[发明专利]多模基地台定位方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种定位的方法，特别是一种利用行动通讯网路基地台定位的方法。

背景技术

近年来，随着无线传输技术的多样化与普及化，定位的方式也变得多元，而不再局限于传统的GPS(Global Positioning System)全球卫星定位法，除了GPS定位的外，目前常见的定位方法尚包含行动通讯网路基地台定位法(简称基地台定位法)、WIFI定位法以及RFID定位法，其中各种定位法的精准度及涵盖范围，均有所不同，而有其不同的应用。

以RFID而言，单一传感器的涵盖范围随着使用频段的不同而有所区别，一般介于数十公分至数公尺之内，因此其涵盖范围相对狭窄，但精准度也最高；若要扩大其涵盖范围，则须以相当高的密度，布建RFID传感器，因此该定位方式局限于室内，可应用于人员进入特定建筑物的定位与监控。WIFI定位，是利用无线网络中的路由器，来达到定位的功能，单一路由器的涵盖范围，大约在200公尺左右，因此其精准度约略也在此一范围；WIFI定位，已可将定位的范围，由室内延伸至室外，但仍无法完全避免涵盖的死角，另一个更严重的缺陷，在于此技术较为耗电，因此，此技术无法支持长时间连续性的定位。GPS定位法，在涵盖范围方面，几乎没有任何限制，其精准度也可达到数公尺，其主要缺陷在于涵盖死角，例如在室内或建筑物密集的都会区，定位装置可能无法与卫星建立联机，而导致定位失效；GPS定位的其它缺陷，尚包含耗电以及开机后，第一次取得定位信息较为耗时。

随着无线电话的普及，无线通讯网路基地台的数量及密度越来越高，基地台涵盖的范围越来越广，且涵盖死角越来越少，利用基地台定位无线通讯系统中的通讯装置变得可行。基地台定位具有涵盖范围大、涵盖死角较少、耗电量可接受等优点，其缺陷主要在于精准度；单一基地台的涵盖范围，可能广达数十公里，因此若利用基地台定位，除基地台的坐标外，尚需其它辅助信息，目前主要使用的信息，为定位装置与基地台间的估算距离。

在一无线通讯网路中，每一基地台可能包含多个细胞台(Cells)，其数量取决于每一细胞台天线可涵盖的角度，以及区域内的用户数；一常见的组态，为一基地台包含三个细胞台，每一细胞台涵盖120°的范围，但亦有基地台仅有单一细胞台，该单一细胞台涵盖360°的范围。目前利用基地台定位的方法，大致可区分为单一基地台定位与多基地台定位；在一无线通讯网路中，一通讯装置可能会侦测到多个可提供通讯服务的邻近细胞台(Neighborhood Cells)，随着该等邻近细胞台与该通讯装置距离的不同、实际环境的差异(例如有无受到遮蔽、天候)、以及每一细胞台不同的负载状况(用户的多寡)，该通讯装置会挂载于单一细胞台(称作Serving Cell)，该挂载细胞台为提供该通讯装置通讯服务(语音、数据等)的细胞台。单一基地台定位，多利用一通讯装置挂载的细胞台信息(坐标、与该通讯装置的距离等)，计算出该通讯装置的可能范围；为提升定位的精准度，则有多基地台定位技术的出现，图1即例示一种常见的多基地台定位法，其使用多个邻近细胞台(图1中的110、120及130)的信息，利用邻近细胞台所属的基地台坐标，以及一通讯装置100与不同基地台间的估算距离，分别划分出多个该通讯装置的可能位置，再以几何交集的方式，定出一较精准的通讯装置位置。除了一般的通讯装置外(例如行动电话)，亦可设计专门用于基地台定位的定位装置，该装置只要具有行动电话业者所提供的用户识别模块(一般是插入SIM卡)，即可在该行动电话业者的无线通讯网路中，利用基地台定位，在本说明书中，一般的行动装置与专门用于基地台定位的定位装置，合称为定位通讯装置

目前基地台定位方式，不论使用单一基地台的信息或多个基地台的信息，普遍存在的问题，在于处理信息的手段过于单一，以至于不论信息量的多寡，均无法对搜集到的信息做出最妥善的运用，以得到较精准的定位。更具体的说，在一无线通讯网路中，定位通讯装置所处的无线环境，相当复杂而多变；例如基地台的密度、无线信号受遮蔽的程度、无线信号是否经过反射等，均会影响接收到的信息与定位的判断，因此若使用单一的算法处理信息而判断其定位，在大多数的情况下，信息无法被有效利用，定位的误差可能高达数公里，因此，一种有效处理细胞台与基地台信息以精准定位的方法，有其需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种结合单一基地台与多基地台定位的多模基地台定位方法，其首先对于定位通讯装置所处的无线网络环境做一分析，以筛选出用于定位的基地台坐标，并选出适当的算法，以有效使用信息、精准定位。