專利名稱：一種多方法復合精確定位cdma移動終端的方法和系統的制作方法
一種多方法復合精確定位CDMA移動終端的方法和系統本發明涉及無線技術領域，具體的說是一種支持多種參數使用多種方法復合精確定位CDMA移動終端的方法和系統。無線定位技術作為無線通信業務分析及網絡狀況分析的基礎，影響無線通信技術的規劃、優化及發展，定位技術影響無線通信技術的多個領域，成為無線通信技術的一項重要業務?，F有技術對用戶群體定位技術欠缺，造成對無線通信用戶位置信息的欠缺，導致對用戶行為分析，無線通信網絡狀況分析的困難?，F有的無線定位技術可以實現使用GPS 的用戶終端的精確定位，精確測量TDOA數據的雙曲定位，使用用戶上報數據的粗略定位估算。這樣，收集到用戶的通話信息及位置信息，可以進一步分析無線通信網絡。另一方面， 隨著無線通信的飛速發展，無線通信業務量飛速發展，使用GPS定位的路測技術所得用戶樣本數據在實際數據比例中越來越少；而無線通信的利用分布越來越廣泛，使得使用用戶上報數據定位成為了必要。現有的精確定位技術主要基于GPS定位技術，對單個終端使用GPS模塊作定位。 由于GPS模塊對硬件設備要求較高，且只能用于室外定位。對于無線通信中多用戶位置數據采集分析造成很大的困難，定位成本較高。依據相關參數數據的定位方法主要使用基于 T0A、TD0A、A0A等參數，使用一種或多種參數混合定位，定位精度較低。其中AOA參數獲取需要硬件設備智能天線的支持；且在NLOS環境下TOA及AOA參數誤差較大，TDOA準確測量難度大。因數據精度不高導致定位精度較低，使用TDOA定位常用雙曲定位技術，方法復雜度相對較高，定位速度較慢。CDMA定位技術主要使用A0A、T0A、TD0A等參數進行組合定位，參數組合使用的方法主要是依據不同的參數計算定位區域或方向，組合不同的參數定位結果確定定位坐標?，F有定位技術存在以下問題使用GPS模塊定位及使用AOA角度信息定位的方法需要終端設備或智能天線支持，對硬件要求比較高；使用AOA、TOA等參數現有定位精確度較低；TDOA的雙曲定位需求定位基站多，且在NLOS環境中定位效果差；常用的組合定位方法因數據誤差大，定位效果不理想。此外一些基于TDOA的改進的雙曲定位方法中， 在NLOS環境下加權定位或二次最小二乘定位等隨機性大，定位結果不理想；一些迭代的方法復雜度高，收斂速度慢，定位結果精度一般。本發明的目的是為了解決現有技術問題，對TOA、TDOA、EcIo等參數，基于內在關系高度復合聯系定位的方法，對于多參數定位點，使用迭代線性修正加權雙曲定位方法，依據TOA與TDOA緊密關系，收斂速度快，定位精度高，并使用定位結果反饋更新特征數據庫， 使得具有一定參數類型及數量的數據可以使用特征庫定位，對于前兩種定位方法，使用依據地圖信息和通信業務統計數據，進行一定校正，參數類型較單一或參數數量少的數據，依據地圖信息、工參信息、通信業務統計信息進行貝葉斯估算及蒙特卡羅概率仿真定位，提供一種自定位精度高、定位速度快及通用性強的支持多種參數使用多種方法復合精確定位 CDMA移動終端的方法和系統。為了實現上述目的，設計一種多方法復合精確定位CDMA移動終端的方法和系統， 其特征在于由地圖信息、小區工參數據及定位數據導入，定位數據分析及誤差數據修正， T0A/TD0A復合精確定位，定位反饋更新特征數據庫，基于EcIo的指紋特征定位，基于位置信息的概率估算定位系統構成，所述的地圖信息、小區工參數據及定位數據導入地圖建筑信息、ClUtter信息，導入小區基本參數包括坐標方位角等信息，導入定位數據主要為用戶上報數據或定位使用的中間格式數據，所述的定位數據分析及誤差數據修正依據數據測量的分布及數據的相關關系，并依據已有數據進行位置快速粗略估算，依據估算位置一定程度上修正定位數據，并依據所有參數及其類型的數量和對應的參數估算誤差選擇定位方法；所述的T0A/TD0A復合精確定位需要上報三個及以上的基站信息，上報數據估算誤差無異常，使用基于移動終端的TOA及TDOA復合的迭代線性修正的雙曲定位的方法，進行精確定位，記錄定位數據及結果；所述的定位反饋更新特征數據庫得到精確定位，定位結果反饋更新EcIo指紋特征庫；所述的依據EcIo特征庫指紋定位主要依靠EcIo特征庫，特征庫主要依據路測數據校正的傳播模型，通過預測計算所得的EcIo特征庫及T0A/TD0A復合精確定位都更新的EcIo特征庫復合，定位需要至少兩個小區EcIo信息進行指紋特征匹配定位； 所述的基于位置信息概率估算定位，主要依據類似以上兩種定位方法估算的位置范圍及用戶分布情況，依據用戶分布，進行概率估算定位。T0A/TD0A復合精確定位的方法a.初始化數據，使用基于TDOA的改進的加權的雙曲定位方法定位；b.基于定位結果及上報TOA系數，修正TOA并反饋加權系數；c.使用步驟2反饋的加權系數使用基于TDOA的改進的加權的雙曲定位方法定位；d.重復步驟2及步驟3，致TOA及加權系數收斂記錄定位數據及定位結果，并處理不收斂數據；e.依據地圖信息修正定位結果，并對同時具有EcIo上報數據的定位數據，使用定位結果及定位數據更新EcIo特征庫。EcIo特征庫指紋定位的方法a.使用已有數據(定位結果數據及路測數據)校正傳播模型；b.使用校正后的傳播模型，通過預測計算EcIo分布，并建立EcIo特征庫；c.對于上報EcIo信息，基于EcIo特征庫，依據估算位置壓縮搜索范圍，進行特征匹配，使用高精度的匹配方法匹配定位，并記錄定位數據及結果。本發明與現有技術相比，本發明中對參數進行緊密聯系，快速復合定位，并對定位結果進行反饋更新定位信息，系統具有一定自適應能力，并且系統具有對數據初始分析，定位分析能力，并通過分析進行智能選擇定位方法，排除及處理初始數據，在發明中使用的方法，依據對上報數據的分析，從現有方法依據數學理論及通信技術原理進行改進，方法適用性穩定性、計算精度、時間復雜度、空間復雜度得到較大提升，且多個模塊既具有聯系緊密性，而各自實現也具有相對獨立性，同時對各個方法的處理具有可擴展性，對定位數據及結果處理具有統一性，使得本發明的擴展和使用具有較大的空間，本發明彌補了現有的定位技術對數據依賴性強及定位適用性不高的不足，降低了用戶位置信息獲取的成本，同時解決了現有上報數據定位技術中，定位速度慢及定位精度低的問題，使得用戶位置信息可以依據各種可用參數快速獲取，值得推廣。

圖1為本發明的方法流程圖；圖2為本發明的T0A/TD0A復合精確定位的方法流程圖；圖3為本發明的EcIo特征庫指紋定位的方法流程圖。指定圖1為摘要附圖。以下結合附圖對本發明創造做進一步詳細說明，這種制造技術對本專業的人士來說是清楚的。如圖1所示，多參數多方法定位的系統示意圖，主要涉及地圖信息、小區工參數據及定位數據導入，定位數據分析及誤差數據修正，T0A/TD0A復合精確定位，定位反饋更新特征數據庫，基于EcIo的指紋特征定位，基于位置信息的概率估算定位等。具體說明如下地圖信息、小區工參數據及定位數據導入地圖信息、小區工參數據及定位數據導入是定位前必要準備，主要導入地圖建筑信息、Clutter信息，導入小區基本參數包括坐標方位角等信息，導入定位數據主要為用戶上報數據或定位使用的中間格式數據。定位數據分析及誤差數據修正定位數據分析及誤差數據修正為定位前數據處理，因為用戶上報數據等數據非直接準確測量數據，需要對數據分析處理。主要依據數據測量的分布及數據的相關關系，并依據已有數據進行位置快速粗略估算，依據估算位置一定程度上修正定位數據，并依據所有參數及其類型的數量和對應的參數估算誤差選擇定位方法。T0A/TD0A復合精確定位使用T0A/TD0A復合精確定位需要上報三個及以上的基站信息，上報數據估算誤差無異常。使用基于移動終端的TOA及TDOA復合的迭代線性修正的雙曲定位的方法，進行精確定位，記錄定位數據及結果。如圖2所示，T0A/TD0A復合精確定位具體流程及說明如下步驟1，初始化數據，使用基于TDOA的改進的加權的雙曲定位方法定位；步驟2，基于定位結果及上報TOA系數，修正TOA并反饋加權系數；步驟3，使用步驟2反饋的加權系數使用基于TDOA的改進的加權的雙曲定位方法定位；步驟4，重復步驟2及步驟3，致TOA及加權系數收斂記錄定位數據及定位結果，并處理不收斂數據；步驟5，依據地圖信息修正定位結果，并對同時具有EcIo上報數據的定位數據，使用定位結果及定位數據更新EcIo特征庫。
定位反饋更新特征數據庫對于以上精確定位的結果，因為具有多站上報數據信息，同時得到了精確定位，對于定位結果反饋更新EcIo指紋特征庫具有很大的意義。依據EcIo特征庫指紋定位依據EcIo特征庫指紋定位主要依靠EcIo特征庫，特征庫主要依據路測數據校正的傳播模型，通過預測計算所得的EcIo特征庫及T0A/TD0A復合精確定位都更新的EcIo特征庫復合。定位需要兩個或以上小區EcIo信息進行指紋特征匹配定位。圖3所示，具體流程及說明如下 步驟1，使用已有數據(定位結果數據及路測數據)校正傳播模型；步驟2，使用校正后的傳播模型，通過預測計算EcIo分布，并建立EcIo特征庫；步驟3，對于上報EcIo信息，基于EcIo特征庫，依據估算位置壓縮搜索范圍，進行特征匹配，使用高精度的匹配方法匹配定位，并記錄定位數據及結果?；谖恢眯畔⒏怕使浪愣ㄎ粚τ谏蠄髷祿^少或不符合以上定位的數據，進行基于位置信息的概率估算定位，主要依據類似以上兩種定位方法估算的位置范圍及用戶分布情況，依據用戶分布，進行概率估算定位。實施所需的硬件配置系統硬件配置系統包括(1)負責采集用戶上報PCMD數據的數據采集接口，負責把用戶觸發上報的數據按數據塊記錄并發送到相應服務器；這些數據采集接口一般直接采用相應設備商已有的數據接口 ；(2)負責接受和存儲用戶上報數據的服務器，負責接收數據采集接口發送的數據， 并存儲在相應位置；這些負責數據接收和存儲的服務器一般直接采取移動運營商已有的數據服務器；(3)負責記錄及獲取小區工參及相應配置文件的服務器，負責獲取現網小區工參及相應配置文件；這些小區工參及配置文件資料為移動運營商數據，一般直接使用移動運營商服務器獲取。(4)負責從地理信息系統中獲取相應地圖信息及處理的服務器，負責從地理信息系統中獲取相應地圖信息，存儲為需要的地圖格式；本硬件配置系統使用帶本公司自主研發的GIS模塊的相應服務器；(5)負責數據導入處理、仿真計算及多方法定位的計算服務器，負責數據導入處理、仿真計算及多方法定位。以上5種硬件設備的關系是(5)的PC機或者計算服務器從⑵獲取用戶上報 PCMD數據；從(3)的數據服務器獲取小區工參及配置數據；從的服務器中獲取處理后的地圖信息；這個過程可以通過自動完成或者人工輔助完成；( 的PC機器或者計算服務器可以直接對從O)中獲取的用戶上報數據進行精確定位、概率估算定位；( 的PC機器或者計算服務器還可以使用從(3)中獲取的小區工參及配置，選擇使用從中獲取的地圖信息或其他地圖信息，選擇使用精確定位的反饋數據進行仿真計算建立指紋庫，使用指紋庫對從O)中獲取的用戶上報數據進行指紋定位。
權利要求
1.一種多方法復合精確定位CDMA移動終端的方法和系統，其特征在于由地圖信息、小區工參數據及定位數據導入，定位數據分析及誤差數據修正，T0A/TD0A復合精確定位，定位反饋更新特征數據庫，基于EcIo的指紋特征定位，基于位置信息的概率估算定位系統構成，所述的地圖信息、小區工參數據及定位數據導入地圖建筑信息、Clutter信息，導入小區基本參數包括坐標方位角等信息，導入定位數據主要為用戶上報數據或定位使用的中間格式數據，所述的定位數據分析及誤差數據修正依據數據測量的分布及數據的相關關系，并依據已有數據進行位置快速粗略估算，依據估算位置一定程度上修正定位數據，并依據所有參數及其類型的數量和對應的參數估算誤差選擇定位方法；所述的T0A/TD0A復合精確定位需要上報三個及以上的基站信息，上報數據估算誤差無異常，使用基于移動終端的TOA 及TDOA復合的迭代線性修正的雙曲定位的方法，進行精確定位，記錄定位數據及結果；所述的定位反饋更新特征數據庫得到精確定位，定位結果反饋更新EcIo指紋特征庫；所述的依據EcIo特征庫指紋定位主要依靠EcIo特征庫，特征庫主要依據路測數據校正的傳播模型，通過預測計算所得的EcIo特征庫及T0A/TD0A復合精確定位都更新的EcIo特征庫復合，定位需要至少兩個小區EcIo信息進行指紋特征匹配定位；所述的基于位置信息概率估算定位，主要依據類似以上兩種定位方法估算的位置范圍及用戶分布情況，依據用戶分布， 進行概率估算定位。
2.如權利要求1所述的一種多方法復合精確定位CDMA移動終端的方法和系統，其特征在于T0A/TD0A復合精確定位的方法a.初始化數據，使用基于TDOA的改進的加權的雙曲定位方法定位；b.基于定位結果及上報TOA系數，修正TOA并反饋加權系數；c.使用步驟2反饋的加權系數使用基于TDOA的改進的加權的雙曲定位方法定位；d.重復步驟2及步驟3，致TOA及加權系數收斂記錄定位數據及定位結果，并處理不收斂數據；e.依據地圖信息修正定位結果，并對同時具有EcIo上報數據的定位數據，使用定位結果及定位數據更新EcIo特征庫。
3.如權利要求1所述的一種多方法復合精確定位CDMA移動終端的方法和系統，其特征在于EcIo特征庫指紋定位的方法a.使用已有數據(定位結果數據及路測數據)校正傳播模型；b.使用校正后的傳播模型，通過預測計算EcIo分布，并建立EcIo特征庫；c.對于上報EcIo信息，基于EcIo特征庫，依據估算位置壓縮搜索范圍，進行特征匹配， 使用高精度的匹配方法匹配定位，并記錄定位數據及結果。
全文摘要
本發明涉及無線技術領域，具體的說是一種支持多種參數使用多種方法復合精確定位CDMA移動終端的方法和系統。其特征在于由地圖信息、小區工參數據及定位數據導入，定位數據分析及誤差數據修正，TOA/TDOA復合精確定位，定位反饋更新特征數據庫，基于EcIo的指紋特征定位，基于位置信息的概率估算定位系統構成，本發明彌補了現有的定位技術對數據依賴性強及定位適用性不高的不足，降低了用戶位置信息獲取的成本，同時解決了現有上報數據定位技術中，定位速度慢及定位精度低的問題，使得用戶位置信息可以依據各種可用參數快速獲取，值得推廣。
文檔編號H04W64/00GK102404844SQ20111036201
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者鐘家福 申請人:上海百林通信網絡科技有限公司