專利名稱：定位方法與裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及移動定位技術(shù)領域，特別地，涉及一種定位方法與裝置。
背景技術(shù)：
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和智能手機的發(fā)展，位置業(yè)務被視為未來幾年將會爆發(fā)性增長的一項增值業(yè)務。目前移動運營商提供定位能力的業(yè)務平臺主要有高精度與低精度兩種定位平臺。提供高精度定位能力的業(yè)務平臺主要采用gpsOne技術(shù),該技術(shù)可提供高精度的定位服務，但需要終端采用支持gpsOne芯片；而提供低精度定位能力的業(yè)務平臺采用基于PN4747協(xié)議的控制面定位方案，具體地，粗精度定位平臺通過PN4747協(xié)議信令與MSCe (MSCenhanced,增強型MSC)進行交互，得到移動終端所處的服務基站和扇區(qū)編號，然后查詢基站數(shù)據(jù)庫將該基站經(jīng)緯度信息作為定位結(jié)果輸出。由于該方式得到的是單基站或扇區(qū)信息，使得站在基站旁邊和站在該基站覆蓋邊緣得到的將是相同的定位結(jié)果，因此其精度取決于基站或扇區(qū)的無線 信號覆蓋范圍大小，一般在幾百至幾千米左右。與精定位算法得到的位置信息相比，其精度低很多。由于gpsOne高精度定位服務對手機芯片有特殊要求，并且平臺技術(shù)和服務能力受限于特定公司，而低精度平臺提供的定位精度較差，無法滿足更高的業(yè)務需求，由此可見，這些因素嚴重地限制了移動定位業(yè)務的健康發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種定位方法與裝置，能夠為移動終端提供非受限的高精度定位服務。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種定位方法，包括移動終端測量服務基站與周圍基站發(fā)送的前向?qū)ьl信號的信噪比；同時將獲取到的系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識、服務基站標識、周圍基站所使用的PN碼號以及所測量的信噪比上傳至定位平臺；定位平臺根據(jù)系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識和服務基站標識查詢服務基站的經(jīng)緯度，根據(jù)周圍基站所使用的PN碼號查詢周圍基站的經(jīng)緯度；根據(jù)信噪比強度大小確定各經(jīng)緯度的加權(quán)因子；利用加權(quán)因子和查詢到的經(jīng)緯度確定移動終端的經(jīng)緯度信息。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種定位裝置，包括信息接收單元，用于接收移動終端測量的服務基站與周圍基站發(fā)送的前向?qū)ьl信號的信噪比、以及移動終端獲取的系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識、服務基站標識和周圍基站所使用的PN碼號；經(jīng)緯度查詢單元，與信息接收單元相連，用于根據(jù)系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識和服務基站標識查詢服務基站的經(jīng)緯度，根據(jù)周圍基站所使用的PN碼號查詢周圍基站的經(jīng)緯度；加權(quán)因子確定單元，與信息接收單元相連，用于根據(jù)測量出的信噪比確定各經(jīng)緯度的加權(quán)因子；經(jīng)緯度確定單元，與經(jīng)緯度查詢單元和加權(quán)因子確定單元相連，用于利用加權(quán)因子和查詢到的經(jīng)緯度確定移動終端的經(jīng)緯度信息。本發(fā)明提供的定位方法與裝置，基于導頻信號的信噪比與傳播距離成反比的原理，根據(jù)移動終端測量的多個基站的信噪比大小選擇對應的加權(quán)因子，利用加權(quán)因子與查詢到的多個基站的經(jīng)緯度確定移動終端的經(jīng)緯度。本發(fā)明無需對網(wǎng)絡進行改造，對移動終端的要求也低，在不采用專門芯片的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分。在附圖中:圖1是本發(fā)明定位方法的一個實施例的流程示意圖。圖2是本發(fā)明定位方法的另一實施例的流程示意圖。圖3是本發(fā)明移動終端測量定位參數(shù)的一個實例的示意圖。圖4示出了本發(fā)明定位業(yè)務流程的一個實例的示意圖。圖5是本發(fā)明定位裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明定位裝置的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明定位裝置的又一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖對本發(fā)明進行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例性實施例。本發(fā)明的示例性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應用或使用的任何限制。本發(fā)明的下述實施例基于移動終端接收到的導頻強度Ec/1 (體現(xiàn)了所接收信號的強度和鄰小區(qū)干擾水平的比值)與傳播距離基本成反比的原理，即，移動終端接收到的Ec/1越強,表示該基站距離移動終端越近，Ec/1強度越小,表示該基站距離移動終端越遠，因此可以將Ec/1強度大小作為設定權(quán)值的參考依據(jù)，通過對移動終端檢測到的各基站的經(jīng)緯度信息的加權(quán)平均來確定移動終端的位置。圖1是本發(fā)明定位方法的一個實施例的流程示意圖。如圖1所示，該實施例可以包括以下步驟:S102，移動終端測量服務基站與周圍基站發(fā)送的前向?qū)ьl信號的信噪比；S104,將獲取的 SID (System ID,系統(tǒng)標識)、NID (Network ID,網(wǎng)絡標識)、BASEID (Base Station ID,服務基站ID標識)、周圍基站所使用的PN(Pseudo Number,偽隨機碼)碼號以及所測量的信噪比上傳至定位平臺；S106，定位平臺根據(jù)SID、NID和BASEID聯(lián)合查詢服務基站的經(jīng)緯度，根據(jù)周圍基站所使用的PN碼號查詢周圍基站的經(jīng)緯度；其中，SID用于標識系統(tǒng)，一般以本地網(wǎng)(例如一個市)為單位，NID用于標識網(wǎng)絡，在本地網(wǎng)下可劃分若干個NID區(qū)域，因此可以利用SID、NID和BASEID共同來確定服務
基站的經(jīng)緯度信息；S108，根據(jù)測量出的信噪比確定各經(jīng)緯度的加權(quán)因子，具體地，可以將測量出的信噪比與設置的信噪比區(qū)間進行比較，根據(jù)信噪比區(qū)間與加權(quán)因子的對應關系確定與測量出的信噪比對應的加權(quán)因子；
S110，利用加權(quán)因子和查詢到的經(jīng)緯度確定移動終端的經(jīng)緯度信息。該實施例體現(xiàn)了一種用戶面的定位方法，能夠擺脫目前高精度定位受限于特定公司(例如，高通)的問題，降低了使用定位服務的移動終端的門檻(即，無需移動終端支持gpsOne芯片)，提升了定位服務的受眾數(shù)量和業(yè)務體驗。圖2是本發(fā)明定位方法的另一實施例的流程示意圖。如圖2所示，該實施例可以包括以下步驟:S202，移動終端測量本小區(qū)與周圍小區(qū)中前向鏈路導頻信道中信號的信噪比，具體地，移動終端能夠同時跟蹤多個基站的導頻信號，獲取周邊無線環(huán)境:對于服務基站，可以通過系統(tǒng)消息獲得SID、NID、BASEID和PN(又稱擾碼，用以區(qū)分不同的扇區(qū)，取值范圍為0-511)，可以測量出導頻信號的信噪比Ec/1 ;對于周圍基站，可以獲得這些基站的PN以及導頻信號的信噪比Ec/1，圖3示出了一個具體實例；S204，移動終端將獲取的SID、NID和本小區(qū)BASEID、周圍小區(qū)基站所使用的PN碼號以及信噪比上傳至定位平臺；S206，定位平臺根據(jù)信噪比門限確定參與定位計算的基站，具體地，可以將測量出的信噪比與信噪比門限進行比較，在測量出的信噪比中選取出大于信噪比門限的信噪比用于后續(xù)的對移動終端的定位，以剔除無用基站對定位結(jié)果的干擾，其中，信噪比門限的設定比較重要，如果門限設定得太大會減少參與定位的基站數(shù)目，從而影響精度；如果門限設定過低則會顯著增大計算的復雜度，并使得一些沒用的干擾基站也參與定位，舉例說明，如果選取Ec/1 >= -22dB作為門限，則在圖3所示的實例將選取PN = 416、300、344、176的基站的經(jīng)緯度信息參與移動終端的定位計算；S208，定位平臺根據(jù)SID、NID、本小區(qū)的BASEID查詢本小區(qū)基站的經(jīng)緯度，根據(jù)滿足信噪比門限的周圍小區(qū)基站所使 用的PN碼號查詢周圍小區(qū)基站的經(jīng)緯度；S210，根據(jù)滿足信噪比門限的信噪比確定各經(jīng)緯度的加權(quán)因子；具體地，可以將滿足信噪比門限的信噪比與設置的信噪比區(qū)間進行比較，根據(jù)信噪比區(qū)間與加權(quán)因子的對應關系確定與滿足信噪比門限的信噪比對應的加權(quán)因子，其中，用于定位的信噪比與加權(quán)因子成正比，即，信噪比越大，加權(quán)因子越大，例如，可以將信噪比分成5個區(qū)間:區(qū)間[_22db，-15db)對應的加權(quán)因子為I ;區(qū)間[_15db，-1ldb)對應的加權(quán)因子為2 ;區(qū)間[-1ldb, -8db)對應的加權(quán)因子為5 ;區(qū)間[_8db，-5db)對應的加權(quán)因子為11 ;區(qū)間[_5db，0db)對應的加權(quán)因子為17，此外，信噪比區(qū)間的確定以及每個區(qū)間所對應的加權(quán)因子在定位平臺上都可以作為可配置的參數(shù)，可以根據(jù)測試與實踐數(shù)據(jù)將信噪比區(qū)間與加權(quán)因子調(diào)整到合理的取值，從而可以顯著提高定位的精度；S212，利用加權(quán)因子和查詢到的經(jīng)緯度進行加權(quán)算術(shù)平均運算以確定移動終端的經(jīng)緯度信息，具體地，定位點的經(jīng)度=所有加權(quán)經(jīng)度相加/加權(quán)基站個數(shù)；定位點的緯度=所有加權(quán)緯度相加/加權(quán)基站個數(shù)。該實施例與圖1中的實施例相比可以有效剔除無用的干擾信息，因而可以顯著提高對移動終端的定位精度。接下來，通過一個更詳細的實施例來進一步說明移動終端的定位方法:步驟一，移動終端在定位過程中測量周邊多個基站(包括當前服務基站和周圍基站)的前向鏈路導頻信號的信噪比(即，Ec/1)，跟蹤周邊多個基站的前向鏈路導頻信號，通過基站廣播消息(例如，系統(tǒng)參數(shù)消息、鄰區(qū)列表消息)獲取SID、NID、當前服務基站的BASEID、周圍基站的PN號，并將獲取的當前服務基站的SID、NID、BASEID、周圍基站的PN號及測量的Ec/1值通過數(shù)據(jù)通道上傳給定位裝置或定位平臺，其中，定位平臺可以是一個集中建設的平臺，例如，可以每個省建一個以承接本省的定位業(yè)務，也可以全國只建一個以承接全國的定位業(yè)務；步驟二，定位平臺可以根據(jù)Ec/1過濾門限從所有測量出的Ec/1中選取出大于過濾門限(即，信噪比門限)的Ec/1 (即，與終端位置強相關的基站)參與下述定位計算，以剔除無用基站對定位的干擾；步驟三，定位平臺根據(jù)SID、NID和服務基站的BASEID確定服務基站的經(jīng)緯度，根據(jù)周圍基站的PN號按照與服務基站最近距離原則(因為PN存在復用情況)查詢基站數(shù)據(jù)庫以確定周圍基站的經(jīng)緯度，其中，基站數(shù)據(jù)庫位于定位平臺中，用于存放基站無線工程參數(shù)，主要包括SID、NID、BASEID、扇區(qū)PN號、載頻、各基站的經(jīng)度和緯度等信息；步驟四，根據(jù)各PN導頻信道中Ec/1的大小，為各PN賦予相應的加權(quán)因子，其中，可以采用分段加權(quán)的方式，即，在特定的Ec/1強度范圍內(nèi)按照強度大小分成若干段，為強度較大的分段分配較大的權(quán)值；步驟五，利用上一步產(chǎn)生的加權(quán)因子，對服務基站及周圍基站的經(jīng)緯度進行加權(quán)平均計算，得到最終的定位結(jié)果，與單純的平均計算相比，可以顯著提高定位精度。

圖4示出了本發(fā)明定位業(yè)務流程的一個實例的示意圖。如圖4所示，用戶啟動移動終端上的定位功能，應用程序采集手機的無線參數(shù)，通過1X/EVD0數(shù)據(jù)業(yè)務信道連接到互聯(lián)網(wǎng)，并將手機的無線參數(shù)上報給定位平臺；定位平臺解析接收到的數(shù)據(jù)，查詢基站數(shù)據(jù)庫以確定服務小區(qū)的經(jīng)緯度信息，由于在基站數(shù)據(jù)庫中可能找到與一個PN對應的多條經(jīng)緯度信息，導致終端無法判斷收到了哪個PN的信號，最近距離原則就是系統(tǒng)會根據(jù)這個PN所對應的多個基站的經(jīng)緯度和服務基站的經(jīng)緯度(之前根據(jù)SID、NID和服務基站的BASEID已經(jīng)查詢獲得)進行距離計算，然后取距離最近的那個基站作為相鄰基站參與定位計算；分別計算服務基站與相鄰基站的經(jīng)度加權(quán)算術(shù)平均和緯度加權(quán)算術(shù)平均，最后得到定位點的經(jīng)緯度信息；定位平臺將經(jīng)緯度信息返回給終端。本領域普通技術(shù)人員可以理解，實現(xiàn)上述方法實施例的全部和部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算設備可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟，而前述的存儲介質(zhì)可以包括ROM、RAM、磁碟和光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。圖5是本發(fā)明定位裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，該實施例的定位裝置500可以包括:信息接收單元502，用于接收移動終端測量的本小區(qū)服務基站與周圍小區(qū)基站中前向鏈路導頻信道中信號的信噪比、以及移動終端獲取的SID、NID、本小區(qū)基站的BASEID和周圍小區(qū)基站所使用的PN碼號；經(jīng)緯度查詢單元504，與信息接收單元相連，用于根據(jù)SID、NID、本小區(qū)基站的BASEID查詢本小區(qū)基站的經(jīng)緯度，根據(jù)周圍小區(qū)基站所使用的PN碼號查詢周圍小區(qū)基站的經(jīng)緯度；加權(quán)因子確定單元506，與信息接收單元相連，用于根據(jù)測量出的信噪比確定各經(jīng)緯度的加權(quán)因子；經(jīng)緯度確定單元508，與經(jīng)緯度查詢單元和加權(quán)因子確定單元相連,用于利用加權(quán)因子和查詢到的經(jīng)緯度確定移動終端的經(jīng)緯度信息。該實施例基于導頻信號的信噪比與傳播距離成反比的原理，根據(jù)移動終端測量的多個基站的信噪比大小選擇對應的加權(quán)因子，利用加權(quán)因子與查詢到的多個基站的經(jīng)緯度確定移動終端的經(jīng)緯度。本發(fā)明無需對網(wǎng)絡進行改造，對移動終端的要求也低，在不采用專門芯片的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位。圖6是本發(fā)明定位裝置的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，與圖5中的實施例相比，該實施例的定位裝置600還可以包括:信噪比比較單元602，與信息接收單元、經(jīng)緯度查詢單元和加權(quán)因子確定單元相連，用于將測量出的信噪比與信噪比門限進行比較，在測量出的信噪比中選取出大于信噪比門限的信噪比用于移動終端的定位。圖7是本發(fā)明定位裝置的又一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，與圖5中的實施例相比，該實施例的定位裝置700中的加權(quán)因子確定單元702包括:區(qū)間比較子單元7021，用于將測量出的信噪比與設置的信噪比區(qū)間進行比較；確定子單元7022，與區(qū)間比較子單元相連，用于根據(jù)信噪比區(qū)間與加權(quán)因子的對應關系確定與測量出的信噪比對應的加權(quán)因子，其中，測量出的信噪比與加權(quán)因子成正比。本說明書中各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同和相似的部分可以相互參見。對于裝置實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處可以參見方法實施例部分的說明。雖然已經(jīng)通過示例對本發(fā)明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術(shù)人員應該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領域的技術(shù)人員應該理解， 可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種定位方法，其特征在于，包括: 移動終端測量服務基站與周圍基站發(fā)送的前向?qū)ьl信號的信噪比； 將獲取的系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識、服務基站標識、周圍基站所使用的PN碼號以及所測量的信噪比上傳至定位平臺； 所述定位平臺根據(jù)系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識和服務基站標識查詢服務基站的經(jīng)緯度，根據(jù)周圍基站所使用的PN碼號查詢周圍基站的經(jīng)緯度； 根據(jù)測量出的信噪比確定各經(jīng)緯度的加權(quán)因子； 利用所述加權(quán)因子和查詢到的經(jīng)緯度確定所述移動終端的經(jīng)緯度信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述方法還包括: 將測量出的信噪比與信噪比門限進行比較，在測量出的信噪比中選取出大于所述信噪比門限的信噪比用于移動終端的定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根據(jù)測量出的信噪比確定各經(jīng)緯度的加權(quán)因子的步驟包括: 將測量出的信噪比與設置的信噪比區(qū)間進行比較； 根據(jù)信噪比區(qū)間與加權(quán)因子的對應關系確定與測量出的信噪比對應的加權(quán)因子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述測量出的信噪比與加權(quán)因子成正比。
5.一種定位裝置，其特征在于，包括: 信息接收單元，用于接收移動終端測量的服務基站與周圍基站發(fā)送的前向?qū)ьl信號的信噪比、以及移動終端獲取的系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識、服務基站標識和周圍基站所使用的PN碼號； 經(jīng)緯度查詢單元，與所述信息接收單元相連，用于根據(jù)系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識和服務基站標識查詢服務基站的經(jīng)緯度，根據(jù)周圍基站所使用的PN碼號查詢周圍基站的經(jīng)緯度； 加權(quán)因子確定單元，與所述信息接收單元相連，用于根據(jù)測量出的信噪比確定各經(jīng)緯度的加權(quán)因子； 經(jīng)緯度確定單元，與所述經(jīng)緯度查詢單元和所述加權(quán)因子確定單元相連，用于利用所述加權(quán)因子和查詢到的經(jīng)緯度確定所述移動終端的經(jīng)緯度信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定位裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 信噪比比較單元，與所述信息接收單元、所述經(jīng)緯度查詢單元和所述加權(quán)因子確定單元相連，用于將測量出的信噪比與信噪比門限進行比較，在測量出的信噪比中選取出大于所述信噪比門限的信噪比用于移動終端的定位。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定位裝置，其特征在于，所述加權(quán)因子確定單元包括: 區(qū)間比較子單元，用于將測量出的信噪比與設置的信噪比區(qū)間進行比較； 確定子單元，與所述區(qū)間比較子單元相連，用于根據(jù)信噪比區(qū)間與加權(quán)因子的對應關系確定與測量出的信噪比對應的加權(quán)因子。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定位裝置，其特征在于，所述測量出的信噪比與加權(quán)因子成正比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定位方法與裝置。其中，該方法包括移動終端測量本小區(qū)基站與周圍小區(qū)基站中前向鏈路導頻信道中信號的信噪比；將獲取的系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識、本小區(qū)基站標識、周圍小區(qū)基站所使用的PN碼號以及所測量的信噪比上傳至定位平臺；定位平臺根據(jù)系統(tǒng)標識、網(wǎng)絡標識和本小區(qū)基站標識查詢服務基站的經(jīng)緯，根據(jù)周圍小區(qū)基站所使用的PN碼號查詢周圍小區(qū)基站的經(jīng)緯度；根據(jù)測量出的信噪比確定各經(jīng)緯度的加權(quán)因子；利用加權(quán)因子和查詢到的經(jīng)緯度確定移動終端的經(jīng)緯度信息。本發(fā)明無需對網(wǎng)絡進行改造，對移動終端的要求也低，在不采用專門芯片的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位。
文檔編號H04W64/00GK103249138SQ20121002360
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者嚴學純, 郭鳳延 申請人:中國電信股份有限公司