[发明专利]一种利用波束特征进行移动终端定位的方法

说明书

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种利用波束特征进行移动终端定位的方法，在本方法中基站的相控阵天线周期性向不同方向发出波束，当移动终端需要进行定位时，移动终端搜索并接收相控阵天线的波束，并根据波束进行定位，具体包括：基站计算移动终端与相控阵天线之间的实际测量路损；基站根据实际测量路损计算移动终端与相控阵天线之间的距离；基站结合实际测量路损和移动终端与相控阵天线之间的距离，计算出移动终端相对相控阵天线的位置信息；本发明仅仅需要一个天线阵列即可实现对移动终端进行定位，不需要在多个基站之间进行定位信息协调。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种利用波束特征进行移动终端定位的方法。

背景技术

随着移动通信技术的发展，移动通信终端在人们日常生活中得到普遍应用，移动终端的定位方式有很多，最常用有美国的全球定位系统(Global Positioning System，GPS),俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM，GLONASS)，欧洲的伽利略定位系统(Galileo satellite navigation system，GSNS)，目前还有中国的北斗(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)。卫星定位方式开始主要用于军方，目前在民间也已经普遍使用，在移动通信系统中，为了加快移动终端搜索速度以及提高定位精度，通常使用辅助全球卫星定位技术(Assisted Global Positioning System，AGPS)。借助于卫星进行定位的使用，虽然能够解决了人们基本的定位需求，但是在实际使用，特别是室内使用中，由于移动终端无法接收到卫星信号，导致了采用卫星定位方式不能使用。

由于卫星定位方法不适用于室内定位，所以在移动通信系统中也提出过解决方案，例如基于位置的服务系统(Location Based Service，LBS)，这个对建网成本要求高，在实际的生活中并没有大量推广使用。当然在这个期间，有人也提出过很多种使用无线方式进行移动终端定位的方法，但是最基本的原则都是使用移动终端和多个(至少3个)基站进行交互，然后通过多个基站的位置,以及基站和移动终端之间的距离来确定移动终端的位置。基于这种原理，在实际工程中也没有得到具体应用。主要原因有以下几点：

第一：移动终端需要获得至少3个基站的具体位置，需要耗费大量的信令资源，特别是移动终端需要获取邻近小区基站的位置信息，移动终端需要和多个基站进行交互才能完成；

第二：移动终端需要获取移动终端和基站之间的距离，并且需要获取至少3个基站的距离才能完成定位，给实际现实使用带来很大困难，增加了移动终端和基站之间的信令负载；

第三：如果完成基站对移动终端的定位，那么多个基站之间需要进行信息协调才能完成移动终端的定位，并且移动终端选择定位基站是不固定的，这就增加了基站之间的信令传输。

基于上述的原因，使用基站来确定移动终端的位置，没有办法得到推广使用。

目前，在移动终端中，基本都使用小区定位的方式，所以在使用中，移动终端只能获得自己大概的位置范围，其定位精度主要由小区覆盖半径决定，服务小区覆盖半径越大，则移动终端定位越不准确，定位范围从几百米到上公里不等。总之，目前移动通信领域还没有办法提供一种完善的解决室内定位方法。

在5G移动通信系统中，由于高频段无线资源的使用，使得大规模MIMO使用成为可能，目前在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)确定5G使用频段中FR1(Frequency Range1)和FR2(Frequency Range 2)，都使用了大规模MIMO的相控阵天线，所以在5G基站系统中，可以使用波束来代替小区。