本发明涉及通信技术领域，特别是指一种多模终端的定位方法及装置。
背景技术：
目前最常用的定位方法是采用全球定位系统GPS的定位方法，但该方法要求必须终端所在的位置要有一定范围净空，保证至少搜到4颗卫星，才能保证进行定位，但对物联网终端需要低成本和低功耗，如果要终端增加GPS模块，会带来成本增加，GPS模块也会产生新的功耗。而且如果终端处于对天空有遮挡地域，因为收不到4颗卫星而导致无法定位。
另外有无线网络基于TOA(Time of Arrival，到达时间)或OTDA(Observed Time Difference of Arrival,观察到达时间差)的定位方法，但是这种方法需要无线网络的基站支持相应功能，而且需要终端向网络发起一些测量数据，这会提升无线网络的底噪。网络侧有TOA(Time of Arrival，到达时间)时，同时也都是通过三个基站位置定位方法，根据TOA电波到达时间计算得到传输需要的时间Ti(i＝1,2,3)后，根据Ti*c得到终端设备与基站i之间的距离Ri，然后根据几何关系建立方程组并求解，从而求得终端位置坐标值。
另外，常用的定位方法是基于小区ID，每个小区的位置坐标明确，而小区半径也有一定范围，所以可以通过小区ID方式，获得精度不高的位置信息，该方法相对简单易行，满足对精度要求不高的应用需求。但对于蜂窝物联网由于小区的覆盖半径非常大，所以单从所在蜂窝物联网小区ID获取的精度，是很难满足应用的需求的。
综上，如何能基于终端的基本通信能力，提供可满足业务对一般精度要求，是目前定位面临主要问题，尤其是对有低成本要求物联网领域。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种多模终端的定位方法及装置，解决了现有技术中仅依靠蜂窝物联网小区标识定位终端时，精度过低且无法满足应用需求的问题。
为了达到上述目的，本发明实施例提供一种多模终端的定位方法，所述多模终端至少支持第一网络模式和第二网络模式，所述多模终端的服务基站为第一网络模式的第一基站，且所述多模终端的邻基站中至少包含第二网络模式的第二基站以及第二网络模式的第三基站，所述方法包括：
接收多模终端测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值；
获取第一基站的第一位置信息、第二基站的第二位置信息以及第三基站的第三位置信息；
根据第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值，分别确定第一基站与多模终端之间的第一距离、第二基站与多模终端之间的第二距离以及第三基站与多模终端之间的第三距离；
根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第一距离、第二距离以及第三距离，确定多模终端的位置信息。
其中，所述获取第一基站的第一位置信息、第二基站的第二位置信息以及第三基站的第三位置信息的步骤，包括：
接收所述多模终端上报的第一基站的第一身份标识、第二基站的第二身份标识以及第三基站的第三身份标识；
从基站的身份标识与基站的位置的对应关系表中，获取与所述第一身份标识对应的第一位置信息、与第二身份标识对应的第二位置信息以及与第三身份标识对应的第三位置信息。
其中，所述根据第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值，分别确定第一基站与多模终端之间的第一距离、第二基站与多模终端之间的第二距离以及第三基站与多模终端之间的第三距离的步骤，包括：
将第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值分别代入预设路损公式中，分别确定第一基站与多模终端之间的第一距离、第二基站与多模终端之间的第二距离以及第三基站与多模终端之间的第三距离。
其中，所述预设路损公式的确定步骤，包括：
根据第一路径损耗公式Pin＝Pout-Loss+Gain-LPdown，
第二路径损耗公式LPdown＝Loss+Ls，以及
第三路径损耗公式Ls＝32.45+20lg(frequency)+20lg(distance)，
确定预设路损公式为：
20lg(distance)＝Pout-Pin-Loss+Gain-20lg(frequency)-Loss-32.45；
其中，Pin为多模终端接收到的功率；Pout为基站的输出功率；Loss为基站与多模终端之间的有线路损之和；Gain为基站与多模终端之间的增益之和；LPdown为基站与多模终端之间的下行路径损耗；Ls为自由空间下基站与多模终端之间的下行传输损耗；Loss为基站与多模终端之间的障碍屏蔽损耗；frequency为空口无线电波的频率；distance为基站与多模终端之间的距离；
其中，多模终端接收到的功率Pin等于多模终端测量上报的基站的信号强度值。
其中，所述根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第一距离、第二距离以及第三距离，确定多模终端的位置信息的步骤，包括：
根据第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第一距离、第二距离以及第三距离之间的几何距离关系，构建方程组，计算确定多模终端的位置信息。
其中，所述接收多模终端测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值的步骤，包括：
向多模终端发送触发位置定位的触发指令；
接收所述多模终端根据所述触发指令测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值。
其中，所述接收多模终端测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值的步骤，包括：
接收多模终端的服务基站发生变化时，所述多模终端主动测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值。
本发明实施例还提供一种多模终端的定位装置，所述多模终端至少支持第一网络模式和第二网络模式，所述多模终端的服务基站为第一网络模式的第一基站，且所述多模终端的邻基站中至少包含第二网络模式的第二基站以及第二网络模式的第三基站，所述方法包括：
接收模块，用于接收多模终端测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值；
获取模块，用于获取第一基站的第一位置信息、第二基站的第二位置信息以及第三基站的第三位置信息；
距离确定模块，用于根据第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值，分别确定第一基站与多模终端之间的第一距离、第二基站与多模终端之间的第二距离以及第三基站与多模终端之间的第三距离；
位置确定模块，用于根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第一距离、第二距离以及第三距离，确定多模终端的位置信息。
其中，所述获取模块包括：
身份标识子模块，用于接收所述多模终端上报的第一基站的第一身份标识、第二基站的第二身份标识以及第三基站的第三身份标识；
获取子模块，用于从基站的身份标识与基站的位置的对应关系表中，获取与所述第一身份标识对应的第一位置信息、与第二身份标识对应的第二位置信息以及与第三身份标识对应的第三位置信息。
其中，所述距离确定模块包括：
距离确定子模块，用于将第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值分别代入预设路损公式中，分别确定第一基站与多模终端之间的第一距离、第二基站与多模终端之间的第二距离以及第三基站与多模终端之间的第三距离。
其中，所述装置还包括：
公式确定模块，用于根据第一路径损耗公式Pin＝Pout-Loss+Gain-LPdown，
第二路径损耗公式LPdown＝Loss+Ls，以及
第三路径损耗公式Ls＝32.45+20lg(frequency)+20lg(distance)，
确定预设路损公式为：
20lg(distance)＝Pout-Pin-Loss+Gain-20lg(frequency)-Loss-32.45；
其中，Pin为多模终端接收到的功率；Pout为基站的输出功率；Loss为基站与多模终端之间的有线路损之和；Gain为基站与多模终端之间的增益之和；LPdown为基站与多模终端之间的下行路径损耗；Ls为自由空间下基站与多模终端之间的下行传输损耗；Loss为基站与多模终端之间的障碍屏蔽损耗；frequency为空口无线电波的频率；distance为基站与多模终端之间的距离；
其中，多模终端接收到的功率Pin等于多模终端测量上报的基站的信号强度值。
其中，所述位置确定模块包括：
位置确定子模块，用于根据第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第一距离、第二距离以及第三距离之间的几何距离关系，构建方程组，计算确定多模终端的位置信息。
其中，所述接收模块包括：
指令发送子模块，用于向多模终端发送触发位置定位的触发指令；
第一接收子模块，用于接收所述多模终端根据所述触发指令测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值。
其中，所述接收模块包括：
第二接收子模块，用于接收多模终端的服务基站发生变化时，所述多模终端主动测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：
本发明实施例的多模终端的定位方法及装置中，多模终端测量第二网络模式的至少两个基站的信号强度值以及多模终端驻留的服务基站的信号强度值并上报，则网络侧的定位服务器根据空口传输模型估算终端与各个基站的距离，再根据基站标识查找对应的基站位置，建立方程组计算出多模终端的位置；利用第二网络模式辅助多模终端的定位，提高了定位精度。
附图说明
图1表示本发明的第一实施例提供的多模终端的定位方法的步骤流程图；
图2表示本发明的第二实施例提供的多模终端的定位装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
第一实施例
如图1所示，本发明的第一实施例提供一种多模终端的定位方法，所述多模终端至少支持第一网络模式和第二网络模式，所述多模终端的服务基站为第一网络模式的第一基站，且所述多模终端的邻基站中至少包含第二网络模式的第二基站以及第二网络模式的第三基站，所述方法包括：
步骤11，接收多模终端测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值；
步骤12，获取第一基站的第一位置信息、第二基站的第二位置信息以及第三基站的第三位置信息；
步骤13，根据第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值，分别确定第一基站与多模终端之间的第一距离、第二基站与多模终端之间的第二距离以及第三基站与多模终端之间的第三距离；
步骤14，根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第一距离、第二距离以及第三距离，确定多模终端的位置信息。
本发明的第一实施例中第一网络模式为蜂窝物联网，例如NB-IoT或者eMTC；第二网络模式为除蜂窝物联网之外的其他网络模式，例如全球移动通信系统GSM、长期演进LTE、3G下的各模式(例如CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA等)。
具体的，本发明的第一实施例中，多模终端开机之后驻留于蜂窝物联网，终端接收服务基站的系统消息可以获知服务基站(即第一基站)的身份标识。终端首先给予蜂窝物联网进行信号强度的测量，得到第一基站的第一信号强度值；之后多模终端再对邻基站进行测量，确定至少两个第二网络模式的邻基站的信号强度值，分别为第二基站的第二信号强度值和第三基站的第三信号强度值。
需要说明的是，当多模终端的邻基站中包含三个第二网络模式的基站或者三个以上的第二网络模式的基站时，选择信号强度值排在前两位的基站分别确定为第二基站和第三基站。
网络侧的定位服务器能够根据基于空口传输模型的路损公式分别计算出第一距离、第二距离和第三距离；再根据各个基站的身份标识确定各个基站的位置，从而根据几何计算得到多模终端的位置。
综上，本发明实施例利用覆盖范围较小的第二网络模式的基站来辅助对多模终端的定位，避免仅利用覆盖范围较大的第一网络模式的基站来对终端定位，提升了定位精度。
具体的，本发明的第一实施例中步骤12包括：
步骤121，接收所述多模终端上报的第一基站的第一身份标识、第二基站的第二身份标识以及第三基站的第三身份标识；
步骤122，从基站的身份标识与基站的位置的对应关系表中，获取与所述第一身份标识对应的第一位置信息、与第二身份标识对应的第二位置信息以及与第三身份标识对应的第三位置信息。
本发明的上述实施例中，基站的身份标识是多模终端上报的，则网络侧根据基站的身份标识可以从基站的身份标识与基站的位置的对应关系表(即网络规划数据)中查出基站对应的位置坐标。设网络侧确定的第一基站的位置坐标为(x1，y1，z1)；第二基站的位置坐标为(x2，y2，z2)；第三基站的位置坐标为(x3，y3，z3)。
进一步的，本发明的上述实施例中步骤13包括：
将第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值分别代入预设路损公式中，分别确定第一基站与多模终端之间的第一距离、第二基站与多模终端之间的第二距离以及第三基站与多模终端之间的第三距离。
具体的，所述预设路损公式的确定步骤，包括：
根据第一路径损耗公式Pin＝Pout-Loss+Gain-LPdown，
第二路径损耗公式LPdown＝Loss+Ls，以及
第三路径损耗公式Ls＝32.45+20lg(frequency)+20lg(distance)，
确定预设路损公式为：
20lg(distance)＝Pout-Pin-Loss+Gain-20lg(frequency)-Los-32.45；
其中，Pin为多模终端接收到的功率；Pout为基站的输出功率；Loss为基站与多模终端之间的有线路损之和；Gain为基站与多模终端之间的增益之和；LPdown为基站与多模终端之间的下行路径损耗；Ls为自由空间下基站与多模终端之间的下行传输损耗；Los为基站与多模终端之间的障碍屏蔽损耗；frequency为空口无线电波的频率；distance为基站与多模终端之间的距离；
其中，多模终端接收到的功率Pin等于多模终端测量的基站的信号强度值。
需要说明的是，基站的输出功率Pout是基站可以获知的；基站与多模终端之间的有线路损之和Loss也是基站可以获知的，具体包括基站馈缆、合路器、接头等的损耗之和；基站与多模终端之间的增益之和Gain也是基站可以获知的，具体为基站发射天线的增益和终端接收天线的增益之和；空口无线电波的频率frequency为已知参数；基站与多模终端之间的障碍屏蔽损耗Los也是基站可以获知的，可以是一个预估的值，在此不作具体限定。
再将第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值分别代入多模终端接收到的功率Pin中，则能够得到三个distance，分别为第一距离、第二距离和第三距离。例如，第一距离为S1，第二距离为S2，第三距离为S3。
具体的，步骤14包括：
步骤141，根据第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第一距离、第二距离以及第三距离之间的几何距离关系，构建方程组，计算确定多模终端的位置信息。
设多模终端的位置坐标为(x0，y0，z0)；则构建的方程组如下：
(x1-x0)2+(y1-y0)2+(z1-z0)2＝S12 (1)
(x2-x0)2+(y2-y0)2+(z2-z0)2＝S22 (2)
(x3-x0)2+(y3-y0)2+(z3-z0)2＝S32 (3)
通过解方程组(1)、(2)、(3)可以计算出多模终端所在的位置坐标(x0，y0，z0)。
由于很多物联网领域要求终端工作可达到10年限，但电池容量是有限的，如果多模终端实时测量基站的信号强度，终端的功耗会变的太大，影响终端的使用寿命。故本发明的第一实施例中步骤11包括：
步骤111，向多模终端发送触发位置定位的触发指令；
步骤112，接收所述多模终端根据所述触发指令测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值。
即网络侧触发定位流程，网络侧可通过发送短信方式触发位置定位流程，即通过短信携带触发位置定位的触发指令，多模终端收到触发指令后，启动驻留基站的信号强度测量以及对其他网络模式的基站的信号强度测量，测量完成后上报测量结果及基站ID到定位服务器(网络侧)，服务器根据上报信息，计算终端所在位置坐标。
或者，本发明的第一实施例中步骤11包括：
步骤113，接收多模终端的服务基站发生变化时，所述多模终端主动测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值。
即终端主动触发位置定位，当终端发现所驻留的服务基站ID发生变化时，就会主动发起对当前驻留基站的信号强度测量以及对其他网络模式的基站的信号强度测量，测量完成后上报测量结果及基站ID到定位服务器(网络侧)，服务器根据上报信息，计算终端所在位置坐标。
综上，本发明的第一实施例提供的基于物联网的多模终端具备对异系统测量能力，即通过对GSM基站信号强度的测试来估算出终端与基站的距离，再根据已知小区所在基站的位置坐标，计算互终端所在的位置坐标；且本发明的第一实施例通过定义两种触发方式：服务器侧主动查询触发和终端位置变化后主动上触发，避免因终端因频繁计算位置信息带来的功耗；既提升了对终端的定位精度，又避免了不必要的功耗。
第二实施例
如图2所示，本发明的第二实施例提供一种多模终端的定位装置，所述多模终端至少支持第一网络模式和第二网络模式，所述多模终端的服务基站为第一网络模式的第一基站，且所述多模终端的邻基站中至少包含第二网络模式的第二基站以及第二网络模式的第三基站，所述方法包括：
接收模块21，用于接收多模终端测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值；
获取模块22，用于获取第一基站的第一位置信息、第二基站的第二位置信息以及第三基站的第三位置信息；
距离确定模块23，用于根据第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值，分别确定第一基站与多模终端之间的第一距离、第二基站与多模终端之间的第二距离以及第三基站与多模终端之间的第三距离；
位置确定模块24，用于根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第一距离、第二距离以及第三距离，确定多模终端的位置信息。
具体的，本发明的第二实施例中所述获取模块包括：
身份标识子模块，用于接收所述多模终端上报的第一基站的第一身份标识、第二基站的第二身份标识以及第三基站的第三身份标识；
获取子模块，用于从基站的身份标识与基站的位置的对应关系表中，获取与所述第一身份标识对应的第一位置信息、与第二身份标识对应的第二位置信息以及与第三身份标识对应的第三位置信息。
具体的，本发明的第二实施例中所述距离确定模块包括：
距离确定子模块，用于将第一信号强度值、第二信号强度值以及第三信号强度值分别代入预设路损公式中，分别确定第一基站与多模终端之间的第一距离、第二基站与多模终端之间的第二距离以及第三基站与多模终端之间的第三距离。
具体的，本发明的第二实施例中所述装置还包括：
公式确定模块，用于根据第一路径损耗公式Pin＝Pout-Loss+Gain-LPdown，
第二路径损耗公式LPdown＝Loss+Ls，以及
第三路径损耗公式Ls＝32.45+20lg(frequency)+20lg(distance)，
确定预设路损公式为：
20lg(distance)＝Pout-Pin-Loss+Gain-20lg(frequency)-Loss-32.45；
其中，Pin为多模终端接收到的功率；Pout为基站的输出功率；Loss为基站与多模终端之间的有线路损之和；Gain为基站与多模终端之间的增益之和；LPdown为基站与多模终端之间的下行路径损耗；Ls为自由空间下基站与多模终端之间的下行传输损耗；Loss为基站与多模终端之间的障碍屏蔽损耗；frequency为空口无线电波的频率；distance为基站与多模终端之间的距离；
其中，多模终端接收到的功率Pin等于多模终端测量的基站的信号强度值。
具体的，本发明的第二实施例中所述位置确定模块包括：
位置确定子模块，用于根据第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第一距离、第二距离以及第三距离之间的几何距离关系，构建方程组，计算确定多模终端的位置信息。
具体的，本发明的第二实施例中所述接收模块包括：
指令发送子模块，用于向多模终端发送触发位置定位的触发指令；
第一接收子模块，用于接收所述多模终端根据所述触发指令测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值。
具体的，本发明的第二实施例中所述接收模块包括：
第二接收子模块，用于接收多模终端的服务基站发生变化时，所述多模终端主动测量上报的第一基站的第一信号强度值、第二基站的第二信号强度值以及第三基站的第三信号强度值。
综上，本发明的第二实施例提供的基于物联网的多模终端具备对异系统测量能力，即通过对GSM基站信号强度的测试来估算出终端与基站的距离，再根据已知小区所在基站的位置坐标，计算互终端所在的位置坐标；且本发明的第一实施例通过定义两种触发方式：服务器侧主动查询触发和终端位置变化后主动上触发，避免因终端因频繁计算位置信息带来的功耗；既提升了对终端的定位精度，又避免了不必要的功耗。
需要说明的是，本发明的第二实施例提供的多模终端的定位装置是能够执行上述第一实施例提供的多模终端的定位方法的定位装置，则上述多模终端的定位方法的所有实施例均适用于该定位装置，且均能达到相同或相似的有益效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。