[发明专利]一种用于移动台定位业务的定位数据处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体来说，本发明涉及一种在阵列天线系统(例如，TD-SCDMA系统等)中用于移动台定位业务的数据的处理方法及装置。

背景技术

本领域普通技术人员可以知道，在阵列天线系统中，通过阵列天线可以输出DOA(到达方向)信息和TOA(到达时间)信息。通过TOA信息可以计算出移动台(MS)到阵列天线的距离。根据所计算的距离以及所输出的DOA信息可以确定移动台的位置。

然而，在实际的应用中，DOA估计的准确性依赖于所采用的算法及其适用的信道环境条件。一般来说，DOA估计算法(例如：MUSIC、ESPRIT算法及其改进算法等)致力于解决对来波方向的准确估计。这些算法主要解决底层波束到达方向问题，而并没有对定位业务层面的实际应用进行考虑。

因此，在受非直射、多径效应、衰落等因素影响的复杂信道环境影响下，对来波方向的估计并不能准确地确定移动台的实际方位，因而，无法直接为上层的定位应用提供可用的准确数据。

例如，在复杂条件下模拟的静止移动台的DOA估计图如图1所示。其中，假定认为DOA估计算法在该信道条件下获得的DOA值是准确的，但是，即便如此，由于这些原始数据的角度跳变幅度非常大，所以也很难准确地应用于实际的定位业务中。这是因为，信道条件的变化会直接导致DOA方向发生较大的变化，但是，实际用户的位置是不可能发生如此快的跳变的。因此，需要通过一定的算法对这些原始DOA数据进行处理，处理后的DOA数据才可以应用于实际的定位业务；否则，将无法准确地对移动台进行定位。

类似地，由于非直射、多径效应、衰落等因素的影响，通过阵列天线直接得到的TOA数据也会发生较大的跳变，从而不能准确地表示移动台到阵列天线的距离。因此，由阵列天线直接输出的TOA数据也无法直接应用于上层定位业务。在应用于实际定位应用之前，需要对这些原始TOA数据进行处理。

发明内容

本发明提出了一种在阵列天线系统中应用于移动台定位业务的定位数据处理方法及其装置。根据本发明，可以从整体上改善在实际环境中应用DOA和TOA估计数据的准确性，从而使得所述数据能够被应用于上层定位业务。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于移动台定位业务的定位数据处理方法，其包括以下步骤：获取到达方向数据和到达时间数据；根据到达方向数据和到达时间数据来确定移动台的计算位置数据；拟合与估计移动台的运动路线；估计移动台在下一时刻的预测位置数据；以及对预测位置数据和相应的计算位置数据进行处理来获得位置输出数据。

在本发明的一个实施例中，所述定位数据处理方法还包括：根据当前的信道状况来确定位置数据输出间隔，以使得位置数据输出间隔与当前的信道状况成反比。

在本发明的另一个实施例中，根据SIR、BLER数据来估计当前的信道状况。

在本发明的另一个实施例中，根据到达方向数据和到达时间数据来确定移动台的计算位置数据的步骤还包括：对到达方向数据和到达时间数据的瞬时值进行算法平均处理或者筛选处理。

在本发明的另一个实施例中，拟合与估计移动台的运动路线的步骤还包括：根据位置输出数据来拟合与估计移动台的运动路线。

在本发明的另一个实施例中，拟合与估计移动台的运动路线的步骤还包括：根据地图信息来拟合与估计移动台的运动路线。

在本发明的另一个实施例中，对预测位置数据和相应的计算位置数据进行处理来获得位置输出数据的步骤还包括：如果预测位置数据和相应的计算位置相差很大，则输出告警信息。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于移动台定位业务的定位数据处理装置，其包括以下单元：计算位置获取单元，用于根据到达方向数据和到达时间数据来确定移动台的计算位置数据；运动路线拟合与估计单元，用于拟合与估计移动台的运动路线；预测位置估计单元，用于估计移动台在下一时刻的预测位置数据；以及，位置输出单元，用于对预测位置数据和相应的计算位置数据进行处理来获得位置输出数据。

在本发明的另一个实施例中，所述定位数据处理装置还包括：输出间隔确定单元，用于根据当前的信道状况来确定位置数据输出间隔，以使得位置数据输出间隔与当前的信道状况成反比。

在本发明的另一个实施例中，根据SIR、BLER数据来估计当前的信道状况。

在本发明的另一个实施例中，计算位置获取单元包括：平均与筛选子单元，用于对到达方向数据和到达时间数据的瞬时值进行算法平均处理或者筛选处理。