專利名稱：一種個人手持系統(tǒng)對終端進行定位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及個人手持系統(tǒng)PHS(Personal Handy Phone System)終端的定位。
背景技術(shù)：
在PHS網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)終端定位的主要方法包括基于網(wǎng)絡(luò)的定位方法和基于終端的定位方法以及這兩種方式的結(jié)合。
基于終端的定位技術(shù)一般是需要對終端進行改動，必須使用支持定位功能的終端才能實現(xiàn)；而基于網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)是指網(wǎng)絡(luò)通過測量數(shù)據(jù)計算出終端的位置，一般不需要修改現(xiàn)有終端。在基于網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)中，目前應(yīng)用的是基于基站標(biāo)識(CSID)的定位方法，網(wǎng)絡(luò)通過改進的尋呼流程對終端進行定位，在使用500mW基站的網(wǎng)絡(luò)中，定位精度在50m～300m之間。在基于終端的定位方式中，目前應(yīng)用的方法是，終端對周圍基站的控制信道(CCHControl Channel)下行信號強度進行測量并將測量結(jié)果報告給定位中心由定位中心根據(jù)測量結(jié)果計算終端的位置；這種方式的缺點是需要修改終端軟件，此外由于基站的下行CCH間歇性發(fā)送的特點導(dǎo)致終端測量的信號強度波動會比較大從而影響測量精度。
另外，目前PHS網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用500mW智能基站(運用自適應(yīng)天線陣列技術(shù))進行組網(wǎng)，智能天線是現(xiàn)代無線通訊增加頻譜利用率以及改善系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)?；驹硎窃谟懈蓴_情況下，能識別和跟蹤指定的移動用戶終端，使天線接收的方向增益聚集在一個方向上。如圖1所示為4個接收天線的波束圖，主瓣對準期望信號，其波達方向為C，波束零點對準干擾信號(A、B、D)。也就是說，智能天線技術(shù)具有方位識別功能。目前尚未有利用智能天線技術(shù)進行PHS終端定位的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，利用智能天線的方向識別特點，對現(xiàn)有技術(shù)中的基于CSID定位方法進行改進，提高PHS網(wǎng)絡(luò)中單基站定位的定位精度。
本發(fā)明的技術(shù)方案為第一步PHS網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收到來自服務(wù)器的定位請求后，根據(jù)待定位終端隸屬的尋呼區(qū)號向該呼叫區(qū)下的所有基站下發(fā)專用的定位請求消息；第二步基站收到該定位請求消息后，通過控制信道CCH向終端下發(fā)尋呼消息；第三步終端從某個基站接收到該尋呼消息后，通過CCH的上行信道向該基站發(fā)起建鏈請求；第四步該基站接收到終端的建鏈請求后，向終端分配業(yè)務(wù)信道(TCHTrafficChannel)；第五步終端在分配的TCH信道沒有干擾的情況下，在該TCH信道向基站上發(fā)同步幀。
第六步基站對上行同步幀進行強度和方位測量，在TCH信道下發(fā)下行同步幀；基站和終端在該TCH建立起同步；同時，基站向網(wǎng)絡(luò)定位服務(wù)器報告測量結(jié)果，測量結(jié)果包括基站的CSID、終端的方位以及信號強度；第七步定位服務(wù)器利用測量結(jié)果結(jié)合數(shù)據(jù)庫中保存的信息，計算出終端的位置；第八步終端向基站發(fā)起尋呼響應(yīng)消息(Paging response)；第九步基站向終端發(fā)送無線拆鏈消息；完成定位過程。
該方法在不需要更改終端的情況下，對目前使用的CSID定位方式進行改進，利用智能天線技術(shù)引入信號強度以及信號方位角參數(shù)，從而能夠有效地提高目前PHS網(wǎng)絡(luò)中利用基站對終端進行定位方式的定位精度。
本方法利用TCH的上行同步幀信號作為定位測量的依據(jù)，和使用下行或上行CCH信號進行測量相比，帶來的好處是在能夠有效提高所測量的數(shù)據(jù)的準確性。因為PHS系統(tǒng)是微蜂窩系統(tǒng)且信號波長短，受環(huán)境影響導(dǎo)致的快衰落現(xiàn)象非常嚴重，因此只有增加同一地點信號的采樣次數(shù)才能增加測量的準確性。在使用下行CCH作為信號強度的測量依據(jù)時，由于下行CCH信號每100ms發(fā)送一次，因此1秒只能有10次采樣結(jié)果。而采用TCH作為信號強度的測量依據(jù)時，由于TCH信號每5ms發(fā)送一次，因此1秒可以有200次采樣結(jié)果，這樣大大提高了信號強度的測量準確性。


圖1基站接收天線的波束圖；
圖2是本發(fā)明的實現(xiàn)的流程。
具體實施例方式下面結(jié)合圖2通過一個實施例說明本發(fā)明的實現(xiàn)PHS系統(tǒng)中，位置定位服務(wù)器中保存有所有基站的位置信息以及天線安裝方位角度信息。PHS網(wǎng)絡(luò)中主要使用智能基站進行組網(wǎng)，智能基站應(yīng)能對終端的方位角度進行計算。
第一步PHS網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收到來自服務(wù)器的位置服務(wù)請求后，根據(jù)待定位終端隸屬的尋呼區(qū)號向該呼叫區(qū)下的所有基站下發(fā)專用的位置服務(wù)請求消息；第二步基站收到該請求消息后，通過控制信道CCH向終端下發(fā)尋呼消息；第三步終端從某個基站接收到該尋呼消息后，通過CCH的上行信道向該基站發(fā)起LCH(Link Channel，連接信道)建鏈請求；第四步該基站接收到終端的建鏈請求后，向終端分配TCH信道；第五步終端在分配的TCH信道沒有干擾的情況下，在該TCH信道向基站上發(fā)同步突發(fā)(如果基站分配的TCH信道存在干擾，則終端將會重新向基站發(fā)起建鏈請求，基站將會重新給終端分配新的TCH信道，直到給終端分配的TCH沒有干擾)；第六步基站對上行同步幀進行強度和方位測量，同時在TCH信道下發(fā)下行同步突發(fā)；基站和終端在該TCH建立起同步；基站向網(wǎng)絡(luò)定位服務(wù)器報告測量結(jié)果，測量結(jié)果包括基站的CSID、終端的方位以及信號強度；第七步定位服務(wù)器利用測量結(jié)果結(jié)合數(shù)據(jù)庫中保存的信息，計算出終端所在的位置；第八步終端和基站在TCH通過SABM(Set Asynchronous Balanced Mode，異步平衡方式幀)和UA(Unnumbered Acknowl edgement，無編號確認幀)消息交互，建立起第二層鏈路；終端向基站發(fā)起尋呼響應(yīng)消息；第九步基站完成定位測量，向終端發(fā)送無線拆鏈消息，拆除無線鏈路；定位過程完成。
在本發(fā)明的上述流程中，除第六步、第七步外，其他步驟符合RCR STD-28 V3.3協(xié)議的規(guī)定，這里不再詳細說明。
PHS 網(wǎng)絡(luò)中使用的智能基站使用自適應(yīng)天線陣列技術(shù)，主要原理是利用自適應(yīng)算法調(diào)整每個天線端口(目前PHS網(wǎng)絡(luò)中一般使用4陣列天線)所接收信號的加權(quán)值，從而使得波束形成的方向和期望方向保持一致。當(dāng)陣列天線之間的位置固定并已知時，根據(jù)自適應(yīng)算法估計出的加權(quán)值便可以計算出波束的形成方向。
定位服務(wù)器中保存有基站的經(jīng)緯度信息(X，Y)以及基站的天線安裝方位信息。當(dāng)定位服務(wù)器獲得基站上報的定位測量信息(終端方向角、上行信號強度以及CSID)后，首先根據(jù)基站的天線安裝位置(如北偏東30度)和基站上報的終端方向角(如順時針90度)便可以確定終端所處的絕對方位角(如北偏東120度)；然后根據(jù)基站上報的接收信號場強來估算終端和基站之間的距離；當(dāng)這兩項內(nèi)容加上基站的經(jīng)緯度便可以得到終端的絕對位置。
在上述實施例中，當(dāng)在終端向某個基站發(fā)起建鏈請求后，若該基站沒有空閑時隙時，將拒絕終端的建鏈請求，同時該基站將會向定位中心上報測量結(jié)果，測量結(jié)果中只包含CSID信息。終端收到基站的拒絕響應(yīng)后，將搜索其他基站繼續(xù)發(fā)起建鏈請求，任何一個具有空閑時隙的基站將會接收終端的請求，并按照正常的定位流程執(zhí)行定位操作。
權(quán)利要求
1.一種個人手持系統(tǒng)對終端進行定位的方法，包括以下步驟第一步網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收到來自服務(wù)器的定位請求后，根據(jù)待定位終端隸屬的尋呼區(qū)號向該呼叫區(qū)下的所有基站下發(fā)專用的定位請求消息；第二步基站收到該定位請求消息后，通過控制信道向終端下發(fā)尋呼消息；第三步終端從某個基站接收到該尋呼消息后，通過控制信道的上行信道向該基站發(fā)起建鏈請求；第四步該基站接收到終端的建鏈請求后，向終端分配業(yè)務(wù)信道；第五步終端在該業(yè)務(wù)信道向基站上發(fā)同步幀；第六步基站對上行同步幀進行強度和方位測量，在業(yè)務(wù)信道下發(fā)下行同步幀；基站和終端在該業(yè)務(wù)信道建立起同步；同時，基站向網(wǎng)絡(luò)定位服務(wù)器報告測量結(jié)果，測量結(jié)果包括基站的標(biāo)識、終端的方位以及信號強度；第七步定位服務(wù)器利用測量結(jié)果結(jié)合數(shù)據(jù)庫中保存的信息，計算出終端的位置；第八步終端向基站發(fā)起尋呼響應(yīng)消息；第九步基站向終端發(fā)送無線拆鏈消息。
2.權(quán)利要求1所述的個人手持系統(tǒng)對終端進行定位的方法，其特征在于，定位服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中保存的信息，包括每個基站的經(jīng)緯度信息以及基站的天線安裝方位。
3.權(quán)利要求1或2所述的個人手持系統(tǒng)對終端進行定位的方法，其特征在于，定位服務(wù)器計算終端位置的方法為，根據(jù)獲得基站上報的終端方向角、上行信號強度以及基站標(biāo)識，首先根據(jù)基站的天線安裝位置和基站上報的終端方向角確定終端所處的絕對方位角；然后根據(jù)上行信號場強來估算終端和基站之間的距離；再根據(jù)基站的經(jīng)緯度得到終端的絕對位置。
4.權(quán)利要求1所述的個人手持系統(tǒng)對終端進行定位的方法，其特征在于，在終端向某個基站發(fā)起建鏈請求后，若該基站沒有空閑時隙時，將拒絕終端的建鏈請求，終端收到基站的拒絕響應(yīng)后，搜索其他基站繼續(xù)發(fā)起建鏈請求，通過其它基站與定位服務(wù)器完成定位。
全文摘要
一種個人手持系統(tǒng)對終端進行定位的方法，網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收到定位請求后，向呼叫區(qū)下的所有基站下發(fā)定位請求消息；基站通過控制信道向終端下發(fā)尋呼消息；終端從某個基站接收到尋呼消息后，向該基站發(fā)起建鏈請求；基站向終端分配業(yè)務(wù)信道；終端在該業(yè)務(wù)信道向基站上發(fā)同步幀；基站對上行同步幀進行強度和方位測量，在業(yè)務(wù)信道下發(fā)下行同步幀；基站和終端在該業(yè)務(wù)信道建立起同步；同時，基站向網(wǎng)絡(luò)定位服務(wù)器報告基站的CSID、終端的方位以及信號強度；定位服務(wù)器結(jié)合數(shù)據(jù)庫中保存的信息，計算出終端的位置。該方法利用智能天線技術(shù)引入信號強度以及信號方位角參數(shù)，從而能夠有效地提高目前PHS網(wǎng)絡(luò)中利用基站對終端進行定位方式的定位精度。
文檔編號H04W64/00GK1780460SQ20041006533
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者包建飛 申請人:中興通訊股份有限公司