CN103002569B - 终端定位方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种终端定位方法及设备。该方法包括获取待定位的终端发送的Cell-ID，根据所述Cell-ID得到对应的基站位置坐标，并根据所述基站位置坐标得到基站间的距离；获取所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离；根据所述基站间的距离，以及所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，得到所述终端的位置坐标。本发明实施例可以提高定位效果。

Description

终端定位方法及设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种终端定位方法及设备。

背景技术

终端定位技术是利用无线通信网络资源确定网络中的终端在地表位置的方法。现有终端定位技术包括基于到达时间(TimeofArrival，TOA)的三边定位法，其基本思想是，假设需要定位的终端坐标为y，它与三个基站x_k∈R^1×2(k＝1,2,3)，的测量距离为d_ky(k＝1,2,3)，R为实数空间，当终端与基站的测量距离没有误差时，终端位置可以看成是以x_k∈R^1×2(k＝1,2,3)为圆心以d_ky(k＝1,2,3)为半径的三个圆相交的交点。根据两点之间的欧式距离公式可以得到如下线性方程组：

$\left[\begin{array}{c}(x_2-x_1)\\ (x_3-x_1)\end{array}\right]y^T=\left[\begin{array}{c}0.5({\left|\right|x_2\left|\right|}^2-{\left|\right|x_1\left|\right|}^2+d_{1y}^2-d_{2y}^2)\\ 0.5({\left|\right|x_3\left|\right|}^2-{\left|\right|x_1\left|\right|}^2+d_{1y}^2-d_{3y}^2)\end{array}\right]$

当矩阵 $\left[\begin{array}{c}(x_2-x_1)\\ x_3-x_1\end{array}\right]$ 非奇异时，即三个基站的位置坐标x_k∈R^1×2(k＝1,2,3)非共线时，上述的线性方程组具有唯一解y，即可以唯一定位出终端坐标y。

但是，基于TOA的三边定位法的前提是终端与基站(或者卫星)之间的测量距离没有误差或误差很小，当测量距离有较大误差时，定位效果较差。

当测量距离有较大误差时，可以采用另一种基于TOA的定位算法为非线性最小二乘定位方法，其主要思想是，假设需要定位的终端坐标为y，它与N个基站x_k∈R^1×2(k＝1,2,3,...N)的测量距离为d_ky(k＝1,2,3,...,N)，当终端与基站的测量距离有误差时，终端坐标y可以看成是如下非线性最小二乘问题的最优逼近解：

$\underset{y}{\min }\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(d_{\mathrm{ky}}^2-{\left|\right|x_k-y\left|\right|}^2)}^2$

但是，该方法只是利用了终端与基站之间的距离，即上述的最优逼近解是一个点逼近问题，定位效果不是很好。

发明内容

本发明实施例是提供一种终端定位方法及设备，用以解决现有技术中用户需要手动按键切换视频输出模式的缺陷，实现视频输出模式的自动切换。

本发明实施例提供了一种终端定位方法，包括：

获取待定位的终端发送的小区标识Cell-ID，根据所述Cell-ID得到对应的基站位置坐标，并根据所述基站位置坐标得到基站间的距离；

获取所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离；

根据所述基站间的距离，以及所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，得到所述终端的位置坐标。

本发明实施例提供一种终端定位设备，包括：

第一获取模块，用于获取待定位的终端发送的小区标识Cell-ID，根据所述Cell-ID得到对应的基站位置坐标，并根据所述基站位置坐标得到基站间的距离；

第二获取模块，用于获取所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离；

定位模块，用于根据所述第一获取模块获取的所述基站间的距离，以及所述第二获取模块获取的所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，得到所述终端的位置坐标。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，可以解决现有三边法在测量距离存在误差时引起的定位不准问题；通过定位时不仅根据终端与基站的距离，还根据基站间的距离，实现了结构逼近，结构逼近具有比点逼近更好的稳定性，定位效果更好，因此，本发明实施例可以提高定位效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例的方法流程示意图；

图2为本发明实施例中非线性最小二乘整体结构逼近算法的方法流程示意图；

图3为本发明实施例给出的方法与现有技术在相对误差2％时的定位概率曲线趋势比较示意图；

图4为本发明实施例给出的方法与现有技术在相对误差5％时的定位概率曲线趋势比较示意图；

图5为本发明实施例给出的方法与现有技术在相对误差8％时的定位概率曲线趋势比较示意图；

图6为本发明实施例给出的方法与现有技术在相对误差9％时的定位概率曲线趋势比较示意图；

图7为本发明实施例给出的方法与现有技术在相对误差9％时的定位误差分布比较示意图；

图8为本发明第二实施例的设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

图1为本发明第一实施例的方法流程示意图，包括：

步骤11：定位设备获取待定位的终端发送的小区标识(Cell-ID)，根据所述Cell-ID得到对应的基站位置坐标，并根据所述基站位置坐标得到基站间的距离；

其中，定位设备可以位于接入网的控制设备中，例如无线网络控制器(RadioNetworkController，RNC)或演进基站(evolutionNodeB，eNB)中，也可以位于核心网(CoreNetwork，CN)设备，例如移动管理实体(MobileManagementEntity，MME)中。

以定位设备位于RNC中为例，终端可以将检测得到的基站的Cell-ID发送给基站，再由基站发送给RNC。RNC通过在保存基站信息的数据库中进行查询可以得到对应的基站的位置坐标。

假设终端检测到N个基站的Cell_ID，RNC通过查询可以获取对应的位置坐标分别为x_i(i＝1,2,...N)，之后，可以得到基站间距离：d_ij＝||x_i-x_j||,x_i,x_j＝1,2...,N。其中，x_i可以为二维坐标或者三维坐标。本发明实施例将以二维为例，三维时可以参照执行。

步骤12：定位设备获取所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离；

其中，可以根据终端与基站间的环回时延RTT和终端测量的上行链路帧与下行链路帧之间的时延RxTx得到，具体计算公式可以为：

$d=(\mathrm{RTT}-\mathrm{RxTx})\frac{c}{2}$

其中，c为光速。

具体地，当定位设备位于RNC中时，终端与基站的环回时延RTT为无线电波从基站到终端然后从终端再到基站的时间，基站可以通过空中接口Iub和Iur报告给RNC。终端也可以把测量的上行链路帧与下行链路帧之间的时延RxTx上报给RNC。之后，RNC根据RTT和RxTx计算出终端与基站的距离。

步骤13：定位设备根据所述基站间的距离，以及所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，得到所述终端的位置坐标。

具体地非线性最小二乘整体结构逼近算法可以参见下一实施例所述。

本实施例通过采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，可以解决现有三边法在测量距离存在误差时引起的定位不准问题；通过定位时不仅根据终端与基站的距离，还根据基站间的距离，实现了结构逼近，结构逼近具有比点逼近更好的稳定性，定位效果更好，因此，本发明实施例可以提高定位效果。

图2为本发明实施例中非线性最小二乘整体结构逼近算法的方法流程示意图，包括：

步骤21：根据所述基站间的距离，以及所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，得到最佳逼近结构Z^*；

其中，根据查询得到的基站的位置坐标，可以得到基站间的距离，表示为：d_ij＝||x_i-x_j||,x_i,x_j＝1,2...,N；

根据RTT和RxTx可以得到终端与基站间的距离，表示为：d_i(N+1)或者d_(N+1)i,i＝1,2,...N。

该最佳逼近结构Z^*可以表示为：

Z^*＝H^*+e^Tx₁,e＝[1,1,...,1]∈R^1×(N+1)

其中，x₁为一个基站的位置坐标，

$H^{*}=U(:,1:2)\sqrt{S(1:\mathrm{2,1}:2)},$

U(:,1:2)为由矩阵U的第1列和第2列组成的矩阵，为对S(1:2,1:2)的对角元素开方后得到的矩阵，S(1:2,1:2)为由矩阵S的第1、2行以及第1、2列组成的矩阵，矩阵U和矩阵S为对矩阵C进行奇异值分解后得到的：C＝USV^T；

矩阵C的元素 $c_{\mathrm{kl}}=0.5(d_{\mathrm{kl}}^2+d_{l1}^2-d_{\mathrm{kl}}^2),k,l=\mathrm{1,2}...N+1,$

d_k1,d_l1是位置坐标为x_k,x_l的基站分别与位置坐标为x₁的基站间的距离，d_ij＝||x_i-x_j||,x_i,x_j＝1,2...,N为基站间的距离，x_i,x_j(i,j＝1,2,...N)为N个基站的位置坐标，d_i(N+1)＝d_(N+1)i,i＝1,2,...N为终端与基站间的距离，d_(N+1)(N+1)＝0。

步骤22：得到所述最佳逼近结构Z^*映射到原基站坐标系的最优刚体变换Q和b；

计算公式可以为：

$Q=V_N{U}_N^T,b=z_c^{*}-x_{c}Q,$

其中，V_N,U_N满足如下条件：

$U_N{S}_N{V}_N^T={(Z^{*}(1:N,1:2)-e^T(1:N)z_c^{*})}^T(X(1:N,1:2)-e^T(1:N)x_c),$

以及， $U_N^T{U}_N=I,V_N^T{V}_N=I,S_N=\mathrm{diag}(\stackrel{\‾}{s_1}\≥\stackrel{\‾}{s_2}\≥0),$

为Z^*的第i行元素，x_i为第i个基站的位置坐标，

$X=\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ x_2\\ .\\ .\\ .\\ x_{N+1}\end{array}\right],$ e^T(1:N)为e^T的前N行，X(1:N,1:2)为由X的前N行以及第1、2列组成的矩阵。

步骤23：根据最优刚体变换Q和b，以及最佳逼近结构中对应终端的元素，得到所述终端的位置坐标y；

计算公式可以为：

$y=z_{N+1}^{*}Q+b,$

其中，为Z^*的第N+1行元素。

上述非线性最小二乘整体结构逼近定位算法的推导原理如下所示：

待定位的终端的位置坐标可以用如下非线性最小二乘整体最优定位数学模型描述：

$\min f\left(Z\right)=\underset{k=1}{\overset{N+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{N+1}{\mathrm{\Σ}}}{|{\left|\right|z_k-z_l\left|\right|}^2-d_{\mathrm{kl}}^2|}^2=2\underset{k=1}{\overset{N+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{N+1}{\mathrm{\Σ}}}{|(z_k-x_1){(z_l-x_1)}^T-0.5(d_{\mathrm{kl}}^2+d_{l1}^2-d_{\mathrm{kl}}^2)|}^2---\left(1\right)$

令h_k＝z_k-x₁， $c_{\mathrm{kl}}=0.5(d_{\mathrm{kl}}^2+d_{l1}^2-d_{\mathrm{kl}}^2),k,l=\mathrm{1,2}...N+1,$ 则公式(1)

可以重写为如下矩阵形式：

$\min f\left(Z\right)=2\underset{k=1}{\overset{N+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{N+1}{\mathrm{\Σ}}}{|(z_k-x_1){(z_l-x_1)}^T-0.5(d_{\mathrm{kl}}^2+d_{l1}^2-d_{\mathrm{kl}}^2)|}^2=2{\left|\right|H-C\left|\right|}_F^2--\left(2\right)$

其中，H的第k行元素为h_k，C的第k行第l行的元素为c_kl。

对矩阵C作奇异值分解为：

C＝USV^T，U^TU＝I,V^TV＝I,S＝diag(s₁,...s_N+1),s_k≥0,k＝1,...,N+1，I为单位阵(3)

令得到公式(2)的最佳逼近解，从而得到公式(1)的最佳逼近解为：

Z^*＝H^*+e^Tx₁,e＝[1,1,...,1]∈R^1×(N+1)。

由于此时的Z^*不一定是在原有坐标系中，因此还需进行如下变换：

通过求解如下最优化问题得到Z^*映射到原有坐标系的最优刚体变换：

$\underset{Q,b}{\min }={\left|\right|Z^{*}(1:N,1:2)-(X(1:N,1:2)Q+e^{T}b)\left|\right|}_F^2,Q^{T}Q=I,Q\∈R^{2\×2},b\∈R^{1\×2}---\left(4\right)$

公式(4)的最优解，即最优刚体变换为：

$Q=V_N{U}_N^T,b=z_c^{*}-x_{c}Q,---\left(5\right)$

$U_N{S}_N{V}_N^T={(Z^{*}(1:N,1:2)-e^T(1:N)z_c^{*})}^T(X(1:N,1:2)-e^T(1:N)x_c),$

$U_N^T{U}_N=I,V_N^T{V}_N=I,S_N=\mathrm{diag}(\stackrel{\‾}{s_1}\≥\stackrel{\‾}{s_2}\≥0),$

其中， 为Z^*的第i行元素，x_i为第i个基站的位置坐标， $X=\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ x_2\\ .\\ .\\ .\\ x_{N+1}\end{array}\right],$ e^T(1:N)为e^T的前N行，X(1:N,1:2)为由X的前N行以及第1、2列组成的矩阵。

利用最优刚体变换可以得到终端的定位坐标为：

$y=z_{N+1}^{*}Q+b---\left(6\right)$

为了验证本发明实施例给出的非线性最小二乘整体结构逼近定位方法的定位效果，对于如下定义的仿真模型，将本发明实施例提出的方法与现有的三边定位法和已有的非线性最小二乘定位法进行了数值比较。

仿真模型：

1)在一个边长为20000米的正方形区域随机分布有4000个基站，每个基站的覆盖半径假设为1000米。在这个区域里随机生成1000个测试移动终端。

2)当移动终端与基站的距离小于基站的覆盖半径时，把移动终端与基站的距离加上此距离的相对误差作为移动终端与基站的测量距离作为定位方法的输入距离信息。

3)根据现有的技术条件，假设移动终端只与相邻的3个基站具有测量信号。

仿真结果：

表1～表4和图3～图7是对于以上仿真模型，用现有的三边定位方法、现有的非线性最小二乘定位方法和本发明实施例提出的非线性最小二乘整体结构逼近定位方法的仿真结果。在表1～表4中，用TL-TOA表示三边定位法，用NLS-TOA表示现有的非线性最小二乘定位法，用RNLS-TOA表示本发明实施例给出的非线性最小二乘整体结构逼近定位法。在图3～图7中，用”*”、”O”和“+”分别表示非线性最小二乘整体结构逼近定位方法、现有的三边定位方法和现有的非线性最小二乘定位方法的定位精度和定位概率曲线趋势图。在表1～表4中，分别给出了当相对测量距离误差为2％、5％、8％和9％时，定位精度为50米、70米、100米、120米、150米、170米、200米、220米、250米、270米和300米时的定位概率，图3～图7分别是它们的定位精度与对应的定位概率曲线趋势图。

表1.相对测量误差2％＝20米时的定位精度统计

表2.相对测量误差5％＝50米时的定位精度统计

表3.相对测量误差8％＝80米时的定位精度统计

表4.相对测量误差9％＝90米时的定位精度统计

从表1～表4和图3～图7的仿真结果，可以发现，当测量距离的相对误差小于9％大约等于90米时，本发明实施例提出的非线性最小二乘整体结构逼近定位方法比起现有的三边定位方法和现有的非线性最小二乘定位法，在相同的定位精度下具有更高的定位概率，即100米和300米的定位精度下能大约提高6％的定位概率。从图7，比起三边定位法和现有的非线性最小二乘定位法，本发明实施例提出的非线性最小二乘整体结构逼近定位方法对于不成功定位点具有相对比较小的定位误差，即他们的定位误差整体比较小和均匀，不会出现非常巨大的定位误差。

图8为本发明第二实施例的设备结构示意图，该设备可以为执行上述方法的设备，该设备可以为基站控制器，核心网设备等。该设备包括第一获取模块81、第二获取模块82和定位模块83；第一获取模块81用于获取待定位的终端发送的Cell-ID，根据所述Cell-ID得到对应的基站位置坐标，并根据所述基站位置坐标得到基站间的距离；第二获取模块82用于获取所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离；定位模块83用于根据所述第一获取模块获取的所述基站间的距离，以及所述第二获取模块获取的所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，得到所述终端的位置坐标。

可选地，所述定位模块83包括：第一单元，用于根据所述基站间的距离，以及所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，得到最佳逼近结构Z^*；第二单元，用于得到所述第一单元得到的所述最佳逼近结构Z^*映射到原基站坐标系的最优刚体变换Q和b；第三单元，用于根据所述第二单元得到的所述最优刚体变换Q和b，以及所述第一单元得到的所述最佳逼近结构Z^*中对应终端的元素，得到所述终端的位置坐标y。

可选地，所述第一单元采用如下计算公式得到所述最佳逼近结构Z^*：

Z^*＝H^*+e^Tx₁,e＝[1,1,...,1]∈R^1×(N+1)，R为实数空间，

其中，x₁为一个基站的位置坐标，

$H^{*}=U(:,1:2)\sqrt{S(1:\mathrm{2,1}:2)},$

U(:,1:2)为由矩阵U的第1列和第2列组成的矩阵，为对S(1:2,1:2)的对角元素开方后得到的矩阵，S(1:2,1:2)为由矩阵S的第1、2行以及第1、2列组成的矩阵，矩阵U和矩阵S为对矩阵C进行奇异值分解后得到的：C＝USV^T；

矩阵C的元素 $c_{\mathrm{kl}}=0.5(d_{\mathrm{kl}}^2+d_{l1}^2-d_{\mathrm{kl}}^2),k,l=\mathrm{1,2}...N+1,$

d_k1,d_l1是位置坐标为x_k,x_l的基站分别与位置坐标为x₁的基站间的距离，d_ij＝||x_i-x_j||,x_i,x_j＝1,2...,N为基站间的距离，x_i,x_j(i,j＝1,2,...N)为N个基站的位置坐标，d_i(N+1)＝d_(N+1)i,i＝1,2,...N)为终端与基站间的距离，d_(N+1)(N+1)＝0。

可选地，所述第二单元采用如下计算公式得到所述最优刚体变换Q和b：

$Q=V_N{U}_N^T,b=z_c^{*}-x_{c}Q,$

其中，V_N,U_N满足如下条件：

$U_N{S}_N{V}_N^T={(Z^{*}(1:N,1:2)-e^T(1:N)z_c^{*})}^T(X(1:N,1:2)-e^T(1:N)x_c),$

以及， $U_N^T{U}_N=I,V_N^T{V}_N=I,S_N=\mathrm{diag}(\stackrel{\‾}{s_1}\≥\stackrel{\‾}{s_2}\≥0),$

为Z^*的第i行元素，x_i为第i个基站的位置坐标，

$X=\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ x_2\\ .\\ .\\ .\\ x_{N+1}\end{array}\right],$ e^T(1:N)为e^T的前N行，X(1:N,1:2)为由X的前N行以及第1、2列组成的矩阵。

可选地，所述第三单元采用如下计算公式得到所述终端的位置坐标y：

$y=z_{N+1}^{*}Q+b,$

其中，为Z^*的第N+1行元素。

本实施例通过采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，可以解决现有三边法在测量距离存在误差时引起的定位不准问题；通过定位时不仅根据终端与基站的距离，还根据基站间的距离，实现了结构逼近，结构逼近具有比点逼近更好的稳定性，定位效果更好，因此，本发明实施例可以提高定位效果。

可以理解的是，上述方法及设备中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种终端定位方法，其特征在于，包括：

获取待定位的终端发送的小区标识Cell-ID，根据所述Cell-ID得到对应的基站位置坐标，并根据所述基站位置坐标得到基站间的距离；

获取所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离；

根据所述基站间的距离，以及所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，得到所述终端的位置坐标；

其中，所述根据所述基站间的距离，以及所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，得到所述终端的位置坐标，包括：

根据所述基站间的距离，以及所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，得到最佳逼近结构Z^*；

得到所述最佳逼近结构Z^*映射到原基站坐标系的最优刚体变换Q和b；

根据所述最优刚体变换Q和b，以及所述最佳逼近结构Z^*中对应终端的元素，得到所述终端的位置坐标y；

所述最佳逼近结构Z^*的计算公式为：

Z^*＝H^*+e^Tx₁,e＝[1,1,...,1]∈R^1×(N+1)，R为实数空间，

其中，x₁为一个基站的位置坐标，

U(:,1:2)为由矩阵U的第1列和第2列组成的矩阵，为对S(1:2,1:2)的对角元素开方后得到的矩阵，S(1:2,1:2)为由矩阵S的第1、2行以及第1、2列组成的矩阵，矩阵U和矩阵S为对矩阵C进行奇异值分解后得到的：C＝USV^T；

矩阵C的元素

d_k1,d_l1是位置坐标为x_k,x_l的基站分别与位置坐标为x₁的基站间的距离，d_ij＝||x_i-x_j||,x_i,x_j＝1,2...,N为基站间的距离，x_i,x_j(i,j＝1,2,...N)为N个基站的位置坐标，d_i(N+1)＝d_(N+1)i,i＝1,2,...N)为终端与基站间的距离，d_(N+1)(N+1)＝0；

所述最优刚体变换Q和b的计算公式为：

其中，V_N,U_N满足如下条件：

以及，

为Z^*的第i行元素，x_i为第i个基站的位置坐标，

e^T(1:N)为e^T的前N行，X(1:N,1:2)为由X的前N行以及第1、2列组成的矩阵；

所述终端的位置坐标y的计算公式为：

其中，为Z^*的第N+1行元素。

2.一种终端定位设备，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取待定位的终端发送的小区标识Cell-ID，根据所述Cell-ID得到对应的基站位置坐标，并根据所述基站位置坐标得到基站间的距离；

第二获取模块，用于获取所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离；

定位模块，用于根据所述第一获取模块获取的所述基站间的距离，以及所述第二获取模块获取的所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，采用非线性最小二乘整体结构逼近算法，得到所述终端的位置坐标；

其中，所述定位模块包括：

第一单元，用于根据所述基站间的距离，以及所述终端与每个Cell-ID对应的基站间的距离，得到最佳逼近结构Z^*；

第二单元，用于得到所述第一单元得到的所述最佳逼近结构Z^*映射到原基站坐标系的最优刚体变换Q和b；

第三单元，用于根据所述第二单元得到的所述最优刚体变换Q和b，以及所述第一单元得到的所述最佳逼近结构Z^*中对应终端的元素，得到所述终端的位置坐标y；

所述第一单元采用如下计算公式得到所述最佳逼近结构Z^*：

Z^*＝H^*+e^Tx₁,e＝[1,1,...,1]∈R^1×(N+1)，

其中，x₁为一个基站的位置坐标，

U(:,1:2)为由矩阵U的第1列和第2列组成的矩阵，为对S(1:2,1:2)的对角元素开方后得到的矩阵，S(1:2,1:2)为由矩阵S的第1、2行以及第1、2列组成的矩阵，矩阵U和矩阵S为对矩阵C进行奇异值分解后得到的：C＝USV^T；

矩阵C的元素

d_k1,d_l1是位置坐标为x_k,x_l的基站分别与位置坐标为x₁的基站间的距离，d_ij＝||x_i-x_j||,x_i,x_j＝1,2...,N为基站间的距离，x_i,x_j(i,j＝1,2,...N)为N个基站的位置坐标，d_i(N+1)＝d_(N+1)i,i＝1,2,...N为终端与基站间的距离，d_(N+1)(N+1)＝0；

所述第二单元采用如下计算公式得到所述最优刚体变换Q和b：

其中，V_N,U_N满足如下条件：

以及，

为Z^*的第i行元素，x_i为第i个基站的位置坐标，

e^T(1:N)为e^T的前N行，X(1:N,1:2)为由X的前N行以及第1、2列组成的矩阵；

所述第三单元采用如下计算公式得到所述终端的位置坐标y：

其中，为Z^*的第N+1行元素。