专利名称：一种多方法复合精确定位cdma移动终端的方法和系统的制作方法
一种多方法复合精确定位CDMA移动终端的方法和系统本发明涉及无线技术领域，具体的说是一种支持多种参数使用多种方法复合精确定位CDMA移动终端的方法和系统。无线定位技术作为无线通信业务分析及网络状况分析的基础，影响无线通信技术的规划、优化及发展，定位技术影响无线通信技术的多个领域，成为无线通信技术的一项重要业务。现有技术对用户群体定位技术欠缺，造成对无线通信用户位置信息的欠缺，导致对用户行为分析，无线通信网络状况分析的困难。现有的无线定位技术可以实现使用GPS 的用户终端的精确定位，精确测量TDOA数据的双曲定位，使用用户上报数据的粗略定位估算。这样，收集到用户的通话信息及位置信息，可以进一步分析无线通信网络。另一方面， 随着无线通信的飞速发展，无线通信业务量飞速发展，使用GPS定位的路测技术所得用户样本数据在实际数据比例中越来越少；而无线通信的利用分布越来越广泛，使得使用用户上报数据定位成为了必要。现有的精确定位技术主要基于GPS定位技术，对单个终端使用GPS模块作定位。 由于GPS模块对硬件设备要求较高，且只能用于室外定位。对于无线通信中多用户位置数据采集分析造成很大的困难，定位成本较高。依据相关参数数据的定位方法主要使用基于 T0A、TD0A、A0A等参数，使用一种或多种参数混合定位，定位精度较低。其中AOA参数获取需要硬件设备智能天线的支持；且在NLOS环境下TOA及AOA参数误差较大，TDOA准确测量难度大。因数据精度不高导致定位精度较低，使用TDOA定位常用双曲定位技术，方法复杂度相对较高，定位速度较慢。CDMA定位技术主要使用A0A、T0A、TD0A等参数进行组合定位，参数组合使用的方法主要是依据不同的参数计算定位区域或方向，组合不同的参数定位结果确定定位坐标。现有定位技术存在以下问题使用GPS模块定位及使用AOA角度信息定位的方法需要终端设备或智能天线支持，对硬件要求比较高；使用AOA、TOA等参数现有定位精确度较低；TDOA的双曲定位需求定位基站多，且在NLOS环境中定位效果差；常用的组合定位方法因数据误差大，定位效果不理想。此外一些基于TDOA的改进的双曲定位方法中， 在NLOS环境下加权定位或二次最小二乘定位等随机性大，定位结果不理想；一些迭代的方法复杂度高，收敛速度慢，定位结果精度一般。本发明的目的是为了解决现有技术问题，对TOA、TDOA、EcIo等参数，基于内在关系高度复合联系定位的方法，对于多参数定位点，使用迭代线性修正加权双曲定位方法，依据TOA与TDOA紧密关系，收敛速度快，定位精度高，并使用定位结果反馈更新特征数据库， 使得具有一定参数类型及数量的数据可以使用特征库定位，对于前两种定位方法，使用依据地图信息和通信业务统计数据，进行一定校正，参数类型较单一或参数数量少的数据，依据地图信息、工参信息、通信业务统计信息进行贝叶斯估算及蒙特卡罗概率仿真定位，提供一种自定位精度高、定位速度快及通用性强的支持多种参数使用多种方法复合精确定位 CDMA移动终端的方法和系统。为了实现上述目的，设计一种多方法复合精确定位CDMA移动终端的方法和系统， 其特征在于由地图信息、小区工参数据及定位数据导入，定位数据分析及误差数据修正， T0A/TD0A复合精确定位，定位反馈更新特征数据库，基于EcIo的指纹特征定位，基于位置信息的概率估算定位系统构成，所述的地图信息、小区工参数据及定位数据导入地图建筑信息、ClUtter信息，导入小区基本参数包括坐标方位角等信息，导入定位数据主要为用户上报数据或定位使用的中间格式数据，所述的定位数据分析及误差数据修正依据数据测量的分布及数据的相关关系，并依据已有数据进行位置快速粗略估算，依据估算位置一定程度上修正定位数据，并依据所有参数及其类型的数量和对应的参数估算误差选择定位方法；所述的T0A/TD0A复合精确定位需要上报三个及以上的基站信息，上报数据估算误差无异常，使用基于移动终端的TOA及TDOA复合的迭代线性修正的双曲定位的方法，进行精确定位，记录定位数据及结果；所述的定位反馈更新特征数据库得到精确定位，定位结果反馈更新EcIo指纹特征库；所述的依据EcIo特征库指纹定位主要依靠EcIo特征库，特征库主要依据路测数据校正的传播模型，通过预测计算所得的EcIo特征库及T0A/TD0A复合精确定位都更新的EcIo特征库复合，定位需要至少两个小区EcIo信息进行指纹特征匹配定位； 所述的基于位置信息概率估算定位，主要依据类似以上两种定位方法估算的位置范围及用户分布情况，依据用户分布，进行概率估算定位。T0A/TD0A复合精确定位的方法a.初始化数据，使用基于TDOA的改进的加权的双曲定位方法定位；b.基于定位结果及上报TOA系数，修正TOA并反馈加权系数；c.使用步骤2反馈的加权系数使用基于TDOA的改进的加权的双曲定位方法定位；d.重复步骤2及步骤3，致TOA及加权系数收敛记录定位数据及定位结果，并处理不收敛数据；e.依据地图信息修正定位结果，并对同时具有EcIo上报数据的定位数据，使用定位结果及定位数据更新EcIo特征库。EcIo特征库指纹定位的方法a.使用已有数据(定位结果数据及路测数据)校正传播模型；b.使用校正后的传播模型，通过预测计算EcIo分布，并建立EcIo特征库；c.对于上报EcIo信息，基于EcIo特征库，依据估算位置压缩搜索范围，进行特征匹配，使用高精度的匹配方法匹配定位，并记录定位数据及结果。本发明与现有技术相比，本发明中对参数进行紧密联系，快速复合定位，并对定位结果进行反馈更新定位信息，系统具有一定自适应能力，并且系统具有对数据初始分析，定位分析能力，并通过分析进行智能选择定位方法，排除及处理初始数据，在发明中使用的方法，依据对上报数据的分析，从现有方法依据数学理论及通信技术原理进行改进，方法适用性稳定性、计算精度、时间复杂度、空间复杂度得到较大提升，且多个模块既具有联系紧密性，而各自实现也具有相对独立性，同时对各个方法的处理具有可扩展性，对定位数据及结果处理具有统一性，使得本发明的扩展和使用具有较大的空间，本发明弥补了现有的定位技术对数据依赖性强及定位适用性不高的不足，降低了用户位置信息获取的成本，同时解决了现有上报数据定位技术中，定位速度慢及定位精度低的问题，使得用户位置信息可以依据各种可用参数快速获取，值得推广。
图1为本发明的方法流程图；图2为本发明的T0A/TD0A复合精确定位的方法流程图；图3为本发明的EcIo特征库指纹定位的方法流程图。指定图1为摘要附图。以下结合附图对本发明创造做进一步详细说明，这种制造技术对本专业的人士来说是清楚的。如图1所示，多参数多方法定位的系统示意图，主要涉及地图信息、小区工参数据及定位数据导入，定位数据分析及误差数据修正，T0A/TD0A复合精确定位，定位反馈更新特征数据库，基于EcIo的指纹特征定位，基于位置信息的概率估算定位等。具体说明如下地图信息、小区工参数据及定位数据导入地图信息、小区工参数据及定位数据导入是定位前必要准备，主要导入地图建筑信息、Clutter信息，导入小区基本参数包括坐标方位角等信息，导入定位数据主要为用户上报数据或定位使用的中间格式数据。定位数据分析及误差数据修正定位数据分析及误差数据修正为定位前数据处理，因为用户上报数据等数据非直接准确测量数据，需要对数据分析处理。主要依据数据测量的分布及数据的相关关系，并依据已有数据进行位置快速粗略估算，依据估算位置一定程度上修正定位数据，并依据所有参数及其类型的数量和对应的参数估算误差选择定位方法。T0A/TD0A复合精确定位使用T0A/TD0A复合精确定位需要上报三个及以上的基站信息，上报数据估算误差无异常。使用基于移动终端的TOA及TDOA复合的迭代线性修正的双曲定位的方法，进行精确定位，记录定位数据及结果。如图2所示，T0A/TD0A复合精确定位具体流程及说明如下步骤1，初始化数据，使用基于TDOA的改进的加权的双曲定位方法定位；步骤2，基于定位结果及上报TOA系数，修正TOA并反馈加权系数；步骤3，使用步骤2反馈的加权系数使用基于TDOA的改进的加权的双曲定位方法定位；步骤4，重复步骤2及步骤3，致TOA及加权系数收敛记录定位数据及定位结果，并处理不收敛数据；步骤5，依据地图信息修正定位结果，并对同时具有EcIo上报数据的定位数据，使用定位结果及定位数据更新EcIo特征库。
定位反馈更新特征数据库对于以上精确定位的结果，因为具有多站上报数据信息，同时得到了精确定位，对于定位结果反馈更新EcIo指纹特征库具有很大的意义。依据EcIo特征库指纹定位依据EcIo特征库指纹定位主要依靠EcIo特征库，特征库主要依据路测数据校正的传播模型，通过预测计算所得的EcIo特征库及T0A/TD0A复合精确定位都更新的EcIo特征库复合。定位需要两个或以上小区EcIo信息进行指纹特征匹配定位。图3所示，具体流程及说明如下 步骤1，使用已有数据(定位结果数据及路测数据)校正传播模型；步骤2，使用校正后的传播模型，通过预测计算EcIo分布，并建立EcIo特征库；步骤3，对于上报EcIo信息，基于EcIo特征库，依据估算位置压缩搜索范围，进行特征匹配，使用高精度的匹配方法匹配定位，并记录定位数据及结果。基于位置信息概率估算定位对于上报数据较少或不符合以上定位的数据，进行基于位置信息的概率估算定位，主要依据类似以上两种定位方法估算的位置范围及用户分布情况，依据用户分布，进行概率估算定位。实施所需的硬件配置系统硬件配置系统包括(1)负责采集用户上报PCMD数据的数据采集接口，负责把用户触发上报的数据按数据块记录并发送到相应服务器；这些数据采集接口一般直接采用相应设备商已有的数据接口 ；(2)负责接受和存储用户上报数据的服务器，负责接收数据采集接口发送的数据， 并存储在相应位置；这些负责数据接收和存储的服务器一般直接采取移动运营商已有的数据服务器；(3)负责记录及获取小区工参及相应配置文件的服务器，负责获取现网小区工参及相应配置文件；这些小区工参及配置文件资料为移动运营商数据，一般直接使用移动运营商服务器获取。(4)负责从地理信息系统中获取相应地图信息及处理的服务器，负责从地理信息系统中获取相应地图信息，存储为需要的地图格式；本硬件配置系统使用带本公司自主研发的GIS模块的相应服务器；(5)负责数据导入处理、仿真计算及多方法定位的计算服务器，负责数据导入处理、仿真计算及多方法定位。以上5种硬件设备的关系是(5)的PC机或者计算服务器从⑵获取用户上报 PCMD数据；从(3)的数据服务器获取小区工参及配置数据；从的服务器中获取处理后的地图信息；这个过程可以通过自动完成或者人工辅助完成；( 的PC机器或者计算服务器可以直接对从O)中获取的用户上报数据进行精确定位、概率估算定位；( 的PC机器或者计算服务器还可以使用从(3)中获取的小区工参及配置，选择使用从中获取的地图信息或其他地图信息，选择使用精确定位的反馈数据进行仿真计算建立指纹库，使用指纹库对从O)中获取的用户上报数据进行指纹定位。
权利要求
1.一种多方法复合精确定位CDMA移动终端的方法和系统，其特征在于由地图信息、小区工参数据及定位数据导入，定位数据分析及误差数据修正，T0A/TD0A复合精确定位，定位反馈更新特征数据库，基于EcIo的指纹特征定位，基于位置信息的概率估算定位系统构成，所述的地图信息、小区工参数据及定位数据导入地图建筑信息、Clutter信息，导入小区基本参数包括坐标方位角等信息，导入定位数据主要为用户上报数据或定位使用的中间格式数据，所述的定位数据分析及误差数据修正依据数据测量的分布及数据的相关关系，并依据已有数据进行位置快速粗略估算，依据估算位置一定程度上修正定位数据，并依据所有参数及其类型的数量和对应的参数估算误差选择定位方法；所述的T0A/TD0A复合精确定位需要上报三个及以上的基站信息，上报数据估算误差无异常，使用基于移动终端的TOA 及TDOA复合的迭代线性修正的双曲定位的方法，进行精确定位，记录定位数据及结果；所述的定位反馈更新特征数据库得到精确定位，定位结果反馈更新EcIo指纹特征库；所述的依据EcIo特征库指纹定位主要依靠EcIo特征库，特征库主要依据路测数据校正的传播模型，通过预测计算所得的EcIo特征库及T0A/TD0A复合精确定位都更新的EcIo特征库复合，定位需要至少两个小区EcIo信息进行指纹特征匹配定位；所述的基于位置信息概率估算定位，主要依据类似以上两种定位方法估算的位置范围及用户分布情况，依据用户分布， 进行概率估算定位。
2.如权利要求1所述的一种多方法复合精确定位CDMA移动终端的方法和系统，其特征在于T0A/TD0A复合精确定位的方法a.初始化数据，使用基于TDOA的改进的加权的双曲定位方法定位；b.基于定位结果及上报TOA系数，修正TOA并反馈加权系数；c.使用步骤2反馈的加权系数使用基于TDOA的改进的加权的双曲定位方法定位；d.重复步骤2及步骤3，致TOA及加权系数收敛记录定位数据及定位结果，并处理不收敛数据；e.依据地图信息修正定位结果，并对同时具有EcIo上报数据的定位数据，使用定位结果及定位数据更新EcIo特征库。
3.如权利要求1所述的一种多方法复合精确定位CDMA移动终端的方法和系统，其特征在于EcIo特征库指纹定位的方法a.使用已有数据(定位结果数据及路测数据)校正传播模型；b.使用校正后的传播模型，通过预测计算EcIo分布，并建立EcIo特征库；c.对于上报EcIo信息，基于EcIo特征库，依据估算位置压缩搜索范围，进行特征匹配， 使用高精度的匹配方法匹配定位，并记录定位数据及结果。
全文摘要
本发明涉及无线技术领域，具体的说是一种支持多种参数使用多种方法复合精确定位CDMA移动终端的方法和系统。其特征在于由地图信息、小区工参数据及定位数据导入，定位数据分析及误差数据修正，TOA/TDOA复合精确定位，定位反馈更新特征数据库，基于EcIo的指纹特征定位，基于位置信息的概率估算定位系统构成，本发明弥补了现有的定位技术对数据依赖性强及定位适用性不高的不足，降低了用户位置信息获取的成本，同时解决了现有上报数据定位技术中，定位速度慢及定位精度低的问题，使得用户位置信息可以依据各种可用参数快速获取，值得推广。
文档编号H04W64/00GK102404844SQ20111036201
公开日2012年4月4日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者钟家福 申请人:上海百林通信网络科技有限公司