专利名称：对移动终端进行定位的方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯，更具体地说是一种对移动终端(手机、车载台等)进行定位的方法。
随着移动通讯的发展，使用移动通讯工具者越来越多，若能对手机、车载台等移动终端进行定位，便可确定用户的所在位置，还可以计算移动终端的移动速度和移动方向，为小区切换提供信息；在紧急呼叫时，可迅速定位用户；还可分析移动通讯系统中的用户分布情况，为网络优化提供信息。目前，尚未见有对移动终端进行定位的方法。
本发明的目的是提供一种对移动终端进行定位的方法，根据本发明中的方法，可以确定移动终端的位置。
本发明的目的是这样实现的从基站控制器的后台输入各基站和临近基站的基站代码、经纬度(Xi，Yi)和CO载波的等效发射功率值(Pi)，所述等效发射功率值(Pi)是指基站的CO载波的发射功率与天线增益之和减去合路器及馈线损耗。利用移动终端在SACCH上发送的测量报告，可提取出移动终端接收到的各基站发射的CO载波的功率值(Li)，根据无线信道传输模型，便可计算出移动终端距各基站的距离Ri，从而确定移动终端的位置。
下面结合附图对本发明进行详细描述。
图1是本发明中的对移动终端进行定位的方法的原理图。
在图1中，Ri(i＝1、2、...n，)表示与移动终端最近的几个基站，n一般取3至8，在本发明的一个实施例中，取n＝4；(Xi，Yi)表示各基站的经纬度，A表示移动终端所处的位置，Ri表示根据无线信道传输模型计算出的移动终端到各基站的距离。基站控制器己知本基站和临近基站的基站代码、经纬度和CO载波的等效发射功率值(Pi)。当移动终端处于某一位置时并通话时，可以接收到最近的几个基站发出的CO载波的接收功率值Li，通过SACCH上的测量报告上报给基站控制器。基站控制器可根据无线信道传输模型，利用下述公式可以计算出移动终端与各基站的距离RiLog(Ri)＝a*(Pi-Li)+b式中a、b为常数，其取值范围为0.01＜a＜1和-10＜b＜-1常数，在具体实施例中，取a＝0.026，b＝-3.49。
如果Ri是移动终端距各基站的精确距离，则图1中的四个圆应交于一点，但由于无线传播条件的不稳定性，即使移动终端的位置是固定的，它测出的Ri也有起伏，在一般情况下，四个圆并不相交，所以无法用解方程的方法求出移动终端的位置。
本发明采用了平方误差最小法来解决此问题，即利用移动终端与各基站的实际距离与根据测出的距离Ri之间的差值的平方最小，也即其平方差最小来确定移动终端的位置。平方误差公式为E＝∑[(X-Xi)2+(Y-Yi)2-Ri2]2当平方误差E为小于一定值时，此时的(X，Y)即可认为是移动终端的经纬度。
确定(X，Y)的具体方法和步骤如下1、取(X，Y)的初始值为X0＝(∑Xi)/nY0＝(∑Yi)/n2、用下面的公式求X，Y的变化量dX＝-c*∑{[(X-Xi)2+(Y-Yi)2-Ri2]*(X-Xi)}
dY＝-c*∑{[(X-Xi)2+(Y-Yi)2-Ri2]*(Y-Yi)其中，c为常数，可取0.001。
3、用迭代法求变化量Xk+1＝Xk+dXYk+1＝Yk+dY；4、计算dE＝E(Xk+1，Yk+1)-E(Xk，Yk)，如果dE小于一定的值M时，输出(X，Y)，即输出移动终端的所在位置的经纬度，否则跳转到步骤2。根据精度要求不同，M可取0.000001＜M＜0.01，在具体实施例中，取M＜0.01。
利用本发明中的方法，收敛速度较快，精度较高，可以随时对移动终端进行定位。
权利要求
1.对移动终端进行定位的方法，其特征在于，包括以下骤(1)从基站控制器的后台输入各基站(Bi)和临近基站的基站代码、经纬度(Xi，Yi)和CO载波的等效发射功率值(Pi)，所述等效发射功率值(Pi)是指基站的CO载波的发射功率与天线增益之和减掉合路器和馈线损耗；(2)各基站利用移动终端在SACCH上发送的测量报告，可提取出移动终端接收到的各基站发射的CO载波的功率值(Li)；(3)根据无线信道传输模型，根据下述公式计算出移动终端距各基站的距离RiLogRi＝a(Pi-Li)+b a、b为常数(4)取(X，Y)的初始值为X0＝(∑Xi)/n Y0＝(∑Yi)/n(5)取X、Y的变化量dX＝-c*∑{[(X-Xi)2+(Y-Yi)2-Ri2]*(X-Xi)}dY＝-c*∑{[(X-Xi)2+(Y-Yi)2-Ri2]*(Y-Yi)其中，c为常数；(6)用迭代法求变化量Xk+1＝Xk+dX；Yk+1＝Yk+dY；(7)根据平方误差公式E＝∑[(X-Xi)2+(Y-Yi)2-Ri2]2计算dE＝E(Xk+1，Yk+1)-E(Xk，Yk)(8)若dE小于一定的值M时，输出(X，Y)，即输出移动终端的所在位置的经纬度，否则跳转到步骤(5)。
2.权利要求1所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于所述各基站(Bi，i＝1，2，…n)中的基站数n为3≤n≤8.
3.权利要求2所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于取基站数n＝4.
4.权利要求1所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于所述公式Log(Ri)＝a*(Pi-Li)+b中的a、b的取值范围为0.01＜a＜1和-10＜b＜-1。
5.权利要求4所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于所述常a、b为a＝0.026b＝-3.49
6.权利要求4所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于所述取X、Y的变化量的公式dX＝-c*∑{[(X-Xi)2+(Y-Yi)2-Ri2]*(X-Xi)}dY＝-c*∑{[(X-Xi)2+(Y-Yi)2-Ri2]*(Y-Yi)中的常数c＝0.001。
7.权利要求1所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在所述定值M的取值范围为0.000001＜M＜0.01。
8.权利要求7所述的对移动终端进行定位的方法，其特征在于所述定值M＝0.001。
全文摘要
一种对移动终端进行定位的方法,从基站控制器的后台输入各基站和临近基站的基站代码、经纬度(Xi,Yi)和CO载波的等效发射功率值(Pi),利用移动终端在SACCH上发送的测量报告,可提取出移动终端接收到的各基站发射的CO载波的功率值(Li),根据无线信道传输模型,便可计算出移动终端距各基站的距离Ri,从而确定移动终端的位置(X,Y)。
文档编号H04W64/00GK1255816SQ99108200
公开日2000年6月7日 申请日期1999年6月26日 优先权日1999年6月26日
发明者朱晓东 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司