CN1141855C

CN1141855C - 对移动终端进行定位的方法

Info

Publication number: CN1141855C
Application number: CNB991082001A
Authority: CN
Inventors: 朱晓东
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 1999-06-26
Filing date: 1999-06-26
Publication date: 2004-03-10
Anticipated expiration: 2019-06-26
Also published as: CN1255816A

Abstract

一种对移动终端进行定位的方法，从基站控制器的后台输入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)，利用移动终端在SACCH上发送的测量报告，可提取出移动终端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Ri，从而确定移动终端的位置(X，Y)。

Description

对移动终端进行定位的方法

本发明涉及移动通讯，更具体地说是一种对移动终端(手机、车载台等)进行定位的方法。

随着移动通讯的发展，使用移动通讯工具者越来越多，若能对手机、车载台等移动终端进行定位，便可确定用户的所在位置，还可以计算移动终端的移动速度和移动方向，为小区切换提供信息；在紧急呼叫时，可迅速定位用户；还可分析移动通讯系统中的用户分布情况，为网络优化提供信息。目前，尚未见有对移动终端进行定位的方法。

本发明的目的是提供一种对移动终端进行定位的方法，根据本发明中的方法，可以确定移动终端的位置。

本发明的目的是这样实现的：从基站控制器的后台输入各基站和临近基站的基站代码、经纬度(Xi，Yi)和C0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C0载波的发射功率与天线增益之和减去合路器及馈线损耗。利用移动终端在慢速随路控制信道上发送的测量报告，可提取出移动终端接收到的各基站发射的C0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Ri，从而确定移动终端的位置。

所述C0载频，是指GSM协议规定的含BCCH控制信道的载频。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

图1是本发明中的对移动终端进行定位的方法的原理图。

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，A表示移动终端所处的位置，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。基站控制器已知本基站和临近基站的基站代码、经纬度和C0载波的等效发射功率值(Pi)。当移动终端处于某一位置时并通话时，可以接收到最近的几个基站发出的C0载波的接收功率值Li，通过慢速随路控制信道上的测量报告上报给基站控制器。基站控制器可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：

Log(Ri)＝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是移动终端距各基站的精确距离，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之间的差值的平方最小，也即其平方差最小来确定移动终端的位置。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。

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

其中：n为正整数。

2、用下面的公式求X，Y的变化量

dX＝-c*∑{[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]*(X-Xi)}

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+dX；Y_k+1＝Y_k+dY；其中k表示某一时刻，k+1表示下一时刻，k＝0，1，2，3，……

4、计算 dE＝E(X_k+1，Y_k+1)-E(X_k，Y_k)，dE为E在(k+1)时刻与k时刻间的变化量，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，否则跳转到步骤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、对移动终端进行定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(i)从基站控制器的后台输入各基站(Bi)和临近基站的基站代码、经纬度(Xi，Yi)和C0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C0载波的发射功率与天线增益之和减掉合路器和馈线损耗；

(2)各基站利用移动终端在慢速随路控制信道上发送的测量报告，可提取出移动终端接收到的各基站发射的C0载波的功率值(Li)；

(3)根据无线信道传输模型，根据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

其中：n为正整数。

(5)取X、Y的变化量

dX＝-c*∑{[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]*(X-Xi)}

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

(7)根据平方误差公式 E＝∑[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]²计算E在(k+1)时刻与k时刻间的变化量dE，即

dE＝E(X_k+1，Y_k+1)-E(X_k，Y_k)

(8)若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，否则跳转到步骤(5)。

2、权利要求1所述的对移动终端进行定位的方法，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所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于：取基站数n＝4.

4、权利要求1所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于：所述公式

Log(Ri)＝a*(Pi-Li)+b中的a、b的取值范围为0.01＜a＜1和-10＜b＜-1。

5、权利要求4所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于：所述常a、b为

a＝0.026 b＝-3.49

6、权利要求4所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于：所述取X、Y的变化量的公式

dX＝-c*∑{[(X-Xi)²+(Y-Yi)²-Ri²]*(X-Xi)}

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

7、权利要求1所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在：所述定值M的取值范围为0.000001＜M＜0.01。

8、权利要求7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。