CN1284830A

CN1284830A - 移动终端自行定位的方法

Info

Publication number: CN1284830A
Application number: CN 99117670
Authority: CN
Inventors: 朱晓冬
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2001-02-21
Anticipated expiration: 2019-08-12
Also published as: CN1112832C

Abstract

一种移动终端自行定位的方法:各基站(BSS)广播各基站和临近基站的基站代码、经纬度和CO载波的等效发射功率值(Pi),所述等效发射功率值(Pi)是指基站的CO载波的发射功率与天线增益之和减去合路器及馈线损耗。移动终端利用测到的各基站的基站代码、经纬度和CO载波的等效发射功率值(Pi)以及接收到的各基站发射的CO载波的功率值(Li),根据无线信道传输模型,便可计算出移动终端距各基站的距离,从而确定移动终端的位置。

Description

移动终端自行定位的方法

本发明属于移动通讯领域，更具体地说是一种移动终端(手机、车载台等)自行定位的方法。

随着移动通讯的发展，移动通讯工具使用者越来越多，移动终端使用者在不少情况下需要确定自己所处位置，如移动终端使用者到了不熟悉的地方，当发生紧急情况时希望能知道自己所处位置，以便告知他人。目前，尚未见有移动终端自行定位的方法。

本发明的目的是提供一种移动终端自行定位的方法，根据本发明中的方法，移动终端的使用者可以随时确定自己所在位置。

本发明的目的是这样实现的：各基站(BSS)广播各基站和临近基站的基站代码、经纬度和CO载波的等效发射功率值(Pi)，所述等效发射功率值(Pi)是指基站的CO载波的发射功率与天线增益之和减去合路器及馈线损耗。移动终端利用测到的各基站的基站代码、经纬度和CO载波的等效发射功率值(Pi)以及接收到的各基站发射的CO载波的功率值(Li)，根据无线信道传输模型，采用平方误差最小的方法，便可计算出移动终端距各基站的距离，从而确定移动终端的位置。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

图1是本发明中的移动终端自行定位的原理图。

在图1中，Bi(i=1、2、…n，)表示与移动终端最近的几个基站，n一般取3至8，在本发明的一个实施例中，取n=4，(Xi，Yi)表示各基站的经纬度，Ri表示根据无线信道传输模型计算出的移动终端到各基站的距离。各基站(BSS)利用CBCH信道广播各基站和临近基站的基站代码、经纬度和CO载波的等效发射功率值(Pi)，移动终端收到上述信息并存储于移动终端内。移动终端处于某一位置时，可以接收到最近的几个基站发出的CO载波的接收功率值Li，根据无线信道传输模型，利用下述公式可以计算出移动终端与各基站的距离Ri：

LogRi=a(Pi-Li)+b式中a、b为常数，其取值范围为0.01＜a＜1和-10＜b＜-1常数，在具体实施例中，取a=0.026，b=-3.49

如果Ri是移动终端距离基站的精确距离，则图1中的四个圆应交于一点，但由于无线传播条件的不稳定性，即使移动终端的位置是固定的，它测出的Ri也有起伏，在一般情况下，四个圆并不相交，所以无法用解方程的方法求出移动终端的位置。

本发明采用了平方误差最小法来解决此问题，即利用移动终端与各基站的实际距离与根据测出的距离Ri之间平方差值最小时，认为此时测出的位置即是移动终端的位置。平方误差公式为：

E=∑[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]²当平方误差E为小于一定值时，此时的(X，Y)即可认为是移动终端的经纬度，即移动终端的位置。

确定(X，Y)的具体方法和步骤如下：

1、取(X，Y)的初始值为：

X0=(∑Xi)/n

Y0=(∑Yi)/n

2、用下面的公式求X，Y的变化量

dX=-c*∑{[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]*(X-i)}

dY=-c*∑{[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]*(Y-Yi)其中，c为常数，可取0.001。

3、用迭代法求变化量

X_k+1=X_k+d_X；Y_k+1=Y_k+dY；

4、计算dE=E(X_k+1，Y_k+1)-E(X_k，Y_k)，如果dE小于一定的值M时，输出(X，Y)，即输出移动终端的所在位置的经纬度，否则跳转到2.根据精度要求不同，M可取0.000001＜M＜0.01，在具体实施例中，取M＜0.01。

利用本发明中的方法，收敛速度较快，精度较高，可以随时对移动终端进行定位。

Claims

1、移动终端自行定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)各基站(Bi，i=1，2，…n)广播各基站和临近基站的基站代码、经纬度(Xi，Yi)和CO载波的等效发射功率值(Pi)，所述等效发射功率值(Pi)是指基站的CO载波的发射功率与天线增益之和减去合路器和馈线损耗；

(2)移动终端测到各基站广播的基站代码、经纬度和CO载波的等效发射功率值(Pi)并存储于移动终端内；

(3)移动终端接收到各基站发射的CO载波的接收功率值(Li)，根据无线信道传输模型，按下述公式计算出移动终端距各基站的距离Ri：

LogRi=a(Pi-Li)+b a、b为常数

(4)取(X，Y)的初始值为： X₀=(∑Xi)/n Y₀=(∑Yi)/n

(5)取X、Y的变化量

dX=-c*∑{[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]*(X-i)}

dY=-c*∑{[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]*(Y-Yi)其中，c为常数；

(6)用迭代法求变化量

X_k+1=X_k+d_X；Y_k+1=Y_k+dY；

(7)根据平方误差公式E=∑[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]²计算

dE=E(X_k+1，Y_k+1)-E(X_k，Y_k)

(8)若dE小于定值M时，输出(X，Y)，即移动终端显示所在位置的经纬度，否则跳转到(5)。

2、权利要求1所述的移动终端自行定位的方法，其特征在于：所述各基站(Bi，i=1，2，…n)中的基站数n为：3≤n≤8。

3、权利要求2所述的移动终端自行定位的方法，其特征在于：取基站数n=4。

4、权利要求1所述的移动终端自行定位的方法，其特征在于：所述各基站(Bi，i=1，2，…n)广播各基站和临近基站的基站代码、经纬度和CO载波的等效发射功率值(Pi)是通过CBCH信道广播的。

5、权利要求1所述的移动终端自行定位的方法，其特征在于：所述公式 LogRi=a(Pi-Li)+b中的a、b的取值范围为

0.01＜a＜1和-10＜b＜-1。

6、权利要求5所述的移动终端自行定位的方法，其特征在于：所述常a、b为

a=0.026 b=-3.49

7、权利要求5所述的移动终端自行定位的方法，其特征在于：所述取X、Y的变化量

dX=-c*∑{[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]*(X-i)}

dY=-c*∑{[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]*(Y-Yi)中的常数c=0.001。

8、权利要求1所述的移动终端自行定位的方法，其特征在：所述dE小于定值M时中的M为0.000001＜M＜0.01。

9、权利要求8所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于：所述定值M=0.001。