[发明专利]定位方法、定位服务器、终端和基站

说明书

技术领域

本发明实施例涉及无线通信领域，并且更具体地，涉及定位方法、定位服务器、终端和基站。

背景技术

定位技术是为了确定移动台的地理位置而采用的技术，可以利用无线通信网络的资源来直接或者间接地得到移动台的位置信息。LTE(Long Term Evolution，长期演进)中采用的标准终端定位的方式有以下三种：网络辅助的GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)定位；下行定位，或称为OTDOA(Observed Time Difference of Arrival，观察的到达时间差)方式；和e-CID(Enhanced Cell Identification，增强的小区标识)定位。

LTE的移动台定位算法一般可以通过检测移动台和基站之间无线电波传播信号的特征参数(信号场强、传播信号到达时间差、信号到达方向角等)，再根据有关的定位算法来估计移动终端的几何位置。GNSS的定位方法要求终端具有接收GNSS信号的无线接收器，GNSS的具体实现包含GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位、Galileo(伽利略)定位等等。下行定位和e-CID的定位都是网络定位的类型，主要依靠对移动通信系统内部的无线资源特征参数检测，再根据定位算法来估计移动台位置，是当前研究的热点。OTDOA定位利用移动台接收来自多个基站的下行PRS(Positioning Reference Signal，定位参考信号)并进行定时测量，并上报基站间的PRS到达时间差，在网络定位服务器上进行计算得到移动台的地理位置。

目前随着移动通信技术的不断发展，对于定位服务的需求也日渐增加。定位服务的应用场景呈现出多元化的趋势，例如紧急求援定位，犯罪位置追踪，导航及交通控制等等。但不论应用场景如何多样，业界对于定位的需求始终是希望获得可靠、有效、快速的方法，换言之，易于实现并且高精度的定位技术一直是人们追捧的热点。

OTDOA是一种常见的定位技术，其原理是，当系统中存在三个或以上基站时，可以根据不同基站下行传输信号的到达时间差确定终端的位置。此下行传输信号可以是参考信号，也可以是同步信号。在LTE中，OTDOA定位作为一种网络辅助终端定位的技术。在网络侧e-SMLC(Enhanced Serving Mobile Location Centre，增强的服务移动定位中心)为基站和移动台指定定位参考信号(PRS)的发送和接收配置之后，基站下行发送PRS，移动台接收到来自多个定位基站的PRS，并识别每个PRS的首达径位置，可以得到不同基站之间的PRS到达时间差，并将其上报至e-SMLC。e-SMLC通过移动台接收不同基站的信号时间差，可以映射成移动台与不同基站之间的距离差，通过双曲线模型数学计算，e-SMLC就可以得到移动台的准确位置。OTDOA定位的优点是定位精确较高，可用于非视距网络的移动台定位。

但是OTDOA定位的精度很大程度上依赖于PRS信号的接收和首达径的估计。虽然与GPS相比，OTDOA可以在部分密集城区或者室内场景完成终端的定位；但是由于需要估计信号的到达时间差(Time difference of arrival)，密集城区及室内的无线传播环境都会对信号的多径产生影响，从而导致OTDOA无法真实反映两个基站距离UE的直线距离差，这也就增加了定位的误差。而且下行PRS的受干扰情况会极大地影响定位的精度，因此目前标准中讨论的都是在低干扰子帧中进行PRS发送，也就是PRS的子帧中除了PRS的RE(Resource Element，资源单元)，CRS(Cell-specific reference signal，小区参考信号)的RE和公共信道之外，不存在数据信道的RE。但是由于PRS pattern(图案)在频域上是按照PCI(Physical Cell Identifier，物理小区标识)模6之后进行移位的，所以当两个小区的PCI模6相等时，这两个小区的PRS存在同频干扰。因此Rel-9的协议中引入了muting(静默期)，通过时间域上的分隔来进行干扰的避免。但是muting浪费了终端接收多个PRS时域信号的机会，对定位的精度会有所影响。另外，若PRS的PCI模6之后不相同，虽然这两个小区的PRS映射在不同的RE中，但当这两个小区的PRS的SNR(Signal to Noise Ratio；信噪比)差值过大时，不同RE间的正交性可能被破坏，导致不同RE间PRS干扰的产生。如下所示，