TD-SCDMAMR定位试验总结报告

1、TD-SCDMA定位技术汇报材料新技术试验名称：TD-SCDMA的MR定位承担省公司：中国移动通信集团四川有限公司2009年12月目录一、试验情况概述3二、试验主要结论3三、试验主要成果3四、下一步工作建议3五、其它3一、 试验情况概述TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)是ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持。它是在中国第一次提出并在此无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作完成。它的设计参照了TDD在不成对的频带上的时域模式。TDD模式是基于在无线

2、信道时域里周期地重复TDMA帧结构实现的。这个帧结构被再分为几个时隙，在TDD模式下，可以方便地实现上/下行链路间的灵活切换。集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。1.1、试验背景TD-SCDMA通信系统由于使用者UE的运动性，导致了系统中的话务是变化的，带来了网络管理和运维上的动态变化性，给网络运维管理带来了诸多不确定因素。通过无线终端(手机)和无线网络的配合，确定移动用户的实际位置信息，对用户的话务分布，网络使

3、用体验进行分析，指导网络维护和优化，高效可靠的管理网络也是中国移动网络运维管理的迫切需求。随着中国移动从传统的语音通信服务提供商，向移动信息服务提供商进行转变，使得更加关注于客户的使用习惯和移动行为。集团客户的流动性，集团客户下属员工的业务调度、移动办公、移动考勤等也迫切需要对手机进行定位。TD-SCDMA是我国具有自主知识产权的第三代移动通信网络技术标准，开展该标准基础上的系列网络优化、运行维护、信息化应用对标准的推广和扩大影响具有很好的推动作用。目前全球范围内普遍使用的移动定位技术主要有五种：Cell-ID技术、TOA技术、AOA技术、TDOA、E-OTD技术。下面，简述一下各种定位技术的

4、原理及方法。CELL-ID 定位技术起源于蜂窝小区定位技术，是根据移动台所处的小区标识号 ID 来确定用户的位置。移动台在当前小区注册后，在系统的数据库中就会有相对应的小区 ID 号。只要系统能够把该小区基站设置的中心位置（在当地地图中的位置）和小区的覆盖半径广播给小区范围内的所有移动台，这些移动台就能知道自己处在什么地方，查询数据库即可获取位置信息。该定位方案的优点是无需对网络和手机进行修改，响应时间短。但它的定位精度取决于小区的半径。TOA（ Time Of Arrival ）定位技术是基于测量信号从移动台发送出去并到达消息测量单元（ 3 个或更多基站）的时间来定位。移动台位于以基站为圆心

5、、移动台到基站的电波传播距离为半径的圆上。通过多个基站进行计算，移动台的二维位置坐标可由 3 个圆的交点确定。但是，与下面要介绍的增强型观测时间差定位技术 E-OTD 不同的是，它没有使用位置测量单元，因此，必须通过与在基站上安装了全球卫星定位系统（ GPS ）或原子钟的无线网络之间的同步来实现。AOA （ Arrival Of Angle ）定位技术根据信号到达的角度，确定移动台相对于基站的角度关系，只要测量一个移动台距两个基站的信号到达角度，就可以确定出移动台的位置。信号到达角度测量需要定向天线，虽然理论上这种测量在基站和移动台都可以进行，但为了保证轻便性，并不适宜在移动终端上使用。角度到

6、达定位技术是基于网络的定位方案，优点是可以在话音信道上工作，不需要高精度的系统定时。但缺点是需要复杂的天线，易出现定位盲点，实施成本较高。TDOA （ Time Difference Of Arrival ）定位技术是通过检测信号到达两个基站的时间差，而不是到达的绝对时间来确定移动台位置的，降低了对时间的同步要求。移动台定位于以两个基站为焦点的双曲线方程上。确定移动台的二维位置坐标需要建立两个以上双曲线方程，两条双曲线即为移动台的二维位置坐标。由于这种定位技术不要求移动台和基站之间的同步。因此在误差环境下性能相对优越，在蜂窝通信系统的定位技术中备受关注。它也是基于网络的定位方案，优点是精度较高

7、，实现容易。缺点是为了保证定时精度，需要改造基站设备。 增强型观测时间差 E-OTD （ Enhanced-Observed Time Difference ）定位技术的实现原理是：手机对服务小区基站和周围几个基站进行测量，算出测量数据之间的时间差，并用此计算用户相对于基站的位置。增强型观测时间差定位技术是基于网络的定位方案，是目前使用最多的技术，也是欧洲电信标准化组织（ ETSI ）建议使用的主要技术。本试验的所采用的定位方法是在不进行现有TD-SCDMA网络设备改造和升级的前提下，通过信令监测的方式，结合基站地理信息数据进行用户UE的地理位置定位。本试验实现采集无线网络控制器（RNC）和N

8、odeB之间的Iub接口上的信令数据，解码Iub接口中的测量报告（Measurement report）信令消息，获取相关无线参数，实现基于服务基站和邻区场强的定位算法，形成具有经纬度信息的增强测量报告EMR数据库。本试验具有不进行现网改造、监控区域广阔、定位迅速等优势，将为网维网优及行业应用等提供丰富的基础数据。1.2、试验内容本试验主要是通过采集无线网络控制器（RNC）和NodeB之间的Iub接口上的信令数据，Iub接口在TD-SCDMA网络中的位置如图1.1所示。通过采集到的Iub接口信令，解码Iub接口中的测量报告（Measurement report）信令消息，获取相关无线参数，实现

9、基于服务基站和邻区场强的定位算法，形成具有经纬度信息的增强测量报告EMR数据库，为网维网优及行业应用等提供基础数据。图1.1 TD-SCDMA网络结构图本次试验的目的是建立“基于测量报告的TD-SCDMA定位”的应用实现解决方案，具体包括以下几个主要的试验子项：Ø 利用Iub接口形成采集接入方案；Ø 对Iub接口信令解码，解析测量报告信令消息；Ø 将测量报告数据导入到数据库；Ø 应用服务器加载测量报告数据定位计算；Ø 定位数据的数据校正和二次修正；Ø 利用定位数据和数据挖掘工具开展行业应用；1.3、试验意义本试验的目标是：在不进行现有

10、TD-SCDMA网络设备改造和升级的前提下，通过信令监测的方式，结合基站地理信息数据进行用户UE的地理位置定位。在本试验的基础上可以进行一系列应用开发，比如Iub呼叫流程分析，MR数据和CDR数据联合输出，使得TD-SCDMA的UE定位结果满足于二次开发应用。1.4、试验过程任务名称工期开始时间完成时间一、理论模型及程序构建80 工作日2009-7-12009-10-20 Iub接口分析7 工作日2009-7-12009-7-9 Iub消息协议栈分析5 工作日2009-7-102009-7-16 MR消息分析7 工作日2009-7-172009-7-27 基础数据管理模块编写3 工作日2009

11、-7-282009-7-30 信令解码程序编写10 工作日2009-7-312009-8-13 传播模型算法构建5 工作日2009-8-142009-8-20 场强定位算法构建12 工作日2009-8-212009-9-7 AOA定位算法构建8 工作日2009-9-82009-9-17 GDOP模型构建10 工作日2009-9-182009-10-1 TD MR定位程序模块编写10 工作日2009-10-22009-10-15 EMR数据入库程序编写3 工作日2009-10-162009-10-20二、试验阶段16 工作日2009-10-162009-11-6 试验计划和接入方案论证10 工作

12、日2009-10-162009-10-29 采集接入1 工作日2009-10-302009-10-30 Iub信令采集5 工作日2009-11-22009-11-6 协议解码5 工作日2009-11-22009-11-6 MR入库处理5 工作日2009-11-22009-11-6 加载场强定位算法5 工作日2009-11-22009-11-6 加载AOA定位算法5 工作日2009-11-22009-11-6 GDOP修正5 工作日2009-11-22009-11-6三、二次开发阶段5 工作日2009-11-182009-11-24 GIS接口开发5 工作日2009-11-182009-11-2

13、4表1.1 试验过程1.5、理论模型1.5.1、Iub消息解码在采集到的Iub信令中，过滤出所采集到的所有MR消息，按照3GPP相关协议，解析NBAP、RRC测量报告消息，解码出UE定位所需的关键字段。解码所遵循的协议主要有：UTRAN Iub interface NBAP signaling(3GPP TS 25.433 version 5.8.0 Release 5)Radio Resource Control (RRC) protocol specification(3GPP TS 25.331 version 5.8.0 Release 5)解码的协议栈结构见图1.2。NBAPIPRR

14、CRLCSSCF-UNIMACSSCOPFPAAL-5AAL-2ATM物理层图1.2 信令解码协议栈结构图各层协议主要功能如下：AAL5主要功能：向其应用程序提供了几种服务。一种选择是可靠服务（即采用流控机制来保证传输，以防过载）；另一种选择是不可靠服务（即不提供数据传输保证措施），通过选项使校验错的信元或者丢失或者传送给应用程序（但被标识为坏信元）。AAL5支持点到点方式和多点播送方式的传输，但多点播送方式未提供数据传输的保证措施。SSCOP的主要功能如下： u 顺序完整性：它能保证在传送SSCOP的数据包（SD PDU）时保证数据包顺序的一致性； u 差错重传：接收端的SSCOP实体在检测

15、丢失的SSCOP-SDU时，采用重发进行纠错； u 流量控制：通过调整发送窗口的大小来调整发送速率进行流量控制； u 向LM报告错误：向LM报告已发生差错； u 保持链路激活：两个对等SSCOP实体之间能够在一段时间没有数据传输时仍保持连接状态。 u 本地数据回取：当高层发生链路倒换时，本地SSCOP用户能够回取未被SSCOP释放的SDU。 u 连接控制：该功能包括SSCOP连接的建立、释放、同步，以及对不同长度的用户对（user-to-user）消息的不确定传送。 u 数据传送：在SSCOP用户之间传送用户数据User-Data，并同时支持确定和非确定数据传输。 u 协议差错恢复：对协议运行

16、错误的检测和恢复。 u 状态报告：在发送/接收对等实体之间交换状态信息。SSCF-UNI主要功能：用于适配SSCOP和上层NBAP或STC，利用SSCOP进行无差错的顺序的数据传输。它将原语从NBAP/STC映射为要求的SSCOP信号，这和SSCF-NNI功能相近。与SSCF-NNI不同的是，SSCF-UNI没有链路校准，回取等功能。它主要完成原语映射和SAAL链路的建立，释放和确认数据的传输。NBAP是Iub接口无线网络层控制面信令协议，提供以下主要功能： u 小区配置管理：CRNC管理NodeB中的小区配置信息； u 公共传输信道管理：CRNC管理NodeB中的公共传输信道的配置信息； u

17、 系统信息管理：CRNC调度广播的系统信息； u 资源事件管理：NodeB通知CRNC有关NodeB的资源状态； u 配置调整：CRNC和NodeB验证两个节点在无线资源的配置上有同样的信息； u 公共资源测量：CRNC启动NodeB中公共信道的测量，允许NodeB报告公共信道测量结果； u 无线链路管理：CRNC管理使用NodeB专用资源的无线链路； u 无线链路监控：CRNC报告一个无线链路的故障和恢复信息； u 压缩模式控制：CRNC控制NodeB中压缩模式的使用； u 专用资源测量：CRNC启动NodeB中专用信道的测量，允许NodeB报告专用信道测量结果； u 下行功率漂移校正：CR

18、NC调整一个或多个无线链路的下行功率水平以避免无线链路之间的下行功率漂移； u 通用错误情形报告：报告一般差错情况。ATM层主要功能：实现信源流和比特流的转换；在通信介质上正确传输和接收比特流。信源交换；虚电路复用；流控制；拥塞控制。AAL2层功能：AAL2针对的是低速有定时要求的变速率业务，例如压缩语音。这种业务产生的数据包较小，一个数据包不足以填满一个信元。如果要积累一个用户的多个数据包去填满一个信元，又可能会导致比较大的延时。AAL2协议是将多个用户复用在一个ATM通道上，即用来自多个用户的数据包去填充信元，每个数据包前面需要加一个头，用以表示它是属于哪个用户的。Iub FP公共传输信道

19、提供以下功能： u 在NodeB与CRNC之间传输TBS（Transport Block Set） u 支持传输信道同步机制 u 支持节点同步机制DCH FP提供以下功能： u 在Iub和Iur接口传输TBS u 在SRNC和NodeB之间传输外环功率控制信息 u 支持传输信道同步机制 u 支持节点同步机制 u SRNC向NodeB发送无线接口参数MAC子层功能包括： u 逻辑信道和传输信道之间的映射； u 为每个传输信道选择适当的传送格式； u UE数据流之间的优先级处理； u UE之间采用动态预调度方法的优先级处理； u FACH上几个用户的数据流之间的优先级处理； u 公共传输信道上UE

20、的标识； u 将高层PDU复接为通过传输信道传送给物理层的传送块，并将来自物理层的传送块复接为高层PDU； u 业务量检测； u 动态传输信道类型切换； u 透明RLC加密； u 接入业务级别选择。RLC子层功能包括： u 数据的分割和重组，串联，填充，用户数据的传送； u 错误检测，按序发送高层PDU，副本检测； u 流量控制； u 非证实数据传送模式序号检查； u 协议错误检测和恢复； u 加密； u 挂起和恢复功能。RRC层实现的功能包括： u 广播由非接入层提供的信息；u 广播与接入层相关的信息；u 建立、维持及释放UE和UTRAN之间的一个RRC连接，分配、重配置及释放用于RRC连接

21、的无线资源；u 建立、重配置及释放无线承载；u RRC连接移动功能管理； u 为高层PDU（Protocol Data Unit）选路由；u 对请求的QoS进行控制； u UE测量上报和报告控制； u 外环功率控制；u 加密控制；u 慢速动态信道分配；u 寻呼；u 空闲模式下初始小区选择和重选； u 上行链路DCH上无线资源的仲裁；u RRC消息完整性保护；CBS控制。IP协议的主要功能用途：在相互连接的网络之间传递IP数据报。其中包括两个部分：（1）寻址与路由(a)用IP地址来标识Internet的主机：在每个IP数据报中，都会携带源IP地址和目标IP地址来标识该IP数据报的源和目的主机。I

22、P数据报在传输过程中，每个中间节点(IP 网关)还需要为其选择从源主机到目的主机的合适的转发路径(即路由)。IP协议可以根据路由选择协议提供的路由信息对IP数据报进行转发，直至抵达目的主机。(b)IP地址和MAC地址的匹配，ARP协议。数据链路层使用MAC地址来发送数据帧，因此在实际发送IP报文时，还需要进行IP地址和MAC地址的匹配，由TCP/IP协议簇中的ARP(地址解析协议)完成。（2） 分段与重组。 (a) IP数据报通过不同类型的通信网络发送，IP数据报的大小会受到这些网络所规定的最大传输单元(MTU)的限制。 (b)将IP数据报拆分成一个个能够适合下层技术传输的小数据报，

23、被分段后的IP数据报可以独立地在网络中进行转发，在到达目的主机后被重组，恢复成原来的IP数据报。1.5.1.1、获取传输信道类型Iub接口解码前，首先需要建立采集到的信令消息中，公共传输信道中各类信道的传输格式集合和公共传输信道的ATM连接集合；其后将提取公共传输信道中ATM连接上的帧长度，并记录各自的ATM连接传输参数VPI/VCI/CID；将提取的数据帧长度与建立的传输格式集合中的数据进行比较，以判断该数据帧属于哪一种公共传输信道，以此判断公共传输信道类型。具体的判断依据如下：（1）如果某一ATM连接上数据帧的长度属于某个传输信道的帧长度集合，则标记该连接承载该传输信道。（2）如果标记为某

24、传输信道类型的ATM连接上出现了不属于该信道的帧长度集合的数据帧长度，则重新标记该连接不属于该传输信道类型。（3）最终利用各信道数据帧长集合中的非交集部分可成功地判断出传输信道和AAL2类承载的映射关系。确定了传输信道类型后，可以获得FP帧净荷长度，在FP头格式中解码传输格式指示（TFI），可以确定所使用的传输格式。1.5.1.2 解码MAC层MAC实体主要实现逻辑信道与传输信道的映射，在解码流程中MAC模块主要实现MAC头信息解码以及提取RLC协议的PDU。根据传输信道对应的逻辑信道不同，MAC实体将按具体情况包含不同的字段信息。下面仅以RACH信道为例，介绍MAC头字段在对应不同逻辑信道时

25、字段内容的变化情况。 在传输信道RACH上，依据逻辑信道的不同，MAC头的结构有所不同，如图1.3所示。图1.3RACH信道上MAC头信息类型从图1.3可以看出，由于传输信道对应的逻辑信道不同，MAC头信息字段有比较大的差别，所以在FP数据帧完成从TB块中提取MAC PDU之后还需要将该PDU所在的传输信道类型作为MAC模块解码所需的必要信息一并送给MAC解码模块。另外MAC层解码模块还需要知道各个传输信道上的逻辑信道复用情况，这需要根据被测试设备的配置信息来确定。在获得了MAC PDU和该PDU对应的传输信道类型信息后，MAC解码模块对该PDU进行解码。1.5.1.3、解码RLC层在RLC层

26、和MAC层之间的SAP提供逻辑信道，RLC提供3类SAP，对应于RLC的3种操作模式：非确认模式（UM）、确认模式（AM）和透明模式（TM）。在控制平面RLC向高层（RRC）提供的服务为信令无线承载（SRB）；在用户平面RLC向高层（PDCP、BMC）提供的服务为无线承载（RB）。在控制平面和用户平面上，RLC提供的服务没有区别。在透明模式下，RLC使用TMD PDU来传输用户数据。TMD PDU在传送RLC SDU数据时不添加任何RLC头，其PDU就是上层数据本身。在非确认模式和确认模式下，RLC分别使用UMD PDU和AMD PDU来传输用户数据。UM和AM模式的PDU格式分别如图1.4，

27、图1.5所示。 图1.4UM模式PDU结构 图1.5AM模式PDU结构 在经过MAC解码模块后将得到Uu接口RLC协议的PDU数据块。RLC解码模块主要实现RLC信息解码和Uu接口第3层协议PDU的重组，并且将完整的PDU送给对应的RRC解码模块。首先判断是否是TM模式，若为TM模式则将一个TBS中的所有RLC PDU直接串接形成一个完整的RRC PDU；若不是TM模式则找到第一个LI，判断该LI的值是否为0x7C或0x00。如果是，则表明这是一个RCC PDU分段的第一个片断，将其存入组装缓冲区内；如果不是，则表明是一个普通的LI指示字段，标明了一个完整RRC PDU的分界或者是一个RRC

28、PDU分段的最后一段，于是将其与组装缓冲区内的已有字段连接再送到FP模块的RRC PDU存储链表中。如果当前的RLC PDU中没有LI指示，则表明该RLC PDU中包含的是一个RRC PDU片断的中间一段，此时缓冲区域内已经存放且组装了该PDU的前边所有片断，因此将该片断放入缓冲区内并连接在已有片断后边。图1.6描述了RLC模块重装流程。 图1.6RLC模块重装流程 1.5.1.4、解码RRC层RRC消息的解码是测量报告解析的关键，定位所需参数都是由它所携带。协议中使用抽象语法标记语言ASN.1( ABSTRACT Syntax Notation One)来描述RRC层消息。ASN.1完全独立

29、于硬件实现和操作系统，能够避免通信双方硬件环境和网络结构的差异，实现互联互通 。ASN.1定义了两种编码规则： BER (基本编码规则) 和 PER(紧缩编码规则)。测量报告消息是基于PER编码规则的。 依照3GPP TS 25.331 version 5.8.0中测量报告消息的ASN.1描述，根据每个数据类型的解码规则进行解码即可得出需要的信息元素。下面说明如何对RRC层消息采用PER编码规则的每种数据类型进行解码。1) PER编码基本规则 PER编码规则即 Packed Encoding Rules，PER编码规则的黄金定律为：“obtain the most compact encodi

30、ng using encoding rules as simple as possible”。PER编码的结构为“PLV”<optional Preamble, optional Length,optional Value>，这里 PLV 中每个域（指 P，L，V）都不再是八位组串而是比特串，而且每个域都是可选的。 由于 Length可以省略（甚至 Value也可以省略），所以不能从编码中得知边界，所以解码器必须知道抽象描述才能正确解码。只有当长度没有被 SIZE 固定或者数据长度很重要的情况下，才对 Length 进行编码；对 SEQUENCE 或者 SET 类型的值编码时，汇总

31、前面增加个 bitmap 来标识可选成员是否出现；同样，在编码 CHOICE 的被选择成员前，会增加一个序号指示其位置。2) 数的编码 本试验中，以下编码均指非对齐模式的编码，且只涉及受约束的数的编码。 下边界为“lb”,上边界为“ub”,由 PER可视约束给定，range的值为("ub""lb" + 1)，需要编码的值为“n”（在约束之内），实际进行编码的值为“nlb”。 range=1，即只有一个值，不进行编码 ，range>1，对“nlb”使用非负二进制整数编码，需要的 bit 位数为 m+1 位，m+1满足 2m <"ran

32、ge"2m+1，不编码 L。3) 长度域L的编码 在 PER 的长度域出现下，如果编码为比特串则表征比特位数；如果编码为八位组串（OCTET STRING 和 open 类型）则表征八位组个数；如果编码为 known-multiplier character string则表征字符数；如果是 SEQUENCE OF或者SET OF则表征成员个数。需要编码的长度值为“n”，长度值的下边界为“lb”（对于未受约束的长度值，lb=0），长度值的上边界为“ub”（对于未受约束的长度值，ub未设置），实际进行编码的长度值为nlb”，range的值为("ub""lb

33、"+1)，当 range=1时不需要对L进行编码。 ub 65535，对“nlb”使用非负二进制整数编码，需要的 bit位数为 m+1位，m+1满足 2m<"range"2m+1 ub65536或者未受约束的长度值（即 ub未设置） n 127，n以8bit编码，最高位为 0 128 n16383，n以16bit 编码，最高两位为 10 16384 n，对值使用分段，段最大长度为64K，即用 8bit 表示一个计数值m，其最高两位为11，m 为1到4的整数，表示后面的值长度为16K 的m倍，余下部分继续按照上述步骤编码。4) 不同类型编码规则RRC消息的数据

34、类型有简单型和复合型，简单性包括整型，布尔型，枚举类型和比特串型，NULL类型等；复合型分为选择型、序列型和幂序列型。a) 布尔型(BOOLEAN)以一个 bit 编码，1为TRUE，0为FALSE，直接编码，不编码长度，也不8位组对齐。b) 整型（INTEGER）本试验中用到的 INTEGER类型均为有可视约束的，按照2）所述进行编码。c) 空类型（NULL）不编码，如果 NULL作为 CHOICE的一个选项或者 SEQUENCE、SET可选成员值出现，则已经有 bitmap可以表征。d) 枚举类型（ENUMERATED）如果 ENUMERATED 为不可扩展的，因此编码方法为：从0开始，为

35、每一个ENUMERATED 的成员按升序编号，后一个成员编号比前一个成员编号大 1，第一个成员编号为 0，最后一个成员编号为 index_max；如果 ENUMERATED的值为某一个成员，则对该成员的编号进行编码，编号有可视值域约束（0index_max），按照2）所述进行编码。如果 ENUMERATED 有扩展标记“”，则要在编码前增加一个 Preamble 比特，若需要编码的值在 extension root 内，该 bit 设置为 0，若需要编码的值不在 extension root内，该 bit设置为 1；对于本试验，ENUMERATED只有扩展标记，取值均在extension ro

36、ot 内，因此出现扩展标记时，该 bit 直接设置为0，然后按照 ENUMERATED 为不可扩展的进行编码。e) 比特串型（BIT STRING）在 LTE 系统中BIT STRING 类型为不可扩展的，且都有可视 SIZE（lbub）约束，设 BIT STRING实际长度为 n，长度的单位为 bit。· n=lb=ub65535，不编码长度，将长度为 n的 BIT STRING直接放入码流中 · n=lb=ub65536，长度 n按照3）所述进行编码，值按照需要进行分段，然后将长度为 n的 BIT STRING放入码流中。· lbub（或无可视 SIZE 约束

37、），长度 n 按照3）所述进行编码，值按照需要进行分段，然后将长度为 n的 BIT STRING放入码流中。f) 序列型（SEQUENCE）SEQUENCE 的编码分为两部分，Preamble 和 Value，Value 的编码跟在 Preamble编码之后。首先应对 Preamble 进行编码，如果 SEQUENCE 出现扩展标记“”，则添加一个 bit，该 bit 值为 0，由于在本试验中不会出现扩展附加部分，所以接下来按照未出现扩展标记对 Preamble 进行编码；若未出现扩展标记“”，则根据SEQUENCE的定义，计算在 SEQUENCE中有多少个成员（假设为“n”个，n64K）被设

38、置为 OPTIONAL或 DEFAULT，添加“n”个 bit到 Preamble中，这 n个 bit中的第一个比特对应第一个 OPTIONAL 或 DEFAULT 成员，最后一个 bit 对应最后一个 OPTIONAL 或DEFAULT 成员，若该 bit 的值为 0，表示该成员不存在或者为 DEFAULT 值，不需要对该成员的 Value进行编码，若该 bit的值为 1，表示该成员存在或者取实际值，需要对该成员的 Value进行编码，Value的编码根据成员出现的先后顺序按照各自类型进行编码。g) 幂序列型（SEQUENCE OF）可视 PER约束只对 SEQUENCE OF类型的成员数目

39、有效。设成员数目的可视约束上边界为“ub”，下边界为“lb”，实际的 SEQUENCE OF成员数目为“n”；若 ub64K 或为无限值，则视 ub 为未设置；若lb无限制，则lb为0。SEQUENCE OF类型的编码分两部分，第一部分为成员数目的编码，第二部分为每个成员的编码，对于第二部分，每个成员的编码按照成员类型依次进行；对于第一部分，成员数目的编码如下： · n=lb=ub64K，则不对成员数目进行编码，直接将第二部分编码放入码流中 · lbub（或无可视约束），则对成员数目 n 按照3) 所述进行编码，然后将 n个成员的编码放入码流中。h) 选择型（CHOICE）

40、在本试验中，CHOICE 类型可以有扩展标记“”，但是不会有扩展附加部分，因此若在 CHOICE 类型中出现扩展标记“”，添加一个值为 0 的 bit 到最前面，接下来按照未出现扩展标记进行编码；若 CHOICE 类型中未出现扩展标记，则先对 CHOICE 类型的各个选项标上 index，第一个选项 index 值为 0，第二个选择 index 值为 1，直到最后一个选项的 index 为 max_index。Index 标完后对 CHOICE 类型中所选项的 index 值（假设所选项的 index 值为 n）进行编码；若仅有一个选项，不需要对 index 进行编码；否则对index 的值

41、n（0max_index）按照2）进行编码；最后对 CHOICE 类型中所选项的值按照其类型进行编码。1.5.1.4、MR消息解码解码出的MR消息中，包含下述参数：UE收到的服务基站参数：cpich_Ec_N0 、cpich_RSCPUE收到的多个邻区参数：cpich_Ec_N0 、cpich_RSCP其中， cpich_Ec_N0为主公共控制物理信道的导频强度，cpich_RSCP为主公共控制物理信道的平均接受信号码功率。此时，结合基站信息（包括基站经纬度、发射功率，基站高度、基站工作频点等），利用无线电信号的传输模型（Okumura模型），采用Chan算法，计算出UE的位置。MR消息解码实

42、例：原始数据：（两帧FP数据）+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| HEX |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |A |B |C |D |E |F |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| 0000 |7c|14|01|18|04|0e|f8|3a|e7|82|a2|40|02|18|d7|49| 0001 |30|c0|25|04|81|00|73|7f|b8|35| 0000 |e4|1c|01|18|04|d0|51|1f|e0|d6|0c|1a|c9|46|9b|00| 0001 |0a|aa

43、|aa|aa|aa|a0|71|7f|b6|91|每段原始数据解码如下：第一帧数据字段名值(Hex)说 明范 围Bit Mask>CID90>VPI10>VCI510+FP DCH0,25+帧头0,2>帧头CRC校验码62正确00111110.>帧类型0数据帧0.0>连接帧号201>Spare02000.传输格式指示1 2.00001+净荷3,25 +传输块 13,21>数据18 04 0e .148 bits3,21 >Pad021>质量估计11522>CRC指示符0正确230.>Pad11523>备用扩展2byt

44、es24,25+MAC3,21>C/T1 30001.>净荷18 04 0e .144 bits3,21+RLC AM3,21>帧类型1数据帧3.1.>序列号83,5.000 0000100 0.>轮询比特05.0.>扩展比特05.00.>中间的分片EF 83 AE .16 bytes5,20第二帧数据字段名值(Hex)说 明范 围Bit Mask>CID 90>CID 90>VPI10>VCI510+FP DCH0,25+帧头0,2>帧头CRC校验码114正确01110010.帧类型0 数据帧 0.0>连接帧号28

45、1>Spare 02000.>传输格式指示12.00001+净荷3,25+传输块 13,21>数据18 04 d0 .148 bits 3,21 >Pad021>质量估计11322 >CRC指示符0正确 230.>Pad11323>备用扩展2bytes 24,25+MAC 3,21>C/T 130001.>净荷18 04 d0 .144 bits 3,21+RLC AM3,21>帧类型1数据帧3.1.>序列号93,5.0000000100 1.>轮询比特15.1.>扩展比特15.01.>长度指示25,6.

46、0000010.>扩展比特16.1.>长度指示86,7.0001000.>扩展比特17.1.>长度指示1277,8.1111111.>扩展比特08.0.>中间的分片 0d 60 .2 bytes8,9>中间的分片 C1 AC 94 .8 bytes10,17>填充AA AA AA .3 bytes18,20表1.2 原始数据解码表经过MAC/RLC层重装后的MR消息解码详细说明如下表，红色标注字段为定位算法需要获取的测量值。HEXBit Mask占用bit二进制编码值（十进制）说明EF1 .111为1，存在IntegrityCheckInfo信息

47、.110111132110111110000011101011100111100003741801712messageAuthenticationCode8310000011AE1010111078011110002A0.0101.401015RRC-MessageSequenceNumber.0105010008measurement report编码2400.1.111为1，存在measuredResults信息.0.100为0，不存在measuredResultsOnRACH信息.0.100不存在additionalMeasuredResults.1.111存在eventResults信

48、息.0.100不存在v390nonCriticalExtensions信息.0400001MeasurementIdentity值00000.000.30000IntraFreqMeasuredResultsList编码.005000012CellMeasuredResults的个数21001.以下是第一个CellMeasuredResults内容.0.100为0，不存在CellIdentity信息.0.100不存在SFN-SFN-ObsTimeDifference信息.0.100不存在CellSynchronisationInfo信息.0.100modeSpecificInfo信息中的fdd

49、编码.1111存在CPICH-Ec-N0信息8D1.111存在CPICH-RSCP信息.0.100不存在Pathloss信息.0011019001101011107PrimaryScramblingCode74011.10100610100141CPICH-Ec-N0931.00100117001001119CPICH-RSCP以下是第二个CellMeasuredResults内容0C0.100为0，不存在CellIdentity信息.0.100不存在SFN-SFN-ObsTimeDifference信息.0.100不存在CellSynchronisationInfo信息.0.100modeS

50、pecificInfo信息中的fdd编码.1.111存在CPICH-Ec-N0信息.1.111存在CPICH-RSCP信息.0.100不存在Pathloss信息.090000000102PrimaryScramblingCode020000001050010100.601010020CPICH-Ec-N0.00700010019CPICH-RSCP4801001.00030000intraFreqEventResults编码100001.40001e1bEventIDIntraFreq.0.100cellMeasurementEventResults中fdd编码.0005000001Prima

51、ryCPICH-Info的个数0D00.0011019001101011107PrimaryScramblingCode60011.表1.3 MR消息解码详细说明1.5.2、定位算法及计算1.5.2.1、基于场强的计算方法：图1.7 基于场强定位示意图场强定位算法必须考虑信号路径损失信道模型及无线信号的衰落。路径损失模型描绘了功率衰减系数与无线信号传输距离之间的关系。根据信号的传输距离可以求得相应的路径衰减系数与无线信号传输距离之间的关系。根据信号的传输距离可以求得相应的路径衰减系数，相反根据接收信号与发射信号的场强比可以估计出信号传输距离。在实际计算中，通过MR消息的解码，获取UE在当前地理

52、点上测量到的服务基站及多个邻近小区的场强（cpich_Ec_N0：主公共控制物理信道的导频强度，cpich_RSCP：主公共控制物理信道的平均接受信号码功率），然后结合Okumura传播模型计算传输损耗，最终用Chan数学算法计算出UE位置坐标。Okumura无线传播模型Okumura无线传播模型是以准平坦地形、大城市市区的中值场强或路径损耗作为参考，对其他传播环境和地形条件等因素分别以校正因子的形式进行修正。这TD-SCDMA频段，在相对平坦区域，一般可应用Okumura-Hata传播模型。其基本传播模型公式为：（1）式中，d为收发天线之间的距离，km；f为工作频率，MHz；hb为基站天线的有效高度，m；为移动台天线高度校正因子，hm为移动台天线高度（m）。由以下公式(2)计算： (2)此公式使用范围为：移动台接收功率的计算UE接收到基站的信号强度的计算可以按照如下公式(3)：（3）式中：为基站天线增益；分别为基站天线水平、垂直方向图上的衰落；Gm为移动台天线增益，移动台天线是全向天线；L为路径损耗，可以采用上述Okumura无线传播模型进行计算，工程计算中式（3）一般用如下形式表示（取对数后的形式）： （4）场强差值定位算法在上述移动台接收功率计算中可以看出，