[发明专利]一种利用基站空口数据对移动终端进行定位的方法

说明书

为解决现有技术无线通信基于基站的定位算法存在的定位精度较低，在非视距nLOS传播的情况下定位精度会受到很大影响等问题，本发明提出一种利用基站空口数据对移动终端进行定位的方法，以服务小区坐标以及邻近小区坐标为依据估算移动终端的初步位置，然后，通过移动终端的接收功率，以TOA定位算法中非视距nLOS传播权重的设定，对先前获得的初步位置进行优化后，获得移动终端的最终位置；或者以AOA定位算法中非视距nLOS传播权重的设定，对先前获得的初步位置进行优化后，获得移动终端的最终位置。本发明的有益技术效果是降低了现有技术TOA定位算法和AOA定位方法中非视距nLOS传播对定位精度的影响，从而提高了移动终端定位的精确度。

技术领域

本发明涉及利用通信技术定位的技术领域，具体涉及到一种利用基站空口数据对移动终端进行定位的方法。

背景技术

传统GPS定位技术具有覆盖范围广、精度高(可以达到数米)等优点，其主要缺点是存在覆盖盲区，例如室内或者高楼林立的都会区，移动终端不能与卫星建立连接，导致定位失效。另外，GPS在定位时，较为耗电，并且在第一次获取位置信息是耗时较长；GPS可人为的开关，所以不是任何时候都能够获得GPS定位数据。

随着无线通信技术的蓬勃发展，蜂窝基站的密度越来越高，覆盖范围愈加广泛，覆盖盲区越来越少，因而，利用基站对移动终端进行定位的技术也日益成熟，并且，定位变得更加精确。现有技术无线通信定位算法有：TOA定位算法、DTOA定位算法和AOA定位算法等。

TOA定位算法的电波到达时间定位的基本原理是得到τ_BSi(i＝1,2,3)后，由c×τ_BSi得到移动终端BS到基站BS_i之间的距离R_i，然后，根据几何算法建立方程组并求解，从而求得移动终端的位置(如附图2所示)。由于TOA定位算法中距离的计算完全依赖于时间，因此，TOA算法对系统的时间同步要求很高，任何很小的时间误差都会被放大很多倍。同时，由于多径效应的影响又会带来很大的误差，因而单纯的TOA定位算法在实际中应用很少。

DTOA定位算法的电波到达时间差定位是对TOA定位的改进，与TOA的不同之处在于，得到τ_BSi后不是立即用τ_BSi去求距离R_i，而是先对τ_BS1、τ_BS2、τ_BS3两两求差，然后通过一些巧妙的数学算法建立方程组并求解，从而求得移动终端的位置(如附图3所示)。DTOA定位算法由于其中巧妙设计的求差过程会抵消其中很大一部分的时间误差和多径效应带来的误差，因而可以大大提高定位的精确度。但在非视距nLOS传播的情况下，定位精度会受到很大影响。

AOA(即Angle of Arrival，到达角度)定位是一种两基站定位方法，基于信号的入射角度进行定位(如附图4所示)。AOA定位通过两直线相交确定位置，不可能有多个交点，避免了定位的模糊性。但是为了测量电磁波的入射角度，接收机必须配备方向性强的天线阵列。