[发明专利]一种基于路测数据的基站定位方法

说明书

一种实用快捷的基于路测数据的基站定位方法，包括以下步骤：数据采集，采样点选取，利用已知的基站和未知基站的到达时间差作为采样点的数据信息来定位未知基站的位置，计算结果选取，进行结果的筛选，然后采用误差加权的方法的出最终解。相较于现有技术中的定位方法，本定位方法的准确度高。

技术领域

本发明涉及一种基站定位方法。

背景技术

无线定位技术在当前已经得到了广泛的应用，国内的多家运营商已经开通了移动用户的定位技术，然而，在测试维护方面，对于面向基站的反向定位的方法则相对欠缺。实际情况中，有些地区在网络建设初期急于布网，在网络规划中并没有细致的基站位置数据，而有些地区虽然有基站位置数据，但是由于长期的网络优化，基站的位置已经产生了不小的变化，但是基站的位置数据库并没有进行相应的更新。这些问题对于网络优化系统运行的准确性产生了巨大影响，因此在网络优化领域产生了另一个问题——基站的位置问题。

目前已知的定位方法，主要分为以下三大类：基于信号强度的方法，基于传播时间的方法和基于到达角度的方法。基于传播时间的方法又分为到达时间(TOA)方法和到达时间差(TDOA)，其中TOA方法采用绝对时间进行计算，而TDOA方法采用相对时间进行计算，需要有参照点。在路测的过程中，由于基站的位置是未知的，所以基站同测试设备的距离和到达角度是不可能获得的，而且由于无线信道环境的动态性，基站的强度衰落同样很难预知，因此只有基于到达时间差的定位方法能够满足实际的应用要求。在计算精度上，虽然目前的很多定位算法在理论上已经具有足有的精度，但是在实际的无线网络环境中，有很多因素直接影响定位误差，主要包括多径效应，非视距传播和多址接入等。另外，尤其是对于PHS所采用的TDD系统而言，基站之间相互的绝对同步是无法做到的，因此，定位算法的精确度受到很大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实用快捷的基于路测数据的基站定位方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基于路测数据的基站定位方法，其包括以下步骤：

(1)数据采集，根据实际的地形地貌和周围建筑物的情况，设计有效的数据采集，尽量避免单一的直线；

(2)采样点选取，设原始采样数据为表示在t时刻点(x,y,z)所采得的第i组数据，表示在点A_m＝(x,y,z)下所有时刻的采样点的集合,对于数据筛选，首先，将采样数据点集合按地理位置分成P组不同组的数据之间均在地理上具有一定的距离λ，保证：

其中λ为采样点间的最小距离；然后通过统计方式，去除对结果影响较大的测试点，根据中心极限定理，误差服从正态分布即高斯分布；

(3)利用已知的基站和未知基站的到达时间差作为采样点的数据信息来定位未知基站的位置；在确定的区域内选择合理的方向建立三维平面坐标系，确定坐标原点和坐标轴，设定一个已知基站N和未知基站M，则已知基站的坐标为N(x₀，y₀，z₀)，未知基站的坐标为M(x，y，z),经筛选，对基站M(x，y，z)在第组数据中有效采样点数为N_Gp,每个采样点的经纬度信息可以由路测系统的GPS得到，设N_Gp个采样点的坐标分别是A₁(x₁,y₁,z₁)，A₂(x₂,y₂,z₂),……，

通过移动通信的测试仪表，在每个采样点下记录当前所能收到的所有基站发送的广播信道BCH信号，令在未知基站M(x，y，z)到达采样点i的时间信息l_t，此时间信息为相对某一基准基站的相对时间，设计基准基站为M_k(x，y，z)，其l_kt＝0.0ms，则未知基站: