一种基于LTE系统的静态定位方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于LTE系统的静态定位方法和装置，应用于基站，预先生成仿真环境下移动台传输至基站的信号强度RSRP与移动台偏离基站的距离之间的第一函数、以及移动台对应于基站的时间提前量TA与移动台偏离基站的距离之间的第二函数；该方法包括：在多个位置测量移动台传输至基站的RSRP和移动台对应于基站的TA；针对在每个位置测量的RSRP和TA，根据第一函数确定该RSRP对应的RSRP距离，根据第二函数确定该TA对应的TA距离，如果RSRP距离和TA距离之间的差值小于预设域值，则记录该位置信息和该RSRP距离之间的对应关系；基于记录的所有位置信息与RSRP距离之间的对应关系，确定移动台所在位置范围。

A static positioning method and device based on LTE system

The present invention provides a static positioning method and device based on LTE system for base stations, which pregenerates the first function between the signal strength RSRP transmitted by mobile station to base station and the distance from base station by mobile station in simulation environment, and the time advance TA corresponding to base station and the distance from base station by mobile station. The method includes: measuring the RSRP transmitted from the mobile station to the base station and the TA corresponding to the base station at multiple locations; determining the RSRP distance corresponding to the RSRP and TA at each location according to the first function and the TA distance corresponding to the RSRP according to the second function, if the RSRP distance and TA are measured at each location. If the distance difference is less than the preset range, the corresponding relationship between the location information and the RSRP distance is recorded, and the location range of the mobile station is determined based on the corresponding relationship between all the recorded location information and the RSRP distance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LTE系统的静态定位方法和装置
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种基于LTE系统的静态定位方法和装置。
技术介绍
随着LTE技术的广泛应用，位置服务作为增值业务之一，所创造的价值越来越高。除车辆导航，目标跟踪等传统业务，交互式游戏、地理信息处理、交通报告以及娱乐消息等新业务都将成为增长点。尤其在应急通信、搜救、行业应用等方面，位置服务作为核心服务至关重要，同时对定位精度也提出了新的要求。目前LTE系统主要的定位技术如下：1、附着小区关联定位，此技术主要是根据移动台所附着的小区隶属基站位置，进行区域判断。精度较低，一般指示为以隶属基站为圆心，800米为半径的圆形区域。2、场强检测定位技术，此技术主要是根据信号强度(RSRP)与信号传输距离呈反比的关系，来进行移动台位置的估计。由于在实际环境中，无线信道的不确定性很强，此技术的距离估计很难达到较高的精度。因没有方向性，只能作为辅助手段。3、角度检测定位技术(AOA)，此技术主要是接收天线根据收到信号的入射角度判断移动台的方向，进而进行位置坐标的估计。但是在中、长距离定位系统中，信号入射角的微小偏差会导致目标位置估计的较大偏差。同时因需要天线阵列支持，在应急通信、搜救、行业应用方面有较大局限性。可以看出，上述三种定位技术均无法实现精确定位。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于LTE系统的静态定位方法和装置，能够实现精确定位。为了达到上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于LTE系统的静态定位方法，应用于基站，预先生成仿真环境下移动台传输至基站的信号强度RSRP与移动台偏离基站的距离之间的第一函数、以及移动台对应于基站的时间提前量TA与移动台偏离基站的距离之间的第二函数；该方法包括：在多个位置测量移动台传输至基站的RSRP和移动台对应于基站的TA；针对在每个位置测量的RSRP和TA，根据第一函数确定该RSRP对应的RSRP距离，根据第二函数确定该TA对应的TA距离，如果RSRP距离和TA距离之间的差值小于预设域值，则记录该位置信息和该RSRP距离之间的对应关系；基于记录的所有位置信息与RSRP距离之间的对应关系，确定移动台所在位置范围。一种基于LTE系统的静态定位装置，应用于基站，该装置包括：生成单元、测量单元、记录单元、定位单元；所述生成单元，用于预先生成仿真环境下移动台传输至基站的信号强度RSRP与移动台偏离基站的距离之间的第一函数、以及移动台对应于基站的时间提前量TA与移动台偏离基站的距离之间的第二函数；所述测量单元，用于在多个位置测量移动台传输至基站的RSRP和移动台对应于基站的TA；所述记录单元，用于针对在每个位置测量的RSRP和TA，根据第一函数确定该RSRP对应的RSRP距离，根据第二函数确定该TA对应的TA距离，如果两个距离值之间的差值小于预设域值，则记录该位置信息和该RSRP距离之间的对应关系；所述定位单元，用于基于记录的所有位置信息与RSRP距离之间的对应关系，确定移动台所在位置范围。由上面的技术方案可知，本专利技术中，通过预先生成的仿真环境下移动台传输至基站RSRP与移动台偏离基站的距离的第一函数及移动台对应于基站的TA与移动台偏离基站的距离的第二函数，并在实际环境中的多个位置测试移动台的RSRP和TA，分别利用所述第一函数和第二函数确定每个位置对应的RSRP距离和TA距离，通过比较TA距离和RSRP距离，确定有效RSRP距离，并记录此时的基站位置信息与有效RSRP距离之间的对应关系，从而基于记录的对应关系确定移动台的位置范围。附图说明图1是本专利技术实施例基于LTE系统的静态定位方法流程图；图2是本专利技术实施例基于记录的位置信息与RSRP距离之间的对应关系确定的圆形区域的交集示意图；图3是本专利技术实施例基于LTE系统的静态定位装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并据实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术中，使用时间提前量(TA)与距离的相关性，对RSRP进行纠偏。通过在多个位置测量移动台的RSRP，并利用此时移动台的TA纠偏确定有效RSRP，并记录测得有效RSRP时基站的位置信息和该RSRP对应的RSRP距离，从而可以得到多对位置信息与RSRP距离之间的对应关系，利用这些对应关系可以确定多个以基站的位置为圆心，以RSRP距离为半径的多个圆形区域，这些圆形区域的交集即为移动台所在区域。参见图1，图1是本专利技术实施例基于LTE系统的静态定位方法流程图，该方法应用于基站，如图1所示，主要包括以下步骤：步骤101、预先生成仿真环境下移动台传输至基站的信号强度RSRP与移动台偏离基站的距离之间的第一函数、以及移动台对应于基站的时间提前量TA与移动台偏离基站的距离之间的第二函数。本步骤仅执行一次，主要为生成第一函数和第二函数，第一函数和第二函数主要用于后续在真实环境中基站测量移动台的RSRP和TA时，计算对应的RSRP距离和TA距离。基于信号强度RSRP与信号传输距离呈反比的关系，移动台与基站之间的距离可根据信号强度RSRP估计。在实际应用中，基站的接收动态范围在-60dbm～-120dbm。在本专利技术的一个实施例中，基站使用举高2.5M应急便携天线，Band39频段，在空旷场景(可以仿真空旷场景)下，基站实际接收移动台的信号强度RSRP与移动台偏离基站的距离对照表，具体如表一所示：RSRP(dbm)-60-80-100-120移动台与基站之间的距离(m)82120180330表一从表一可以看出，在仿真的空旷环境下，移动台与基站之间的距离(即移动台偏离基站的距离)为82米时，基站接收到移动台的信号强度RSRP(即移动台传输至基站的信号强度RSRP)为-60dbm；移动台与基站之间的距离为120米时，基站接收到移动台的信号强度RSRP为-80dbm；移动台与基站之间的距离为180米时，基站接收到移动台的信号强度RSRP为-100dbm；移动台与基站之间的距离为330米时，基站接收到移动台的信号强度RSRP为-120dbm。为更精确计算移动台与基站之间的距离，需要使移动台以恒定发射功率发射。在实际RSRP测量过程中，基站可以开启LTE功控流程，例如使用累积型功控模式，从而可以持续对移动台发送TPC命令字，使移动台始终保持工作在最大发射功率。在实际应用中，还可以在其他仿真环境下，例如密集城区，郊区等，测得基站实际接收移动台的信号强度RSRP与移动台偏离基站的距离对照表。根据基站实际接收移动台的信号强度RSRP与移动台偏离基站的距离对照表，可以生成移动台传输至基站的RSRP与移动台偏离基站的距离之间的第一函数，具体的方法可以有以下两种：x1)将在仿真环境下测量并生成的移动台传输至基站的RSRP(即基站实际接收移动台的RSRP)与移动台偏离基站的距离之间的第一对照表作为第一函数。x2)基于在仿真环境下测量并生成的移动台传输至基站的RSRP与移动台偏离基站的距离之间的第一对照表，生成第一函数。利用已测得的移动台偏离基站的距离与移动台传输至基站的RSRP的对第一对照表，生成移动台传输至基站的RSRP与移动台偏离基站的距离之间的对应关系之间的第一函数的方法可采用现有技术。由于在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LTE系统的静态定位方法，应用于基站，其特征在于，预先生成仿真环境下移动台传输至基站的信号强度RSRP与移动台偏离基站的距离之间的第一函数、以及移动台对应于基站的时间提前量TA与移动台偏离基站的距离之间的第二函数；该方法包括：在多个位置测量移动台传输至基站的RSRP和移动台对应于基站的TA；针对在每个位置测量的RSRP和TA，根据第一函数确定该RSRP对应的RSRP距离，根据第二函数确定该TA对应的TA距离，如果RSRP距离和TA距离之间的差值小于预设域值，则记录该位置信息和该RSRP距离之间的对应关系；基于记录的所有位置信息与RSRP距离之间的对应关系，确定移动台所在位置范围。

【技术特征摘要】
1.一种基于LTE系统的静态定位方法，应用于基站，其特征在于，预先生成仿真环境下移动台传输至基站的信号强度RSRP与移动台偏离基站的距离之间的第一函数、以及移动台对应于基站的时间提前量TA与移动台偏离基站的距离之间的第二函数；该方法包括：在多个位置测量移动台传输至基站的RSRP和移动台对应于基站的TA；针对在每个位置测量的RSRP和TA，根据第一函数确定该RSRP对应的RSRP距离，根据第二函数确定该TA对应的TA距离，如果RSRP距离和TA距离之间的差值小于预设域值，则记录该位置信息和该RSRP距离之间的对应关系；基于记录的所有位置信息与RSRP距离之间的对应关系，确定移动台所在位置范围。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成仿真环境下移动台传输至基站的RSRP与移动台偏离基站的距离之间的第一函数的方法为：在仿真环境下测量生成移动台偏离基站的距离与移动台传输至基站的RSRP之间的第一对照表，将所述第一对照表作为第一函数或者基于所述第一对照表生成第一函数；生成仿真环境下移动台偏离基站的距离与移动台对应于基站的TA之间的第二函数的方法为：在仿真环境下测量生成移动台偏离基站的距离与移动台对应于基站的TA之间的第二对照表，将所述第二对照表作为第二函数或者基于所述第二对照表生成第二函数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在多个位置测量移动台传输至基站的RSRP和移动台对应于基站的TA的方法为：在每个位置上，使用预设个数的PRB，在预设的多个子载波上对移动台进行上行PUSCH调度，测量各子载波对应的上行PUSCH信道的RSRP和TA，将在各子载波对应的上行PUSCH信道测量得到的RSRP进行求和平均后得到的RSRP平均值作为该位置上移动台传输至基站的RSRP；将在各子载波对应的上行PUSCH信道测量得到的TA进行求和平均后得到的TA平均值作为该位置上移动台对应于基站的TA。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在每个位置测量移动台传输至基站的RSRP和移动台对应于基站的TA之前，进一步包括：向移动台发送功控TPC命令字，使移动台保持工作在最大发射功率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第一函数确定该RSRP对应的RSRP距离的方法为：将该RSRP代入第一函数得到移动台偏离基站的距离，将移动台偏离基站距离确定为该RSRP对应的RSRP距离；根据第二函数确定该TA对应的TA距离的方法为：将该TA代入第二函数得到移动台偏离基站的距离，将移动台偏离基站的距离确定为该TA对应的TA距离。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于记录的所有位置信息和RSRP距离之间的对应关系，确定移动台所在位置范围的方法为：根据记录的每个位置信息和RSRP距离之间的对应关系，确定一个以该位置为圆心，以该RSRP距离为半径的圆形区域；将根据记录的所有位置信息和RSRP距离之间的对应关系确定的所有圆形区域的交集覆盖的区域确定为移动台所在位置范围。7.一种基于LTE系统的静态定位装置，应用于基站，其特征在于，该装置包括：生成单元、测量单元、记录单元、定位单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗茹，
申请(专利权)人：普天信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11