CN1856161A - 一种对用户设备进行定位的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对用户设备进行定位的方法，以解决现有技术中UE处于空闲模式下其定位精度较差的问题。在本发明中，核心网通过寻呼消息在UE和其主用小区之间建立一条链路，UE和监测集内信号强度达到设定门限的小区分别建立链路，RNC利用上述建立的链路得出UE的位置。采用本发明对空闲状态下的UE进行定位时，如果UE处于切换区，即可使UE和不同的NodeB之间建立多条链路，对UE进行准确的定位，从而提高了UE在空闲状态下采用CELL ID+RTT方式进行定位的精度。

Description

一种对用户设备进行定位的方法
技术领域
本发明涉及定位技术，尤其涉及一种对用户设备进行定位的方法。
背景技术
无线通信系统中，通过定位业务可以了解到用户设备所处的位置，并以此为基础开展相关业务。在WCDMA(Wideband Code Division Multiple Address，宽带码分多址)系统中，一种常见的定位方法是利用CELL ID(小区标识)+RTT(Round trip time，往返时间)对UE(User Equipment，用户设备)的位置进行定位，该定位方法是在UE所在小区内，通过计算上、下行信号的往返时间差，测量出UE到Node B之间的距离，并根据CELL ID得出Node B的经纬度和扇区朝向，从而得到UE的位置。
图1所示为RTT测量的原理示意图。Node B发送的下行信号经过传输时延Tp到达UE，由于UE要对收到的信号进行处理，因此在UE发送上行信号之前，中间会延迟Rx-Tx时间，其中Rx为UE接收下行信号的时间，Tx为UE发送上行信号的时间，UE发送的上行信号经过传输时延Tp后到达Node B，由于UE和Node B之间的距离固定，因此上行信号和下行信号在空中的传输时延可以认为是相同的。基站可以得到下行信号发送时刻到上行信号接收时刻之间的时间差RTT，UE可以测量到Rx-Tx的值。
RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)收到CN(Core Network，核心网)下发的启动定位命令后，会同时启动RTT测量和Rx-Tx测量，其中RTT测量命令下发给Node B，Rx-Tx测量命令下发给UE，Node B和UE将测量结果发送给RNC，RNC获得测量结果后，利用公式Tp＝(RTT-(Rx-Tx))/2，计算出传输时延Tp，根据Tp值即可计算出UE到Node B的距离。RNC根据Node B的经纬度和扇区朝向以及计算出的UE到Node B的距离即可得出UE的位置并上报给CN。如图2所示，如果仅有一个Node B参与测量，图中的阴影部分为NodeB的覆盖区域，通过RTT测量可以得到弧线AB，那么RNC上报的测量结果是一条弧线，CN取该弧线的中间点作为UE的位置，图中的五星位置为CN显示的定位结果。如图3、图4所示，如果有两个或两个以上的Node B参与测量，通过RTT测量可得到两条或多条弧线，若上述弧线相交于一点，则RNC将该点作为UE的位置上报给CN；若上述弧线形成多个交点，则RNC取多个交点连接后形成的多边形的重心作为UE的位置上报给CN。
UE处于DCH(Dedicated Channel，专用信道)模式下进行定位时，由于此时已有链路存在，因此RNC收到启动定位命令时，只要启动RTT测量和Rx-Tx测量即可。如果UE不在切换区，则RNC仅在已有链路上启动测量，测量结果为一条弧线，CN取该弧线的中间点作为UE的位置；如果UE处于切换区，在UE的激活集内会同时存在两条或多条链路，RNC会同时在各个链路上启动测量，可得到两条或多条弧线，RNC将各条弧线的交叉点作为UE的位置上报给CN。
UE处于IDLE(空闲)模式下进行定位时，由于CN不知道UE当前所处小区的位置信息，因此CN通过对UE进行寻呼来定位。CN向UE下发Paging(寻呼)消息，强迫UE转移到FACH(Forward Access Channel，前向接入信道)状态，在UE和Node B之间建立一条速率为3.4K/13.6K链路，链路建立后，RNC向UE和Node B下发启动RTT测量和Rx-Tx测量的命令，RNC上报给CN的测量结果是一条弧线，CN取该弧线的中间点作为UE的定位位置。由于UE的实际位置可能在该弧线的任意一点上，因此当UE处于IDLE模式下进行定位时，现有技术在定位结果上会存在问题，其定位精度较差，误差较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种对用户设备进行定位的方法，以解决现有技术中UE处于空闲模式下其定位精度较差的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种对用户设备进行定位的方法，所述用户设备处于空闲状态；包括步骤：
A、通过寻呼消息在用户设备和其主用小区之间建立一条链路；
B、用户设备和监测集内信号强度达到设定门限的小区分别建立链路；
C、无线网络控制器利用步骤A、B中建立的链路得出用户设备的位置上报给核心网。
所述步骤B包括以下步骤：
B1、用户设备测量监测集内所有小区的信号强度，并将测量结果上报给无线网络控制器；
B2、无线网络控制器将监测集内信号强度达到设定门限的小区加入用户设备的激活集中；
B3、用户设备和激活集内的小区分别建立链路。
所述信号强度为导频信号强度。
所述步骤C包括以下步骤：
C1、无线网络控制器分别对步骤A、B中建立的链路进行传输时延计算，得出每条链路上用户设备到基站的距离；
C2、无线网络控制器利用所述每条链路上用户设备到基站的距离以及基站的位置信息得出用户设备的位置上报给核心网。
若监测集内没有信号强度达到设定门限的小区，则用户设备不在切换区内，无线网络控制器得出的用户设备的位置为一条弧线。
无线网络控制器将得出的弧线的中心点作为用户设备的位置上报给核心网。
若监测集具有信号强度达到设定门限的小区，则用户设备处于切换区内，无线网络控制器得出的用户位置为多条弧线的交点连接后形成的多边形的重心。
所述基站的位置信息为基站的扇区朝向和其所处位置的经纬度。
由于本发明采用了以上技术方案，故具有以下有益效果：
采用本发明对空闲状态下的UE进行定位时，如果UE处于切换区，即可使UE和不同的Node B之间建立多条链路，对UE进行准确的定位，从而提高了UE在空闲状态下采用CELL ID+RTT方式进行定位的精度。
附图说明
图1为RTT测量原理示意图；
图2为采用单条链路对UE进行定位的示意图；
图3、图4为采用多条链路对UE进行定位的示意图；
图5为对空闲状态下处于切换区内的UE进行定位的流程图；
图6为对空闲状态不在切换区内的UE进行定位的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
当UE处于空闲状态下时，若LCS(Location Services，定位业务)客户端向CN发出了定位请求，则CN下发Paging消息，在UE和主用小区的Node B之间建立一条速率为3.4K/13.6K的链路。链路建立后，UE对监测集内所有小区的导频信号强度进行测量，测量结果通过主用小区的Node B上报给RNC。
如图5所示，在导频信号强度测量过程中，如果监测集中某些小区的导频信号强度达到导频门限后，则RNC将达到导频门限的小区加入UE的激活集中，此时UE处于切换区内，RNC会通知UE和激活集内所有小区的Node B分别建立链路，这样UE和不同Node B之间会保持有多个链路。链路建立完毕后，CN向RNC下发位置报告命令，RNC同时在UE和不同的Node B建立的链路上启动RTT测量和Rx-Tx测量，其中RTT测量命令分别下发给不同的Node B，Rx-Tx测量命令下发给UE，Node B和UE进行测量后将测量结果发送给RNC，RNC获得测量结果后，利用公式Tp＝(RTT-(Rx-Tx))/2计算出每条链路的Tp值，根据每条链路的Tp值即可得到每条链路上UE到Node B的距离。根据不同小区的NodeB的经纬度和扇区朝向以及每条链路上UE到Node B的距离，RNC可得到两条或多条弧线，若上述弧线相交于一点，则RNC将该点作为UE的位置上报给CN；若上述弧线形成多个交点，则RNC取多个交点连接后形成的多边形的重心作为UE的位置上报给CN。
如图6所示，在导频信号强度测量过程中，如果监测集内所有小区的信号强度都没有达到上述导频信号门限，则代表UE不在切换区内，RNC在UE和主用小区的Node B之间已经建立好的链路上启动RTT测量和Rx-Tx测量，其中RTT测量命令下发给主用小区的Node B，Rx-Tx测量命令下发给UE，主用小区的Node B和UE进行测量后将测量结果发送给RNC，RNC获得测量结果后，利用公式Tp＝(RTT-(Rx-Tx))/2计算出主用小区的Node B和UE之间的距离，根据主用小区的Node B和UE之间的距离以及主用小区的Node B的位置信息可以得到一条弧线，RNC将该弧线上报给CN，CN取该弧线的中间点作为UE的位置。
对空闲状态下的UE进行定位时，如果UE不处于切换区，UE和Node B之间只能建立一条链路，因此采用本发明无法改善定位精度；但如果UE处于切换区，采用本发明即可使UE和不同的Node B之间建立多条链路，对UE进行准确的定位，提高了定位精度。
以上仅以较佳实施例对本发明进行说明，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1、一种对用户设备进行定位的方法，所述用户设备处于空闲状态；其特征在于，包括步骤：
A、通过寻呼消息在用户设备和其主用小区之间建立一条链路；
B、用户设备和监测集内信号强度达到设定门限的小区分别建立链路；
C、无线网络控制器利用步骤A、B中建立的链路得出用户设备的位置上报给核心网。
2、根据权利要求1所述的对用户设备进行定位的方法，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤：
B1、用户设备测量监测集内所有小区的信号强度，并将测量结果上报给无线网络控制器；
B2、无线网络控制器将监测集内信号强度达到设定门限的小区加入用户设备的激活集中；
B3、用户设备和激活集内的小区分别建立链路。
3、根据权利要求1或2所述的对用户设备进行定位的方法，其特征在于，所述信号强度为导频信号强度。
4、根据权利要求1所述的对用户设备进行定位的方法，其特征在于，所述步骤C包括以下步骤：
C1、无线网络控制器分别对步骤A、B中建立的链路进行传输时延计算，得出每条链路上用户设备到基站的距离；
C2、无线网络控制器利用所述每条链路上用户设备到基站的距离以及基站的位置信息得出用户设备的位置上报给核心网。
5、根据权利要求4所述的对用户设备进行定位的方法，其特征在于，若监测集内没有信号强度达到设定门限的小区，则用户设备不在切换区内，无线网络控制器得出的用户设备的位置为一条弧线。
6、根据权利要求5所述的对用户设备进行定位的方法，其特征在于，无线网络控制器将得出的弧线的中心点作为用户设备的位置上报给核心网。
7、根据权利要求4所述的对用户设备进行定位的方法，其特征在于，若监测集具有信号强度达到设定门限的小区，则用户设备处于切换区内，无线网络控制器得出的用户位置为多条弧线的交点连接后形成的多边形的重心。
8、根据权利要求4所述的对用户设备进行定位的方法，其特征在于，所述基站的位置信息为基站的扇区朝向和其所处位置的经纬度。
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