CN107659894A - 一种用于减少公网干扰的4g定位方法及装置 - Google Patents

一种用于减少公网干扰的4g定位方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于减少公网干扰的4G定位方法及系统，包括通过基站的后台查询指定目标驻留的小区频点和ECI，以及小区地理覆盖范围；将定位设备移动至指定目标驻留的小区覆盖范围，通过扫频确定无公网小区的4G频点和公网信号最强的异频公网频点；建立同频定位小区和异频定位小区，定位设备在公网ECI覆盖范围内移动直到吸附到公网用户的终端，终端驻留同频定位小区；判断驻留同频定位小区的公网用户为指定目标后，将终端重定向到异频定位小区；使用异频定位小区定位目标，同频定位小区关闭。本发明定位小区与公网异频，没有公网对定位小区产生的干扰，能保证目标在定位小区驻留更稳定，提升查找目标速度。

Description

一种用于减少公网干扰的4G定位方法及装置
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，特别涉及一种4G定位时减少公网干扰的技术方案。
背景技术
在近两年，4G成为移动通信的主流技术，定位技术也由原本基于2G和3G的侦码定位系统升级到4G主动式定位技术。传统的4G定位流程如下：1、手机驻留公网；2、发起TAU(跟踪区更新)进入定位小区；3、定位小区周期性更新广播信息中的TAC(跟踪区域码)和ECI(E-UTRAN Cell Identifier演进通用陆地无线接入网络小区标识)，引导手机再次发起TAU(跟踪区更新)接入定位小区；4、重复步骤2和3，通过测量终端上行信号强度定位目标。如此4G定位由于定位小区与公网同频，公网同频下行信号会对终端解调定位小区信号造成干扰，公网用户上行数据在时域和频域位置与目标上行调度重叠后，对测量目标终端上行信号强度产生干扰。.
发明内容
本发明目的是降低定位过程中同频公网用户产生的干扰。
本发明所采用的技术方案提供一种用于减少公网干扰的4G定位方法，包括以下步骤，
步骤1，通过基站的后台查询指定目标驻留的小区频点和演进通用陆地无线接入网络小区标识ECI，以及小区地理覆盖范围；
步骤2，将定位设备移动至指定目标驻留的小区覆盖范围，通过扫频确定无公网小区的4G频点和公网信号最强的异频公网频点；
步骤3，根据步骤1查询所得目标驻留的小区频点建立同频定位小区，根据步骤2扫频所得无公网小区的4G频点建立异频定位小区，所建小区跟踪区域码TAC和公网不同；
步骤4，定位设备在公网ECI覆盖范围内移动直到吸附到公网用户的终端，终端驻留同频定位小区；
步骤5，判断驻留同频定位小区的公网用户为指定目标后，发送4G重定向消息将终端重定向到异频定位小区；
步骤6，指定目标的终端在异频定位小区接入并发起TAU流程，使用异频定位小区定位目标；
步骤7，同频定位小区关闭。
而且，步骤3中，根据步骤1查询所得目标驻留的小区频点建立同频定位小区时，SIB3消息中配置本频点cellReselectionPriority较低，SIB5中配置异频频点cellReselectionPriority较高，同时配置小区重选参数q-RxLevMin和threshX-High为较低，使公网用户易重选到4G异频定位小区频点。
而且，步骤5中，终端驻留定位小区后，首先通过Identity request消息判断是否为指定目标的终端，在判断是的情况下通过rrcConnectionRelease信令重定向到异频定位小区，然后被异频定位小区吸附。
而且，步骤5中，同频定位小区在收到Identity response消息判断为指定目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频定位小区频点cellReselectionPriority设置较高.
而且，步骤5中，同频定位小区，在收到Identity response消息判断为非指定目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频公网频点cellReselectionPriority设置较高，所述异频公网频点是步骤1扫描所得公网信号最强的异频公网频点。
本发明提交一种用于减少公网干扰的4G定位装置，包括以下模块，
第一模块，用于通过基站的后台查询指定目标驻留的小区频点和演进通用陆地无线接入网络小区标识ECI，以及小区地理覆盖范围；
第二模块，用于将定位设备移动至指定目标驻留的小区覆盖范围，通过扫频确定无公网小区的4G频点和公网信号最强的异频公网频点；
第三模块，用于根据第一模块查询所得目标驻留的小区频点建立同频定位小区，根据第二模块扫频所得无公网小区的4G频点建立异频定位小区，所建小区跟踪区域码TAC和公网不同；
第四模块，用于定位设备在公网ECI覆盖范围内移动直到吸附到公网用户的终端，终端驻留同频定位小区；
第五模块，用于判断驻留同频定位小区的公网用户为指定目标后，发送4G重定向消息将终端重定向到异频定位小区；
第六模块，用于指定目标的终端在异频定位小区接入并发起TAU流程，使用异频定位小区定位目标；
第七模块，用于同频定位小区关闭。
而且，第三模块中，根据第一模块查询所得目标驻留的小区频点建立同频定位小区时，SIB3消息中配置本频点cellReselectionPriority较低，SIB5中配置异频频点cellReselectionPriority较高，同时配置小区重选参数q-RxLevMin和threshX-High为较低，使公网用户易重选到4G异频定位小区频点。
而且，第五模块中，终端驻留定位小区后，首先通过Identity request消息判断是否为指定目标的终端，在判断是的情况下通过rrcConnectionRelease信令重定向到异频定位小区，然后被异频定位小区吸附。
而且，第五模块中，同频定位小区在收到Identity response消息判断为指定目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频定位小区频点cellReselectionPriority设置较高.
而且，第五模块中，同频定位小区，在收到Identity response消息判断为非指定目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频公网频点cellReselectionPriority设置较高，所述异频公网频点是第一模块扫描所得公网信号最强的异频公网频点。
本发明的有益效果是：定位小区与公网异频，没有公网对定位小区产生的干扰，能保证目标在定位小区驻留更稳定；在遇到遮挡或目标短距离移动时不会因为定位小区信号变弱脱离定位小区；单兵测量的目标上行信号强度更准确，提升单兵查找目标速度，具有重要的实际使用价值。
附图说明
图1是本发明实施例定位系统的原理示意图；
图2是本发明实施例定位系统中同频小区目标和非目标信令流程图；
图3是本发明实施例定位系统中异频小区目标信令流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例说明本发明技术方案。
本发明实施例包括以下流程：
1、通过基站的后台查询指定目标驻留的小区频点和ECI(E-UTRAN CellIdentifier演进通用陆地无线接入网络小区标识)，以及小区地理覆盖范围；
2、将定位设备移动至指定目标驻留的小区覆盖范围，通过扫频确定无公网小区的4G频点和公网信号最强的异频公网频点；具体实施时，定位设备可设置扫频模块提供扫频功能，对频段内信号进行频谱分析，找出频谱强度低于预设门限的频段作为“无公网小区的4G频点”，作为步骤3中异频定位小区频点。
3、建立同频定位小区和异频定位小区(跟踪区域码TAC都和公网不同)，根据24.301NAS协议5.5.3.2.2节，UE在进入与原注册MME不同的TAC时需要发起tracking areaupdating(TAU)流程，会在同频定位小区发起接入。同频定位小区频点通过步骤1进行后台查询目标驻留频点获得，异频定位小区频点通过步骤2对公网信号扫频获得；
本发明中，所述的异频定位小区，是通过扫频模块确认公网没有的4G频点建立定位小区。
进一步地，所述的同频定位小区(与公网同频)，其SIB3消息中配置本频点cellReselectionPriority(小区重选优先级)较低，SIB5中配置异频频点cellReselectionPriority(小区重选优先级)较高，同时配置小区重选参数q-RxLevMin(小区最低接收电平)和threshX-High(重选到高优先级频点门限)为较低，使公网用户易重选到异频定位小区的4G频点。
4、定位设备在公网ECI覆盖范围内移动直到吸附到公网用户的终端，终端驻留同频定位小区；
5、通过IMSI(国际移动用户识别码)判断公网用户为指定目标后，发送4G重定向消息将终端重定向到异频定位小区；
进一步地，终端驻留同频定位小区后，首先通过Identity request(识别请求)消息判断终端是否为目标终端，在判断是目标终端的情况下通过rrcConnectionRelease(无线资源控制连接释放)信令重定向到公网不存在的异频定位小区，然后被异频定位小区吸附。
同频定位小区，在收到Identity response(识别响应)判断为需要定位的目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo(空闲模式移动控制信息)信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频定位小区频点cellReselectionPriority设置较高。
同频定位小区，在收到Identity response判断为非目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频公网频点cellReselectionPriority设置较高。此处异频公网频点cellReselectionPriority是指公网的异频频点，是步骤1扫描所得公网信号最强的异频公网频点，以实现将非目标释放到最强的异频公网频点。
6、指定目标的终端在异频定位小区接入并发起TAU流程，使用4G异频定位小区定位目标；
所述的公网异频定位小区，在收到Identity response判断为目标时，保持目标一直驻留在异频定位小区，并定位目标终端。
7、同频定位小区关闭。
对于公网同频定位小区，由于SIB消息的配置对所有公网用户有效，为避免其他公网用户重选到异频定位小区，在异频定位小区吸附目标终端后，同频定位小区关闭。
具体实施时，以上步骤可采用软件方式提供自动运行，也可采用模块化方式提供相应设备。本发明还提供一种用于减少公网干扰的4G定位装置，包括以下模块，
第一模块，用于通过基站的后台查询指定目标驻留的小区频点和演进通用陆地无线接入网络小区标识ECI，以及小区地理覆盖范围；
第二模块，用于将定位设备移动至指定目标驻留的小区覆盖范围，通过扫频确定无公网小区的4G频点和公网信号最强的异频公网频点；
第三模块，用于根据第一模块查询所得目标驻留的小区频点建立同频定位小区，根据第二模块扫频所得无公网小区的4G频点建立异频定位小区，所建小区跟踪区域码TAC和公网不同；
第四模块，用于定位设备在公网ECI覆盖范围内移动直到吸附到公网用户的终端，终端驻留同频定位小区；
第五模块，用于判断驻留同频定位小区的公网用户为指定目标后，发送4G重定向消息将终端重定向到异频定位小区；
第六模块，用于指定目标的终端在异频定位小区接入并发起TAU流程，使用异频定位小区定位目标；
第七模块，用于同频定位小区关闭。
本发明实施例的系统原理如图1所示，包括扫频模块、同频伪基站部分和异频伪基站部分。
扫频模块，用于确定异频定位小区频点，在通过后台查询到目标所在频点和运营商后，根据3GPP TS 36.101:“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；User Equipment(UE)radio transmission and reception”.5.5.1节，确定扫频范围。根据工业和信息化部对运营商频率划分，在运营商划分band内对上行信号进行扫频，扫出公网信号最弱的频点，以及公网信号最强的异频频点。
上表中，第一列为频段，第二列为该频段对应的上行频率范围，第三列为该频段对应的下行频率范围。扫频时首先通过目标所在频点找出目标所在的频段，查找上表找出该频段对应的下行频率范围，然后扫频模块对下行频段范围进行扫频。
同频伪基站部分，用于提供同频定位小区，以吸附公网用户，参见图2主要相关操作及信令如下：
①扫频模块1通过扫频确定无公网小区的4G频点和公网信号最强的异频公网频点；扫频模块提供扫频功能，对频段内信号进行频谱分析，找出频谱强度低于一定门限的频段为“无公网小区的4G频点”，作为“异频定位小区频点”。扫频模块同时分析出与公网用户驻留频点不同的频谱中，信号最强的频点为“公网最强的异频公网频点”，以供步骤⑩中将非目标释放到最强的异频公网频点。
②建立同频和异频定位小区并发送系统消息广播(TAC和公网不同)，同频定位小区频点通过后台查询目标驻留频点获得，异频定位小区频点通过步骤②获得；
③同频定位小区在系统消息SIB3中配置本小区优先级较低，异频定位小区频点重选优先级较高。同时配置小区重选参数q-RxLevMin和threshX-High较低使公网用户易重选到4G异频定位小区频点。
④公网用户通过重选到同频定位小区。
⑤由于同频定位小区TAC与公网不同，公网用户需要发起TAU流程，公网用户在同频定位小区发起RRCConnectionRequest(无线资源控制连接请求)消息到网络侧eNodeB；
⑥网络侧eNodeB回RRCConnectionSetup(无线资源控制连接建立)消息到UE，
⑦公网用户回RRCConnectionSetupComplete(无线资源控制连接建立完成)消息并捎带Tracking area update request(跟踪区域更新请求)消息到网络侧eNodeB，eNodeB通过InitialUEMessage(初始UE消息)透传Tracking area update request消息到MME
⑧MME向eNodeB发送Downlink NAS Transport(下行非接入层消息传输)消息携带Identity Request(用户标识请求)消息，eNodeB通过DlInformationTransfer(下行消息传输)透传该Identity Request消息到UE。
⑨公网用户通过UlInformationTransfer(上行消息传输)消息携带IdentityResponse(用户标识响应)消息向eNodeB上报IMSI，eNodeB通过Uplink NAS Transport(上行非接入层消息传输)向MME透传Identity Response(用户标识响应)消息，MME通过IMSI判断用户是否为目标。
⑩同频定位小区通过IMSI确认对方为目标后通过DownlinkNASTransport消息发送Tracking area update reject(跟踪区更新拒绝)消息到eNodeB，eNodeB通过DlInformationTransfer透传该Tracking area update reject消息到UE，并在rrcConnectionRelease消息中携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频定位小区频点cellReselectionPriority设置较高。将目标重定向到异频定位小区，
通过IMSI确认对方为非目标后通过DownlinkNASTransport消息发送Trackingarea update reject(跟踪区更新拒绝)消息到eNodeB，eNodeB通过DlInformationTransfer透传该Tracking area update reject消息到UE，并在rrcConnectionRelease消息中携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频公网频点cellReselectionPriority设置较高。将目标重定向到异频公网小区，实施例中该异频公网频点通过步骤①扫频获得公网最强异频频点。
异频伪基站部分，用于提供异频定位小区，以定位公网用户，公网用户信令流程如图3所示，主要相关操作如下：
①目标终端通过重定向流程到异频定位小区所在频点后，该频点只有异频定位小区一个小区，在该定位小区发起TAU流程，公网用户在异频定位小区发起RRCConnectionRequest(无线资源控制连接请求)消息到网络侧eNodeB；
②网络侧eNodeB回RRCConnectionSetup(无线资源控制连接建立)消息到UE，
③公网用户回RRCConnectionSetupComplete(无线资源控制连接建立完成)消息并捎带Tracking area update request消息到网络侧eNodeB，eNodeB通过InitialUEMessage透传Tracking area update request消息到MME；
④MME向eNodeB发送Downlink NAS Transport消息携带Identity Request消息，eNodeB通过DlInformationTransfer透传该消息到UE。
⑤公网用户通过UlInformationTransfer消息携带Identity Response消息向eNodeB上报IMSI，eNodeB通过Uplink NAS Transport向MME透传Identity Response消息，异频定位小区通过IMSI判断用户是否为目标。
⑥定位小区3通过IMSI判断为目标后发送RRCConnectionReconfigration(无线资源控制连接重配)消息至UE，配置UE周期性上报RSRP。
⑦公网用户通过rrcConnectionReconfigurationComplete(无线资源控制连接重配完成)消息确认测量控制配置成功。
⑧公网用户周期性上报测量报告。
⑨在T3430(24.301NAS协议定义，时长15秒)超时前，定位小区3修改TAC发送系统消息变更的paging。
⑩目标读取sib1，TAC变更，触发新的tracking area update request流程；
不断重复⑨⑩，例如10秒重复一次，使UE保持在连接态，定位小区3上行调度目标在特定的时域和频域发送上行信号，并通过功率控制将目标上行功率调整到最大值，然后通过接收的目标上行信号强度来判断目标的方向和距离，定位设备不断逼近目标终端，从而定位目标终端。
在异频定位小区吸附到目标后，为减少对公网用户的干扰，关闭公网同频定位小区。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于减少公网干扰的4G定位方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1，通过基站的后台查询指定目标驻留的小区频点和演进通用陆地无线接入网络小区标识ECI，以及小区地理覆盖范围；
步骤2，将定位设备移动至指定目标驻留的小区覆盖范围，通过扫频确定无公网小区的4G频点和公网信号最强的异频公网频点；
步骤3，根据步骤1查询所得目标驻留的小区频点建立同频定位小区，根据步骤2扫频所得无公网小区的4G频点建立异频定位小区，所建小区跟踪区域码TAC和公网不同；
步骤4，定位设备在公网ECI覆盖范围内移动直到吸附到公网用户的终端，终端驻留同频定位小区；
步骤5，判断驻留同频定位小区的公网用户为指定目标后，发送4G重定向消息将终端重定向到异频定位小区；
步骤6，指定目标的终端在异频定位小区接入并发起TAU流程，使用异频定位小区定位目标；
步骤7，同频定位小区关闭。
2.根据权利要求1所述用于减少公网干扰的4G定位方法，其特征在于：步骤3中，根据步骤1查询所得目标驻留的小区频点建立同频定位小区时，SIB3消息中配置本频点cellReselectionPriority较低，SIB5中配置异频频点cellReselectionPriority较高，同时配置小区重选参数q-RxLevMin和threshX-High为较低，使公网用户易重选到4G异频定位小区频点。
3.根据权利要求1或2所述用于减少公网干扰的4G定位方法，其特征在于：步骤5中，终端驻留定位小区后，首先通过Identity request消息判断是否为指定目标的终端，在判断是的情况下通过rrcConnectionRelease信令重定向到异频定位小区，然后被异频定位小区吸附。
4.根据权利要求3所述用于减少公网干扰的4G定位方法，其特征在于：步骤5中，同频定位小区在收到Identity response消息判断为指定目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频定位小区频点cellReselectionPriority设置较高。
5.根据权利要求3所述用于减少公网干扰的4G定位方法，其特征在于：步骤5中，同频定位小区，在收到Identity response消息判断为非指定目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频公网频点cellReselectionPriority设置较高，所述异频公网频点是步骤1扫描所得公网信号最强的异频公网频点。
6.一种用于减少公网干扰的4G定位装置，其特征在于：包括以下模块，
第一模块，用于通过基站的后台查询指定目标驻留的小区频点和演进通用陆地无线接入网络小区标识ECI，以及小区地理覆盖范围；
第二模块，用于将定位设备移动至指定目标驻留的小区覆盖范围，通过扫频确定无公网小区的4G频点和公网信号最强的异频公网频点；
第三模块，用于根据第一模块查询所得目标驻留的小区频点建立同频定位小区，根据第二模块扫频所得无公网小区的4G频点建立异频定位小区，所建小区跟踪区域码TAC和公网不同；
第四模块，用于定位设备在公网ECI覆盖范围内移动直到吸附到公网用户的终端，终端驻留同频定位小区；
第五模块，用于判断驻留同频定位小区的公网用户为指定目标后，发送4G重定向消息将终端重定向到异频定位小区；
第六模块，用于指定目标的终端在异频定位小区接入并发起TAU流程，使用异频定位小区定位目标；
第七模块，用于同频定位小区关闭。
7.根据权利要求6所述用于减少公网干扰的4G定位装置，其特征在于：第三模块中，根据第一模块查询所得目标驻留的小区频点建立同频定位小区时，SIB3消息中配置本频点cellReselectionPriority较低，SIB5中配置异频频点cellReselectionPriority较高，同时配置小区重选参数q-RxLevMin和threshX-High为较低，使公网用户易重选到4G异频定位小区频点。
8.根据权利要求6或7所述用于减少公网干扰的4G定位装置，其特征在于：第五模块中，终端驻留定位小区后，首先通过Identity request消息判断是否为指定目标的终端，在判断是的情况下通过rrcConnectionRelease信令重定向到异频定位小区，然后被异频定位小区吸附。
9.根据权利要求8所述用于减少公网干扰的4G定位装置，其特征在于：第五模块中，同频定位小区在收到Identity response消息判断为指定目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频定位小区频点cellReselectionPriority设置较高。
10.根据权利要求8所述用于减少公网干扰的4G定位装置，其特征在于：第五模块中，同频定位小区，在收到Identity response消息判断为非指定目标时，rrcConnectionRelease信令携带idleModeMobilityControlInfo信元，将本频点cellReselectionPriority设置较低，异频公网频点cellReselectionPriority设置较高，所述异频公网频点是第一模块扫描所得公网信号最强的异频公网频点。
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