确认条件，可为以下三种条件中的一种：
[0063] 条件1 :可移动定位设备探测到目标设备的上行信号的功率高于或等于门限值 PO ;所述门限值PO为_80dBm。
[0064] 条件2 :设从基站到目标设备和从目标设备到定位设备的信号传播时间之和 为tl，tl满足与基站到当前定位设备的传播时间的差值小于门限值Atl ;所述Atl为 (Xlus0
[0065] 条件3 :设可移动定位设备探测到目标设备的上行信号的高于或等于门限值为 Pl ;并且，设从基站到目标设备和从目标设备到定位设备的信号传播时间之和为tl，tl满 足与基站到当前定位设备的传播时间的差值小于门限值A t2。所述Pl为-lOOdBm，所述 A t2 为 0· 2 μ s。
[0066] SlO如果获得了目标位置确认的信号，则给出目标设备的目标位置；如果没有获 得目标位置确认的信号，则仅给出目标设备所处的第1区域。
[0067] 下面对本发明的整体设计思路进行说明：
[0068] 在无线蜂窝通信系统中，基站作为提供通信服务的设备，为终端设备提供下行信 号并接收终端设备的上行信号。一般地，单个基站的覆盖区域为一个六边形，大量基站组合 起来覆盖大片区域，如图2所示。
[0069] 图3给出了 CDM(码分多址）的基站和移动终端的时间关系。移动终端需要估计 一个参考时间用于发送码片、符号、时隙、帧和系统时间。在稳定的状态下，移动终端的参考 时间与接收到的对应基站下行信号的第一径时间偏差不超过±1 μ s。即某个时间Τ，基站 发送带有时间T标记的信号，移动终端以接收到的基站某个信道的第一径信号时间作为自 己的参考时间Τ，实际上，移动终端接收到的时间T比基站的发送时间T有了一个传输延迟； 然后以此为基准向基站发送上行信号，时间标记为Τ，在基站收到移动终端发送的时间标记 为T的信号时，真实的时间已经比时间T延迟了两倍的传输延迟了。
[0070] WCDMA(宽带码分多址）的上行-下行定时关系为：在UE(用户设备）端，上行 的DPCCH/DroCH(专用物理控制信道/专用物理数据信道）帧的传输时间为检测到的下行 DPCCH/DroCH或F-DPCH(分数专用物理信道）帧的第一径信号延迟T。码片，其中T。为常数 值，固定为1024个WCDM码片。
[0071] 图4给出了 LTE (长期演进）的上行-下行帧定时关系为：在UE (用户设备）端，UE 发送上行无线帧i的时间，需要比对应接收到的下行无线帧i的时间提前（NTA+NTAciffs(；t) XTs 秒，其中，0彡K 20512，
对于FDD (频分双工）模式，NTArffset= 0 ;对于 TDD (时分双工）模式，除非特别指定，NTArffset= 624。
[0072] CDMA、WCDMA和LTE三种通信系统中，或者在其他一些通信系统中，移动终端发送 上行信号的时间，都是参考了下行的信号时间。其中，CDMA上行发送信号的时间直接以终 端侧收到的下行信号时间作为参考；WCDMA的上行DPCCH/DroCH发送的时间比终端侧收到 的下行DPCCH/DroCH时间延迟T。码片；LTE的上行无线帧发送的时间比终端侧收到的下行 无线帧时间提前了。定位过程中，定位设备可以针对特定的通信制式， 结合接收的下行信号和/或下行信令来消除发送上行信号与接收的下行信号参考时间的 不对齐现象，从而获得从基站到终端设备、从终端设备到定位设备的传输时间之和。
[0073] 如图5所示，在目标设备402和定位设备403分别检测到的下行信号405和上行 信号406都是直射传播时，定位设备可以确定出以基站401、定位设备403为焦点的椭圆线 404,其中椭圆线404上的点到两个焦点的距离之和为从基站401到目标设备402、从目标 设备402到定位设备403的传输时间之和tl对应的电磁波传输的距离c*tl，目标设备402 处于这个椭圆线上；在目标设备407和定位设备403分别检测到的下行信号408和上行信 号409存在非直射传播时，虽然目标设备也在椭圆线404上，但是定位设备观测到的从基站 401到目标设备407、从目标设备407到定位设备403的传输时间之和t2对应的电磁波传输 的距离c*t2,确定出的椭圆是410,它同样以基站401、定位设备403为焦点，但是椭圆410 上的点到两个焦点的距离之和为c*t2。总之，按照定位设备观测到的从基站到目标设备和 从目标设备到定位设备的电磁波传播时间之和对应的距离所确定的椭圆，这条椭圆线确定 了目标设备所处区域的外限。
[0074] 在定位设备首次探测到目标设备的信号后，确定出的椭圆只能给出目标设备所处 区域的外限，这个定位精度一般还不能满足要求，需要结合更多次的测量才能将目标设备 的位置估计得更为准确。
[0075] 如图6所示，定位设备在502处，探测到了目标设备506的信号，确定了以基站501 和定位设备位置502为焦点的椭圆503。将定位设备移动到504处，探测到了目标设备506 的信号，确定了以基站501和定位设备位置504为焦点的椭圆505。椭圆503和椭圆505有 两个交点506和507,如果两次测量中，下行信号和上行信号都是直射传播，那么，目标设备 处于交点506和507中的一点；如果两次测量中，下行信号和上行信号存在非直射传播，那 么只能确定目标设备处于椭圆503和椭圆505的公共区域内部，交点506和507仅仅是目 标设备所处位置的附近的点，将交点506和507作为搜索目标设备的优选位置。
[0076] 如图7所示，可移动定位设备在602处，探测到了目标设备的信号，确定了以基站 601和定位设备位置602为焦点的椭圆603。将定位设备移动到604处，探测到了目标设备 的信号，确定了以基站601和定位设备位置604为焦点的椭圆605。椭圆603和椭圆605没 有交点，此时认定较大椭圆605对应的测量位置604处的测量是无效的测量，并在后续的搜 索中尽量远离这片区域。
[0077] 通过上述分析，可知本发明的无线通信终端定位方法，考虑到非直线传播带来的 影响，使用的可移动定位设备，具有定位精度、定位的效率高的优点。
[0078] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种无线通信终端定位方法，其特征在于，使用可移动定位设备对目标设备进行定 位，包括以下步骤： Sl设置待搜索的区域，记为第1区域； S2在第1区域内，改变可移动定位设备的位置； S3移动到某个位置后，使用可移动定位设备搜索目标设备的上行信号； 若可移动定位设备未能搜索到上行信号，跳转到步骤S4 ; 若可移动定位设备搜索到上行信号，跳转到步骤S5 ; S4判断搜索是否达到预设的结束条件； 如果未达到结束条件则跳转到步骤S2 ; 如果达到结束条件，则跳转到步骤SlO; S5测量从基站到目标设备和从目标设备到可移动定位设备的信号传播时间之和，记为tl;以基站的位置和可移动定位设备的位置为椭圆的焦点，椭圆上的点到两个焦点的距离 之和为c*tl，其中c为光速，确定一个椭圆el; S6将目标设备所处的区域确定性地限定在第1区域和椭圆el的公共区域，将这个公共 区域设置为更新后的第1区域，将更新前的第1区域记为第〇区域； S7如果第0区域和椭圆el的边界线不相交，则判定目标设备在第1区域和椭圆el中 较小的那个区域内部，跳转到步骤S4 ; S8如果第0区域和椭圆el相交，那么将第0区域和椭圆el的交点作为待选的目标位 置，待选的目标位置的附近区域作为搜索目标设备的优选区域，其中待选的目标位置的附 近区域为距离待选的目标位置N米范围之内并且在第1区域内的区域；其中0 <N< 60 ; S9目标位置排除/确认：将可移动定位设备依次移动到待选的目标位置，在待选的目 标位置的附近区域，搜索目标设备的上行信号，如果对于目标设备的上行信号的测量结果 满足位置确认条件，则判定目标设备在此时的定位设备附近区域，跳转到步骤SlO; 如果目标设备的上行信号的测量结果不满足位置确认条件，则判定目标设备不在此时 的定位设备附近区域，将可移动定位设备移动到另一个待选目标位置处；如果所有待选目 标位置都被排除，则跳转到步骤S2 ; SlO如果获得了目标位置确认的信号，则给出目标设备的目标位置；如果没有获得目 标位置确认的信号，则仅给出目标设备所处的第1区域。2. 根据权利要求1所述的无线通信终端定位方法，其特征在于，步骤S4所述的结束条 件包括搜索时间和搜索次数。3. 根据权利要求1所述的无线通信终端定位方法，其特征在于，步骤S9所述的位置确 认条件，具体为： 可移动定位设备探测到目标设备的上行信号的功率高于或等于门限值P0,其中PO彡-150dBm。4. 根据权利要求1所述的无线通信终端定位方法，其特征在于，步骤S9所述的位置确 认条件，具体为： 设从基站到目标设备和从目标设备到定位设备的信号传播时间之和为tl，tl满足与 基站到当前定位设备的传播时间的差值小于门限值Atl;所述Atl< 0. 2ys。5. 根据权利要求1所述的无线通信终端定位方法，其特征在于，步骤S9所述的位置确 认条件，具体为： 设可移动定位设备探测到目标设备的上行信号的高于或等于门限值Pl;并且，设从基 站到目标设备和从目标设备到定位设备的信号传播时间之和为tl，tl满足与基站到当前 定位设备的传播时间的差值小于门限值At2 ;其中Pl彡-150dBm，其中At2 < 0. 2y。
【专利摘要】本发明公开了一种无线通信终端定位方法，使用可移动定位设备对目标设备进行定位，可移动定位设备测定出信号从基站到目标设备的传播时间和从目标设备到定位设备的传播时间之和，确定出一个以基站和定位设备所处位置为焦点的椭圆线，在目标设备和定位设备分别检测到的下行信号和上行信号都是直射传播时，认为目标设备处于这个椭圆线上；在目标设备和定位设备分别检测到的下行信号和上行信号存在非直射传播时，认为目标设备处于这个椭圆线的内部；结合更多次的测量，使用历次椭圆的交点作为搜索目标设备的优选定位位置，测量是否满足位置确定条件，最终确定目标设备的位置。本发明的无线通信终端定位方法，具有定位精度、定位的效率高的优点。
【IPC分类】G01S5/02, G01S5/12, H04W64/00
【公开号】CN105208653
【申请号】CN201510646636
【发明人】刘武当
【申请人】广州慧睿思通信息科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月30日