区或扇区，并根据移动终端到基站的距离计算出移动终端所在位置区域。

一方面，如果距离移动终端所在位置区域一定范围内包含道路，则移动终端在该道路上的概率最大，则定位模块404以移动终端所在位置区域与该道路重叠区域的中心区域作为移动终端的定位结果。

进一步，如果移动终端所在位置区域是一个圆环，定位模块404以圆环与该道路的交点作为移动终端的定位结果。

另一方面，如果移动终端所在位置区域是风景区，则移动终端在风景区内热点的概率最大，定位模块404以移动终端所在位置区域内热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

进一步，如果移动终端所在位置区域内同时存在多个热点，则定位模块404根据热点出现的概率，以出现概率最大的热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

上述实施例中，基站定位平台根据移动终端对周边基站测量得到的基站信息确定移动终端大致所在位置区域，然后从地理信息平台获取移动终端所在位置区域内的地图信息，结合地图信息对基站定位结果进行校正，以该位置区域内最大概率出现位置作为移动终端的定位结果，可以提高基站定位的准确率，为用户提供良好的定位服务体验。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (13)

1.一种定位方法，包括：

基站定位平台接收移动终端发送的基站信息，该基站信息是该移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到的；

基站定位平台根据该基站信息计算出移动终端所在位置区域；

基站定位平台与地理信息平台交互，获取移动终端所在位置区域内的地图信息；

基站定位平台在移动终端所在位置区域的基础上结合该位置区域内的地图信息确定移动终端所在位置的概率，并以最大概率出现位置作为移动终端的定位结果；

其中，如果距离移动终端所在位置区域一定范围内包含道路，则移动终端在该道路上的概率最大，以移动终端所在位置区域与该道路重叠区域的中心区域作为移动终端的定位结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到基站信息包括：

移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到信号到达移动终端的时间TOA或到达时间差TDOA，根据TOA定位技术或TDOA定位技术计算出移动终端到基站的距离；

移动终端获取测量基站信号时服务基站或邻近基站的基站标识。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站定位平台根据该基站信息计算出移动终端所在位置区域包括：

基站定位平台将基站标识与基站资料库进行匹配，确定移动终端所在的小区或扇区，并根据移动终端到基站的距离计算出移动终端所在位置区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果移动终端所在位置区域是一个圆环，以圆环与该道路的交点作为移动终端的定位结果。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站定位平台在移动终端所在位置区域的基础上结合该位置区域内的地图信息确定移动终端所在位置的概率，并以最大概率出现位置作为移动终端的定位结果包括：

如果移动终端所在位置区域是风景区，则移动终端在风景区内热点的概率最大，以移动终端所在位置区域内热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果移动终端所在位置区域内同时存在多个热点，根据热点出现的概率，以出现概率最大的热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

7.一种基站定位平台，包括：

基站信息接收模块用于接收移动终端发送的基站信息，该基站信息是该移动终端通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到的；

位置区域确定模块用于根据该基站信息计算出移动终端所在位置区域；

地图信息获取模块用于与地理信息平台交互，获取移动终端所在位置区域内的地图信息；以及

定位模块用于在移动终端所在位置区域的基础上结合该位置区域内的地图信息确定移动终端所在位置的概率，并以最大概率出现位置作为移动终端的定位结果，其中如果距离移动终端所在位置区域一定范围内包含道路，则移动终端在该道路上的概率最大，以移动终端所在位置区域与该道路重叠区域的中心区域作为移动终端的定位结果。

8.根据权利要求7所述的平台，其特征在于，所述位置区域确定模块具体用于将基站标识与基站资料库进行匹配，确定移动终端所在的小区或扇区，并根据移动终端到基站的距离计算出移动终端所在位置区域。

9.根据权利要求7所述的平台，其特征在于，所述定位模块具体用于如果移动终端所在位置区域是一个圆环，以圆环与该道路的交点作为移动终端的定位结果。

10.根据权利要求7所述的平台，其特征在于，所述定位模块具体用于如果移动终端所在位置区域是风景区，则移动终端在风景区内热点的概率最大，以移动终端所在位置区域内热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

11.根据权利要求10所述的平台，其特征在于，所述定位模块具体用于如果移动终端所在位置区域内同时存在多个热点，根据热点出现的概率，以出现概率最大的热点的经纬度作为移动终端的定位结果。

12.一种定位系统，包括：权利要求7－11任一项所述的基站定位平台和地理信息平台，该地理信息平台用于向基站定位平台提供移动终端所在位置区域内的地图信息。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，该定位系统还包括移动终端，该移动终端用于通过对其周边的至少一个基站的无线信号进行测量得到用于定位的基站信息，并将基站信息发送给基站定位平台。