[发明专利]一种基于网络侧的导航通信深度融合方法

说明书

本发明提出一种网络侧的导航通信深度融合系统，其只是在原通信系统的基础上进行了适应性的升级，增加了监测站和网络侧设备，完成基站时间的同步；在本发明中，所有的导航测距信息与通信信息融为同一系统中，且同一频段同一带宽，采用的均是3GPP通信信号的频段和带宽，并且使用目前已有的同一终端。这种方式不改变移动通信信号的任何协议，不对信号做任何的调整，不需要针对导航定位需求专门去架设无线电发射设备，不需单独申请频率资源，不需要额外的维护，不需要对终端进行升级改造，就能利用通信信号的测距信息在网络侧实现较高精度的融合定位。

技术领域

本发明涉及移动通信与导航技术领域，尤其涉及一种基于网络侧的导航通信深度融合方法。

背景技术

近年来，人们对导航定位的需求与日俱增，特别体现在对导航定位的精度要求越来越高(从数十米到米级)，对导航定位区域的要求越来越广(从室外到室内)。但是，由于卫星信号到达地面时已经非常微弱，因此很容易受到建筑物、树木、车辆的遮挡，从而导致在城市峡谷(高层建筑物之间)等典型环境下定位性能急剧下降，甚至无法定位。此外，在室内、地下(如隧道、地下车库)等环境下，卫星导航信号将完全被遮挡，从而无法完成定位。

目前，随着移动通信业务的迅猛发展，无线基站建设和网络覆盖日益完善，在室内或城市环境条件下，移动通信网络信号的质量和强度都远远优于卫星导航信号。移动通信信号中本身包含了一定的测距、测角、测时信息，可以实现对终端的初步定位。但因移动通信网络存在非常大的非视距误差，且各基站间的时间并不同步，所以至今定位精度为几十米至几百米量级。

随着技术的发展和需求的提升，利用已有的通信基础建设，采用导航通信深度融合的方法解决定位的精度和覆盖性问题是非常现实和迫切的。

发明内容

本发明提供一种基于网络侧的导航通信深度融合方法，可基于现有的蜂窝移动通信网络的网络侧定位。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种网络侧的导航通信深度融合系统，其包括：移动通信基站、终端、移动通信网络、监测站和网络侧设备；

移动通信基站，向终端发射3GPP移动通信信号，同时实时向监测站发送各移动通信基站的信号发射时间信息；

终端，接收各移动通信基站的3GPP移动通信信号，并从中提取出量测信息，然后将量测信息通过移动通信网络的业务信道发送至网络侧设备；所述量测信息包括：各移动通信基站的信号发射时间信息；

监测站，接收来自移动通信基站的信号发射时间信息Tt_i，结合监测站接收的各移动通信基站信号的本地时间为Tr_i，利用Δt_i＝Tr_i-(Tt_i+L_i/c)计算基站时间相对监测站标准时间的误差Δt_i，该误差即为时间校准信息Δt_i；其中，L_i为基站与监测站之间的距离，i＝1,2,3...，c为光速；

网络侧设备，接收终端发送来的量测信息以及接收监测站发来的各基站的时间校准信息Δt_i，并对量测信息进行解析获取终端接收基站信号时间Tr_u、基站信号的发射时间信息Tt_i，并根据计算终端的位置信息以实现网络侧定位，其中，(X_i,Y_i,Z_i)为基站i的位置信息。

进一步的，所述量测信息还包括：3GPP移动通信信号的cellID信息、指纹信息；