专利名称：利用无线信号来定位的方法和定位服务器的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及无线通信领域，并且更具体地，涉及一种利用无线信号来定位的方法和定位服务器。
背景技术：
定位技术是为了确定用户设备(User Equipment, UE)的地理位置而采用的技术，可以利用无线通信网络的资源来直接或者间接地得到UE的位置信息。目前，随着移动通信技术的不断发展，对于定位服务的需求也日渐增加，也出现了一些新的定位方法，如射频信号模式匹配(Radio Frequency Pattern Matching, RFPM)定位方法，即射频信号模式匹配方法或称电信号模式匹配方法。这种方法简单易行，定位精度也较高，是未来重点发展的定位技术。模式匹配的定位技术需要构建一个后台的数据库，将路测或者估计得到的电信号特征值(比如功率、RTT时间等)与地理位置相互对应存储在数据库中。当需要为UE定位时，通过实际UE上报的信号特征值来搜寻匹配的地理位置。RFPM精度可以做到比传统上的OTDOA(Observed Time Difference of Arrival,观察的到达时间差)和E-CID(Enhanced Cell Identification,增强的小区鉴别)更高。RFPM的优点是定位精确较高，适用范围广，可用于非视距网络的UE定位，(此时GPS不可用或者误差很大)，对网络同步性能无要求，而且不需要对现有硬件进行升级。但是，RFPM定位技术需要将UE的测量量与每个小栅格的电信号信息等进行比较，当无线覆盖网络较大时，这项工作需要耗费大量的时间和精力。由于RFPM定位技术最后要将测量信息与数据库里的信息进行匹配，再将匹配成功的栅格位置作为UE的位置，所以它的精度与栅格的大小密切相关，当栅格较大时，定位精度也会变差。其次，由于实际进行定位测量时，得到的测量值可能与多个栅格的信息相似，此时进行栅格匹配时，可能会选择错误的栅格，而导致定位误差，此外，模式匹配到的值并不是单一的(不同位置具有相似的信号特征)，因此如何解决模式匹配中的唯一性，如何合理地利用更多可用资源来提高匹配可靠性，都是亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种利用无线信号来定位的方法和定位服务器，能够更准确地进行模式匹配，提高定位精度。根据本发明实施例的一个方面，提供了一种利用无线信号来定位的方法，所述无线信号的覆盖区域被划分为多个栅格，所述方法包括:获得用户设备UE的速度信息；以及至少基于所述UE的速度信息和所述栅格的速度信息来确定所述UE位于的栅格。根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种利用无线信号来定位的定位服务器，所述无线信号的覆盖区域被划分为多个栅格，所述定位服务器包括:信息获得部件，用于获得用户设备UE的速度信息；以及栅格确定部件，用于至少基于所述UE的速度信息和所述栅格的速度信息来确定所述UE位于的栅格。
本发明实施例在使用无线信号来对UE进行定位时，通过利用UE的速度信息和栅格的速度信息来确定UE所位于的栅格，能够更准确地进行模式匹配，提高定位精度。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出根据本发明实施例的小区栅格化的一个例子。图2示出根据本发明实施例的示范性方法的流程图。图3示出根据本发明的第一具体实施方式
来进行定位的方法的示范性流程图。图4示出根据本发明的第二具体实施方式
来进行定位的方法的示范性流程图。图5示出根据本发明实施例的GIS地图的一部分的示意图。图6示出根据本发明的第一具体实施方式
的基于GIS地图来执行RFPM定位的示范性方法的流程图。图7示出根据本发明第一具体实施方式
的基于GIS地图来执行RFPM定位的示意图。图8示出根据本发明的第一具体实施方式
的基于GIS地图来执行RFPM定位的方法一的流程图。图9示出根据本发明的第一具体实施方式
的基于GIS地图来执行RFPM定位的方法二的流程图。图10示出根据本发明的第一具体实施方式
的基于GIS地图来执行RFPM定位的方法二的流程图。图11示出根据本发明实施例的定位服务器的结构的示范性框图。图12示出根据本发明实施例的定位服务器内的栅格排除部件的具体结构的示范性框图。图13示出根据本发明实施例的UE的结构的示范性框图。图14示出根据本发明实施例的UE内的速度上报部件的具体结构的示范性框图。图15(a)至图15(c)示出根据本发明实施例的示范性信令格式。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的技术方案，可以应用于各种通信系统，例如:GSM，码分多址(CDMA，CodeDivision Multiple Access)系统，宽带码分多址(WCDMA, Wideband Code DivisionMultiple Access Wireless)系统，时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统，CDMA2000系统，以及LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统等。
用户设备(UE, User Equipment)也可称之为移动终端(Mobile Terminal)、移动用户设备、移动用户等，可以经无线接入网(例如，RAN, Radio Access Network)与一个或多个核心网进行通信，移动终端可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。基站，可以是GSM 或 CDMA 中的基站(BTS, Base Transceiver Station),也可以是WCDMA中的基站(NodeB),还可以是LTE中的演进型基站(eNB或e_NodeB, evolutionalNode B)，本发明并不作特别限定。此外，定位服务器可以为网络侧的设备，其可以是单独的设备，例如核心网络网元，并为多个移动性管理实体(Mobility Management Entity, MME),提供服务,而每个MME可以为多个基站提供服务。RFPM(Radio Frequency Pattern Matching,RFPM)定位方法是一种新型的定位方法。该方法首先将无线覆盖区域化分成小栅格，并为每个栅格建立无线模式数据库，这些模式数据可以包括各种测量信息，诸如服务小区IDddentification，身份标识)、用户所接收到的服务基站的信号强度、用户所接收到的周围基站(即周围小区)的信号强度、服务小区的TA(Time Advance,时间提前量)信息、AoA(Angle of Araival,到达角)信息等。这里，所述无线覆盖区域可以是几个基站或同一个运营商的所有基站的无线覆盖范围。图1示出根据本发明实施例的小区栅格化的一个例子。如图1中所示，由实线划分的小方块代表每一个栅格，在图中所示的例子中，共有8X8个栅格，并且虚线所示的六边形表示一个小区的无线覆盖范围。可以根据诸如定位精度需求、后台数据库的处理能力等因素来确定每个栅格的大小。优选地，每个栅格的大小可以为10mX10m*20mX20m。可以采用栅格中心点的信号特征来代表此栅格的特征来进行匹配。根据本发明实施例，当使用无线信号来对UE进行定位时，利用UE的速度信息和每个栅格的速度信息来确定UE所位于的栅格，从而能够更快速准确地进行模式匹配。图2示出根据本发明实施例的示范性方法20的流程图，其中，无线信号的覆盖区域被划分为多个栅格。可以由定位服务器来执行示范性方法20。如图2中所示，在方法20的201中，获得用户设备UE的速度信息。在202中，至少基于所述UE的速度信息和所述栅格的速度信息来确定所述UE位于的栅格。因此，根据本发明实施例，当使用无线信号来对UE进行定位时，通过利用UE的速度信息和栅格的速度信息来确定UE所位于的栅格，能够更准确地进行模式匹配，提高定位精度。下面，将结合RFPM定位方法来描述本发明的具体实施方式
，但是，本发明实施例不限于此，其还可以应用于其他定位方法。结合RFPM定位方法，可以通过基于所述UE的速度信息和模式数据信息以及所述栅格的速度信息和模式数据信息二者来确定所述UE位于的栅格。根据本发明的第一具体实施方式
，当对UE进行定位时，定位服务器首先对UE上报的接收到的周围小区的信号强度、TA信息以及到达角信息等无线模式数据的测量量进行匹配、即执行RFPM定位。如稍后将要描述的，可以通过路测或估计得到每个栅格的模式数据信息并建立数据库以用于匹配。在执行RFPM定位后，通常情况下，可能得到相匹配的多个候选栅格。然后，额外利用UE的速度信息来排除不太可能的候选栅格，最终得到UE所位于的最终棚格。此外，根据本发明的第二具体实施方式
，当对UE进行定位时，定位服务器首先利用UE的速度信息和栅格的速度信息来排除不太可能的栅格以确定候选栅格，然后利用RFPM定位，对UE上报的接收到的周围小区的信号强度、TA信息以及到达角信息等无线模式数据的测量量进行匹配，最后得到UE所位于的最终栅格。此外，还可以将UE的速度信息和模式数据信息与每个栅格的速度信息和模式数据信息同时进行比较，确定二者都匹配的栅格为UE所位于的最终栅格。当然，本发明不限于此，还可以存在其他具体实施方式
。下面将参照附图进一步描述根据本发明的具体实施例。图3示出根据本发明的第一具体实施方式
来进行定位的方法30的示范性流程图。无线信号的覆盖区域被划分为多个栅格，并且所述无线覆盖区域可以是几个基站或同一个运营商的所有基站的无线覆盖范围。如图3中所示，在方法30的301中，获得用户设备UE的模式数据信息和速度信息。在302中，基于UE的模式数据信息来确定该UE所位于的一个或多个候选栅格。在303中，基于所述UE的速度信息和栅格的速度信息来从所确定的一个或多个候选栅格中排除该UE不可能位于的栅格，从而确定该UE所位于的最终栅格。根据本发明实施例，在进行定位时，首先执行RFPM定位，通过模式数据的匹配来获得候选栅格，然后可以利用UE的速度信息来从多个候选栅格中确定最终栅格，使得定位的结果是唯一的，从而提高了模式匹配的可靠性和精确度。本领域技术人员可以明白，在仅获得一个候选栅格的情况下，也可以直接将该个候选栅格作为最终栅格而不再考虑UE的速度信息。但是，利用UE的速度信息可以进一步确定该候选栅格就是最终栅格，从而进一步提高模式匹配的可靠性。另外，当所获得的最终栅格的数量仍多于一个时，可以利用其他方法来进行筛选。此外，虽然这里在图3中示出在301中定位服务器同时获得UE的模式数据信息和速度信息，但是本发明不限于此，本领域技术人员可以在其认为合适的任何时间来分别获得UE的模式数据信息和UE的速度信息。对于模式数据信息，下面的表I示出了一个RFPM的模式数据信息的数据库映射表的例子。表I
权利要求
1.一种利用无线信号来定位的方法，所述无线信号的覆盖区域被划分为多个栅格，其特征在于，所述方法包括: 获得用户设备UE的速度信息；以及 至少基于所述UE的速度信息和所述栅格的速度信息来确定所述UE位于的栅格。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅格的速度信息包括所述栅格的速度范围，并且所述至少基于所述UE的速度信息和所述栅格的速度信息来确定所述UE位于的栅格包括: 将所述栅格映射到地理信息系统GIS上来得到栅格的速度范围； 将所述栅格的速度范围与所述UE的速度信息进行比较；以及 将所述速度范围与所述UE的速度信息匹配的栅格确定为所述UE位于的栅格。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述速度范围与所述UE的速度信息匹配的栅格确定为所述UE位于的栅格包括: 当所述UE的速度信息在所述栅格的速度范围之内时，所述UE的速度信息与所述速度范围相匹配且所述栅格被确定为所述UE位于的栅格；和/或 当所述UE的速度信息在所述栅格的速度范围之外时，所述UE的速度信息与所述速度范围不匹配，且排除其速度范围与所述UE的速度信息不匹配的栅格。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于: 所述方法还包括获得UE的模式数据信息；并且 所述至少基于所述UE的速度信息和所述栅格的速度信息来确定所述UE位于的栅格包括: 基于所述UE的速度信息和模式数据信息以及所述栅格的速度信息和模式数据信息二者来确定所述UE位于的栅格， 其中，所述栅格的模式数据信息是预先确定的。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述UE的速度信息和模式数据信息以及所述栅格的速度信息和模式数据信息二者来确定所述UE位于的栅格包括: 将速度信息与所述UE的速度信息匹配的、且模式数据信息与所述UE的模式数据信息匹配的栅格确定为所述UE位于的栅格。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将速度信息与所述UE的速度信息匹配的、且模式数据信息与所述UE的模式数据信息匹配的栅格确定为所述UE位于的栅格包括: 根据所述UE和栅格的模式数据信息及速度信息中的一个来确定该UE所位于的一个或多个候选栅格，并根据模式数据信息及速度信息中的另一个来确定该UE所位于的最终栅格。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的方法，其特征在于:所述UE和栅格的模式数据信息与时间和场景中的至少一个相关。
8.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其特征在 于:所述获得所述UE的速度信息包括: 通过所述UE上报的速度来获得所述UE的速度信息；或者 通过所述UE的切换和小区重选次数来获得所述UE的速度信息；或者通过所述UE的历史定位信息来获得所述UE的速度信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述UE上报的速度是该UE的当前移动速度或根据该UE的历史定位信息而计算的速度。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法，其特征在于:所述UE的模式数据信息包括该UE接收到的周围小区的信号强度、服务小区的时间提前量TA信息和到达角信息，并且所述栅格的模式数据信息包括在该栅格内接收到的周围小区的信号强度、服务小区的时间提前量TA信息和到达角信息。
11.一种利用无线信号来定位的定位服务器，所述无线信号的覆盖区域被划分为多个栅格，其特征在于，所述定位服务器包括: 信息获得部件，用于获得用户设备UE的速度信息；以及 栅格确定部件，用于至少基于所述UE的速度信息和所述栅格的速度信息来确定所述UE位于的栅格。
12.根据权利要求11所述的定位服务器，其特征在于，所述栅格的速度信息包括所述栅格的速度范围，并且所述栅格确定部件包括: 栅格映射单元，用于将所述栅格映射到地理信息系统GIS上来得到栅格的速度范围； 速度比较单元，用于将所述栅格的速度范围与所述UE的速度信息进行比较；以及 决定单元，用于将所述速度范围与所述UE的速度信息匹配的栅格确定为所述UE位于的栅格。
13.根据权利要求12所述的定位服务器，其特征在于: 当所述UE的速度信息在所述栅格的速度范围之内时，所述决定单元确定所述UE的速度信息与所述速度范围相匹配且将所述栅格确定为所述UE位于的栅格；和/或 当所述UE的速度信息在所述栅格的速度范围之外时，所述决定单元确定所述UE的速度信息与所述速度范围不匹配且排除其速度范围与所述UE的速度信息不匹配的栅格。
14.根据权利要求11所述的定位服务器，其特征在于: 所述信息获得部件还获得UE的模式数据信息；并且 所述栅格确定部件基于所述UE的速度信息和模式数据信息以及所述栅格的速度信息和模式数据信息二者来确定所述UE位于的栅格， 其中，所述栅格的模式数据信息是预先确定的。
15.根据权利要求14所述的定位服务器，其特征在于: 所述栅格确定部件将速度信息与所述UE的速度信息匹配的、且模式数据信息与所述UE的模式数据信息匹配的栅格确定为所述UE位于的栅格。
16.根据权利要求15所述的定位服务器，其特征在于: 所述栅格确定部件根据所述UE和栅格的模式数据信息及速度信息中的一个来确定该UE所位于的一个或多个候选栅格，并根据模式数据信息及速度信息中的另一个来确定该UE所位于的最终栅格。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的定位服务器，其特征在于:所述UE和栅格的模式数据信息与 时间和场景中的至少一个相关。
18.根据权利要求11-16中的任一项所述的定位服务器，其特征在于，所述信息获得部件通过所述UE上报的速度、通过所述UE的切换和小区重选次数、或者通过所述UE的历史定位信息来获得所述UE的速度信息。
19.根据权利要求18所述的定位服务器，其特征在于:所述UE上报的速度是该UE的当前移动速度或根据该UE的历史定位信息而计算的速度。
20.根据权利要求11-19中的任一项所述的定位服务器，其特征在于:所述UE的模式数据信息包括该UE接收到的周围小区的信号强度、服务小区的时间提前量TA信息和到达角信息，并且所述栅格的模式数据信息包括在该栅格内接收到的周围小区的信号强度、月艮务小区的时间提前量TA信息和到达角信息。
全文摘要
本发明实施例提供了一种利用无线信号来定位的方法和定位服务器。所述无线信号的覆盖区域被划分为多个栅格，所述方法包括获得用户设备UE的速度信息；以及至少基于所述UE的速度信息和所述栅格的速度信息来确定所述UE位于的栅格。因此，根据本发明实施例，在使用无线信号来对UE进行定位时，通过利用UE的速度信息和栅格的速度信息来确定UE所位于的栅格，能够更准确地进行模式匹配，提高定位精度。
文档编号H04B17/00GK103179658SQ20111043547
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者肖登坤, 崔杰, 熊文, 李红 申请人:华为技术有限公司