[发明专利]无线通信系统中对定位算法进行选择的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，特别设计在无线通信系统中进行定位算法选择的装置和方法。

背景技术

在无线通信系统中的定位技术有多种，常用的主要有三种：

(1)扇区/小区标识符(以下简称为CELL-ID)

CELL-ID定位方式是最简单的一种定位方式，它根据目标移动终端所处小区标识(CELL-ID)来确定移动用户的位置。CELL-ID定位方式基于网络定位方案，其主要优点是无需对移动网络与移动终端进行修改，易于实现；有很好的覆盖性与可靠性；响应时间短，整个定位过程仅需1秒左右。其缺点为定位精度较差且依赖于基站覆盖区域的大小，一般定位精度在数百米。在基站分布较少的地区，如郊区和农村很难获得理想的定位精度。

(2)到达时间差(以下简称为TDOA)

TDOA定位方式通过测量目标移动终端发射机到达不同基站接收机的传播时差，而不是确切的时间，来确定目标移动终端的位置。在该定位方式中，将目标移动终端定位于两个基站为焦点的双曲线方程上。确定目标移动终端的二维坐标需要至少建立两个双曲线方程(至少3个基站)，两条双曲线交点即为目标移动终端的二维坐标。TDOA定位方式基于网络定位方案，其优点为定位精度较高，不要求移动终端与基站之间的精确同步，易于实现，在非理想环境下性能相对优越；缺点是为了保证基站的定时精度，需改造基站设备。

(3)辅助全球定位系统(以下简称为A-GPS)

GPS定位是根据全球定位系统(以下简称为GPS)卫星进行定位。GPS的定位精度高，但响应时间较长。当GPS接收机启动后，对卫星的搜索时间很长甚至大于10分钟，这对于一些紧急应用，例如119报警显然是无法接受的。但是可以建立一个与移动通信网相连接的GPS参考网络，用以缩短GPS接收机的响应时间和提高定位精度。A-GPS是移动通信网将GPS参考网络所产生的辅助定位数据如差分校正数据、卫星运行状况等参数传送给移动台，再将移动网数据库中移动台的近似位置或基站小区的位置传送给移动台。移动台在接收到上述信息后，根据其近似位置和当前的卫星状态，可以在几秒钟内捕获到卫星的导航信号。移动台还根据GPS参考网络发来的差分校正数据用以校正定位数据，使得A-GPS达到最高的定位精确度：在室外可接收到卫星信号情况下，A-GPS定位精确度为5～30m。

另外，还有其他的一些定位技术，如指纹定位、到达角(如下简称为AOA)、到达时间(如下简称为TOA)等，目前处于试验或者研究阶段，并没有大规模商用，在此不一一赘述。

目前，Wimax论坛(以下简称为Wimax forum)网络组(以下简称为NGW)所定义的非漫游状态下Wimax定位业务(以下简称为LBS)网络参考模型如图1所示。Wimax的网络架构，从大的功能区分来看，包括三个部分：移动台(以下简称为MS)、接入业务网络ASN、连接业务网络CSN。其中，ASN包括基站(以下简称为BS)与接入业务网络网关(以下简称为ASN GW)。MS与BS之间的接口一般称为空中接口，在Wimax网络参考模型中为R1接口；BS与ASN GW之间的接口为R6接口；CSN与ASN GW之间的接口为R3接口。在非漫游状态下Wimax LBS网络参考模型中，与LBS相关的模块包括：

(1)定位服务器(Location Server，以下简称LS)

LS是位于CSN上的一个功能实体，与外部的定位客户端之间的关系为“客户端<—>服务器”的关系，并为外部的客户端和请求定位信息的移动台提供授权检查的功能。另外，LS也可以具有定位计算的功能。

(2)定位控制器(Location Controller，以下简称为LC)

LC负责确定和汇报移动台的位置信息和定位参数，LC可以提供这些位置信息和定位参数给LS、MS或者其他ASN内部的实体，如无线资源管理(以下简称为RRM)模块和移动性管理(以下简称为MM)模块。一旦收到来自MS、LS或者ASN内部模块的请求，LC将触发定位相关的测量，收集定位计算所需要的参数并进行定位计算。LC一般位于ASN网络内，若对于分解的ASN，则位于ASN GW上。

(3)定位代理(Location Agent，以下简称为LA)

LA的主要功能为执行定位相关的测量，可选的也可以收集和汇报定位相关的参数给LC。LA的功能可以位于BS、MS或者两者都有。如果MS上具有LA的功能，相应的BS也具有LA的功能。