专利名称：一种无线通信终端定位的方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信、特别是涉及无线通信的终端定位及其应用。
背景技术：
在无线通信中，无线定位技术，有着十分广阔的应用。
民用的3G移动通信系统较之2G移动通信系统，在传输能力上有了很大的提高，无 线定位技术在3G系统中，有更大的应用范围。对于今后或迟或早要实用推广的4G、 5G 以及其他的无线通信系统，也广泛需要运用无线定位技术。
常用的无线定位技术，其主要方法是先由定位设备发射标准功率信号后、再测量 目标终端的接收功率，间接测算出距离和方向；或者是测量信号的传播时延，间接测算 出距离和方向。为了达到准确定位的目的，这两种方法，都要求定位设备或目标终端能 够持续、稳定的发射较大功率信号。
在现有的无线通信技术中，目标终端发射持续、稳定的发射较大功率信号，是在建 立稳定连接状态下进行的，否则，先要设法使目标终端建立稳定连接状态，再发射持续、 稳定的发射较大功率信号。
在TD-SCDMA移动通信技术中，目标终端持续、稳定的发射较大功率信号，是在 CELL一DCH状态下进行的，如果不在CELL—DCH状态下，先要设法使目标终端转入CELL—DCH 状态。为了符合这些要求，势必会增加定位设备的设计、制造的难度和复杂度、提高定 位设备的造价，而且，还要多占系统容量方面的资源，增加了系统间的无线干扰。尤其 是，对于一些特殊的场合，不希望目标终端进入CELL一DCH状态，同时又要完成对目标 终端的定位，就愈发显得困难重重。
所以，工程技术人员，急迫寻求一种在非稳定连接状态下、或非CELL一DCH状态下， 触发目标终端发射无线信号、最终能够完成定位的方法。
发明内容
本发明提出了以下技术方案。
1.无线通信终端定位的方法，包括以下步骤
a.定位设备向目标终端发送系统信息，所述系统信息中，配置了随机接入过程的参数；所述参数中包括对目标终端发送签名序列信息的预设的预定次数； b.定位设备启用计数装置进行计数；
C.定位设备向目标终端发送寻呼信息，所述发送寻呼信息触发目标终端启动随 机接入的响应过程；
d. 当定位设备检测到目标终端在随机接入时发送的签名序列后，定位设备进行 判断和相应的处理
如果目标终端定位成功，则定位设备向目标终端发送确认的信息，在检测到目 标终端发送随机接入信息后，进入"结束"；
如果目标终端定位未成功，则判断目标终端发送的签名序列的次数是否达到预 定次数达到预定次数的，则定位设备发送确认的信息；未达到预定次数的，定位 设备不发送确认的信息，同时对计数装置进行更新处理；
e. 如果在规定的时间内，目标终端如果收不到确认信息，经过一个随机时间后， 目标终端重新发送签名序列；
如果在规定的时间内目标终端收到确认信息，则目标终端向定位设备发送随机 接入信息；
f. 定位设备检测到目标终端发送随机接入信息后，需要继续定位的，则重新从 b开始工作，直至目标终端被定位为止；不需要继续定位的，进入"结束"。
2. 计数装置的计数方法是
在每一循环开始时，将计数器清"o"，定位设备每接收到一次目标终端发送的签名
序列信息，计数器就累加"l"，然后把计数器内的数值与预定次数比较，当二者一致时，
说明定位设备接收到的目标终端发送签名序列信息的次数，己达到预定次数；
或者，在每一循环开始时，将计数器置入预定次数，定位设备每接收到一次目标终 端发送的签名序列信息，计数器就减"l"，当计数器减为"0"时，说明定位设备接收 到目标终端发送签名序列信息的次数，已达到预定次数。
3. 目标终端发送签名序列信息时，发送签名序列信息时的发射功率是变化的；或 者是逐渐变大的；或者是逐渐变小的；或者，发送签名序列信息时的发射功率是不变化 的。
4. 目标终端重新发送签名序列，是目标终端重新随机选择签名序列、并发送签名 序列。
5. 签名序列，是移动通信终端发送的包含目标特征信息的序列；或者是TD-SCDMA 移动通信终端的发送的上行导频信道；或者是WCDMA移动通信终端发送的签名序列；或 者是其他制式的CDMA移动通信终端发送的包含特征信息的接入序列。
6. 确认信息，是移动通信定位设备发送的确认应答信号；或者是TD-SCDMA移动通信定位设备发送的快速物理接入信道；或者是WCDMA移动通信定位设备发送的捕获指示 信道；或者是其他制式的CDMA移动通信定位设备发送的确认应答信号。
7. 定位设备，为无线通信终端定位设备；或者是移动通信终端定位设备；或者是
CDMA移动通信终端定位设备；
或者是TD-SCDMA移动通信终端定位设备，所述TD-SCDMA移动通信终端定位设备， 是经过软件修改的公知通用设备。
8. 无线通信终端定位方法，它在TD-SCDMA移动通信模式中进行终端定位的步骤为
a. 定位设备向目标终端发送系统信息，在系统信息中，配置了目标终端随机接
入过程的参数；参数中包括发送上行导频信道的预设次数、发送上行导频信道的
功率增量参数；
b. 定位设备启用计数装置，将计数器清"0";
c. 定位设备向目标终端发送寻呼信息，所述发送寻呼信息触发目标终端启动随 机接入的响应过程；
d. 当定位设备检测到目标终端在随机接入时发送的上行导频信道后，定位设备 进行判断和相应的处理
如果目标终端定位成功，则定位设备向目标终端发送快速物理接入信道，在检
测到目标终端发送随机接入信道后，进入"结束"；
如果目标终端定位未成功，则判断目标终端发送的签名序列的次数是否达到预 定次数达到预定次数的，则定位设备发送快速物理接入信道；未达到预定次数的， 定位设备不发送快速物理接入信道，同时计数器加"1";
e. 如果在规定的时间内，目标终端如果收不到快速物理接入信道，经过一个随 机时间后，目标终端重新发送上行导频信道；
如果在规定的时间内目标终端收到快速物理接入信道，则目标终端向定位设备 发送随机接入信道；
f. 定位设备检测到目标终端发送随机接入信息后，需要继续定位的，则重新从 b开始工作，直至目标终端被定位为止；不需要继续定位的，进入"结束"。
9. 无线通信终端定位方法，应用范围为无线通信领域的终端定位；或者应用范围 为移动通信领域的终端定位；或者应用范围为CDMA移动通信模式的终端定位。
本发明的有益效果是减少占用系统容量方面的资源，可以在非稳定连接状态下，
完成定位，降低设计和制造的难度，减少成本，同时减小系统间的无线干扰，提高信号 的接收质量和系统容量。
附图1是TD—SCDMA移动通信终端定位方法的流程图 附图2是CDMA移动通信终端定位方法的流程图
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例方式
本发明使用的定位设备，可以是无线通信终端定位设备、或者是移动通信终端定位 设备、或者是CDMA移动通信终端定位设备、或者是TD-SCDMA移动通信终端定位设备； 换个角度讲，就是本发明在哪个领域实施应用，就应该使用该领域的终端定位设备。当 然，如果使用现成设备，应针对本发明的特殊情况和要求，进行软件修改。为了减少和 降低改造的难度和工作量，应对现成设备进行比较和挑选。
例如，在TD-SCDMA移动通信模式中实施应用本发明，终端定位设备可以使用公知、 通用的终端定位设备，对终端定位设备的软件进行修改。修改的重点其一是使终端 定位设备具有统计功能，即可以对目标终端发送签名序列信息的次数，进行统计，并能 将统计的结果是否符合预定次数进行比较，还要将比较的结论送后续步骤处理；其二是: 要将各流程的歩骤和关系建立起来；其三是在进行定位的过程中，定位设备和目标终 端都要通过无线网络建立成功的互动关系；其四是各种模式的无线通信系统，如无线
通信系统、移动通信系统、CDMA移动通信系统、TD-SCDMA移动通信系统，有其各自适 用的终端定位设备，所以被改造的设备，应选用相同制式和系统的定位设备，并且还要 遵守各自的通信协议的规定。 实施例1。
结合图1,说明本发明在TD-SCDMA移动通信模式中的一种具体应用。 本实施例设定定位设备已在特定频率上建立了小区，目标终端己驻留在该特定频 率小区上。定位设备与目标终端建立了一对一的通信关系。
为了达到本发明的目的，应当设置和确定配置目标终端的上行导频信道最大发送
功率、上行导频信道最大重传(最大重新传送)的次数、随机接入信道的最大发射功率。 配置上行导频信道最大重传的次数，又称为预设的预定次数。 另外，还要设置计数器，即工作开始时，设置计数器的状态。在本实施例中，工作
开始时，计数器清"o"，定位设备每次检测到上行导频信道后，将计数器加"1"，当计
数器累计数等于上行导频信道的预定次数数值时，发送正确的快速物理接入信道。
计数器也可以用减"1"的方式工作，即工作开始时，计数器上加入预定次数的数 值，定位设备每次检测到上行导频信道后，将计数器减"r，以此类推，当计数器为"o"时，即达到预设的预定次数，发送正确的快速物理接入信道。
在随机接入的时候，为了提高基站检测到上行导频信道的概率，目标终端通常都会 以较大的发射功率发送上行导频信道。因此在本发明中，诱导目标终端以最大功率连续 发送上行导频信道的方法，在目标侧是可实现的，且不会导致目标终端的异常行为。
根据TD-SCDMA协议，在随机接入的时候，终端所需要的参数，如上行导频信道最 大发射功率、上行导频信道预设的预定次数、随机接入信道最大发射功率等，都是由网 络通过系统消息配置的。因此，定位设备在捕获了目标终端的基础上，可以按照期望的 配置向目标终端发送系统消息。根据TD-SCDMA协议，当最大发射功率参数超过目标终 端额定发射功率时，目标终端将以额定发射功率发射。因此，在配置最大发射功率参数 时，可以配置成超过终端额定发射功率的数值，这样，终端会以稳定的额定功率发射无 线信号。
定位设备通过发送寻呼的方式触发目标终端。在捕获了目标之后，按照既定的寻呼 参数、配置系统消息，发送给目标终端，使目标终端在指定的时隙和码道上侦听寻呼。 然后，定位设备发送有效的寻呼指示和寻呼信道，触发目标进行随机接入。
在随机接入的过程中，目标终端首先发送上行导频信道。定位设备收到上行导频信 道后，不发送快速物理接入信道给目标终端；其目的都是为了让目标终端，不进入后续 的信令流程，从而使目标终端不断的发送上行导频信道信号，定位设备从一系列的上行 导频信道信号中，确定目标终端的准确位置。
根据TD-SCDMA协议，目标终端在发送上行导频信道之后的WT子帧内(WT《4)，如 果收不到正确的快速物理接入信道确认，就会随机间隔一段时间后，提高发射功率重新 发送上行导频信道，该间隔时间一般很短。如果定位设备持续不发送快速物理接入信道， 目标终端就会持续按图1中所示的路线，回到目标终端发送上行导频信道的环节、然后 同样进行后续的流程。在此过程中，目标终端会发出一系列间隔不均的上行导频信道， 而且发射上行导频信道的功率也可以逐次提高、直至为额定功率，定位设备收到一系列 间的上行导频信道后，计算出目标终端的距离和方向，即对目标终端完成了定位。随后， 定位设备发送快速物理接入信道，定位设备收到目标终端发送的随机接入信道。
为了保持对目标终端的正常通信，从而保持捕获状态，需要对目标终端发出的上行 导频信道次数进行累加， 一旦累加数值等于预定次数，终端定位还未完成，定位设备要 向目标终端发送正确的快速物理接入信道，然后定位设备接收由目标终端发送的随机接 入信道，使后面正常的信令流程继续进行、并释放相关的连接。这样就完成了一次触发 和寻求定位的过程。
如果一次寻求定位的过程还不能完成定位任务，可以重复多次进行以上的过程，即 再从定位设备启用计数装置开始，在本实施例中，是将计数器清"0"，进行图l所示的流程再进行定位工作。 实施例2结合图2，说明本发明在CDMA移动通信领域中的一种具体应用。 本实施例设定定位设备己在特定频率上建立了小区，目标终端已驻留在该特定频 率小区上。定位设备与目标终端建立了一对一的通信关系。为了达到本发明的目的，应当设置和确定配置目标终端的签名序列的信息最大发 送功率、签名序列的信息上行导频信道最大重传(最大重新传送)的次数、随机接入信 道的最大发射功率。配置上行导频信道最大重传的次数，又称为预设的预定次数。另外，还要设置计数器，即工作开始时的计数器的状态。在本实施例中，工作开始时，计数器并不为"o"，而是将预定次数值置入计数器。定位设备每次检测到签名序列 信息后，将计数器减"l"，当计数器累计数等于"0"时，发送正确的确认信息。计数器也可以用加"1"的方式工作，即工作开始时，计数器上清"0"，定位设备每次检测到签名序列的信息后，将计数器加"l"，以此类推，当计数器为预定次数数值 时，发送正确的确认信息。当然，计数器还有其它的工作方式。在随机接入的时候，为了提高基站检测到签名序列的信息概率，目标终端通常都会 以较大的发射功率发送签名序列的信息。因此在本发明中，诱导目标终端以最大功率连 续发送签名序列的信息方法，在目标侧是可实现的，且不会导致目标终端的异常行为。根据有关的协议，在随机接入的时候，终端所需要的参数，如签名序列的信息上最 大发射功率、签名序列的信息预设的预定次数、随机接入信道最大发射功率等，都是由 网络通过系统消息配置的。因此，定位设备在捕获了目标终端的基础上，可以按照期望 的配置向目标终端发送系统消息。根据有关的协议，当最大发射功率参数超过目标终端 额定发射功率时，目标终端将以额定发射功率发射。因此，在配置最大发射功率参数时， 可以配置成超过终端额定发射功率的数值，这样，终端会以稳定的额定功率发射无线信 号。定位设备通过发送寻呼的方式触发目标终端。在捕获了目标之后，按照既定的寻呼 参数、配置系统消息，发送给目标终端，使目标终端在指定的码道上侦听寻呼。然后， 定位设备发送有效的寻呼指示和寻呼信道，触发目标进行随机接入。在随机接入的过程中，目标终端首先发送签名序列的信息。定位设备收到签名序列的信息后，不发送确认信息给目标终端；其目的都是为了让目标终端，不进入后续的信 令流程，从而使目标终端不断地发送签名序列的信息，使定位设备从一系列的签名序列的信息中，确定目标终端的准确位置。根据有关协议，目标终端在发送签名序列的信息之后的一定时间内，如果收不到正 确的确认信息，就会随机间隔一段时间后，提高发射功率重新发送签名序列的信息，该 间隔时间一般很短。如果定位设备持续不发送快速物理接入信道，目标终端就会持续按 图2中所示的路线，回到目标终端发送签名序列的环节、并进行后续的流程。在此过程 中循环过程中，目标终端会发出一系列间隔不均的签名序列的信息，而且发射签名序列 的信息的功率也可以逐次提高、直至为额定功率，定位设备收到一系列间的签名序列的 信息后，计算出目标终端的距离和方向，即对目标终端完成了定位。随后，定位设备发 送确认信息，定位设备收到目标终端发送的随机接入信道。为了保持对目标终端的正常通信，从而保持捕获状态，需要对目标终端发出的签名 序列的信息次数进行累减， 一旦累减数值等于"0"，终端定位还未完成，定位设备要向 目标终端发送正确的确认信息，然后定位设备接收由目标终端发送的随机接入信道，使 后面正常的信令流程继续进行、并释放相关的连接。这样就完成了一次触发和寻求定位 的过程。如果一次寻求定位的过程还不能完成定位任务，可以重复多次进行以上的过程，即 再从定位设备启用计数装置开始，在本实施例中，是将预定次数值置入计数器，然后按 图2所示的流程再进行新一轮定位工作。其他说明1. 目标终端发送签名序列信息时，发射功率是变化的；可以是逐渐变大的，也可 以是逐渐变小的，还可以是其它种类的变化，如折线型等等。2. 本发明除了可用于移动通信终端定位、CDMA移动通信终端定位、TD-SCDMA移动 通信终端定位和TD-SCDMA移动通信终端定位外，还可用于其他使用以上确认机制或原 理进行随机接入过程的无线通信终端定位，包括CDMA2000移动通信终端定位、WCDMA2000 移动通信终端定位，以及其他制式的CDMA移动通信终端定位，还包括今后或迟或早要 推广应用的4G、 5G移动通信终端定位，等等。3. 对于签名序列，在各种不同的制式下，它们的名称可能不同，具体的内容和应 当遵循的协议也可能存在一些差别，但本发明的技术方案都已经包含了这些不同和差 别。比如本发明所讲的签名序列，包括了以下的情况移动通信终端发送的包含目标特 征信息的序列、TD-SCDMA移动通信终端的发送的上行导频信道、WCDMA移动通信终端发 送的签名序列、其他制式的CDMA移动通信终端发送的包含特征信息的接入序列，除了 以上列举的情况外，还还包括今后或迟或早要推广应用的4G、 5G移动通信终端定位中 的签名序列，以及其它无线通信和移动通信终端定位中的签名序列。4.对于确认信息，也存在和上述签名序列相类似的情况，即在各种不同的制式下， 它们的名称可能不同，具体的内容和应当遵循的协议也可能存在一些差别，但本发明的 技术方案都已经包含了这些不同和差别。比如本发明所讲的确认信息包括了以下的情况移动通信定位设备发送的确认应答信号、TD-SCDMA移动通信定位设备发送的快速物 理接入信道、WCDMA移动通信定位设备发送的捕获指示信道、其他制式的CDMA移动通信 定位设备发送的确认应答信号，除了以上列举的情况外，还还包括今后或迟或早要推广 应用的4G、 5G移动通信终端定位中的确认信息，以及其它无线通信和移动通信终端定 位中的确认信息。
权利要求
1. 一种无线通信终端定位的方法，其特征是包括以下步骤a.定位设备向目标终端发送系统信息，所述系统信息中，配置了随机接入过程的参数；所述参数中包括对目标终端发送签名序列信息的预设的预定次数；b.定位设备启用计数装置进行计数；c.定位设备向目标终端发送寻呼信息，所述发送寻呼信息触发目标终端启动随机接入的响应过程；d.当定位设备检测到目标终端在随机接入时发送的签名序列后，定位设备进行判断和相应的处理如果目标终端定位成功，则定位设备向目标终端发送确认的信息，在检测到目标终端发送随机接入信息后，进入“结束”；如果目标终端定位未成功，则判断目标终端发送的签名序列的次数是否达到预定次数达到预定次数的，则定位设备发送确认的信息；未达到预定次数的，定位设备不发送确认的信息，同时对计数装置进行更新处理；e.如果在规定的时间内，目标终端如果收不到确认信息，经过一个随机时间后，目标终端重新发送签名序列；如果在规定的时间内目标终端收到确认信息，则目标终端向定位设备发送随机接入信息；f.定位设备检测到目标终端发送随机接入信息后，需要继续定位的，则重新从b开始工作，直至目标终端被定位为止；不需要继续定位的，进入“结束”。
2. 根据权利要求1所述的一种无线通信终端定位的方法，其特征是所述 的计数装置的计数方法是在每一循环开始时，将计数器清"0"，定位设备每接收到一次目标终端发送的签名序列信息，计数器就累加"1"，然后把计数器内的数值与预定次数比较， 当二者一致时，说明定位设备接收到的目标终端发送签名序列信息的次数，已达 到预定次数；或者，在每一循环开始时，将计数器置入预定次数，定位设备每接收到一次 目标终端发送的签名序列信息，计数器就减"l"，当计数器减为"0"时，说明 定位设备接收到目标终端发送签名序列信息的次数，已达到预定次数。
3. 根据权利要求1所述的一种无线通信终端定位的方法，其特征是目标 终端发送签名序列信息时，其发送签名序列信息时的发射功率是变化的；或者是逐渐变大的；或者是逐 渐变小的；或者，也可采用不变化的发射功率进行签名序列信息的发送。
4. 根据权利要求1所述的一种无线通信终端定位的方法，其特征是所述 的目标终端重新发送签名序列，是目标终端重新随机选择签名序列、并发送签名 序列。
5. 根据权利要求1所述的一种无线通信终端定位的方法，其特征是所述 的签名序列，是移动通信终端发送的包含目标特征信息的序列；或者是TD-SCDMA 移动通信终端的发送的上行导频信道；或者是WCDMA移动通信终端发送的签名序 列；或者是其他制式的CDMA移动通信终端发送的包含特征信息的接入序列。
6. 根据权利要求1所述的一种无线通信终端定位的方法，其特征是所述 的确认信息，是移动通信定位设备发送的确认应答信号；或者是TD-SCDMA移动 通信定位设备发送的快速物理接入信道；或者是WCDMA移动通信定位设备发送的 捕获指示信道；或者是其他制式的CDMA移动通信定位设备发送的确认应答信号。
7. 根据权利要求1所述的一种无线通信终端定位的方法，其特征是所述 的定位设备，为无线通信终端定位设备；或者是移动通信终端定位设备；或者是 CDMA移动通信终端定位设备；或者是TD-SCDMA移动通信终端定位设备，所述TD-SCDMA移动通信终端定位 设备，是经过软件修改的公知通用设备。
8. 如权利要求1所述的无线通信终端定位方法，其特征是 它在TD-SCDMA移动通信模式中进行终端定位时的步骤为a. 定位设备向目标终端发送系统信息，所述系统信息中，配置了目标终 端随机接入过程的参数；参数中包括发送上行导频信道的预设次数、发送 上行导频信道的功率增量参数；b. 定位设备启用计数装置，将计数器清"O";c. 定位设备向目标终端发送寻呼信息，所述发送寻呼信息触发目标终端 启动随机接入的响应过程；d. 当定位设备检测到目标终端在随机接入时发送的上行导频信道后，定 位设备进行判断和相应的处理如果目标终端定位成功，则定位设备向目标终端发送快速物理接入信 道，在检测到目标终端发送随机接入信道后，进入"结束"；如果目标终端定位未成功，则判断目标终端发送的签名序列的次数是否达到预定次数达到预定次数的，则定位设备发送快速物理接入信道；未达 到预定次数的，定位设备不发送快速物理接入信道，同时计数器加"1";e. 如果在规定的时间内，目标终端如果收不到快速物理接入信道，经过 一个随机时间后，目标终端重新发送上行导频信道；如果在规定的时间内目标终端收到快速物理接入信道，则目标终端向定 位设备发送随机接入信道；f. 定位设备检测到目标终端发送随机接入信息后，需要继续定位的，则 重新从b开始工作，直至目标终端被定位为止；不需要继续定位的，进入"结 束"。
9.如权利要求1所述的无线通信终端定位方法，其特征是应用范围为无 线通信领域的终端定位；或者应用范围为移动通信领域的终端定位；或者应用范 围为CDMA移动通信模式的终端定位。
全文摘要
本发明公开了一种无线通信终端定位的方法及其应用，提出一种在无线通信、移动通信领域中，进行终端定位的方法及其应用。其步骤a.定位设备向目标终端发送系统信息，包括对目标终端发送签名序列信息的预设的预定次数；b.定位设备启用计数装置；c.定位设备向目标终端发送寻呼信息，触发目标终端启动随机接入的响应过程；d.定位设备检测签名序列，进行判断和相应的处理；e.目标终端重新发送签名序列；f.需要继续定位的，则重新从b开始工作，否则进入“结束”。本发明的优点是可以在非稳定连接的状态下，触发目标终端发射无线信号，最终完成定位。
文档编号H04J13/02GK101247629SQ20071003751
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者孙飞雪 申请人:杰脉通信技术(上海)有限公司