專利名稱：一種提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，無線蜂窩系統(tǒng)采用若干個基站構(gòu)成無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)，利用該無線蜂窩系統(tǒng)可以進行定位，此種定位功能可應(yīng)用于公共安全服務(wù)(如緊急醫(yī)療、緊急定位、緊急報警服務(wù))、犯罪偵查、蜂窩系統(tǒng)規(guī)劃與優(yōu)化、信息服務(wù)、位置特殊付費、船舶與漁業(yè)管理、導(dǎo)航和智能交通系統(tǒng)(ITS)等多方面。針對無線蜂窩系統(tǒng)的定位功能，存在多種定位方法和定位算法，其中基本的定位方法包括小區(qū)單元定位(依照參考小區(qū)信號進行定位)、信號到達場強(依照參考小區(qū)接收功率定位)、信號到達角度(依照參考小區(qū)方向角定位)、信號到達時間(依照參考小區(qū)信號延時進行定位，即TOA定位)、時間差定位(依照達到不同參考小區(qū)的時延差進行定位， 即 TD0A)。目前蜂窩定位常用的算法為TOA(Time OF Arrival，到達時間)算法和TDOA(Time Difference ofArrival，到達時間差)算法。非視距NLOS (Non-LineofSight，非視距)傳播是TOA、TDOA算法定位系統(tǒng)的主要誤差來源，因為在非視距NLOS誤差統(tǒng)計特性未知的情況下，傳統(tǒng)的參數(shù)估計方法，無法對待測的位置信息給出準(zhǔn)確的估計。常用的非視距NLOS傳播誤差抑制與消除方法包括Wylie鑒別方法，利用NLOS距離測量值重構(gòu)視距LOS (Line of Sight)測量值；最小二乘法，即根據(jù)每個測量值的精度(可靠性)，在最小二乘法中采用不同的權(quán)值，以提高定位精度。另外實際的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基站的饋線長度、設(shè)備的反向硬件延時、設(shè)備信道板解調(diào)時間等因素也不完全一樣，因此基站的饋線長度、設(shè)備反向硬件延時、設(shè)備信道板解調(diào)時間等因素也影響實際無線蜂窩系統(tǒng)的定位精度。因此，如何消除基站的饋線長度、設(shè)備反向硬件延時、設(shè)備信道板解調(diào)時間等因素對定位精度的影響，提高無線蜂窩系統(tǒng)的定位精度成為需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，一種提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法及裝置，用于解決現(xiàn)在無線蜂窩系統(tǒng)的定位精度較低，克服硬件延時等因素對定位精度的影響。為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法，包括采集路測數(shù)據(jù)及后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)，通過對路測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的視距路徑延時，通過對后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的反向鏈路延時；
將單個服務(wù)小區(qū)對應(yīng)的每一個測試點的反向鏈路延時減去視距路徑延時和設(shè)備的反向硬件延時之后的差進行求和后取平均，獲得該服務(wù)小區(qū)的平均延時誤差；利用所述平均延時誤差對服務(wù)小區(qū)的設(shè)備的反向硬件延時進行修正，將平均延時誤差與設(shè)備的反向硬件延時相加之和作為該服務(wù)小區(qū)的修正的反向硬件延時。所述測試點是與起呼、切換消息的時刻對應(yīng)的測試點。所述每個測試點的視距路徑延時，是由移動臺與服務(wù)小區(qū)的實際距離除以近似光速得到；所述每個測試點的反向鏈路延時是系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的算法自動實現(xiàn)。所述反向鏈路延時，包括非視距延時誤差、設(shè)備信道板解調(diào)、饋線延時、設(shè)備的反向硬件延時。本發(fā)明還提供一種提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的裝置，包括路測數(shù)據(jù)采集分析模塊，用于采集路測數(shù)據(jù)，通過對路測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的視距路徑延時；后臺數(shù)據(jù)采集分析模塊，用于采集后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)，通過對后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的反向鏈路延時；誤差計算模塊，用于將單個服務(wù)小區(qū)對應(yīng)的每一個測試點的反向鏈路延時減去視距路徑延時和設(shè)備的反向硬件延時所得之差進行求和后取平均，獲得該服務(wù)小區(qū)的平均延時誤差；延時修正模塊，用于利用所述平均延時誤差對服務(wù)小區(qū)的設(shè)備的反向硬件延時進行修正，將所述平均延時誤差與設(shè)備的反向硬件延時相加之和作為該服務(wù)小區(qū)的修正的反向硬件延時。所述測試點是與起呼、切換消息的時刻對應(yīng)的測試點。所述路測數(shù)據(jù)采集分析模塊，是根據(jù)移動臺與服務(wù)小區(qū)的實際距離除以近似光速得到每個測試點的視距路徑延時。所述后臺數(shù)據(jù)采集分析模塊所采集的每個測試點的反向鏈路延時是系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的算法自動實現(xiàn)。本發(fā)明的提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法及裝置，通過對路測數(shù)據(jù)以及后臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可精確獲得平均延時誤差，再利用該平均延時誤差對設(shè)備的反應(yīng)硬件延時進行修正，從而可獲取精確的反向硬件延時，這就能夠有效減少設(shè)備反向硬件延時、 饋線延時、信道板解調(diào)時間等對定位精度的影響，能夠有效提高蜂窩系統(tǒng)的定位精度，增強定位精度在蜂窩系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化分析，公共安全服務(wù)、信息服務(wù)等方面的應(yīng)用。


圖1是提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法流程圖；圖2是提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細(xì)說明。由于無線蜂窩系統(tǒng)中存在基站的饋線長度、設(shè)備的反向硬件延時、設(shè)備信道板解調(diào)時間等影響定位精度的因素，本發(fā)明提出了提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法及裝置， 通過對路測數(shù)據(jù)及后臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，獲取服務(wù)小區(qū)中所有測試點的反向鏈路延時和視距路徑延時之間的平均誤差，再利用該平均誤差去修正設(shè)備的反向硬件延時，從而可以準(zhǔn)確獲得設(shè)備的反向延時數(shù)據(jù)，解決現(xiàn)有技術(shù)中影響定位精度的問題，提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度。所述的提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法，如圖1所示，包括步驟1 采集路測數(shù)據(jù)及后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)，通過對路測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的視距路徑延時，通過對后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的反向鏈路延時；步驟2 將單個服務(wù)小區(qū)對應(yīng)的每一個測試點的反向鏈路延時減去視距路徑延時和反向設(shè)備延時所得之差進行求和后取平均，獲得該服務(wù)小區(qū)的平均延時誤差；步驟3 利用所述平均延時誤差對設(shè)備的反向硬件延時進行修正，將視距路徑服務(wù)小區(qū)的平均延時誤差和反向設(shè)備延時相加之和作為該服務(wù)小區(qū)的修正的設(shè)備的反向硬件延時。在所述步驟1中，需要對路測數(shù)據(jù)及后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)進行采集。路測數(shù)據(jù)的采集，可以采用周期性呼叫，呼叫保持時間控制在10秒左右，測試數(shù)據(jù)包含無線蜂窩系統(tǒng)所有的服務(wù)小區(qū)，主要包含起呼、切換消息測試點，每個服務(wù)小區(qū)對應(yīng)若干測試點。后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)采集，是針對所述起呼、切換消息測試點采集每個測試點的反向鏈路延時信息。如表1所示，顯示了路測數(shù)據(jù)采集時應(yīng)用的數(shù)據(jù)表，其中，針對每一服務(wù)小區(qū)會配置若干測試點，記錄每一測試點的測試時間及視距路徑的距離屯。表1 測試點的路測數(shù)據(jù)記錄表
權(quán)利要求
1.一種提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法，其特征在于，包括采集路測數(shù)據(jù)及后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)，通過對路測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的視距路徑延時，通過對后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的反向鏈路延時；將單個服務(wù)小區(qū)對應(yīng)的每一個測試點的反向鏈路延時減去視距路徑延時和設(shè)備的反向硬件延時之后的差進行求和后取平均，獲得該服務(wù)小區(qū)的平均延時誤差；利用所述平均延時誤差對服務(wù)小區(qū)的設(shè)備的反向硬件延時進行修正，將平均延時誤差與設(shè)備的反向硬件延時相加之和作為該服務(wù)小區(qū)的修正的反向硬件延時。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測試點是與起呼、切換消息的時刻對應(yīng)的測試點。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述每個測試點的視距路徑延時，是由移動臺與服務(wù)小區(qū)的實際距離除以近似光速得到；所述每個測試點的反向鏈路延時是系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的算法自動實現(xiàn)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反向鏈路延時，包括非視距延時誤差、設(shè)備信道板解調(diào)、饋線延時、設(shè)備的反向硬件延時。
5.一種提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的裝置，其特征在于，包括路測數(shù)據(jù)采集分析模塊，用于采集路測數(shù)據(jù)，通過對路測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的視距路徑延時；后臺數(shù)據(jù)采集分析模塊，用于采集后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)，通過對后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的反向鏈路延時；誤差計算模塊，用于將單個服務(wù)小區(qū)對應(yīng)的每一個測試點的反向鏈路延時減去視距路徑延時和設(shè)備的反向硬件延時所得之差進行求和后取平均，獲得該服務(wù)小區(qū)的平均延時誤差；延時修正模塊，用于利用所述平均延時誤差對服務(wù)小區(qū)的設(shè)備的反向硬件延時進行修正，將所述平均延時誤差與設(shè)備的反向硬件延時相加之和作為該服務(wù)小區(qū)的修正的反向硬件延時。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述測試點是與起呼、切換消息的時刻對應(yīng)的測試點。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述路測數(shù)據(jù)采集分析模塊，是根據(jù)移動臺與服務(wù)小區(qū)的實際距離除以近似光速得到每個測試點的視距路徑延時。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述后臺數(shù)據(jù)采集分析模塊所采集的每個測試點的反向鏈路延時是系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的算法自動實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高無線蜂窩系統(tǒng)定位精度的方法及裝置，所述裝置中，路測數(shù)據(jù)采集分析模塊用于采集路測數(shù)據(jù)，對路測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的視距路徑延時；后臺數(shù)據(jù)采集分析模塊用于采集后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)，對后臺跟蹤的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析獲得每個測試點的反向鏈路延時；誤差計算模塊，用于將單個服務(wù)小區(qū)對應(yīng)的每一個測試點的反向鏈路延時減去視距路徑延時和設(shè)備的反向硬件延時所得之差進行求和后取平均，獲得該服務(wù)小區(qū)的平均延時誤差；延時修正模塊，用于利用所述平均延時誤差對服務(wù)小區(qū)的設(shè)備的反向硬件延時進行修正。應(yīng)用本發(fā)明可精確獲得反向硬件延時，提高無線蜂窩系統(tǒng)的定位精度。
文檔編號H04W24/08GK102387526SQ20101027286
公開日2012年3月21日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者葉仁召, 吳赟, 李柏良, 楊毅, 王連臣, 謝衛(wèi)浩 申請人:中興通訊股份有限公司