CN114630261A - 多模终端及其定位方法、服务器和计算机可读存储介质 - Google Patents

多模终端及其定位方法、服务器和计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多模终端及其定位方法、服务器和计算机可读存储介质。该多模终端的定位方法包括:待定位多模终端接收至少两个宽带基站发送的定位参考信号,得到所述待定位多模终端的初步位置信息;通过终端直通通信功能获取至少两个辅助定位多模终端的参考位置信息和所述待定位多模终端分别与每个所述辅助定位多模终端之间的相对位置信息;根据每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,对所述初步位置信息进行优化,得到所述待定位多模终端的定位结果。通过上述方法,本发明能够提高多模终端的定位精度。

Description

多模终端及其定位方法、服务器和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种多模终端及其定位方 法、服务器和计算机可读存储介质。
背景技术
专网通信系统(PMR,Professional Mobile Radio)已经开始了由传统 窄带集群通信向着宽带集群通信演进,系统的升级和通信场景的多样化 对终端的功能性提出了新的要求。终端设备的定位功能一直以来都是专 网终端的关键功能之一。随着用户需求的提高,终端的定位能力将面临 新的挑战。
然而,目前专网终端的定位仍有些不足。常见的利用地面无线通信 来定位的技术主要可以分为三大类:第一类为指纹定位法 (Fingerprinting-based),其基本原理是基于预先测试得到的数据对终端 的位置进行匹配,主要应用于室内定位。第二类为几何定位法(Ranging-based),其基本原理是基于几何模型,通过计算与多个已知 位置的距离来定位,或者是基于多天线阵列,通过估计信号的到达角来 定位,该类方法广泛应用于室外及室内定位。但是,这些方案都不适合 于专网的应用场景,因为以LTE为代表的公网宽带通信系统中使用的定 位方法多数建立在“密集布站”的假设下,在专网通信中,这个假设很 多情况下并不成立,尤其是在室内环境下。当终端测量到的基站的定位 参考信号少于3个时,定位精度会严重下降,甚至定位失败。基于指纹 定位法的方案虽然可以达到较好的定位精度,但是需要提前在所定位的 环境内采集数据,这一点与专网临时部署的通信特点相矛盾,很难在实 际场景下应用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题提供一种多模终端及其定位方法、服务 器和计算机可读存储介质,能够提高多模终端的定位精度。
为解决上述技术问题,本发明第一方面提供了一种多模终端的定位 方法,所述方法包括:待定位多模终端接收至少两个宽带基站发送的定 位参考信号,得到所述待定位多模终端的初步位置信息;通过终端直通 通信功能获取至少两个辅助定位多模终端的参考位置信息和所述待定 位多模终端分别与每个所述辅助定位多模终端之间的相对位置信息;根 据每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,对 所述初步位置信息进行优化,得到所述待定位多模终端的定位结果。
其中,所述通过终端直通通信功能获取至少两个辅助定位多模终端 的参考位置信息和所述待定位多模终端分别与每个所述辅助定位多模 终端之间的相对位置信息的步骤,包括:通过所述终端直通通信功能分 别与每个所述辅助定位多模终端之间建立对应的窄带通信链路;利用所 述窄带通信链路获取每个所述辅助定位多模终端发送的第一辅助定位 信号;所述第一辅助定位信号包括所述辅助定位多模终端对每个所述宽 带基站发送的所述定位参考信号进行测量的第一测量值;基于所述第一 辅助定位信号,得到每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述 待定位多模终端分别与每个所述辅助定位多模终端之间的相对位置信 息。
其中,所述基于所述第一辅助定位信号,得到每个所述辅助定位多 模终端的参考位置信息和所述待定位多模终端分别与每个所述辅助定 位多模终端之间的相对位置信息的步骤,包括:根据所述第一测量值得 到每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息;根据对每个所述辅助定 位多模终端发送的第一辅助定位信号进行测量的第二测量值,得到所述 待定位多模终端分别与每个所述辅助定位多模终端之间的相对位置信 息。
其中,所述根据每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述 相对位置信息,对所述初步位置信息进行优化,得到所述待定位多模终 端的定位结果的步骤,包括:基于贝叶斯法则的定位算法,根据所述初 步位置信息、所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信 息,得到所述待定位多模终端的定位结果。
为解决上述技术问题,本发明第二方面提供了一种多模终端的定位 方法,所述方法包括:服务器接收待定位多模终端发送的所述待定位多 模终端的初步位置信息和所述待定位多模终端分别与每个辅助定位多 模终端之间的相对位置信息;接收至少两个所述辅助定位多模终端的参 考位置信息、所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两 个终端之间的相对位置信息;根据每个所述辅助定位多模终端的参考位 置信息和所述相对位置信息,对所述初步位置信息进行优化,得到所述 待定位多模终端的定位结果;其中,所述待定位多模终端的初步位置信 息是通过所述待定位多模终端接收至少两个宽带基站发送的定位参考 信号得到的,所述辅助定位多模终端的参考位置信息是通过所述辅助定 位多模终端接收每个所述宽带基站发送的定位参考信号得到的,所述待 定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对 位置信息是通过所述待定位多模终端和所述辅助定位多模终端的终端 直通通信功能得到的。
其中,所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个 终端之间的相对位置信息是通过所述待定位多模终端和所述辅助定位 多模终端的终端直通通信功能得到的,具体包括:通过所述终端直通通 信功能使所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个 终端之间建立对应的窄带通信链路;利用所述窄带通信链路,使所述待 定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间接收彼 此发送的第二辅助定位信号;基于所述第二辅助定位信号,得到所述待 定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对 位置信息。
其中,所述基于所述第二辅助定位信号,得到所述待定位多模终端 和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信息,包 括:根据对所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个 终端之间的第二辅助定位信号进行测量的第三测量值,得到对应两个终 端之间的相对位置信息。
其中,所述待定位多模终端的初步位置信息是通过所述待定位多模 终端接收至少两个宽带基站发送的定位参考信号得到的,具体包括:根 据所述待定位多模终端对每个所述宽带基站发送的所述定位参考信号 进行测量的第四测量值,得到所述待定位多模终端的初步位置信息;所 述辅助定位多模终端的参考位置信息是通过所述辅助定位多模终端接 收每个所述宽带基站发送的定位参考信号得到的,具体包括:根据所述 辅助定位多模终端对每个所述宽带基站发送的所述定位参考信号进行 测量的第四测量值,得到所述辅助定位多模终端的参考位置信息。
其中,所述根据每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述 相对位置信息,对所述初步位置信息进行优化,得到所述待定位多模终 端的定位结果的步骤,包括:基于贝叶斯法则的定位算法,根据所述初 步位置信息、所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信 息,得到所述待定位多模终端的定位结果。
其中,所述方法还包括:根据所述初步位置信息、每个所述辅助定 位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,得到任意所述辅助定 位多模终端的定位结果。
为解决上述技术问题,本发明第三方面提供了一种多模终端,所述 多模终端包括相互耦接的通信电路、存储器和处理器;所述通信电路用 于与其他终端及基站之间进行通信;所述存储器用于存储程序数据;所 述处理器执行所述程序数据,用于实现上述第一方面中的多模终端的定 位方法。
为解决上述技术问题,本发明第四方面提供了一种服务器,所述服 务器包括相互耦接的通信电路、存储器和处理器;所述通信电路用于与 终端及基站之间进行通信;所述存储器用于存储程序数据;所述处理器 执行所述程序数据,用于实现上述第二方面中的多模终端的定位方法。
为解决上述技术问题,本发明第五方面提供了一种计算机可读存储 介质,其上存储有程序指令,所述程序指令被处理器执行时实现上述第 一方面或第二方面中的多模终端的定位方法。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请的待定位多 模终端先接收至少两个宽带基站发送的定位参考信号,得到待定位多模 终端的初步位置信息,然后通过终端直通通信功能获取至少两个辅助定 位多模终端的参考位置信息和待定位多模终端分别与每个辅助定位多 模终端之间的相对位置信息,并根据每个辅助定位多模终端的参考位置 信息和相对位置信息,对初步位置信息进行优化,得到待定位多模终端 的定位结果。通过上述方式,通过宽带基站和辅助定位多模终端,利用 待定位多模终端的宽带通信功能进行初步定位得到初步位置信息,再利 用待定位多模终端的窄带通信功能得到辅助定位多模终端的参考位置 信息和相对位置信息,并根据辅助定位多模终端的参考位置信息和相对 位置信息对初步位置信息进行修正,从而提高定位精度。
附图说明
图1是本发明提供的一种多模终端的定位方法一实施例的流程示意 图;
图2是图1中步骤S12一实施方式的具体流程示意图;
图3是图2中步骤S123一实施方式的具体流程示意图;
图4是本发明提供的多模终端的定位方法的第一应用场景的定位原 理示意图;
图5是本发明提供的多模终端的定位方法的第二应用场景的定位原 理示意图;
图6是本发明提供的一种多模终端的定位方法另一实施例的流程示 意图;
图7a是本发明提供的多模终端的定位方法中任意两个终端之间的 相对位置信息的获取方法一实施例的的流程示意图;
图7b是本发明提供的多模终端的定位方法的第三应用场景的定位 原理示意图;
图8是本发明提供的一种多模终端的定位方法又一实施例的流程示 意图;
图9是本发明提供的多模终端的定位方法的第四应用场景的定位原 理示意图;
图10是本发明提供的多模终端的定位方法的第五应用场景的定位 原理示意图;
图11是本发明提供的一种多模终端一实施例的结构示意图;
图12是本发明提供的一种服务器一实施例的结构示意图;
图13是本发明提供的一种计算机可读存储介质一实施例的结构示 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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,均属于本 发明保护的范围。
请参阅图1,图1是本发明提供的一种多模终端的定位方法一实施 例的流程示意图。本实施例中的多模终端的定位方法包括以下步骤:
S11:待定位多模终端接收至少两个宽带基站发送的定位参考信号, 得到待定位多模终端的初步位置信息。
待定位多模终端可以与宽带系统进行通信,因此,待定位多模终端 的位置可以用宽带基站的地理坐标和网络中相关的测量信息来估计。例 如,宽带基站的地理坐标包括第一基站的第一位置信息、第二基站的第 二位置信息,待定位多模终端利用宽带通信模块(如LTE,Long Term Evolution,长期演进),通过宽带系统标准化的定位方法来实现待定位多模终端的初步定位,这些方法可以是例如E-CID法、TDOA法等。
S12:通过终端直通通信功能获取至少两个辅助定位多模终端的参 考位置信息和待定位多模终端分别与每个辅助定位多模终端之间的相 对位置信息。
由于待定位多模终端和辅助定位多模终端可以同时与宽带系统和 窄带系统进行通信,因此待定位多模终端可以利用终端的窄带通信模块 (如PDT,Police DigitalTrunking,警用数字集群),获取至少两个辅 助定位多模终端的参考位置信息和待定位多模终端与每个辅助定位多 模终端之间的相对位置信息。本申请中,与待定位多模终端的初步位置 信息的获取方式类似,辅助定位多模终端的位置也可以用宽带基站的地 理坐标和网络中相关的测量信息来估计,因此辅助定位多模终端也可以 利用宽带通信模块接收并测量第一基站发送的第一定位参考信号、第二 基站发送的第二定位参考信号,进而可以初步确定辅助定位多模终端的 位置信息,即可以得到辅助定位多模终端的初步位置信息,将辅助定位 多模终端的初步位置信息作为参考位置信息。在窄带物联网(NB-IoT)中, 设备到设备(D2D,Device-to-Device,终端直通)通信功能使得待定位多 模终端与辅助定位多模终端之间可以直接进行通信。本申请中,可以获 取辅助定位多模终端的参考位置信息,因此待定位多模终端通过与辅助 定位多模终端之间的直接通信,可以获取辅助定位多模终端的参考位置 信息,并且根据对通信信号的测量,可以确定待定位多模终端与辅助定位多模终端之间的相对距离,即得到待定位多模终端与辅助定位多模终 端之间的相对位置信息。
S13:根据每个辅助定位多模终端的参考位置信息和相对位置信息, 对初步位置信息进行优化,得到待定位多模终端的定位结果。
可以理解的是,通过宽带基站和待定位多模终端的宽带通信功能, 可以对待定位多模终端进行初步定位,得到待定位多模终端的初步位置 信息,再利用待定位多模终端的窄带通信功能得到辅助定位多模终端的 参考位置信息和相对位置信息,并根据辅助定位多模终端的参考位置信 息和相对位置信息对初步位置信息进行优化和修正,得到优化后的待定 位多模终端的定位结果,从而提高定位精度。
在一实施方式中,上述步骤S13具体包括:基于贝叶斯法则的定位 算法,根据初步位置信息、辅助定位多模终端的参考位置信息和相对位 置信息,得到待定位多模终端的定位结果。
待定位多模终端利用获取的辅助定位多模终端的GPS信息和相对 位置信息来优化位置估计结果。贝叶斯法则可以表述为:后验概率=标 准似然度*先验概率,将待定位多模终端通过至少两个宽带基站获取到 的初步位置信息作为先验信息,而待定位多模终端与辅助定位多模终端 之间的相对位置信息决定了先验信息与后验信息之间的似然程度,最终 得到的待定位多模终端的定位结果为后验信息,于是根据辅助定位多模 终端的参考位置信息和相对位置信息,对初步位置信息进行优化,可以 得到待定位多模终端的定位结果。
请结合图2,图2是图1中步骤S12一实施方式的具体流程示意图。 在一实施方式中,上述步骤S12包括:
步骤S121:通过终端直通通信功能分别与每个辅助定位多模终端之 间建立对应的窄带通信链路。
步骤S122:利用窄带通信链路获取每个辅助定位多模终端发送的第 一辅助定位信号。第一辅助定位信号包括辅助定位多模终端对每个宽带 基站发送的定位参考信号进行测量的第一测量值。
步骤S123:基于第一辅助定位信号,得到每个辅助定位多模终端的 参考位置信息和待定位多模终端分别与每个辅助定位多模终端之间的 相对位置信息。
具体地,待定位多模终端可以通过终端直通通信功能分别与每个辅 助定位多模终端之间建立窄带通信链路。例如,待定位多模终端通过与 窄带基站之间的窄带链路向窄带基站发出定位辅助请求,此时,窄带基 站会对待定位多模终端的申请次数计数加1;在待定位多模终端向窄带 基站发出定位辅助请求的次数小于预设次数时,窄带基站可以选择当前 小区内的至少两个多模终端作为辅助定位多模终端,向辅助定位多模终 端发送定位辅助请求,并分配预设D2D频点给待定位多模终端和辅助定 位多模终端,于是待定位多模终端可以在约定好的预设D2D频点上与辅 助定位多模终端进行通信,即待定位多模终端通过预设D2D频点与辅助 定位多模终端之间建立窄带通信链路。于是,在通信过程中,每个辅助 定位多模终端均可以发送第一辅助定位信号,由于第一辅助定位信号包 括该辅助定位多模终端对每个宽带基站发送的定位参考信号进行测量 的第一测量值,根据第一测量值,可以得到对应辅助定位多模终端的参 考位置信息,另外,根据接收到的第一辅助定位信号,可以确定待定位 多模终端与辅助定位多模终端之间的相对距离,即可以实现获取每个辅 助定位多模终端的参考位置信息和待定位多模终端分别与每个辅助定 位多模终端之间的相对位置信息。
请结合图3,图3是图2中步骤S123一实施方式的具体流程示意图。 在一实施方式中,上述步骤S123包括:
步骤S1231:根据第一测量值得到每个辅助定位多模终端的参考位 置信息。
第一测量值是辅助定位多模终端对每个宽带基站发送的定位参考 信号进行测量得到的,例如,辅助定位多模终端接收并测量第一基站发 送的第一定位参考信号、第二基站发送的第二定位参考信号,得到第一 信号发送与接收之间的第一时间差、第二信号发送与接收之间的第二时 间差,根据第一时间差、第二时间差可以确定第一基站与辅助定位多模 终端之间的第一距离、第二基站与辅助定位多模终端之间的第二距离, 于是,根据第一位置信息、第二位置信息、第一距离以及第二距离,可 以初步确定辅助定位多模终端的位置信息,即得到辅助定位多模终端的 参考位置信息。
步骤S1232:根据对每个辅助定位多模终端发送的第一辅助定位信 号进行测量的第二测量值,得到待定位多模终端分别与每个辅助定位多 模终端之间的相对位置信息。
待定位多模终端在预设D2D频点上与辅助定位多模终端进行通信 时,辅助定位多模终端会发送第一辅助定位信号给待定位多模终端,待 定位多模终端接收并测量第一辅助定位信号以得到包括辅助定位信号 的第二测量值,根据第二测量值可以确定待定位多模终端与辅助定位多 模终端之间的距离,即得到待定位多模终端与辅助定位多模终端之间的 相对位置信息。
在一实施方式中,宽带基站的数量为至少两个。请结合图4,图4 是本发明提供的多模终端的定位方法的第一应用场景的定位原理示意 图。如图4所示,网络侧对处于宽带系统连接态的待定位多模终端发起 定位请求;待定位多模终端接收宽带系统两个同步的下行小区基站 eNB-A和基站eNB-B发出的参考定位信号,粗略地估计待定位多模终 端的位置在一条曲线上;然后待定位多模终端通过窄带D2D功能与多个 辅助定位多模终端分别建立窄带通信连接,并向辅助定位多模终端发送 定位辅助请求;同时,每个辅助定位多模终端分别对宽带系统的下行小 区基站eNB-A和基站eNB-B发出的参考定位信号进行测量,并将包括 该测量值的辅助定位信号通过窄带通信发送给待定位多模终端,于是待 定位多模终端可以获取每个辅助定位多模终端的测量值,并估算辅助定 位多模终端的粗略位置以及其与每个辅助定位多模终端之间的相对距 离;于是,待定位多模终端可以根据自己对宽带系统的参考定位信号进 行测量的测量值以及从辅助定位多模终端处获取的辅助定位信号的辅 助测量值,对自己当前的位置进行判断,并向网络侧上报定位结果。如 图所示,待定位多模终端和两个辅助定位多模终端分别通过基站eNB-A 和基站eNB-B可以粗略地估计各自的位置均在某一条曲线上,再根据 待定位多模终端与每个辅助定位多模终端之间的相对距离,可以确定每 个多模终端的定位区域,即可以实现通过两个基站基于分布式定位算法 同时定位多个多模终端。
在一实施方式中,宽带基站的数量为至少三个。请结合图5,图5 是本发明提供的多模终端的定位方法的第二应用场景的定位原理示意 图。如图5所示,网络侧对处于宽带系统连接态的待定位多模终端发起 定位请求;待定位多模终端接收宽带系统三个同步的下行小区基站 eNB-A、基站eNB-B和基站eNB-C发出的参考定位信号,并使用 OTDOA(Observed Time Difference of Arrival,观察到达时间差)方法较 精确地估计待定位多模终端的位置位于两条曲线的交点处;然后待定位 多模终端通过窄带D2D功能与多个辅助定位多模终端建立窄带通信连 接,并向每个辅助定位多模终端发送定位辅助请求;同时,每个辅助定 位多模终端分别对宽带系统的下行小区基站eNB-A、基站eNB-B和基 站eNB-C发出的参考定位信号进行测量,并将包括该测量值的辅助定 位信号通过窄带通信发送给待定位多模终端,于是待定位多模终端可以 获取每个辅助定位多模终端的测量值,并估算辅助定位多模终端的较为 精确的位置以及其与每个辅助定位多模终端之间的相对距离;于是,待 定位多模终端可以根据自己对宽带系统的参考定位信号进行测量的测 量值以及从辅助定位多模终端处获取的辅助定位信号的辅助测量值,对 自己当前的位置进行判断,并向网络侧上报定位结果。如图所示,待定 位多模终端和两个辅助定位多模终端分别通过基站eNB-A、基站eNB-B 和基站eNB-C估计各自的基站定位区域,再根据待定位多模终端与每 个辅助定位多模终端之间的相对距离,可以确定每个多模终端最终的定 位区域,即可以实现通过三个基站基于分布式定位算法同时定位多个多 模终端。
请参阅图6,图6是本发明提供的一种多模终端的定位方法另一实 施例的流程示意图。本实施例中的多模终端的定位方法包括以下步骤:
S61:服务器接收待定位多模终端发送的待定位多模终端的初步位 置信息和待定位多模终端分别与每个辅助定位多模终端之间的相对位 置信息。其中,待定位多模终端的初步位置信息是通过待定位多模终端 接收至少两个宽带基站发送的定位参考信号得到的,待定位多模终端分 别与每个辅助定位多模终端之间的相对位置信息是通过待定位多模终 端和辅助定位多模终端的终端直通通信功能得到的。
S62:接收至少两个辅助定位多模终端的参考位置信息、待定位多 模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信 息。其中,辅助定位多模终端的参考位置信息是通过辅助定位多模终端 接收每个宽带基站发送的定位参考信号得到的,待定位多模终端和所有 辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信息是通过待定 位多模终端和辅助定位多模终端的终端直通通信功能得到的。
上述待定位多模终端的初步位置信息的获取方法可以包括:根据待 定位多模终端对每个宽带基站发送的定位参考信号进行测量的第四测 量值,得到待定位多模终端的初步位置信息。同理,上述辅助定位多模 终端的参考位置信息的获取方法可以包括:根据辅助定位多模终端对每 个宽带基站发送的定位参考信号进行测量的第四测量值,得到辅助定位 多模终端的参考位置信息。具体来说,多模终端的位置均可以用宽带基 站的地理坐标和网络中相关的测量信息来估计,因此多模终端可以利用 宽带通信模块接收并测量每个宽带基站发送的定位参考信号,得到包括 信号发送和接收之间的时间差的第四测量值,进而可以初步确定多模终 端的位置信息,即可以得到待定位多模终端的初步位置信息、辅助定位 多模终端的参考位置信息。
请结合图7a,图7a是本发明提供的多模终端的定位方法中任意两 个终端之间的相对位置信息的获取方法一实施例的的流程示意图。本实 施例中的任意两个终端之间的相对位置信息的获取方法包括以下步骤:
S71:通过终端直通通信功能使待定位多模终端和所有辅助定位多 模终端中的任意两个终端之间建立对应的窄带通信链路。
S72:利用窄带通信链路,使待定位多模终端和所有辅助定位多模 终端中的任意两个终端之间接收彼此发送的第二辅助定位信号。
S73:基于第二辅助定位信号,得到待定位多模终端和所有辅助定 位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信息。
具体地,步骤S73可以包括:根据对待定位多模终端和所有辅助定 位多模终端中的任意两个终端之间的第二辅助定位信号进行测量的第 三测量值,得到对应两个终端之间的相对位置信息。
可以理解的是,待定位多模终端与辅助定位多模终端之间、辅助定 位多模终端与辅助定位多模终端之间,均可以通过终端直通通信功能建 立窄带通信链路。因此,在通信过程中,多模终端之间可以互相发送第 二辅助定位信号,而根据测量第二辅助定位信号得到的第三测量值,可 以确定待定位多模终端与辅助定位多模终端之间的相对距离,即可以实 现获取待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之 间的相对位置信息。
S63:根据每个辅助定位多模终端的参考位置信息和相对位置信息, 对初步位置信息进行优化,得到待定位多模终端的定位结果。
具体地,步骤S63可以包括:基于贝叶斯法则的定位算法,根据初 步位置信息、辅助定位多模终端的参考位置信息和相对位置信息,得到 待定位多模终端的定位结果。
待定位多模终端利用辅助定位终端的参考位置信息和相对位置信 息来优化位置估计结果。可以理解的是,基于相对位置信息对初步位置 信息进行优化有多种通用的数学方法,请参阅图7b,图7b是本发明提 供的多模终端的定位方法的第五应用场景的定位原理示意图,贝叶斯定 理用来描述两个条件概率之间的关系,比如P(A|B)和P(B|A)。按照乘法法则:P(A∩B)=P(A)*P(B|A)=P(B)*P(A|B),并且该公式也可变形为: P(B|A)=P(A|B)*P(B)/P(A)。而贝叶斯法则可以表述为:后验概率=(似然 度*先验概率)/标准化常量,即后验概率与先验概率和似然度的乘积成 正比。而似然度/标准化常量被称作标准似然度(standardised likelihood), 因此,贝叶斯法则也可以表述为:后验概率=标准似然度*先验概率。因 此,在给定测量值datak时,终端UE在位置i的概率可表示为: p(posi丨datak);假设任意两个终端UE之间的相对距离测量是独立的, 即p(datak丨posi)=p(datak丨posi,datam),
Figure RE-GDA0003027779050000131
基于贝叶斯法则的定位算法, 在得到K个相对距离后,终端UE在位置i的后验概率为:
Figure RE-GDA0003027779050000132
即,待定位多模终端通过若干个宽带基站获取到的初步位置信息作为先 验信息,而待定位多模终端与辅助定位终端之间的相对位置信息决定了 先验信息与后验信息之间的似然程度,最终得到的待定位多模终端的定 位结果为后验信息,于是根据辅助定位终端的参考位置信息和相对位置 信息,对初步位置信息进行优化,可以得到待定位多模终端的定位结果。
本实施例中,通过宽带基站和辅助定位多模终端,利用待定位多模 终端的宽带通信功能进行初步定位,得到初步位置信息,再利用待定位 多模终端的窄带通信功能得到辅助定位多模终端的参考位置信息和相 对位置信息,并根据辅助定位多模终端的参考位置信息和相对位置信息 对初步位置信息进行修正,从而提高定位精度。
请参阅图8,图8是本发明提供的一种多模终端的定位方法又一实 施例的流程示意图。本实施例中的多模终端的定位方法包括以下步骤:
S81:服务器接收待定位多模终端发送的待定位多模终端的初步位 置信息和待定位多模终端分别与每个辅助定位多模终端之间的相对位 置信息。
S82:接收至少两个辅助定位多模终端的参考位置信息、待定位多 模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信 息。
S83:根据每个辅助定位多模终端的参考位置信息和相对位置信息, 对初步位置信息进行优化,得到待定位多模终端的定位结果。
本实施例中的步骤S81-S83与上一实施例的步骤S61-S63基本相同, 此处不再赘述。
S84:根据初步位置信息、每个辅助定位多模终端的参考位置信息 和相对位置信息,得到任意辅助定位多模终端的定位结果。
可以理解的是,服务器在获取到待定位多模终端的初步位置信息、 每个辅助定位多模终端的参考位置信息、待定位多模终端与辅助定位多 模终端之间的相对位置信息、辅助定位多模终端与辅助定位多模终端之 间的相对位置信息后,不仅可以对待定位多模终端的初步位置信息进行 优化,得到待定位多模终端的定位结果,同样可以对任意辅助定位多模 终端的参考位置信息进行优化,从而得到任意辅助定位多模终端的定位 结果。
在一实施方式中,宽带基站的数量为至少两个。请结合图9,图9 是本发明提供的多模终端的定位方法的第四应用场景的定位原理示意 图。如图9所示,网络侧对处于宽带系统连接态的待定位多模终端发起 定位请求;待定位多模终端接收宽带系统两个同步的下行小区基站 eNB-A和基站eNB-B发出的参考定位信号,并测量得到与位置信息相 关的初步位置测量值,如到达时延(time of arrival,TOA)等;然后待定 位多模终端通过窄带D2D功能与多个辅助定位多模终端分别建立窄带 通信连接,并向辅助定位多模终端发送定位辅助请求;同时,每个辅助 定位多模终端分别对宽带系统的下行小区基站eNB-A和基站eNB-B发 出的参考定位信号进行测量,得到与位置信息相关的参考位置测量值; 并且,待定位多模终端与辅助定位多模终端之间可以通过窄带通信互相 发送辅助定位信号,对辅助定位信号进行测量可以得到终端之间的相对 位置测量值。于是待定位多模终端和辅助定位多模终端可以分别将初步 位置测量值、参考位置测量值以及相对位置测量值发送给网络侧(如控 制中心)的定位服务器,定位服务器可以利用所有多模终端的测量信息 对待定位多模终端的位置进行计算,同时也可以估算其它辅助定位多模 终端的位置,每个多模终端的定位均由定位服务器集中完成,即可以实 现通过两个基站基于集中式定位算法同时定位多个多模终端。
在一实施方式中,宽带基站的数量为至少三个。请结合图10,图 10是本发明提供的多模终端的定位方法的第五应用场景的定位原理示 意图。如图10所示,网络侧对处于宽带系统连接态的待定位多模终端 发起定位请求;待定位多模终端接收宽带系统三个同步的下行小区基站 eNB-A、基站eNB-B和基站eNB-C发出的参考定位信号,并使用 OTDOA方法较精确地估计待定位多模终端的位置位于两条曲线的交点 处,即得到与位置信息相关的初步位置测量值;然后待定位多模终端通 过窄带D2D功能与多个辅助定位多模终端建立窄带通信连接,并向每个 辅助定位多模终端发送定位辅助请求;同时,每个辅助定位多模终端分 别对宽带系统的下行小区基站eNB-A、基站eNB-B和基站eNB-C发出 的参考定位信号进行测量,并利用OTDOA方法较精确地估计自身的位 置位于两条曲线的交点处,即得到与位置信息相关的参考位置测量值; 并且,任意两个多模终端之间可以通过窄带通信互相发送辅助定位信 号,对辅助定位信号进行测量可以得到任意两个终端之间的相对位置测 量值。于是待定位多模终端和辅助定位多模终端可以分别将初步位置测 量值、参考位置测量值以及相对位置测量值发送给网络侧的定位服务 器,定位服务器可以利用每个多模终端独立上报的测量信息对待定位多 模终端的位置进行更加精确地估计,同时也可以估算其它辅助定位多模 终端的位置,每个多模终端的定位均由定位服务器集中完成,即可以实现通过三个基站基于集中式定位算法同时定位多个多模终端。
请参阅图11,图11是本发明提供的一种多模终端一实施例的结构 示意图。本申请中的多模终端11可以包括相互耦接的通信电路110、存 储器112和处理器114;通信电路110用于与终端及基站之间进行通信; 存储器112用于存储程序数据;处理器114执行该程序数据,用于实现 上述的任意一种多模终端的定位方法。
请参阅图12,图12是本发明提供的一种服务器一实施例的结构示 意图。本申请中的服务器12可以包括相互耦接的通信电路120、存储器 122和处理器124;通信电路120用于与终端及基站之间进行通信;存 储器122用于存储程序数据;处理器124执行该程序数据,用于实现上 述的任意一种多模终端的定位方法。
具体而言,处理器114或处理器124用于控制其自身以及存储器112 或存储器122以实现上述任一多模终端的定位方法实施例中的步骤。处 理器114或处理器124还可以称为CPU(Central Processing Unit,中央 处理单元)。处理器114或处理器124可以是一种集成电路芯片,具有 信号的处理能力。处理器114或处理器124还可以是通用处理器、数字 信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分 立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器 或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外,处理器114或处理 器124可以由集成电路芯片共同实现。
请参阅图13,图13是本发明提供的一种计算机可读存储介质一实 施例的结构示意图。本申请中的计算机可读存储介质13中存储有程序 数据130,程序数据130能够被执行以实现如上所述的多模终端的定位 方法。该计算机可读存储介质13可以是通信终端中的存储芯片、SD卡 等可读写存储的工具,也可以是通信终端等等。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法、终 端、服务器和装置,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装 置实施方式仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻 辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如单元或组件可以 结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另 一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通 过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性、机械或 其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作 为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地 方,或者也可以分布到网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部 分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单 元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集 成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以 采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销 售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理 解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该 技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件 产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备 (可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor) 执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包 括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机 存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可 以存储程序代码的介质。

Claims (13)

1.一种多模终端的定位方法,其特征在于,所述方法包括:
待定位多模终端接收至少两个宽带基站发送的定位参考信号,得到所述待定位多模终端的初步位置信息;
通过终端直通通信功能获取至少两个辅助定位多模终端的参考位置信息和所述待定位多模终端分别与每个所述辅助定位多模终端之间的相对位置信息;
根据每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,对所述初步位置信息进行优化,得到所述待定位多模终端的定位结果。
2.如权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述通过终端直通通信功能获取至少两个辅助定位多模终端的参考位置信息和所述待定位多模终端分别与每个所述辅助定位多模终端之间的相对位置信息的步骤,包括:
通过所述终端直通通信功能分别与每个所述辅助定位多模终端之间建立对应的窄带通信链路;
利用所述窄带通信链路获取每个所述辅助定位多模终端发送的第一辅助定位信号;所述第一辅助定位信号包括所述辅助定位多模终端对每个所述宽带基站发送的所述定位参考信号进行测量的第一测量值;
基于所述第一辅助定位信号,得到每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述待定位多模终端分别与每个所述辅助定位多模终端之间的相对位置信息。
3.如权利要求2所述的定位方法,其特征在于,所述基于所述第一辅助定位信号,得到每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述待定位多模终端分别与每个所述辅助定位多模终端之间的相对位置信息的步骤,包括:
根据所述第一测量值得到每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息;
根据对每个所述辅助定位多模终端发送的第一辅助定位信号进行测量的第二测量值,得到所述待定位多模终端分别与每个所述辅助定位多模终端之间的相对位置信息。
4.如权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述根据每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,对所述初步位置信息进行优化,得到所述待定位多模终端的定位结果的步骤,包括:
基于贝叶斯法则的定位算法,根据所述初步位置信息、所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,得到所述待定位多模终端的定位结果。
5.一种多模终端的定位方法,其特征在于,所述方法包括:
服务器接收待定位多模终端发送的所述待定位多模终端的初步位置信息和所述待定位多模终端分别与每个辅助定位多模终端之间的相对位置信息;
接收至少两个所述辅助定位多模终端的参考位置信息、所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信息;
根据每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,对所述初步位置信息进行优化,得到所述待定位多模终端的定位结果;
其中,所述待定位多模终端的初步位置信息是通过所述待定位多模终端接收至少两个宽带基站发送的定位参考信号得到的,所述辅助定位多模终端的参考位置信息是通过所述辅助定位多模终端接收每个所述宽带基站发送的定位参考信号得到的,所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信息是通过所述待定位多模终端和所述辅助定位多模终端的终端直通通信功能得到的。
6.如权利要求5所述的定位方法,其特征在于,所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信息是通过所述待定位多模终端和所述辅助定位多模终端的终端直通通信功能得到的,具体包括:
通过所述终端直通通信功能使所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间建立对应的窄带通信链路;
利用所述窄带通信链路,使所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间接收彼此发送的第二辅助定位信号;
基于所述第二辅助定位信号,得到所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信息。
7.如权利要求6所述的定位方法,其特征在于,所述基于所述第二辅助定位信号,得到所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的相对位置信息,包括:
根据对所述待定位多模终端和所有辅助定位多模终端中的任意两个终端之间的第二辅助定位信号进行测量的第三测量值,得到对应两个终端之间的相对位置信息。
8.如权利要求5所述的定位方法,其特征在于,所述待定位多模终端的初步位置信息是通过所述待定位多模终端接收至少两个宽带基站发送的定位参考信号得到的,具体包括:
根据所述待定位多模终端对每个所述宽带基站发送的所述定位参考信号进行测量的第四测量值,得到所述待定位多模终端的初步位置信息;
所述辅助定位多模终端的参考位置信息是通过所述辅助定位多模终端接收每个所述宽带基站发送的定位参考信号得到的,具体包括:
根据所述辅助定位多模终端对每个所述宽带基站发送的所述定位参考信号进行测量的第四测量值,得到所述辅助定位多模终端的参考位置信息。
9.如权利要求5所述的定位方法,其特征在于,所述根据每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,对所述初步位置信息进行优化,得到所述待定位多模终端的定位结果的步骤,包括:
基于贝叶斯法则的定位算法,根据所述初步位置信息、所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,得到所述待定位多模终端的定位结果。
10.如权利要求5所述的定位方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述初步位置信息、每个所述辅助定位多模终端的参考位置信息和所述相对位置信息,得到任意所述辅助定位多模终端的定位结果。
11.一种多模终端,其特征在于,所述多模终端包括相互耦接的通信电路、存储器和处理器;所述通信电路用于与其他终端及基站之间进行通信;所述存储器用于存储程序数据;所述处理器执行所述程序数据,用于实现如权利要求1-4任一项所述的多模终端的定位方法。
12.一种服务器,其特征在于,所述服务器包括相互耦接的通信电路、存储器和处理器;所述通信电路用于与终端及基站之间进行通信;所述存储器用于存储程序数据;所述处理器执行所述程序数据,用于实现如权利要求5-10任一项所述的多模终端的定位方法。
13.一种计算机可读存储介质,其上存储有程序指令,其特征在于,所述程序指令被处理器执行时实现权利要求1至10任一项所述的多模终端的定位方法。
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