一种GSM终端精确并发定位方法及系统与流程

一种gsm终端精确并发定位方法及系统
技术领域
1.本发明实施例涉及移动通信技术领域，具体涉及一种gsm终端精确并发定位方法及系统。


背景技术：

2.gsm终端的并发定位，对于旁路检测方式，暂无有效解决方案，对于基于网络的定位方法，现有技术中通过应用无线装置监听下行参数提前时间量ta技术，ta是由基站测量得到的结果，然后通过立即指派消息通知移动终端提前一段时间(ta)发送数据，为了使得其发送的数据达到正好落入到基站的接收窗口中，ta的目的是为了扣除基站与移动终端之间的传输时延，因为可利用该ta参数评估基站与终端的距离，通过多ta的并发检测，即可评估出多终端与基站的距离信息。现有技术的缺陷：1)不能实现基于旁路方式对多目标终端的并发测量、上报；2)无法实现抵近式多目标终端并发查找；3)需要监听截获到立即指派消息，否则无法解码获取到ta信息，进而无法评估距离；4)定位精度较低。


技术实现要素：

3.为此，本发明实施例提供一种gsm终端精确并发定位方法及系统，以解决现有技术中存在的不能实现基于旁路方式对多目标终端的并发测量、上报、无法实现抵近式多目标终端并发查找、定位精度低等的问题。
4.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
5.根据本发明实施例的第一方面，提出了一种gsm终端精确并发定位方法，所述方法包括：
6.预先配置移动蜂窝小区的上行复帧时隙表，所述上行复帧时隙表中包含小区中不同终端与上行时隙的映射关系；
7.获取无线检测装置上报的对不同上行时隙窗口信号的实时采样数据，并对获得的iq数据根据预先配置的上行复帧时隙表进行时隙映射，获取与小区中不同终端分别对应的上行时隙的iq数据，并根据获得的iq数据进行功率计算以及多个终端的并发定位分析。
8.进一步地，获取无线检测装置上报的对不同上行时隙窗口信号的实时采样数据之前，具体还包括：
9.配置无线检测装置工作频率为下行中心频率，以便无线检测装置以时隙为周期对工作在同频率的移动蜂窝小区的下行信号进行实时采样，并将采集到的iq数据进行上报；
10.对获取的下行采样数据进行信号特征检测并完成无线检测装置与移动蜂窝小区的时隙同步。
11.进一步地，获取无线检测装置上报的对不同上行时隙窗口信号的实时采样数据，具体包括：
12.触发无线检测装置进行下行中心频率到上行中心频率的转换，并进行时隙偏置，以便在工作频率切换为上行中心频率后，无线检测装置以时隙为周期对终端上行信号进行
实时采样，并将采集到的iq数据进行上报。
13.进一步地，所述上行复帧时隙表指定了最大上行并发专用控制信道数，其中包括sdcch和sacch，二者数量一致，在单载频小区中上限数为4，且固定在ts0时隙，51复帧包括51个tdma帧，每个tdma帧均包括ts0～ts7时隙，不同的终端对应在不同tdma帧的ts0时隙上进行信号传送。
14.进一步地，对获取的下行采样数据进行信号特征检测并完成无线检测装置与移动蜂窝小区的时隙同步，具体包括：
15.实时对下行不同类型burst进行接收和检测，首先识别fcch burst，在正确识别fcch后尝试对邻tdma帧同时隙的sch burst进行解码，sch burst携带有tdma帧号、bsic信息，正确解码后进行时隙对齐标记，完成无线检测装置与移动蜂窝小区的时隙同步。
16.进一步地，触发无线检测装置进行下行中心频率到上行中心频率的转换，并进行时隙偏置，具体包括：
17.将上行时隙参考下行时隙偏移3个时隙，即上行slot＝下行slot 3。
18.进一步地，获取无线检测装置上报的对不同上行时隙窗口信号的实时采样数据，并对获得的iq数据根据预先配置的上行复帧时隙表进行时隙映射，获取与小区中不同终端分别对应的上行时隙的iq数据，具体包括：
19.对当前接收到的burst进行计算和映射，精确识别每个burst的具体复帧、tdma帧、时隙位置，对于当前sdcch/4配置，ts1～ts7时隙接收到的burst均为无效帧，对于不同终端对应的ts0时隙的ts0时隙接收的burst进行上行复帧时隙表映射，并获得命中在不同终端对应的ts0时隙的iq数据分别进行功率计算，计算出场强。
20.根据本发明实施例的第二方面，提出了一种gsm终端精确并发定位系统，所述系统包括如上任一所述的无线检测装置以及与所述无线检测终端连接的上位机，所述上位机中安装有上层应用软件，所述上层应用软件用于执行如上任一所述的方法。
21.本发明实施例具有如下优点：
22.基于gsm移动网络同频时分策略的应用，提出了时隙资源与终端行为映射的方案，由于每个处于连接态的移动终端在单次连接的整个生命周期内不会发生时隙变更，该时隙的指派是由移动小区对每次初始信道请求进行应答(立即指派)携带通知的，即不同的移动终端会在时分复用同个上行频率资源，基于这个特性，通过预配置移动小区的复帧时隙表，对上行不同的时隙窗口进行信号测量，对在不同窗口接收的采样数据与终端进行标记映射，进而实现不同终端信号同时测量的功能。基于物理层时隙映射方案，可实现对同一移动蜂窝小区内多终端信号的并发测量，对目标小区内多终端测量不存在频率资源复用导致的干扰，因此对信号检测结果较为准确，提升了定位精度，缩短了定位时间，并支持根据功率计算对不同终端的距离、位置进行有效评估和精确查找。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
24.图1为本发明实施例1提供的一种gsm终端精确并发定位方法的流程示意图；
25.图2为本发明实施例1提供的一种gsm终端精确并发定位方法中sdcch/4配置上行复帧ts0时隙表；
26.图3为本发明实施例1提供的一种gsm终端精确并发定位方法的实施过程图。
具体实施方式
27.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例1
29.如图1所示，本实施例提出了一种gsm终端精确并发定位方法，所述方法包括：
30.s100、预先配置移动蜂窝小区的上行复帧时隙表，所述上行复帧时隙表中包含小区中不同终端与上行时隙的映射关系。
31.解决上行相互干扰是实现并发定位的关键技术难点，gsm移动网络底层由物理层划分时隙、tdma帧、复帧(26/51个tdma帧)细颗粒度的时间资源碎片，分配至不同移动终端进行分时占用上行频率资源，周期应用该指定窗口频率资源完成驻留、业务等信令传输、交互。
32.基于gsm移动网络同频时分策略的应用，提出了时隙资源与终端行为映射的方案，由于每个处于连接态的移动终端在单次连接的整个生命周期内不会发生时隙变更，该时隙的指派是由移动小区对每次初始信道请求进行应答(立即指派)携带通知的，即不同的移动终端会在时分复用同个上行频率资源，基于这个特性，通过预配置移动小区的上行复帧时隙表，对上行不同的时隙窗口进行信号测量，由上层应用对在不同窗口接收的采样数据与终端行为进行标记映射，进而实现不同终端信号同时测量的功能。
33.本实施例中，上行复帧时隙表指定了最大上行并发专用控制信道数，其中包括sdcch和sacch，二者数量一致，在单载频小区中上限数为4，且固定在ts0时隙，如图2所示，51复帧包括51个tdma帧，每个tdma帧均包括ts0～ts7时隙，不同的终端对应在不同tdma帧的ts0时隙上进行信号传送，宏观上看就是在复帧不同的时刻上发送。
34.s200、获取无线检测装置上报的对不同上行时隙窗口信号的实时采样数据，并对获得的iq数据根据预先配置的上行复帧时隙表进行时隙映射，获取与小区中不同终端分别对应的上行时隙的iq数据，并根据获得的iq数据进行功率计算以及多个终端的并发定位分析。
35.该方案主要由无线检测硬件装置、后台应用软件构成，其中无线检测硬件装置用于指定小区无线信号接收、采样，后台软件主要完成采样数据解调、协议解码、时隙映射、功率计算、行为标记等功能。主要分为两个部分，第一部分功能为实现目标终端所隶属小区下行同步，完成与系统的时隙对齐、频率切换，第二部分功能实现对终端上行频率信号采样测量、时隙映射，最终完成时隙窗口功率与目标终端的映射。
36.进一步地，获取无线检测装置上报的对不同上行时隙窗口信号的实时采样数据之前，具体还包括：
37.配置无线检测装置工作频率为下行中心频率，以便无线检测装置以时隙为周期对工作在同频率的移动蜂窝小区的下行信号进行实时采样，并将采集到的iq数据进行上报；
38.对获取的下行采样数据进行信号特征检测并完成无线检测装置与移动蜂窝小区的时隙同步。
39.通过静态配置使无线检测装置工作在指定频率，对工作在同频率的移动蜂窝小区下行信号实时监测，物理层以时隙为周期进行无线信号采样，采样数据上报至上层，由上层进行信号特征检测实现同步。具体包括：实时对下行不同类型burst进行接收和检测，首先识别fcch burst，在正确识别fcch后尝试对邻tdma帧同时隙的sch burst进行解码，sch burst携带有tdma帧号、bsic信息，正确解码后进行时隙对齐标记，完成无线检测装置与移动蜂窝小区的时隙同步。通过与小区的下行进行时隙同步，再切换成上行频率监测，该同步才能确保后面的功率计算能落到正确的时隙中，识别出对应的终端。
40.完成同步后此时可触发下行到上行频率的转换，但底层采样周期不变，采样行为不会中断，通过每组采样数据的周期上报，可保证重置频率切换到上行频率后，整个时隙不会发生物理偏移，仍处于同步状态，但由于终端收发机异步问题根据协议上规定需要将上行时隙参考下行偏移3个时隙，此时启动上行检测子系统的逻辑功能。
41.进一步地，获取无线检测装置上报的对不同上行时隙窗口信号的实时采样数据，具体包括：
42.触发无线检测装置进行下行中心频率到上行中心频率的转换，并进行时隙偏置，以便在工作频率切换为上行中心频率后，无线检测装置以时隙为周期对终端上行信号进行实时采样，并将采集到的iq数据进行上报。时隙偏置，具体包括：将上行时隙参考下行时隙偏移3个时隙，即上行slot＝下行slot 3。
43.进一步地，获取无线检测装置上报的对不同上行时隙窗口信号的实时采样数据，并对获得的iq数据根据预先配置的上行复帧时隙表进行时隙映射，获取与小区中不同终端分别对应的上行时隙的iq数据，具体包括：
44.对当前接收到的burst进行计算和映射，精确识别每个burst的具体复帧、tdma帧、时隙位置，对于当前sdcch/4配置，ts1～ts7时隙接收到的burst均为无效帧，对于不同终端对应的ts0时隙的ts0时隙接收的burst进行上行复帧时隙表映射，并获得命中在不同终端对应的ts0时隙的iq数据分别进行功率计算，计算出场强。本实施例中，命中在d0\d1\d2\d3或a0\a1\a2\a3时隙的，对该时隙窗口检测的数据进行功率计算，并计算出场强值，使用场强值来表示信号功率大小。对不同时刻窗口进行iq数据计算功率，通过配置的复帧时隙表对不同的窗口就映射成不同的终端。可以对绑定该时隙的存储区进行功率存储、标记、上报，并进一步对携带不同标记的功率信息集进行综合分析、处理，实现最终应用功能，例如抵近式定位、物理位置坐标绘制等。
45.上行检测的物理层与下行功能实现一致，连续信号采样进行数据提交，上层持续接收基于时隙窗口采样的数据帧流，应用上行复帧时隙表对不同独立逻辑控制、伴随信道进行时隙映射，其中每类控制信道为不同并发业务终端分配了不同的时隙资源，且该连接在业务结束前占用时隙资源不变，基于该特性可以对映射在不同复帧时域位置的控制、伴随信道进行关联、绑定测量。例如终端1初始连接由小区分配了sdcch1(复帧世系表简称：d1)作为该终端的独立控制信道，其它终端不在占用，则在整个业务周期内所有的上行信令
消息均在此信道上进行发送，因此该子系统基于复帧时隙表在其同类型(sdcch1：1)同资源号(sdcch1：sdcch)的逻辑信道接收的采样数据进行功率计算，并完成该sdcch1对应的功率的存储、展示，对其它资源号的同类型信道进行同流程操作，即可完成并发多终端上行信号的同步测量，从而实现多终端并发定位功能，如图3所示。
46.实施例2
47.与上述实施例1相对应的，本实施例提出了一种gsm终端精确并发定位系统，所述系统包括如上任一所述的无线检测装置以及与所述无线检测终端连接的上位机，所述上位机中安装有上层应用软件，所述上层应用软件用于执行如上任一所述的方法。
48.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。