[發明專利]基于物理層管道技術的定位方法

有效

• 申請號: 201110188004.3
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN102256352A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 王昭誠;馬瑞豐;戴凌龍;楊知行
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明屬于數字信息傳輸技術領域，具體涉及一種基于物理層管道技術的定位方法。

背景技術

在各種無線定位系統中，采用的定位思路基本上是相同或相似的，都是通過檢測移動臺和多個基站之間傳播信號的特征參數(如電波場強，傳播時間或時間差，入射角等)來估計出目標移動臺的幾何位置。根據定位時采用的不同特征參數，通常可供選擇的基本定位方法包括：單元標識(Cell?ID)技術、到達時間(TOA)定位法、到達時間差(TDOA)定位法、場強定位法、到達角度(AOA)定位法。

其中，如圖2所示，TOA定位方法是通過測量移動臺信號到達基站的傳播時間來獲得以基站為圓心的圓，多個基站得到的多個圓軌跡的交點即為移動臺位置。TOA定位法定位精度較高，對現有網絡改動小，但對移動臺和基站之間的同步有較高要求。

如圖3所示，TDOA定位方法是通過檢測移動臺信號到達多個基站的時間差來獲得多個以基站為焦點的雙曲線，并求解這些雙曲線的交點來確定移動臺的位置。由于TDOA定位法利用信號到達不同接收機的時間差，所以不要求移動臺和基站之間精確的時間同步，可降低成本并仍能保證一定的定位精度。目前在移動通信網絡中TDOA、TOA定位法受到廣泛關注和深入研究。

GPS(Global?Positioning?System，全球定位系統)定位技術具有全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發展的各個應用領域。然而由于GPS信號以相對低功率電平(小于100瓦)和通過較大距離發送，接收到的信號強度就相對較弱(當由全向天線接收時大約為-160dBm)，這使得GPS定位技術在某些情況下不太有效。因此在出現障礙物或在建筑物內時，該信號僅勉強可用或不可用。

2006年6月，我國頒布了數字電視地面廣播傳輸強制性標準DTMB，該標準的核心技術是清華大學提出的時域同步正交頻分復用(TDS-OFDM)調制技術(參考中國發明專利ZL01124144.6)，該多載波技術的幀體部分采用OFDM調制方式，并首次提出了保護間隔內填充PN序列，取代了傳統OFDM系統中的循環前綴。由于PN序列在接收端已知，因而可用于系統同步和信道估計。與傳統的基于CP-OFDM技術相比，TDS-OFDM無需在頻域插入導頻信號，從而提高了OFDM的頻譜利用率，克服了多載波系統傳輸效率低的缺點。

相比于GPS定位系統，采用數字電視信號進行定位有以下優點：數字電視信號功率比GPS信號高約40dB，在衛星系統無法達到的室內環境仍可以定位；所有電視信號發射臺能保證同步；多徑是GPS的主要錯誤來源，而DTTB標準采用的OFDM技術具有抗多徑的能力；DTV信號的工作頻率低，并因此而具有更好的傳播特性更強的衍射，較少受到丘陵影響并且具有更大的視界，具有穿過建筑物和汽車更好的傳播特性。

2009年歐洲頒布的下一代地面數字電視傳輸標準DVB-T2中采用了物理層管道(Physical?Layer?Pipe，PLP)技術。如圖3所示，物理層管道是DVB-T2系統中的時分復用傳輸通道，不同的業務數據流輸入不同的物理層管道，在各自的物理層管道中進行編碼、調制，并經過射頻信道進行傳輸，從而實現多業務傳輸。接收端則根據需要，對所需的物理層管道進行解調與解碼，得到其中傳輸的業務數據，從而實現多業務傳輸。其主要特點在于：物理層中包含多個物理層管道，需要對多個數據流分別處理。相對于傳統數字電視廣播系統中基于TS流復用的多業務傳輸方式，基于物理層管道的多業務傳輸具有許多明顯的優勢，如可以適應不同用戶、服務與接收設備的差異，支持物理層管道的靈活配置，使得系統在傳輸時可以根據需要對各個物理層管道的參數配置進行動態調整，從而增加了多業務傳輸的靈活性、降低了接收機的功耗。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是如何提高現有定位技術的適用性，增加其靈活性以及準確性。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于物理層管道技術的定位方法，所述定位方法包括以下步驟：

S1：在發送端，在各基站之間指定用于發送定位數據的物理層管道；

S2：發送端將定位數據當做用于定位的業務數據輸入所述被指定的物理層管道中進行編碼、調制，并通過射頻信道進行傳輸；

S3：在接收端，進行時域幀同步并提取業務數據的配置參數，根據提取得到的配置參數，對攜帶定位數據的物理層管道進行解調；