用于定位用户设备的方位的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于在包括至少三个基站的电信系统中定位用户设备的方位的方法和系统。方法包括以下步骤：使用二次校正最小二乘算法为用户设备执行第一方位估计；基于第一方位估计来构建最初估计方位；以及确定用户设备的最后估计方位。系统包括适用于使用二次校正最小二乘算法为用户设备执行第一方位估计以及基于第一方位估计的结果来构建用户设备的最初估计方位的第一方位估计模块及连接到第一方位估计模块并且适用于确定用户设备的最后估计方位的确定模块。方法和系统在实际网络中提供更佳的可行性，特别是在UE/BS几何形状差和TDOA测量差的情况下，并且与遗留解决方案相比提供了更佳的健壮性和准确度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于定位用户设备的方位的方法和系统
本专利技术涉及电信网络领域。具体地说，本专利技术涉及用于在蜂窝电信网络中定位用户设备的方位的方法和系统。
技术介绍
无线移动通信装置不断塑造我们的世界。使用一些移动装置的益处之一是可确定或另外估计移动装置的位置，以及有望是用户的位置。例如，在紧急情况期间定位用户将明显有助于寻求对紧急情况做出响应的那些人。相应地，移动装置定位技术已实现以确定或另外估计移动装置的位置。如本领域技术人员所熟知的一样，到达时间(TOA)和到达时差(TDOA)是用于地理定位应用的广泛使用技术。这两种方法在诸如全球定位系统(GPS)和伽利略(Galileo)等基于卫星的系统和诸如远距离导航(LORAN)等基于地面无线电的系统及其它无线定位系统中发挥着十分重要的作用。基于TOA的定位技术通常称为分别用于2D或3D位置的圆形或球形，而基于TDOA的那些技术称为双曲线或双曲面。此外，随着定位技术的发展，观测到达时差(OTDOA)已成为现代蜂窝电信网络中主要定位技术之一。UE的方位能够基于下面的测量的参数计算出：1)下行链路无线电信号的TDOA测量；2)在进行TDOA测量时在基站(B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在包括至少三个基站的电信系统中定位用户设备的方位的方法，所述方法包括以下步骤：使用二次校正最小二乘算法为所述用户设备执行(501)第一方位估计；基于所述第一方位估计的结果来构建(503)最初估计方位；以及确定(509)所述用户设备的最后估计方位，其中所述确定(509)步骤包括以下方式之一：方式1：为所述最初估计方位计算加权差异(509a)，以及将具有最小加权差异的最初估计方位确定为最后估计方位(509b)；方式2：为所述最初估计方位计算(511)加权差异，并且选择(513)具有最小加权差异的所述最初估计方位的至少之一作为初始猜测，以便使用泰勒级数线性化和迭代加权最小二乘算法的组合来执行(515)第二方位估计，其中方式2还包括：如果选择具有最小加权差异的所述最初估计方位之一作为初始猜测方位，以便执行所述第二方位估计，则为从所述第二方位估计计算的另外估计方位计算(517)另外加权差异，并且从包括来自所述最初估计方位的以前选择的方位和所述另外估计方位的群组中将具有最小加权差异的方位确定(523)为所述最后估计方位；如果选择多于一个所述最初估计方位作为初始猜测方位，以便执行所述第二方位估计，则为从所述第二方位估计计算的另外估计方位计算(519)另外加权差异，并且从包括来自所述最初估计方位的所述以前选择的方位和所述另外估计方位的群组中将具有最小加权差异的方位确定(521)为所述最后估计方位；以及方式3：应用(505)所有所述最初估计方位以便使用泰勒级数线性化和所述迭代加权最小二乘算法的组合来执行所述第二方位估计，为从第二方位估计获得的估计方位计算加权差异(509c)，以及将具有最小加权差异的估计方位确定为最后估计方位(509b)，其中，通过使用具有以下形式的等式，执行计算加权差异的步骤：或者其中：di，1是表示在第i个基站与第一基站之间时间差的TDOA测量；c是光速度；Qi是TDOA测量的协方差矩阵中的第i个对角元素；abs(.)是计算绝对值的运算符；是在所述用户设备的第k个最初估计方位与第i个基站之间的距离；以及M是测量的基站的数量。2.如权利要求1所述的方法，其中选择(513)所述最初估计方位的至少之一的步骤还包括：如果在第二最小加权差异与最小加权差异之间的差大于阈值，或者如果第二最小加权差异除以最小加权差异的商大于另一阈值，则选择对应于最小加权差异的所述最初估计方位，否则，选择对应于最小加权差异的所述最初估计方位和对应于第二最小加权差异的所述最初估计方位两者。3.如权利要求1或2所述的方法，其中通过采用以下等式，执行所述第一方位估计：z＝(GTΨ-1G)-1GTΨ-1h其中z是估计量，Ψ＝c2BQB，B＝diag{r2，r3，...，rM}，并且其中，Q是TDOA测量的协方差矩阵，Ki＝xi2+yi2是向量[xi，yi]T的长度的平方，M是测量的基站的数量，c是光速度，(xi，yi)和(x，y)分别是第i个基站和终端的方位，ri是在第i个基站与用户设备之间的距离，以及xi，1、yi，l、ri，1分别表示xi-x1、yi-y1、ri-r1，i＝1到M。4.如权利要求3所述的方法，其中通过采用以下等式，进一步执行所述第一方位估计：z1＝(G1TΨ1-1G1)-1G1TΨ1-1h1其中z1是另外估计量，h1＝(z-[x1，y1，0]T)2，Ψ1＝4B1(G0Ψ-1G0)-1B1，并且其中G0是通过使用替代向量z中的(x，y)而能够获得的中间矩阵，以及其中是(x，y)的初步估计。5.如权利要求4所述的方法，其中通过以下形式来构建所述最初估计方位：并且其中zpk(k＝1，2，3，4)表示所述最初估计方位，以及使用具有以下形式的等式确定sqrt_z1(j)：如果z1(j)＜0，(j＝1，2)，则如果z1(j)≥0，(j＝1，2)，则其中，z1(j)是所述另外估计量的向量元素。6.一种适用于在包括至少三个基站的电信系统中定位用户设备的方位的定位系统，所述系统包括：第一方位估计模块(401)，适用于使用二次校正最小二乘算法为所述用户设备执行第一方位估计，并且基于所述第一方位估计的结果来构建所述用户设备的最初估计方位；以及确定模块(413)，连接到所述第一方位估计模块，并且适用于确定所述用户设备的最后估计方位，其中，所述确定模块(413)包括：计算模块(403)，适用于为所述最初估计方位计算加权差异；以及判定单元(409)，配置成从所述最初估计方位将具有最小加权差异的方位确定为最后估计方位，其中所述计算模块(403)适用于使用具有以下形式的等式为所述最初估计方位计算所述加权差异：或者其中：di，1是表示在第i个基站与第一基站之间时间差的TDOA测量；c是光速度；Qi是TDOA测量的协方差矩阵中的第i个对角元素；abs(.)是计算绝对值的运算符；是在所述用户设备的第k个最初估计方位与第i个基站之间的距离；以及M是测量的基站的数量。7.如权利要求6所述的系统，其中所述确定模块(413)还包括：第二方位估计模块(411)，适用于使用泰勒级数线性化和迭代加权最小二乘算法的组合来执行第二方位估计，并且基于所述第二方位估计的结果来计算一个或多于一个另外估计方位，其中，所述计算模块(403)还适用于为所述一个或多于一个另外估计方位计算另外加权差异；并且其中所述判定单元(409)还适用于从包括来自所述最初估计方位的以前选择的方位和所述另外估计方位的群组中将具有最小加权差异的方位确定为最后估计方位。8.如权利要求7所述的系统，其中所述确定模块(413)还包括选择模块(407)，所述选择模块(407)连接到所述计算模块、所述判定单元和所述第二方位估计模块，适用于将具有最小加权差异的所述最初估计方位的至少之一选择为初始猜测方位，以便执行所述第二方位估计。9.如权利要求8所述的系统，其中所述选择模块(407)配置成如果在第二最小加权差异与最小加权差异之间的差大于阈值，或者如果第二最小加权差异除以最小加权差异的商大于另一阈值，则选择对应于最小加权差异的所述最初估计方位，否则，选择对应于最小加权差异的所述最初估计方位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张扬，
申请(专利权)人：爱立信中国通信有限公司，
类型：
国别省市：