移动用户的定位系统的制作方法

本实用新型涉及移动通信技术领域，具体涉及一种移动用户的定位系统。

背景技术：

移动定位业务是运营商向用户提供的与终端位置相关的业务。利用移动定位业务提供的终端位置信息，运营商可以开发出更多的增值业务。

利用已有的测试报告(MR，Measurement Report)确定终端位置无需增加任何硬件，无需对现有的信令以及信令交互顺序进行任何修改，只需较低成本就为运营商引入了移动定位业务。

然而，现有的移动用户的定位系统无法通过测试报告获得用户经纬度位置信息，对于测试报告得到的MR测量数据的地理化存在局限，只能采取粗糙渲染的方式进行地理化，呈现结果十分模糊。

此外，由于TD-LTE系统的发展，相比于以前使用的2G、3G系统而言，现在得到的MR测量数据量倍增，因此以前先将MR测量数据完全输出到OMC-R服务器后，采用人工方式或者半自动方式从服务器下载数据的方式已经不再适合现在的移动用户的定位系统。

因此，现在需要研制出一种能够满足TD-LTE系统且能够呈现高精度结果的移动用户定位系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种移动用户的定位系统，以解决现有移动用户的定位系统定位不精确的问题。

为了解决上述问题，采取以下方案：

方案一：本方案中的移动用户的定位系统，包括：

获取模块，用于获取UE与UE占用小区站点的测试报告MR；

数值提取模块，用于从获取模块得到的测试报告MR中提取出时间提前量TADV和天线到达角AOA；

经纬度计算模块，通过数值提取模块中提取出来的时间提前量TADV和天线到达角AOA，实时计算出UE所处位置的经纬度；

其中，所述经纬度计算模块包括

第一乘法器，与数值提取模块连接，用来通过时间提前量TADV计算出UE与UE占用小区站点的距离r；

第二乘法器，与数值提取模块和第一乘法器连接，用来通过UE与UE占用小区站点的距离r和天线到达角AOA计算出UE与UE占用小区站点的水平位移x1；

第三乘法器，与数值提取模块和第一乘法器连接，用来通过UE与UE占用小区站点的距离r和天线到达角AOA计算出UE与UE占用小区站点的竖直位移y1；

第一加法器，与第二乘法器连接，用来通过UE与UE占用小区站点的水平位移x1和UE占用小区站点的纬度坐标x0标得到UE的纬度坐标x2；

第二加法器，与第三乘法器连接，用来通过UE与UE占用小区站点的竖直位移y1和UE占用小区站点的经度坐标y0标得到UE的经度坐标y2。

名词解释：

UE：User Equipment，用户设备。

原理及效果：

获取模块获取UE反馈的测试报告MR，数值提取模块从测试报告MR中提取需要的时间提前量TADV和天线到达角AOA，然后经纬度计算模块通过时间提前量TADV和天线到达角AOA以及UE占用小区站点的经纬度坐标，计算出UE所处位置的经纬度坐标。

本实用新型能够充分利用测试报告MR中的信息，精确地计算出UE所处位置。且本实用新型仅包括获取模块、数值提取模块和经纬度计算模块，结构简单，便于构造。而其中，起主要作用的经纬度计算模块仅由普通的乘法器和加法器构成，成本低廉，使本实用新型便于大规模制造、推广。

方案二：进一步，第一乘法器采用以下公式计算UE与UE占用小区站点的距离r：

r=（c*TADV）/2

c为光速。

通过光速和时间提前量TADV计算出UE与UE占用小区站点的距离。

以及天线到达角AOA来计算UE到小区站点的位置。

方案三：进一步，第二乘法器采用以下公式计算出UE与UE占用小区站点的水平位移x1：

x1=r*sinAOA

通过天线到达角AOA计算得到UE与UE占用小区站点在同一坐标系下的水平坐标轴上水平位移x1。

方案四：进一步，第三乘法器采用以下公式计算出UE与UE占用小区站点的竖直位移y1：

y1=r*cosAOA。

通过天线到达角AOA计算得到UE与UE占用小区站点在同一坐标系下的竖直坐标轴上竖直位移y1。

方案五：进一步，第一加法器采用以下公式计算UE的纬度坐标x2：

x2=x1+x0。

通过UE占用小区站点的纬度坐标，计算出UE所在位置的纬度。

方案六：进一步，第二加法器采用以下公式计算UE的经度坐标y2：

y2=y1+y0。

通过UE占用小区站点的经度坐标，计算出UE所在位置的经度。

方案七：进一步，获取模块当前获取的TADV等于前次记录的TADV与本次小区站点测量得到的调整值之和。

通过前次记录的TADV与本次小区站点测量得到的调整值之和作为当前获取的TADV，能够根据UE的位置变动实时测得UE当前的位置，使定位更加准确。

方案八：进一步，还包括地理化渲染模块，用于根据所述UE的经纬度，在预先划分的栅格中计算每个栅格中的UE个数；根据每个栅格中的UE个数，进行地理化渲染呈现，获得地理化渲染栅格图。

通过经纬度计算模块得到的UE的精确的经纬度，使每个栅格中的UE个数都是精确的，在这些精确数据的基础上，能够得到精确的UE分别，进而得到精确的地理化渲染结果。

本实用新型通过AOA和TADV参数推算用户准确位置，从而实现了数据的地理化，与传统的渲染地理化相比，本实用新型有效提高了地理化精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的逻辑框图。

图2为本实用新型实施例的经纬度计算模块与数值提取模块和地理化渲染模块的连接示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：获取模块1、数值提取模块2、经纬度计算模块3、地理化渲染模块4、第一乘法器5、第二乘法器6、第三乘法器7、第一加法器8、第二加法器9。

如图1所示，本实施例中的移动用户的定位系统，包括：

从获取模块1得到的测试报告MR中选择MRO文件，并从MRO文件中提取出时间提前量TADV和天线到达角AOA；

测量报告有三种类型的数据，分别为MRO\MRS\MRE文件，其中MRO文件为用户上报的采样点粒度的测量文件，包含了时间提前量TADV以及天线到达角AOA；

经纬度计算模块3，通过数值提取模块2中提取出来的时间提前量TADV和天线到达角AOA，实时计算出UE所处位置的经纬度；

其中，所述经纬度计算模块3包括

第一乘法器5，与数值提取模块2连接，用来通过时间提前量TADV计算出UE与UE占用小区站点的距离r；

第二乘法器6，与数值提取模块2和第一乘法器5连接，用来通过UE与UE占用小区站点的距离r和天线到达角AOA计算出UE与UE占用小区站点的水平位移x1；

第三乘法器7，与数值提取模块2和第一乘法器5连接，用来通过UE与UE占用小区站点的距离r和天线到达角AOA计算出UE与UE占用小区站点的竖直位移y1；

第一加法器8，与第二乘法器6连接，用来通过UE与UE占用小区站点的水平位移x1和UE占用小区站点的纬度坐标x0标得到UE的纬度坐标x2；

第二加法器9，与第三乘法器7连接，用来通过UE与UE占用小区站点的竖直位移y1和UE占用小区站点的经度坐标y0标得到UE的经度坐标y2；

地理化渲染模块4，用于根据所述UE与UE占用小区站点的测试报告，按照预先设定的标准数据划分栅格，将达到不同标准数据的栅格标注不同颜色，并关联所述UE的经度和纬度，进行地理化渲染呈现，获得地理化渲染栅格图。

所述UE与UE占用小区站点的测试报告包括时间提前量TADV以及小区站点天线到达角AOA，所述经纬度计算模块3根据TADV和AOA计算UE与UE占用小区站点之间的距离。

通过时间提前量TADV以及天线到达角AOA来计算UE到小区站点的位置。

所述经纬度计算模块3包括三个乘法器和两个加法器，经纬度计算模块3根据所述UE与UE占用小区站点的测试报告。第一乘法器5采用以下公式计算UE与UE占用小区站点的距离r：

r=（c*TADV）/2

c为光速。

为了更加精确地计算r，进一步采用以下公式计算UE与UE占用小区站点之间的距离r：

r=（c*Ts*τ）/2

式中，r为UE与UE占用小区站点之间的距离，c为光速，Ts为一个OFDM符号的周期，为1/(15000 x 2048) s；τ为OMC-R北向接口实际上报TADV的样本值所对应的权值，其中，τ＝16*N+8，N为OMC-R北向接口实际上报TADV数。

第二乘法器6采用以下公式计算出UE与UE占用小区站点的水平位移x1：

x1=r*sinAOA

天线到达角AOA为UE与正北方向的角度。

通过天线到达角AOA计算得到UE与UE占用小区站点在同一坐标系下的水平坐标轴上水平位移x1。

第三乘法器7采用以下公式计算出UE与UE占用小区站点的竖直位移y1：

y1=r*cosAOA。

通过天线到达角AOA计算得到UE与UE占用小区站点在同一坐标系下的竖直坐标轴上竖直位移y1。

第一加法器8采用以下公式计算UE的纬度坐标x2：

x2=x1+x0。

通过UE占用小区站点的纬度坐标，计算出UE所在位置的纬度。

第二加法器9采用以下公式计算UE的经度坐标y2：

y2=y1+y0。

通过UE占用小区站点的经度坐标，计算出UE所在位置的经度。

本实施例通过预先从获取模块1中得到的UE占用小区站点的经纬度坐标，计算出UE所在位置的经纬度坐标，使UE能够精确定位。

小区站点通过测量接收到导频信号来确定TADV，时间提前量取值范围为（0, 1, 2, ..., 1282）×16Ts。

为了方便，本实施例也可以采用加法器和乘法器直接构建另一个经纬度计算模块3，这种经纬度计算模块3包括两个加法器、两个减法器、两个除法器以及两个乘法器；这些逻辑运算器按照下列公式计算UE的经度和纬度，计算UE的经度和纬度的公式具体为：

Lon(UE)=Lon(eNodeB)+[r*sin(360-AOA(Angle))]/[111*cos(Lat(eNodeB))]

Lat(UE)=Lat(eNodeB)+[r*cos(360-AOA(Angle))]/111

式中，Lon(UE)为UE的经度，Lat(UE)为UE的纬度，Lon(eNodeB)为UE占用小区的经度，Lat(eNodeB)为UE占用小区的纬度，r为UE与UE占用小区站点之间的距离，AOA(Angle)=AOA(MR)/2；AOA(MR)为OMC-R北向接口实际上报AOA的样本值。

获取模块1当前获取的TADV等于前次记录的TADV与本次小区站点测量得到的调整值之和。

本实施例解决了如何通过LTE MR测量数据获得用户位置信息，并实现高精度地理化的分析问题。MR.AOA定义了一个用户相对参考方向的估计角度，测量参考方向应为正北，逆时针方向，可以辅助确定用户所处的方位，提供定位服务，精度为5度。MR.TADV Timing advance，UE用于调整其主小区PUCCH/PUSCH/SRS上行发送的时间。在随机接入过程，eNodeB通过测量接收到导频信号来确定时间提前值，时间提前量取值范围为（0, 1, 2, ..., 1282）×16Ts；在RRC连接状态下，eNodeB基于测量对应UE的上行传输来确定每个UE的TA调整值，这个调整值的范围为（0, 1, 2,..., 63）×16Ts。本次得到的最新的时间提前量即为上次记录的时间提前量与本次eNodeB测量得到的调整值之和。TS，Ts = 1/(15000 × 2048) s。 Ts是LTE中OFDM符号FFT大小为2048点的采样时间（分辨率），即OFDM时域符号持续时间为2048Ts=1/15kHz。该测量数据可用于确定UE距离基站的远近，实现小区的覆盖分析，考察基站的覆盖区域是否合理，是否存在过覆盖和覆盖阴影区等问题。

由以上分析可见，我们实现了采样点的位置定位，然后我们对具有位置信息的MR测量数据进行GIS地理化栅格，栅格精度根据需要由用户定义，根据经验最适合的删格精度为400*400.确定栅格精度之后，统计栅格对应的指标，然后根据栅格指标范围进行栅格颜色的填充，实现LTE MR数据的地理栅格化。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。