[发明专利]一种移动终端定位的方法、定位服务器及服务基站

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种移动终端定位的方法、定位服务器及服务基站。

背景技术

蜂窝移动通信系统定位技术是基于全球移动通信(Global System For Mobile Communication，GSM)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)等移动通信系统或全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、GLONAS、全球导航卫星系统(Galileo)以及北斗等卫星定位系统，并通过检测移动终端和基站之间无线电波传播信号的特征参数(如信号场强、传播时间或者时间差、信号入射角等)，再根据有关的定位算法来估计移动终端几何位置的技术。

无线移动定位技术根据不同的分类标准可以有多种分类方法，在蜂窝系统中，根据定位过程中依赖的无线资源的不同，无线移动定位技术分为三类：1)基于网络的定位技术；2)基于卫星的定位技术；3)混合定位技术。其中基于卫星的定位技术和混合定位技术都需要其他系统的辅助来定位，比如卫星系统、电子地图或者电子信标等，而且卫星接收芯片价格昂贵，导致移动终端定位的成本过高。另外，混合定位技术并不是在全部移动通信网络覆盖范围内都可用，例如在室内由于移动终端不能接收到卫星信号，使得基于卫星或者卫星辅助的混合定位技术失效。而基于网络的定位技术由于主要依靠于移动通信系统内部的无线资源特征参数检测，根据定位算法来估计移动终端位置，成为当前研究的热点。

现有技术存在一种基于到达时间(Time of Arrival，TOA)的定位算法，该算法为非线性整体最小二乘整体结构逼近定位法。它的主要思想可以描述如下：如图1所示，假设需要定位的移动终端坐标为y(y为一个二维的行向量)，它与三个基站的测量距离记为d_ky(k＝1，2，3)，当移动终端与基站的测量距离有误差时，它根据移动终端与基站的测量距离以及基站与基站的实际距离计算出移动终端和基站构成的一个逼近结构，然后再利用最优刚体变换把这个计算的逼近结构坐标映射到原来基站坐标所在空间，从而得到移动终端在原基站坐标空间的最优定位点。非线性最小二乘整体结构逼近定位法在移动终端与基站之间的测量距离误差比较小时，由于采用了整体逼近策略，对移动终端的定位还是比较有效的。但是当移动终端与基站之间的测量距离误差比较大时，如150米，甚至250米的测量距离误差时，采用非线性最小二乘整体结构逼近定位法由于会放大测量距离误差，导致估计出的移动终端位置的不能有效满足联邦通信委员会(FCC)的定位精度要求，即定位精度100米的成功概率达到67％，定位精度300米的成功概率达到95％的要求。

发明内容

本发明实施例提供一种移动终端定位的方法，旨在解决现有技术在移动终端与基站之间的测量距离误差比较大时，不能有效满足FCC定位精度要求的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种移动终端定位的方法，所述方法包括：

根据移动终端与至少两个定位基站的测量距离以及所述至少两个定位基站之间的实际距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近定位法计算所述移动终端的初始位置坐标；

将所述初始位置坐标作为初始迭代点，通过解定位模型，得到满足所述定位模型约束条件的最优解，并将所述最优解作为所述移动终端的最终位置坐标输出；

其中，所述定位基站为所述移动终端能接收到信号的基站，；d_ky为移动终端与定位基站的测量距离，x_k为第k个定位基站的位置坐标，y为移动终端的位置坐标。

本发明实施例还提供一种定位服务器，所述定位服务器包括：

初始位置确定单元，用于根据移动终端与至少两个定位基站的测量距离以及所述至少两个定位基站之间的实际距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近定位法计算所述移动终端的初始位置坐标；

最终位置输出单元，用于将所述初始位置确定单元计算的初始位置坐标作为初始迭代点，通过解定位模型，得到满足所述定位模型约束条件的最优解，并将所述最优解作为所述移动终端的最终位置坐标输出；

其中，所述定位基站为所述移动终端能接收到信号的基站，d_ky为移动终端与定位基站的测量距离，x_k为第k个定位基站的位置坐标，y为移动终端的位置坐标。