混合定位系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種混合定位系統(tǒng)，所述混合定位系統(tǒng)包括：移動臺(MS)、基站收發(fā)臺(BTS)、基站控制器(BSC)、分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)、位置定位實(shí)體(PDE)、應(yīng)用服務(wù)器(AS)和移動定位中心(MPC)。所述MS通過BTS和BSC、PDE進(jìn)行通信，所述PDE與PDSN互連，且所述PDE與AS、MPC和BSC進(jìn)行通信。本實(shí)用新型專利技術(shù)的混合定位系統(tǒng)基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，提供了一種在移動臺(MS)和位置定位實(shí)體(PDE)之間進(jìn)行信令交互，從而達(dá)到定位目的的一種方案，該方案根據(jù)移動臺(MS)所處環(huán)境本身，采用不同的定位方法，從而快速、準(zhǔn)確地獲取移動臺(MS)的位置信息。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及無線通訊
，特別涉及ー種混合定位系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)處理能力的提高，基于位置的服務(wù)成為最具發(fā)展?jié)摿Φ囊苿踊ヂ?lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)之一。無論在室內(nèi)還是室外(進(jìn)一歩包括市區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村)環(huán)境下，快速準(zhǔn)確地獲得移動終端的位置信息和提供位置服務(wù)的需求變得日益迫切。通信和定位兩大系統(tǒng)正在相互融合、相互促迸。利用無線通信和參數(shù)測量確定移動終端位置，而定位信息又可以用來支持位置業(yè)務(wù)和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)管理，提高位置服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)性能。目前的定位技術(shù)主要可以分為三類(I)基于基于網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)，如基于Cell-ID和時間提前量(TA)的方法、上行鏈路信號到達(dá)時間(TOA)方法、上行鏈路信號到達(dá)時間差(TDOA)方法以及上行鏈路信號到達(dá)角度(AOA)方法，這些解決方案需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)做部分改進(jìn)，但卻可以兼容現(xiàn)有移動終端；(2)基于移動臺的定位方法，用于GSM中的下行鏈路增強(qiáng)觀測時差定位方法(E-OTD)、用于WCDMA下行鏈路空閑周期觀測到達(dá)時間差方法(0TD0A-IPDL)等；(3)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，以GPS、GL0NASS、GALILE0、BEID0U、QZSS等為代表，移動臺和網(wǎng)絡(luò)側(cè)集成了衛(wèi)星定位的輔助設(shè)備。下面分別介紹幾種目前常用的定位技術(shù)(I)基于CELL ID的定位技術(shù)CELL ID由位置識別碼LAI和小區(qū)識別碼Cl構(gòu)成，是ー種只有一個基站信號的情況下對MS進(jìn)行定位的方法。在網(wǎng)絡(luò)中，BSC會在MS的位置更新、呼叫處理、短消息傳送以及切換等過程中將用戶所在基站扇區(qū)的CELL ID傳送給MSC，根據(jù)當(dāng)前移動臺所連接的蜂窩基站的位置來確定MS的位置。這種方法實(shí)現(xiàn)簡單，終端側(cè)不需要做任何硬件和軟件的修改，網(wǎng)絡(luò)側(cè)也不需要增加新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，就可以對MS進(jìn)行定位。但定位精度不高，取決于蜂窩小區(qū)的半徑，在基站密集的城市區(qū)域，定位精度可達(dá)400m，但在基站密度較低的郊區(qū)，定位精度非常低，因此此定位技術(shù)只能提供對定位精度要求不高的定位業(yè)務(wù)。(2)基于AOA的定位技術(shù)基于信號入射角度的定位方法。由兩個或更多基站通過測量接收信號的到達(dá)角度來估計移動臺的位置。接收機(jī)通過天線陣列測出電波的入射角，從而構(gòu)成一根從接收機(jī)到發(fā)射機(jī)的徑向連線，即側(cè)位線，移動臺的坐標(biāo)可通過兩根側(cè)位線的交點(diǎn)獲得。這種方法為了測量電波的入射角度，接收機(jī)必須配備方向性強(qiáng)的天線陣列，或者安裝智能天線。在障礙物較多的環(huán)境中，由于存在多徑效應(yīng)，誤差増大，定位精度較低，尤其當(dāng)MS離基站較遠(yuǎn)時，基站定位角度的微小偏差都會導(dǎo)致側(cè)位線距離的較大誤差。還有當(dāng)移動臺位于兩個基站連接的直線上時，將無法鎖定移動臺的位置。(3)基于TOA的定位技術(shù)基于電波傳播時間的定位方法，同時也是三基站定位方法，需要同時有三個位置已知的基站合作才能進(jìn)行定位。移動臺測量基站的下行導(dǎo)頻信號的到達(dá)時間，然后乘以電磁波傳播的速度(一般以光速計算)，即得到MS到基站的距離，建立方程組得到移動臺的位置。此方法距離的計算完全依賴于時間，所以對系統(tǒng)的時間同步要求很高，一般很小的時間誤差都會放大很多倍，因此單純的TOA實(shí)際應(yīng)用中很少。(4)基于TDOA的定位技術(shù)通過檢測移動臺信號到達(dá)兩個基站的時間差來確定移動臺的位置，移動臺必定位于兩個基站為焦點(diǎn)的雙曲線方程上，確定移動臺的位置坐標(biāo)需要建立兩個以上雙曲線方程，也就是說至少需要三個以上的基站接收到移動臺信號，而兩個雙曲線的焦點(diǎn)即為移動臺的位置坐標(biāo)。 此方法不但不要求知道信號傳播的具體時間，還可以消除或減少在接收機(jī)上由于信道產(chǎn)生的共同誤差，在通常情況下，定位精度高于Τ0Α。但由于功率控制造成離服務(wù)基站近的移動臺發(fā)射功率小，使得相鄰基站接收到的功率非常小，造成比較大的測量誤差，即相鄰基站的SNR太小帶來的測量誤差。目前針對這種情況已有了ー些解決辦法，例如在特定呼叫時將移動臺的發(fā)射功率瞬間調(diào)到最大，可以提供定位精度，但會對網(wǎng)絡(luò)容量有一定程度的影響。(5)基于E-OTD的定位技術(shù)是從測量時間差發(fā)展而來的，OTD指測量所得的時間量，E-OTD指測量的方式。對于同步網(wǎng)，手機(jī)測量幾個BTS信號的相對到達(dá)時間；對于非同步網(wǎng)，信號同時還需要被ー個位置已知的LMU接收。確定了 BTS到手機(jī)的信號傳輸時間，則可確定BTS與手機(jī)之間的幾何距離，然后根據(jù)此距離進(jìn)行計算，最終確定手機(jī)的位置。需要測量的三個時間量有0TD即手機(jī)得到網(wǎng)絡(luò)上不同BTS發(fā)來脈沖的時間間隔；RTD即網(wǎng)絡(luò)中兩個BTS的相對同步時間差；GTD幾何時間差，即幾何距離不等，導(dǎo)致手機(jī)接收到兩個不同BTS發(fā)來的脈沖存在時間差。上述參數(shù)之間的關(guān)系為OTD = RTD+GTD。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)同步，則BTS在同一時刻發(fā)送，RTD不需要計算，此時RTD = O。(6)基于AFLT的定位技術(shù)是ー種基于前向鏈路的定位方法，在定位操作時，手機(jī)同時監(jiān)聽多個基站(至少三個)的導(dǎo)頻信息，利用碼片時延來確定手機(jī)到附近基站的距離，最后用三角定位法算出用戶的位置。此種定位技術(shù)只適用于CDMA網(wǎng)絡(luò)，需要在網(wǎng)絡(luò)中増加新的實(shí)體，包括TOE (位置定位實(shí)體)和MPC(移動定位中心)。PDE獲得導(dǎo)頻信息的方式主要有兩種(I)按照IS-801協(xié)議定義的方式傳送給MSC，再由MSC傳送給I3DE,這種方式需要移動臺新增支持此協(xié)議的功能。(2)利用CDMA接ロ的消息，將用于定位的參數(shù)傳送給MSC，再由MSC傳送給PDE，這種方式不需要移動臺支持IS-801協(xié)議，但需要在CDMA接口上支持這些參數(shù)的傳輸。定位算法可以放在移動臺端或者網(wǎng)絡(luò)側(cè)，在城市基站密集區(qū)域，定位精度相對高。(7)基于AGPS的定位技術(shù)目前比較實(shí)用的GPS定位技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)輔助的GPS定位。即定位吋，網(wǎng)絡(luò)通過跟蹤GPS衛(wèi)星信號，解調(diào)出GPS導(dǎo)航信號，并將這些信息傳送給移動臺，移動臺利用這些信息可以快速的捜索到有效的衛(wèi)星，接收到衛(wèi)星信號后，計算移動臺位置的工作可以由移動臺或者網(wǎng)絡(luò)實(shí)體完成。此定位技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是定位精度比較高，可以提供定位精度要求較高的業(yè)務(wù)。其缺點(diǎn)是需要移動臺內(nèi)置GPS天線和GPS芯片等模塊，并且需要支持IS-801協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)側(cè)需要增加PDE和MPC，定位精度受所處環(huán)境的影響比較大，在可見GPS衛(wèi)星數(shù)量較少時，定位精度將降低，甚至無法完成定位。由上面介紹可知，現(xiàn)有的定位技術(shù)在具體實(shí)施過程中，都存在一定的利弊。有鑒于此，在一個系統(tǒng)綜合了上述定位技術(shù)中的兩種或者多種，從而快速、準(zhǔn)確地獲取移動位置信息的定位技術(shù)及其定位系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本技術(shù)的目的在于提供ー種混合定位系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的定位系統(tǒng)只能采用ー種定位技術(shù)，定位方式単一、不能兼容所有環(huán)境的問題。為了達(dá)到上述目的，本技術(shù)采取了以下技術(shù)方案ー種混合定位系統(tǒng)，所述混合定位系統(tǒng)包括移動臺(MS)、基站收發(fā)臺(BTS)、基站控制器(BSC)、分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)、位置定位實(shí)體(PDE)、應(yīng)用服務(wù)器(AS)和移動定位中心(MPC)。所述MS通過BTS和BSC、PDE進(jìn)行通信，所述PDE與TOSN互連，且所述I3DE與AS、MPC和BSC進(jìn)行通信。所述的混合定位系統(tǒng)，其中，BSC與PDE之間的通信遵循ss7指令集，PDE與MS之間的通信遵循IS-801數(shù)據(jù)突發(fā)序列規(guī)范。所述的混本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種混合定位系統(tǒng)，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述混合定位系統(tǒng)包括：移動臺、基站收發(fā)臺、基站控制器、分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)、位置定位實(shí)體、應(yīng)用服務(wù)器和移動定位中心。所述移動臺通過基站收發(fā)臺和基站控制器、位置定位實(shí)體進(jìn)行通信，所述位置定位實(shí)體與分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)互連，且所述位置定位實(shí)體與應(yīng)用服務(wù)器、移動定位中心和基站控制器進(jìn)行通信。

【技術(shù)特征摘要】
1.ー種混合定位系統(tǒng)，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述混合定位系統(tǒng)包括移動臺、基站收發(fā)臺、基站控制器、分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)、位置定位實(shí)體、應(yīng)用服務(wù)器和移動定位中心。所述移動臺通過基站收發(fā)臺和基站控制器、位置定位實(shí)體進(jìn)行通信，所述位置定位實(shí)體與分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)互連，且所述位置定位實(shí)體與應(yīng)用服務(wù)器、移動定位中心和基站控制器進(jìn)行通信。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合定位系統(tǒng)，其特征在于，基站控制器與位置定位實(shí)體之間的通信遵循ss...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉志翔，吳楷龍，
申請(專利權(quán))人：江蘇省萊科信息技術(shù)有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：