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CN109387809A - 一种对定位终端进行定位的方法和定位终端 - Google Patents

一种对定位终端进行定位的方法和定位终端 Download PDF

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CN109387809A
CN109387809A CN201710650683.9A CN201710650683A CN109387809A CN 109387809 A CN109387809 A CN 109387809A CN 201710650683 A CN201710650683 A CN 201710650683A CN 109387809 A CN109387809 A CN 109387809A
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moment
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China Mobile Communication Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种对定位终端进行定位的方法和定位终端，方法包括：获取定位终端所在区域的地图信息；获取基站、路边单元或其它终端的位置信息；测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离；根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置。可以降低对基站的需求数量，避免低精度的距离测量对定位精度的影响，减少对基站间同步精度的依赖，以及降低测量时延引来的误差。

Description

一种对定位终端进行定位的方法和定位终端
技术领域
本发明涉及车联网技术，特别是指一种对定位终端进行定位的方法和定位终端。
背景技术
在车联网系统中，基于车到网、车到路、车到车、车到人之间的通信，可以实现辅助驾驶或自动驾驶。辅助驾驶和自动驾驶对车辆的定位精度要求高，自动驾驶中要求的定位精度需要达到纵向(沿车辆行驶方向)0.5米，横向(垂直于车辆行驶方向)0.1米。
目前常用的定位技术可以通过蜂窝网的基站或定位卫星进行定位，其中基于基站的定位精度可以达到50～300米，基于卫星的定位精度一般可以达到10米。
基于卫星的定位精度一般较差，虽然采用更高精度的定位方法后，基于卫星的定位精度可以达到0.1米，但需要的定位时间较长，定位时效性较差。除此之外，在隧道、高架桥下、高楼密集的地区，卫星信号被遮挡，基于卫星的定位无法正常工作。
因此，现有技术中基于基站的定位精度无法达到车辆定位精度要求。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种对定位终端进行定位的方法和定位终端，用以对车辆的地理位置进行更为精确的定位。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供的一种对定位终端进行定位的方法，方法包括：
获取定位终端所在区域的地图信息；
获取基站、路边单元或其它终端的位置信息；
测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离；
根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置。
所述的方法中，测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离包括：
接收所述至少一个基站、路边单元或其它终端在第一时刻发送的第一测距信号，并在第二时刻向所述至少一个基站、路边单元或其它终端发送第二测距信号，根据两个测距信号的接收时刻与发送时刻的时间差，以及定位终端在不同时刻之间移动的距离d0，所述至少一个基站、路边单元或其它终端垂直于定位终端的行驶方向的距离h，计算出在不同时刻至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的两个真实距离d1实和d2实中的至少一个，和/或，所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时与所述定位终端的定时之间的偏差ΔT。
所述的方法中，接收所述至少一个基站、路边单元或其它终端在某一时刻发送的第一测距信号，并在另一时刻向所述至少一个基站、路边单元或其它终端发送第二测距信号，根据两个测距信号的接收时刻与发送时刻的时间差，以及定位终端在不同时刻之间移动的距离d0，所述至少一个基站、路边单元或其它终端垂直于定位终端的行驶方向的距离h，计算出在不同时刻至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的两个真实距离d1实和d2实中的至少一个，和/或，所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时与所述定位终端的定时之间的偏差ΔT包括：
步骤一，所述至少一个基站、路边单元或其它终端在T1时刻发送测距信号，定位终端在T2时刻接收测距信号，定位终端记录d1测＝c(T2–T1)，其中，c为光速，T1时刻是根据所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时确定的时刻，T2时刻是根据定位终端的定时确定的时刻，所述至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的真实距离应为d1实＝c(T2–T1+ΔT)＝d1测+cΔT，ΔT是所述至少一个基站、路边单元或其它终端与定位终端的定时之间存在的偏差；
步骤二，定位终端在T3时刻发送测距信号，所述至少一个基站、路边单元或其它终端在T4时刻接收测距信号，所述至少一个基站、路边单元或其它终端记录d2测＝c(T4–T3)，其中，c为光速，T3时刻是根据定位终端的定时确定的时刻，T4时刻是根据所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时确定的时刻，所述至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的真实距离应为d2实＝c(T4–T3–ΔT)＝d2测-cΔT；
步骤三，定位终端记录T2到T3时刻之间，定位终端移动的距离d0；
步骤四，定位终端根据所处区域的地图与所述至少一个基站、路边单元或其它终端的位置信息，确定所述至少一个基站、路边单元或其它终端垂直于定位终端在T2到T3时刻的行驶方向的距离h；
步骤五，定位终端根据eNB垂直于该道路的距离h，d1测，d2测，定位终端移动的距离d0，解算出d1实，d2实和所述至少一个基站、路边单元或其它终端与定位终端的定时之间的偏差ΔT。
所述的方法中，解算出d1实，d2实和所述至少一个基站、路边单元或其它终端与定位终端的定时之间的偏差ΔT具体包括：
根据几何关系建立方程
将测量量带入方程
解算得到两个解：
第一个解：
或
第二个解：
所述的方法中，还包括：
根据多普勒效应判断定位终端与所述至少一个基站、路边单元或其它终端之间的空间关系，当定位终端接近所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，d1实>d2实，取第一个解；当定位终端远离所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，d1实<d2实，此时取第二个解；
或者，定位终端在T2和T3时刻分别测量所述至少一个基站、路边单元或其它终端发送的参考信号接收功率RSRP1和RSRP2，当RSRP1<RSRP2，定位终端接近所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，取第一个解，当RSRP1>RSRP2，定位终端远离所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，取第二个解。
所述的方法中，还包括：根据两个解确定(T2+T3)/2时刻定位终端到所述至少一个基站、路边单元或其它终端的距离d3实：
所述的方法中，测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离还包括：
定位终端通过至少两次测量，获得所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时与定位终端的定时之间的偏差ΔT的平均值ΔT’，供定位终端在第一个时刻T1得到eNB到定位终端的测定距离d1测之后，直接得到真实距离d1实，d1实＝d1测+cΔT’。
所述的方法中，根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置包括：
确定定位终端所在的车道；
以第一个基站、路边单元或其它终端为圆心，空间距离为半径的圆与定位终端所在的车道的交点为定位终端的位置，此时，解算出两个定位终端候选地理位置；
在两个定位终端候选地理位置中确定最终地理位置。
所述的方法中，在两个定位终端候选地理位置中确定最终地理位置包括：
方式一，定位终端测量第一个基站、路边单元或其它终端和除所述第一个基站、路边单元或其它终端之外的其它至少一个基站、路边单元或其它终端发送的参考信号的接收功率，根据接收功率及基站、路边单元或其它终端的位置信息确定两个候选位置中的一个作为最终地理位置；
方式二，定位终端测量到第一个基站、路边单元或其它终端和除所述第一个基站、路边单元或其它终端之外的其它至少一个基站、路边单元或其它终端的距离，根据不同基站、路边单元或其它终端确定候选位置集合，候选位置集合中最接近的候选位置作为最终的地理位置；或者
根据不同的基站、路边单元或其它终端的位置信息和距离，解算出候选位置，候选位置与定位终端所在的车道重合的位置或车道上距离候选位置最近的位置作为定位终端的最终地理位置；
或者
方式三，定位终端在多个时间点测量到第一个基站、路边单元或其它终端和到除第一个基站、路边单元或其它终端之外的其它至少一个基站、路边单元或其它终端的距离，并按照方式一或者方式二确定每一个时间点的位置Pi，定位终端根据速度传感器、方向传感器或陀螺仪获取定位终端从一个时间点到另一个时间点T的位移Si，定位终端根据Pi和位移Si确定在时间点T的位置信息Pi’，定位终端对位置信息Pi’求平均值或加权平均值获得定位终端的最终地理位置。
所述的方法中，测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离包括：
测量两个不同时刻与其中一个基站、路边单元或其它终端的空间距离差；
根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置包括：
获取两个不同时刻之间定位终端的位移；
根据空间距离差、定位终端的位移、基站、路边单元或其它终端的位置，以及定位终端所在区域的地图信息确定定位终端的地理位置。
所述的方法中，测量两个不同时刻与其中一个基站、路边单元或其它终端的空间距离差包括：
方式一，当至少一个基站、路边单元或其它终端在T5和T6时刻发送测距信号时，分别测量两个时刻T5、T6与基站的绝对距离d5、d6，则距离差d＝|d5-d6|,其中||表示绝对值；
定位终端在T7和T8时刻接收测距信号，定位终端记录d5测＝c(T7–T5),d6测＝c(T8–T6)，其中c为光速，T5，T6时刻是根据至少一个基站、路边单元或其它终端的定时确定的时刻，T7，T8时刻是根据定位终端的定时确定的时刻；
至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的真实距离应为d5实＝d5测+cΔT，d6实＝d6测+cΔT，定位终端获取空间距离差d＝|d5测-d6测|；
方式二，当至少一个基站、路边单元或其它终端在T5到T6时刻之间发送测距信号时，定位终端在T7到T8时刻之间接收测距信号，定位终端测量T7时刻到T8时刻接收信号相位变化量a，定位终端获取空间距离差d＝a*lamda,其中c为光速，lamda为波长；
方式三，当至少一个基站、路边单元或其它终端在T5到T6时刻之间发送测距信号，定位终端在T7到T8时刻之间接收测距信号，定位终端在T7到T8时刻内根据多普勒速度估计确定一个沿基站法线方向的移动速度vt,对移动速度vt进行积分获得空间距离差d＝∫vtdt，积分区间[T7,T8]。
所述的方法中，根据空间距离差、定位终端的位移、基站位置信息和定位终端所在区域的地图信息确定终端的地理位置包括：
根据至少一个基站、路边单元或其它终端的位置、T5到T6时刻到至少一个基站、路边单元或其它终端的距离差d，位移L，以及定位终端所处的车道确定定位终端在T5或T6时刻在车道上的地理位置。
所述的方法中，根据至少一个基站、路边单元或其它终端位置、T5到T6时刻到至少一个基站、路边单元或其它终端的距离差d，位移L，以及定位终端所处的车道确定定位终端在T5或T6时刻在车道上的地理位置包括：
至少一个基站、路边单元或其它终端的位置，至少一个基站、路边单元或其它终端沿定位终端移动方向偏移L的位置作为两个焦点，确定双曲线，双曲线上任意一点到两个焦点的距离差的绝对值为d，该双曲线与定位终端所在的车道的交点为定位终端在T5或T6的位置。
一种对车辆进行定位的定位终端，包括：
地图单元，用于获取定位终端所在区域的地图信息；
参照物单元，用于获取基站、路边单元或其它终端的位置信息；
空间距离单元，用于测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离；
地理位置单元，用于根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置。
一种对车辆进行定位的定位终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现所述的对定位终端进行定位的方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现所述的对定位终端进行定位的方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种对定位终端进行定位的方法和定位终端，至少具有以下有益效果：可以降低对基站的需求数量，避免低精度的距离测量对定位精度的影响，减少对基站间同步精度的依赖，以及降低测量时延引来的误差。
附图说明
图1为一种对定位终端进行定位的方法流程示意图；
图2为根据距离、位置信息和地图信息确定终端的最终地理位置原理示意图；
图3为根据接收功率及eNB的位置信息确定最终地理位置示意图；
图4为从多个候选位置中选出车辆的最终地理位置示意图；
图5为采用双曲线确定定位终端在车道上的地理位置示意图；
图6为一种定位终端的逻辑结构示意图；
图7为一种定位终端的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
本发明所提供的技术，通过基于基站/路边单元/终端等通信设备，对车辆实现高精度的定位。
本发明实施例提供一种对定位终端进行定位的方法，应用于定位终端UE，如图1所示，方法包括：
步骤101，获取所在区域的地图信息；
步骤102，获取基站、路边单元或其它终端的位置信息；
步骤103，测量终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离；
步骤104，根据空间距离、位置信息和定位终端所在区域的地图信息确定所述定位终端的位置。
应用本发明实施例所提供的技术，可以降低对基站的需求数量，避免低精度的距离测量对定位精度的影响，减少对基站间同步精度的依赖，以及降低测量时延引来的误差。
终端测量两个不同时刻与其中一个基站、路边单元或其它终端的距离差；终端获取两个不同时刻之间终端的位移；终端根据上述距离差、位移、位置信息和终端所在区域的地图信息确定定位终端的位置。
在一个优选实施例中，测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离包括：
接收所述至少一个基站、路边单元或其它终端在第一时刻发送的第一测距信号，并在第二时刻向所述至少一个基站、路边单元或其它终端发送第二测距信号，根据两个测距信号的接收时刻与发送时刻的时间差，以及定位终端在不同时刻之间移动的距离d0，所述至少一个基站、路边单元或其它终端垂直于定位终端的行驶方向的距离h，计算出在不同时刻至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的两个真实距离d1实和d2实中的至少一个，和/或，所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时与所述定位终端的定时之间的偏差ΔT。
在一个优选实施例中，接收所述至少一个基站、路边单元或其它终端在某一时刻发送的第一测距信号，并在另一时刻向所述至少一个基站、路边单元或其它终端发送第二测距信号，根据两个测距信号的接收时刻与发送时刻的时间差，以及定位终端在不同时刻之间移动的距离d0，所述至少一个基站、路边单元或其它终端垂直于定位终端的行驶方向的距离h，计算出在不同时刻至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的两个真实距离d1实和d2实中的至少一个，和/或，所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时与所述定位终端的定时之间的偏差ΔT包括：
步骤一，所述至少一个基站、路边单元或其它终端在T1时刻发送测距信号，定位终端在T2时刻接收测距信号，定位终端记录d1测＝c(T2–T1)，其中，c为光速，T1时刻是根据所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时确定的时刻，T2时刻是根据定位终端的定时确定的时刻，所述至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的真实距离应为d1实＝c(T2–T1+ΔT)＝d1测+cΔT，ΔT是所述至少一个基站、路边单元或其它终端与定位终端的定时之间存在的偏差；
步骤二，定位终端在T3时刻发送测距信号，所述至少一个基站、路边单元或其它终端在T4时刻接收测距信号，所述至少一个基站、路边单元或其它终端记录d2测＝c(T4–T3)，其中，c为光速，T3时刻是根据定位终端的定时确定的时刻，T4时刻是根据所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时确定的时刻，所述至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的真实距离应为d2实＝c(T4–T3–ΔT)＝d2测-cΔT；
步骤三，定位终端记录T2到T3时刻之间，定位终端移动的距离d0；
步骤四，定位终端根据所处区域的地图与所述至少一个基站、路边单元或其它终端的位置信息，确定所述至少一个基站、路边单元或其它终端垂直于定位终端在T2到T3时刻的行驶方向的距离h；
步骤五，定位终端根据eNB垂直于该道路的距离h，d1测，d2测，定位终端移动的距离d0，解算出d1实，d2实和所述至少一个基站、路边单元或其它终端与定位终端的定时之间的偏差ΔT。
在一个应用场景中，应用实施例提供的技术，定位终端测量与至少一个基站、路边单元或其它终端的距离的方法包括：
步骤一，eNB(也可以是其它形式的基站、路边单元或其它终端，下文不再重复注释)在T1时刻发送测距信号，UE在T2时刻接收测距信号，UE记录d1测＝c(T2–T1)，其中，c为光速，T1时刻是根据eNB的定时确定的时刻，T1可以是预先规定的，或者由eNB通知给UE；T2时刻是根据UE的定时确定的时刻。
由于eNB与UE的定时之间存在偏差ΔT，此时eNB到UE的真实距离应为d1实＝c(T2–T1+ΔT)＝d1测+cΔT。
步骤二，UE在T3时刻发送测距信号，eNB在T4时刻接收测距信号，eNB记录d2测＝c(T4–T3)，其中，T3时刻是根据UE的定时确定的时刻，T3可以是预先规定的，或者由UE上报通知给eNB；T4时刻是根据eNB的定时确定的时刻。
由于UE与eNB的定时之间存在偏差-ΔT，此时eNB真实距离应为d2实＝c(T4–T3–ΔT)＝d2测-cΔT。eNB通知UE所述d2测或(T4-T3)。
需要说明的是，步骤一、二的顺序可以颠倒。
步骤三，UE记录T2到T3时刻之间，UE移动的距离d0。
具体的，d0可以根据UE所在车辆的速度传感器获得车辆速度，并根据T2到T3的时间差获得，如d0＝v(T3-T2)，其中v是UE的移动速度，可以通过车载速度传感器获得；或者，d0可以根据陀螺仪等其他位置传感器获得。
步骤四，UE根据所处区域的地图与eNB的位置信息，确定eNB垂直于UE在T2到T3时刻的方向的距离h。
具体的，UE根据其它定位手段，确定UE所处的道路，UE根据地图信息确定该道路的方向，UE根据eNB的位置确定eNB垂直于该道路的距离h。
需要说明的是，步骤四的顺序可以在步骤一、二或三之前或之间或同时。
步骤五，UE根据eNB垂直于该道路的距离h，d1测，d2测，UE移动的距离d0，可以解算出d1实，d2实和eNB与UE的定时之间的偏差ΔT。
在一个优选实施例中，解算出d1实，d2实和所述至少一个基站、路边单元或其它终端与定位终端的定时之间的偏差ΔT具体包括：
根据几何关系建立方程
将测量量带入方程
解算得到两个解：
第一个解：
或
第二个解：
进一步的，在一个优选实施例中，根据多普勒效应判断定位终端与所述至少一个基站、路边单元或其它终端之间的空间关系，当定位终端接近所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，d1实>d2实，取第一个解；当定位终端远离所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，d1实<d2实，此时取第二个解；
或者，定位终端在T2和T3时刻分别测量所述至少一个基站、路边单元或其它终端发送的参考信号接收功率RSRP1和RSRP2，当RSRP1<RSRP2，定位终端接近所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，取第一个解，当RSRP1>RSRP2，即UE远离eNB时，定位终端远离所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，取第二个解。
在一个优选实施例中，还包括：根据两个解确定(T2+T3)/2时刻定位终端到所述至少一个基站、路边单元或其它终端的距离d3实：
UE根据上述两个解确定(T2+T3)/2时刻到eNB的距离d3实。
特殊的，如果d0接近于0或小于第一预设阈值，上述解可以简化为：
为了能够使得d0接近于0或小于预设阈值，需要使得T3-T2的绝对值接近于0或小于第二预设阈值。可以通过资源预留或资源分配的方法保证步骤一和步骤二中的测距信号能够按时发送，从而减少T3-T2的绝对值。
进一步的，在一个优选实施例中，测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离还包括：
定位终端通过至少两次测量，获得所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时与定位终端的定时之间的偏差ΔT的平均值ΔT’，供定位终端在第一个时刻T1得到eNB到定位终端的测定距离d1测之后，直接得到真实距离d1实，d1实＝d1测+cΔT’。
在一个优选实施例中，根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置包括：
确定定位终端所在的车道；
以第一个基站、路边单元或其它终端为圆心，空间距离为半径的圆与定位终端所在的车道的交点为定位终端的位置，此时，解算出两个定位终端候选地理位置；
在两个定位终端候选地理位置中确定最终地理位置。
具体地，定位终端UE根据eNB位置、T2或T3或(T2+T3)/2时刻到eNB的距离，以及UE所处的车道确定UE在T2或T3或(T2+T3)/2时刻在车道上的位置。例如以eNB为圆心，距离为半径的圆与车辆所在的车道的交点为车辆的位置。此时，UE可能解算出两个候选位置。
受定位终端的信号处理时延，资源分配时延，信道资源负荷等影响，T2到T3时刻的时间差可能在几毫米到几百毫秒之间变化，如果定位终端处于高速移动状态，定位终端在T2到T3时刻内的移动速度可达10米，这将对测距结果带来误差，而该技术能够消除或减少这种误差，降低测量时延导致的误差。
UE可以通过下列方法的至少一种确定最终位置，在一个优选实施例中，在两个定位终端候选地理位置中确定最终地理位置包括：
如图3所示，方式一，定位终端测量第一个基站、路边单元或其它终端和除第一个基站、路边单元或其它终端之外的其它至少一个基站、路边单元或其它终端发送的参考信号的接收功率，根据接收功率及该基站、路边单元或其它终端的位置信息确定两个候选位置中的一个作为最终地理位置；
如图4所示，方式二，定位终端测量到第一个基站、路边单元或其它终端和除第一个基站、路边单元或其它终端之外的其它至少一个基站、路边单元或其它终端的距离，根据不同基站、路边单元或其它终端确定候选位置集合，候选位置集合中最接近的候选位置为最终的地理位置；或者
根据不同的基站、路边单元或其它终端的位置信息和距离，解算出候选位置，候选位置与定位终端所在的车道重合的位置或车道上距离候选位置最近的位置为定位终端的最终地理位置；
或者
方式三，定位终端在多个时间点ti测量到第一个基站、路边单元或其它终端和到除第一个基站、路边单元或其它终端之外的其它至少一个基站、路边单元或其它终端的距离，并按照方式一或者方式二确定每一个时间点的位置Pi，定位终端根据速度传感器、方向传感器或陀螺仪获取定位终端从一个时间点到另一个时间点T的位移Si，定位终端根据Pi和Si确定在时间点T的位置信息Pi’，定位终端对Pi’求平均值或加权平均值获得定位终端的最终地理位置。
在一个优选实施例中，测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离包括：
测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离包括：
测量两个不同时刻与其中一个基站、路边单元或其它终端的空间距离差；
根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置包括：
获取两个不同时刻之间定位终端的位移；
根据空间距离差、定位终端的位移、基站位置和定位终端所在区域的地图信息确定终端的地理位置。
上述终端测量两个不同时刻与其中一个基站、路边单元或其它终端的距离差的方法包括以下方法的至少一种。在一个优选实施例中，测量两个不同时刻与其中一个基站、路边单元或其它终端的空间距离差包括：
方式一，当至少一个基站、路边单元或其它终端在T5和T6时刻发送测距信号时，分别测量两个时刻T5，T6与基站的绝对距离d5，d6，那么距离差d＝|d5-d6|,其中||表示绝对值；
定位终端在T7和T8时刻接收测距信号，定位终端记录d5测＝c(T7–T5)，d6测＝c(T8–T6)，其中c为光速，T5，T6时刻是根据至少一个基站、路边单元或其它终端的定时确定的时刻，T7，T8时刻是根据定位终端的定时确定的时刻；
至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的真实距离应为d5实＝d5测+cΔT，d6实＝d6测+cΔT，定位终端获取空间距离差d＝|d5测-d6测|；
方式二，当至少一个基站、路边单元或其它终端在T5到T6时刻之间发送测距信号时，定位终端在T7到T8时刻之间接收测距信号，定位终端测量T7时刻到T8时刻接收信号相位变化量a，定位终端获取空间距离差d＝a*lamda,其中c为光速，lamda为波长；
方式三，当至少一个基站、路边单元或其它终端在T5到T6时刻之间发送测距信号，定位终端在T7到T8时刻之间接收测距信号，定位终端在T7到T8时刻内根据多普勒速度估计确定一个沿基站法线方向的移动速度vt,对移动速度vt进行积分获得空间距离差d＝∫vtdt，积分区间[T7,T8]。
在一个优选实施例中，根据空间距离差、终端的位移、基站位置信息和终端所在区域的地图信息确定终端的地理位置包括：
根据至少一个基站、路边单元或其它终端的位置、T5到T6时刻到至少一个基站、路边单元或其它终端的距离差d，位移L，以及定位终端所处的车道确定定位终端在T5或T6时刻在车道上的地理位置。
在一个优选实施例中，根据至少一个基站、路边单元或其它终端位置、T5到T6时刻到至少一个基站、路边单元或其它终端的距离差d，位移L，以及定位终端所处的车道确定定位终端在T5或T6时刻在车道上的地理位置包括：
如图5所示，至少一个基站、路边单元或其它终端的位置P1_eNB，至少一个基站、路边单元或其它终端沿定位终端移动方向偏移L的位置P2_eNB作为两个焦点，确定双曲线，双曲线上任意一点到两个焦点的距离差的绝对值为d，该双曲线与定位终端所在的车道的交点为定位终端在T5或T6的位置。
应用本发明实施例提供的技术，可以降低对基站的需求数量，避免低精度的距离测量对定位精度的影响；
还可以测量定位终端到基站的距离，而无需测量两个基站到定位终端的距离差，因此基站之间即使不同步，对定位结果也没有影响，减少了对基站间同步精度的依赖。
本发明实施例提供一种对车辆进行定位的定位终端，如图6所示，包括：
地图单元61，用于获取定位终端所在区域的地图信息；
参照物单元62，用于获取基站、路边单元或其它终端的位置信息；
空间距离单元63，用于测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离；
地理位置单元64，用于根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置。
在一个优选实施例中，空间距离单元63包括：
测距信号模块，用于接收eNB在不同时刻发送的测距信号；
测量模块，用于根据不同时刻的两个测距信号，以及定位终端在不同时刻之间移动的距离d0，计算出eNB垂直于定位终端的行驶方向的距离h，在不同时刻eNB到定位终端的两个真实距离d1实和d2实，以及，eNB的定时与定位终端的定时之间的偏差ΔT。
在一个优选实施例中，空间距离单元63还包括：
偏差统计模块，用于通过至少两次测量，获得eNB的定时与定位终端的定时之间的偏差ΔT的平均值ΔT’；
所述均值ΔT’供定位终端在第一个时刻T1得到eNB到定位终端的测定距离d1测之后，直接得到真实距离d1实，d1实＝d1测+cΔT’。
在一个优选实施例中，地理位置单元64包括：
车道模块，用于确定定位终端所在的车道；
候选地理位置模块，用于以第一eNB为圆心，空间距离为半径的圆与定位终端所在的车道的交点为定位终端的位置，此时，解算出两个定位终端候选地理位置；
最终地理位置模块，用于在两个定位终端候选地理位置中确定最终地理位置。
在一个优选实施例中，空间距离单元63包括：
空间距离差单元，用于测量两个不同时刻与其中一个基站、路边单元或其它终端的空间距离差；
地理位置单元64包括：
位移单元，用于获取两个不同时刻之间终端的位移；
第二地理位置单元，用于根据空间距离差、终端的位移、基站位置和终端所在区域的地图信息确定终端的地理位置。
在一个优选实施例中，第二地理位置单元包括包括：
根据eNB位置、T5到T6时刻到eNB的距离差d，位移L，以及定位终端所处的车道确定定位终端在T5或T6时刻在车道上的地理位置。
本发明实施例提供一种对车辆进行定位的定位终端，如图7所示，包括存储器72、处理器71及存储在所述存储器72上并可在所述处理器71上运行的计算机程序；所述处理器71执行所述程序时实现所述的对定位终端进行定位的方法。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的对定位终端进行定位的方法中的步骤。
在实际的应用场景中，定位终端UE到基站的测量精度受噪声干扰影响，如果定位终端UE测量到多个基站的距离，距离越远的基站的测量精度一般越差，应用本发明实施例提供的技术，可以降低测量过程对基站的数量需求，避免低精度的距离测量对定位精度的影响；
还可以测量定位终端到基站的距离，而无需测量两个基站到定位终端的距离差，由于距离差受基站间同步精度的影响，因此即使基站之间不同步，对定位结果也没有影响，减少了对基站间同步精度的依赖；
受定位终端UE的信号处理时延、资源分配时延和信道资源负荷等影响，现有技术中，T2到T3时刻的时间差可能在几毫米到几百毫秒之间，如果定位终端UE处于高速移动状态，定位终端UE在T2到T3时刻内的移动速度可达10米，这将对测距结果带来误差，而本发明实施例提供的技术能够消除或减少这种误差，降低测量时延引来的误差。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
本发明实施例中，源基站是终端当前服务小区所属的基站，目标基站是终端切换的目标小区所属的基站。在本发明的实施例中，所述基站的形式不限，可以是宏基站(MacroBase Station)、微基站(Pico Base Station)、Node B(3G移动基站的称呼)、增强型基站(eNB)、家庭增强型基站(Femto eNB或Home eNode B或Home eNB或HeNB)、中继站、接入点、RRU(Remote Radio Unit，远端射频模块)、RRH(Remote Radio Head，射频拉远头)等。所述终端可以是移动电话(或手机)，或者其他能够发送或接收无线信号的设备，包括用户设备(UE)、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信装置、手持装置、膝上型计算机、无绳电话、无线本地回路(WLL)站、能够将移动信号转换为WiFi信号的CPE(Customer PremiseEquipment，客户终端)或移动智能热点、智能家电、或其他不通过人的操作就能自发与移动通信网络通信的设备等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种对定位终端进行定位的方法，其特征在于，方法包括：
获取定位终端所在区域的地图信息；
获取基站、路边单元或其它终端的位置信息；
测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离；
根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离包括：
接收所述至少一个基站、路边单元或其它终端在第一时刻发送的第一测距信号，并在第二时刻向所述至少一个基站、路边单元或其它终端发送第二测距信号，根据两个测距信号的接收时刻与发送时刻的时间差，以及定位终端在不同时刻之间移动的距离d0，所述至少一个基站、路边单元或其它终端垂直于定位终端的行驶方向的距离h，计算出在不同时刻至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的两个真实距离d1实和d2实中的至少一个，和/或，所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时与所述定位终端的定时之间的偏差ΔT。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，接收所述至少一个基站、路边单元或其它终端在某一时刻发送的第一测距信号，并在另一时刻向所述至少一个基站、路边单元或其它终端发送第二测距信号，根据两个测距信号的接收时刻与发送时刻的时间差，以及定位终端在不同时刻之间移动的距离d0，所述至少一个基站、路边单元或其它终端垂直于定位终端的行驶方向的距离h，计算出在不同时刻至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的两个真实距离d1实和d2实中的至少一个，和/或，所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时与所述定位终端的定时之间的偏差ΔT包括：
步骤一，所述至少一个基站、路边单元或其它终端在T1时刻发送测距信号，定位终端在T2时刻接收测距信号，定位终端记录d1测＝c(T2–T1)，其中，c为光速，T1时刻是根据所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时确定的时刻，T2时刻是根据定位终端的定时确定的时刻，所述至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的真实距离应为d1实＝c(T2–T1+ΔT)＝d1测+cΔT，ΔT是所述至少一个基站、路边单元或其它终端与定位终端的定时之间存在的偏差；
步骤二，定位终端在T3时刻发送测距信号，所述至少一个基站、路边单元或其它终端在T4时刻接收测距信号，所述至少一个基站、路边单元或其它终端记录d2测＝c(T4–T3)，其中，c为光速，T3时刻是根据定位终端的定时确定的时刻，T4时刻是根据所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时确定的时刻，所述至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的真实距离应为d2实＝c(T4–T3–ΔT)＝d2测-cΔT；
步骤三，定位终端记录T2到T3时刻之间，定位终端移动的距离d0；
步骤四，定位终端根据所处区域的地图与所述至少一个基站、路边单元或其它终端的位置信息，确定所述至少一个基站、路边单元或其它终端垂直于定位终端在T2到T3时刻的行驶方向的距离h；
步骤五，定位终端根据eNB垂直于道路的距离h，d1测，d2测，定位终端移动的距离d0，解算出d1实，d2实和所述至少一个基站、路边单元或其它终端与定位终端的定时之间的偏差ΔT。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，解算出d1实，d2实和所述至少一个基站、路边单元或其它终端与定位终端的定时之间的偏差ΔT具体包括：
根据几何关系建立方程
将测量的数值带入方程
解算得到两个解：
第一个解
或
第二个解
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
根据多普勒效应判断定位终端与所述至少一个基站、路边单元或其它终端之间的空间关系，当定位终端接近所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，d1实>d2实，取第一个解；当定位终端远离所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，d1实<d2实，此时取第二个解；
或者，定位终端在T2和T3时刻分别测量所述至少一个基站、路边单元或其它终端发送的参考信号接收功率RSRP1和RSRP2，当RSRP1<RSRP2，定位终端接近所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，取第一个解，当RSRP1>RSRP2，定位终端远离所述至少一个基站、路边单元或其它终端时，取第二个解。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
根据两个解确定(T2+T3)/2时刻定位终端到所述至少一个基站、路边单元或其它终端的距离d3实：
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离还包括：
定位终端通过至少两次测量，获得所述至少一个基站、路边单元或其它终端的定时与定位终端的定时之间的偏差ΔT的平均值ΔT’，供定位终端在第一个时刻T1得到eNB到定位终端的测定距离d1测之后，直接得到真实距离d1实，d1实＝d1测+cΔT’。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置包括：
确定定位终端所在的车道；
以第一个基站、路边单元或其它终端为圆心，空间距离为半径的圆与定位终端所在的车道的交点为定位终端的位置，此时，解算出两个定位终端候选地理位置；
在两个定位终端候选地理位置中确定最终地理位置。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在两个定位终端候选地理位置中确定最终地理位置包括：
方式一，定位终端测量第一个基站、路边单元或其它终端和除所述第一个基站、路边单元或其它终端之外的其它至少一个基站、路边单元或其它终端发送的参考信号的接收功率，根据接收功率及基站、路边单元或其它终端的位置信息确定两个候选位置中的一个作为最终地理位置；
方式二，定位终端测量到第一个基站、路边单元或其它终端和除所述第一个基站、路边单元或其它终端之外的其它至少一个基站、路边单元或其它终端的距离，根据不同基站、路边单元或其它终端确定候选位置集合，候选位置集合中最接近的候选位置作为最终的地理位置；或者
根据不同的基站、路边单元或其它终端的位置信息和距离，解算出候选位置，候选位置与定位终端所在的车道重合的位置或车道上距离候选位置最近的位置作为定位终端的最终地理位置；
或者
方式三，定位终端在多个时间点测量到第一个基站、路边单元或其它终端和到除第一个基站、路边单元或其它终端之外的其它至少一个基站、路边单元或其它终端的距离，并按照方式一或者方式二确定每一个时间点的位置Pi，定位终端根据速度传感器、方向传感器或陀螺仪获取定位终端从一个时间点到另一个时间点T的位移Si，定位终端根据Pi和位移Si确定在时间点T的位置信息Pi’，定位终端对位置信息Pi’求平均值或加权平均值获得定位终端的最终地理位置。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离包括：
测量两个不同时刻与其中一个基站、路边单元或其它终端的空间距离差；
根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置包括：
获取两个不同时刻之间定位终端的位移；
根据空间距离差、定位终端的位移、基站、路边单元或其它终端的位置，以及定位终端所在区域的地图信息确定定位终端的地理位置。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，测量两个不同时刻与其中一个基站、路边单元或其它终端的空间距离差包括：
方式一，当至少一个基站、路边单元或其它终端在T5和T6时刻发送测距信号时，分别测量两个时刻T5、T6与基站的绝对距离d5、d6，则距离差d＝|d5-d6|,其中||表示绝对值；
定位终端在T7和T8时刻接收测距信号，定位终端记录d5测＝c(T7–T5),d6测＝c(T8–T6)，其中c为光速，T5，T6时刻是根据至少一个基站、路边单元或其它终端的定时确定的时刻，T7，T8时刻是根据定位终端的定时确定的时刻；
至少一个基站、路边单元或其它终端到定位终端的真实距离应为d5实＝d5测+cΔT，d6实＝d6测+cΔT，定位终端获取空间距离差d＝|d5测-d6测|；
方式二，当至少一个基站、路边单元或其它终端在T5到T6时刻之间发送测距信号时，定位终端在T7到T8时刻之间接收测距信号，定位终端测量T7时刻到T8时刻接收信号相位变化量a，定位终端获取空间距离差d＝a*lamda,其中c为光速，lamda为波长；
方式三，当至少一个基站、路边单元或其它终端在T5到T6时刻之间发送测距信号，定位终端在T7到T8时刻之间接收测距信号，定位终端在T7到T8时刻内根据多普勒速度估计确定一个沿基站法线方向的移动速度vt,对移动速度vt进行积分获得空间距离差d＝∫vtdt，积分区间[T7,T8]。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，根据空间距离差、定位终端的位移、基站位置信息和定位终端所在区域的地图信息确定终端的地理位置包括：
根据至少一个基站、路边单元或其它终端的位置、T5到T6时刻到至少一个基站、路边单元或其它终端的距离差d，位移L，以及定位终端所处的车道确定定位终端在T5或T6时刻在车道上的地理位置。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，根据至少一个基站、路边单元或其它终端位置、T5到T6时刻到至少一个基站、路边单元或其它终端的距离差d，位移L，以及定位终端所处的车道确定定位终端在T5或T6时刻在车道上的地理位置包括：
至少一个基站、路边单元或其它终端的位置，至少一个基站、路边单元或其它终端沿定位终端移动方向偏移L的位置作为两个焦点，确定双曲线，双曲线上任意一点到两个焦点的距离差的绝对值为d，该双曲线与定位终端所在的车道的交点为定位终端在T5或T6的位置。
14.一种对车辆进行定位的定位终端，其特征在于，包括：
地图单元，用于获取定位终端所在区域的地图信息；
参照物单元，用于获取基站、路边单元或其它终端的位置信息；
空间距离单元，用于测量定位终端到至少一个基站、路边单元或其它终端的空间距离；
地理位置单元，用于根据空间距离、位置信息和地图信息确定所述定位终端的地理位置。
15.一种对车辆进行定位的定位终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-13任一项所述的对定位终端进行定位的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～13任一项所述的对定位终端进行定位的方法中的步骤。
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