[发明专利]用于测量用户终端位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量用户终端位置的方法，并且更具体地涉及一种使用中继终端测量用户终端位置的方法。

背景技术

典型的无线电定位技术包括：使用全球定位系统（GPS）的方案；使用电磁波到达时间的到达时间（TOA）方案，其是位置识别原理；使用红外线、超声波、以及无线电频率（RF）的方案；以及使用射频识别（RFID）的方案。

在这些方案中，基于电磁波的TOA的定位技术如下进行位置测量。第一，发射器发射用于传达发射器分发的时间戳的信号。此后，接收器通过将信号接收时间与记录在时间戳上的信号发射时间比较，估计发射器和接收器之间的距离。该TOA方案需要至少三个或者更多用于发射伪随机噪声（PRN）信号的锚节点以估计距离。

每个锚节点生成不同的PRN信号。假设所有的锚节点和终端都知道锚节点生成的PRN信号的类型以及锚节点的位置。使用PRN信号测量的终端和i-th锚节点之间的距离Ri可以通过数学图式1来表示。

[数学式1]

R_i＝C*t_i＝D_i+n_i+e_i(i＝1，2，3，...，N)

其中，C表示光速，Di表示实际距离，ni表示测量误差，以及ei表示当没有获得非视距（LOS）时的非视距误差。

通过建模在距离测量期间产生的各种误差，获得测量误差ni，并且测量误差ni是许多因素的总和。影响测量误差ni的因素包括由不稳定大气状态、接收电路的热噪声、衍射、散射等导致的波形传播速度的变化。假设该测量误差符合高斯分布。

在方程式1中，当没有获得视距时，非视距误差是产生的十分大的非负误差。已经进行广泛的研究以降低非视距误差。

作为降低非视距误差的技术中的一个，N.Levigation在声纳导航，Proc.IEE Radar，2000年6月，第147卷，第149页至153页的“二维场景中的最低GDOP(Lowest GDOP in2-D scenarios)”公开了一种通过优化非线性目标函数的过程降低误差的方法。然而，该方法在系统复杂性方面十分不适用。

另外，尽管尝试使用其它信息降低误差，例如，在“用于NLOS环境的有效几何约束位置估计算法（An Efficient Geometry-Constrained Location Estimation Algorithm of NLOS Environments）”中已经引出到达角，该方法具有的限制在于锚节点应当具有多个天线。

同时，位置测量需要至少三个以上描述的锚节点。距离测量误差对位置估计误差的几何影响（在下文中，称为GDOP（几何精度稀释因子））随着为定位系统中锚节点的数量增加而减小。这是因为用于获得LOS的锚节点的数量随着锚节点的数量的增加而增加，并因此获得LOS的概率增加。结果，随着系统中锚节点的数量增加，位置测量准确性增加。

然而，锚节点消耗大量安装成本，因为其是诸如为卫星或者蜂窝基站的装置。另外，锚节点不利于之处在于不能灵活处理变化的需求。

发明内容

技术问题

旨在为解决问题的本发明的一个目的在于通过设置用户终端的邻近终端为中继终端并使得中继终端作为锚节点操作从而提高位置测量准确性。

旨在为解决问题的本发明的另一个目的在于通过将获得LOS的用户终端的邻近终端设置为中继终端，简化位置测量方法并降低位置测量误差。

本发明的目的并不限于以上所具体描述的内容，以及从下文将描述的本发明的实施例本发明的其它目的和优点将更清楚地理解。另外，容易地理解的是：本发明的目的和其它优点可通过权利要求书中描述的装置以及其组合实现。

解决问题的方案

本发明的目的可通过提供用于测量用户终端位置的方法实现，方法包括：设置用于测量用户终端的位置的一个或多个锚节点，设置这样一种邻近终端为中继终端，其中，该邻近终端获得用于用户终端的视距（LOS）并且包括其在用户终端的邻近终端之间的位置信息，并且使用一个或多个锚节点以及一个或多个中继终端测量用户终端的位置。

发明的有益效果

根据本发明，通过设置用户终端的邻近终端为中继终端并使得中继终端作为锚节点来操作，可提高位置测量的准确性。

另外，通过将获得LOS的用户终端的邻近终端设置为中继终端可简化位置测量方法并且可降低位置测量误差。

附图说明