一种基于LTE小基站的室内定位系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于LTE小基站的室内定位系统和方法，所述系统包括若干个LTE小基站，定位服务器以及交换机。LTE小基站均匀分布在定位区域内，实现定位区域的全覆盖；待定位终端所在的服务小区在定位服务器的控制下向待定位终端发送特定的RRC消息，并将待定位终端的身份信息、上下线信息以及终端上报的测量信息发送给定位服务器。息发送给定位服务器。息发送给定位服务器。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LTE小基站的室内定位系统和方法


[0001]本专利技术属于无线通信领域，特别涉及了一种室内定位系统和方法。

技术介绍

[0002]随着移动互联网的蓬勃发展，智能终端的普及度越来越高。为了对用户进行定制化的服务推送，越来越多的应用需要获取智能终端的定位信息。因此，定位技术，尤其是室内定位技术成为了一个研究热点。现在的智能终端一般配备了多种传感器，能够接收各类无线射频信号，为定位提供了包括卫星信号、RFID、蓝牙、Wi
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Fi和蜂窝无线信号等多种定位源。以这些定位源为基础的定位方法已有大量研究成果，在多种定位源的定位技术中，都出现了基于RSSI的测距定位和指纹匹配定位。
[0003]在LTE系统中，为进行移动性管理，终端会对周围小区的参考信号进行测量，并将测量结果上报给服务小区。终端能上报的物理测量值很多，其中包括可以反映终端到小区距离信息的RSRP等。利用智能终端上报的物理测量值，通过LTE系统进行定位计算以实现对智能终端的定位，成为本领域一个尚未出现较好研究成果但具有重大意义的研究方向。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题，本专利技术提出了一种基于LTE小基站的室内定位系统和方法，利用终端上报的物理测量值，通过LTE系统进行定位终端定位。
[0005]为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种基于LTE小基站的室内定位系统，其特征在于，包括：若干个LTE小基站，用于获取待定位终端的身份信息和距离信息；定位服务器，用于收集LTE小基站的相关信息和LTE小基站获取的待定位终端的信息，以进行定位计算；交换机，用于连接LTE小基站与定位服务器；所述LTE小基站均匀分布在定位区域内，实现定位区域的全覆盖；所述待定位终端所在的服务小区在定位服务器的控制下向待定位终端发送特定的RRC消息，并将待定位终端的身份信息、上下线信息以及终端上报的测量信息发送给定位服务器。
[0006]进一步地，所述定位服务器包括：小基站管理模块，用于存储系统中各个LTE小基站的身份信息、位置信息、工作状态以及配置信息；用户管理模块，用于存储系统覆盖区域中所有待定位终端的身份信息、状态和终端对周围小区参考信号的RSRP测量值，根据定位需要发起终端唤起流程、测量开启流程和测量终止流程；传输模型管理模块，用于分析计算符合当前无线环境的传输模型；在部署时，通过打点进行传输模型拟合；位置计算模块，用于根据LTE小基站的坐标、传输模型和终端上报的测量信息计算
Result Indication消息，将待定位终端测得的周围小区参考信号的RSRP信息都发送给定位服务器。
[0013]进一步地，在步骤（4）中，根据待定位终端上报的测量值计算位置的过程如下：（4
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1）将RSRP信息转化为路径损耗，按路径损耗值进行排序，选择路径损耗最小的三个小区进行计算；（4
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2）根据传输模型计算出待定位终端距离这三个小区的距离；（4
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3）以距离为半径、小区位置为圆心，计算出的交点即为待定位终端的坐标。
[0014]进一步地，在步骤（5）中，定位系统配置待定位终端终止定位相关测量的过程如下：（5
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1）定位服务器向待定位终端所在的LTE小基站发送一条Measurement Termination Request消息；（5
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2）LTE小基站收到Measurement Termination Request消息后，向待定位终端下发一条RRC连接重配消息，消息中包括测量释放信息；（5
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3）待定位终端收到测量释放信息后，停止测量。
[0015]采用上述技术方案带来的有益效果：本专利技术利用待定位终端上报的物理测量值，通过LTE系统进行定位计算以实现对待定位终端的定位，整个定位过程中，用户对定位系统的定位行为处于无感知状态；采用若干LTE小基站进行小区覆盖，具有成本低廉、部署简单、易拆卸迁移等优点。
附图说明
[0016]图1是本实施例提供的一种基于LTE小基站的室内定位流程图；图2是本实施例提供的一种终端在线/离线登记流程图；图3是本实施例提供的一种终端唤起流程图；图4是本实施例提供的一种终端测量启动流程图；图5是本实施例提供的一种终端测量终止流程。
具体实施方式
[0017]以下将结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0018]本专利技术设计的一种基于LTE小基站的室内定位系统，包括若干个LTE小基站，定位服务器以及交换机。LTE小基站均匀分布在定位区域内，实现定位区域的全覆盖；待定位终端所在的服务小区在定位服务器的控制下向待定位终端发送特定的RRC消息，并将待定位终端的身份信息、上下线信息以及终端上报的测量信息发送给定位服务器。
[0019]在本实施例中，所述定位服务器包括小基站管理模块，用户管理模块，传输模型管理模块和位置计算模块。小基站管理模块用于存储系统中各个LTE小基站的身份信息、位置信息、工作状态以及配置信息；用户管理模块用于存储系统覆盖区域中所有待定位终端的身份信息、状态和终端对周围小区参考信号的RSRP测量值，根据定位需要发起终端唤起流程、测量开启流程和测量终止流程；传输模型管理模块用于分析计算符合当前无线环境的传输模型；在部署时，通过打点进行传输模型拟合；位置计算模块用于根据LTE小基站的坐标、传输模型和终端上报的
测量信息计算出待定位终端的位置。
[0020]如图1所示，系统开机后，系统中的LTE小基站建立小区，收集周围终端（UE）的IMSI信息，并将终端信息传输给定位服务器。在这个过程中，待定位终端会注册到LTE小基站中。开启定位时，若待定位终端不在线，定位系统启动唤起过程。终端处于在线状态后，定位系统配置该终端对周围小区进行测量并提取其测量值。结束定位后，定位系统配置待定位终端终止定位相关测量。若唤起失败则判断终端已离开覆盖区域。
[0021]图2展示了终端在线和离线登记流程。终端建立RRC连接后，基站下发Identity Request消息要求终端上报其IMSI信息，LTE小基站接收到终端返回Identity Response后，提取其中的IMSI信息并向定位服务器发送UE online Indication，定位服务器收到消息后将记录终端并将其状态修改为在线。释放RRC连接时，LTE小基站会在发送RRC Release消息之后向定位服务器发送一条UE offline Indication，定位服务器收到消息后将终端的状态修改为离线。
[0022]图3展示了终端唤起流程。定位服务器向系统中的所有LTE小基站发送一条Arousal Request消息，并启动计时器Tarousal。LTE小基站收到后广播一条含终端IMSI信息的paging消息，终端收到后会在当前驻留的小区内建立RRC连接，进入在线状态，定位服务器终止计时器Tarousal。计时器Tarousal超时，则认为终端已经离开了定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
Indication消息，定位服务器收到该消息后将终端的状态修改为离线。7.根据权利要求5所述室内定位方法，其特征在于，在步骤（2）中，定位系统启动终端唤起流程如下：（2
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1）定位服务器向定位系统中的所有LTE小基站发送一条Arousal Request消息，并启动计时器Tarousal；（2
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2）LTE小基站收到Arousal Request消息后广播一条paging消息，paging消息中携带待定位终端的IMSI信息；（2
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3）若待定位终端在定位系统的覆盖范围内，收到paging消息后会在当前驻留的小区内建立RRC连接，进入在线状态，定位服务器终止计时器Tarousal；（2
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4）若计时器Tarousal超时，则认为待定位终端已经离开了定位系统的覆盖范围。8.根据权利要求5所述室内定位方法，其特征在于，在步骤（3）中，定位系统配置待定位终端对周围小区进行测量并提取其测量值的过程如下：（3
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1）定位服务器向待定位终端所在的LTE小基站发送一条Measurement Request消息；（3
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2）LTE小基站收到Measurement Request消息后，向待定位终端下发一条RRC连接重配消息，该消息中包含了测量控制信息，测量目标包括服务小区频点和邻小区频点；（3
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【专利技术属性】
技术研发人员：熊念，宋平，
申请(专利权)人：南京熊猫通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：