一种NB-IoT终端定位系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种NB‑IoT终端定位系统及方法，用于对NB‑IoT终端进行定位，其特征在于，包括：至少一个NB‑IoT终端，包括应用处理器以及调制解调器；NB‑IoT网络，包括多个NB‑IoT基站，每个NB‑IoT基站的网络信号覆盖形成多个小区；以及云服务器，与NB‑IoT网络有线连接，其中，云服务器包括基站信息存储单元、数据解压缩单元、时延估计单元、终端定位计算单元以及定位输出单元，该云服务器根据调制解调器采集的OFDM符号进行时延估计，同时获得不同小区与服务小区之间的时延估计差RSTD，进而利用时延估计差、基站位置信息以及基站同步时间差等计算出终端位置的经度/纬度以及置信度信息作为NB‑IoT终端的终端位置信息，最终将该终端位置信息进行输出。

【技术实现步骤摘要】
一种NB-IoT终端定位系统及方法
本专利技术属于物联网定位
，具体涉及一种NB-IoT终端定位系统及方法。
技术介绍
随着第五代移动通信技术(5G)和人工智能技术的发展，越来越多的设备需要连接入网。2020年开启5G全球大规模商用和中国的“新基建”，万物互联网络——物联网(Internet-of-Things,IoT)时代即将到来。当前，物联网已经应用在城市管理、交通管理、仓储物流、能源电力等领域，广泛涉及到国民经济和社会生活的各个方面。根据GSMA在2019年发布的全球物联网市场报告，到2025年全球物联网连接数达到250亿，其市场规模将达到1.1万亿美元。物联网主要传输的是数据。随着物联网的不断发展与应用场景的多元化，既有传统的物联网无线通信技术无法满足物联网的发展需求。物联网应用业务驱动无线通信技术向两个方向发展：一是高速率低时延应用业务驱动着无线通信技术向5G的高速率低时延方向发展，例如自动驾驶、远程医疗等；二是中低速应用业务驱动着无线通信技术向低功耗广覆盖网络(Low-Power-Wide-AreaNetwork，LP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NB-IoT终端定位系统，用于对NB-IoT终端进行定位，其特征在于，包括：/n至少一个所述NB-IoT终端，包括应用处理器以及调制解调器；/nNB-IoT网络，包括多个NB-IoT基站，每个所述NB-IoT基站的网络信号覆盖形成多个小区；以及/n云服务器，与所述NB-IoT网络有线连接，/n其中，所述云服务器包括基站信息存储单元、数据解压缩单元、时延估计单元、终端定位计算单元以及定位输出单元，/n所述基站信息存储单元存储有存储各个所述NB-IoT基站的位置信息以及每个所述NB-IoT基站下各个所述小区的时间同步信息；/n所述NB-IoT终端在搜索到所述NB-IoT基站发送的网络信号时...

【技术特征摘要】
1.一种NB-IoT终端定位系统，用于对NB-IoT终端进行定位，其特征在于，包括：
至少一个所述NB-IoT终端，包括应用处理器以及调制解调器；
NB-IoT网络，包括多个NB-IoT基站，每个所述NB-IoT基站的网络信号覆盖形成多个小区；以及
云服务器，与所述NB-IoT网络有线连接，
其中，所述云服务器包括基站信息存储单元、数据解压缩单元、时延估计单元、终端定位计算单元以及定位输出单元，
所述基站信息存储单元存储有存储各个所述NB-IoT基站的位置信息以及每个所述NB-IoT基站下各个所述小区的时间同步信息；
所述NB-IoT终端在搜索到所述NB-IoT基站发送的网络信号时将该网络信号所对应的所述小区作为服务小区并完成附着，
一旦所述NB-IoT终端在RRC_CNNT状态下收到定位请求消息，该NB-IoT终端就从所述RRC_CNNT状态退回到RRC_IDLE状态并保持与所述NB-IoT网络的时频同步，
所述调制解调器利用两次DRX之间的空闲时隙，根据所述定位请求消息搜索所述NB-IoT终端周边存在的所述小区进而获得各个周边小区的时间频率同步信息，并根据所述时间频率同步信息接收一定数量的来自所述NB-IoT基站的基站同步信号NPSS/NSSS和参考信号NRS的OFDM符号，进一步将所有接收到的所述基站同步信号NPSS/NSSS和参考信号NRS的OFDM符号发送给所述应用处理器，
所述应用处理器对所述OFDM符号进行数据压缩处理形成压缩后OFDM符号，
一旦所述NB-IoT终端进入所述RRC_CNNT状态，所述调制解调器就将所述压缩后OFDM符号通过所述无线NB-IoT网络发送给所述云服务器，
一旦所述服务侧通信单元接收到所述压缩后OFDM符号，所述数据解压单元将所述压缩后OFDM符号进行数据解压缩处理得到解压缩OFDM符号，
所述时延估计单元根据所述周边小区发送的基站同步信号NPSS/NSSS和参考信号NRS进行时延估计，并计算不同的所述周边小区对所述服务小区的时延估计差RSTD，
所述终端定位计算单元利用所述时延估计差RSTD、所述NB-IoT基站的位置信息以及所述时间同步信息计算出所述NB-IoT终端的经纬度及置信度信息作为终端定位信息，
所述定位输出单元将所述终端定位信息进行输出。


2.根据权利要求1所述的NB-IoT终端定位系统，其特征在于：
其中，NPSS在子帧5，NSSS在偶数帧的子帧9，
所述基站同步信号NPSS/NSSS均是从子帧的OFDM符号#3到OFDM符号#13，共11个OFDM符号；
所述NB-IoT终端的样值采样率设置为240kHz，除了OFDM符号#7包含18个样值，其他10个OFDM符号包含17个样值；
NPSS的周期为10ms，NSSS周期为20ms。


3.根据权利要求1所述的NB-IoT终端定位系统，其特征在于：
其中，NRS在锚定载波上的子帧0、子帧4和无NSSS的子帧9，
NRS位于子帧的OFDM符号#5、#6、#12和#13。


4.根据权利要求1所述的NB-IoT终端定位系统，其特征在于：
其中，所述NB-IoT终端在保持与所述服务小区正常通信的情况下从所述RRC_CNNT状态退回到所述RRC_IDLE状态，
所述调制解调器采集所述OFDM符号时，具有如下约束限制条件：
载波频率偏差不能调整；
时间偏差不能调整；
自动增益控制AGC不能调整；
从偶数帧的子帧0作为第一个采集子帧，依次采集后续存在NPSS/NSSS/NRS的子帧，直到采集到的所述OFDM符号的数目满足设定数目...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋定顺，刘畅，王新红，刘富强，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31