CN101227746A - 一种基于移动通信网络的a-gps定位系统和方法 - Google Patents

一种基于移动通信网络的a-gps定位系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种A－GPS定位系统，包括：整合GPS模块和支持SUPL协议的移动通信终端用户设备，用于获取GPS卫星定位数据并发送到移动通信网络，并接收来自移动通信网络的定位和服务数据；GPS参数接收机，获取GPS卫星数据；支持SUPL协议的位置服务平台(LSP)，用于接收终端用户设备的定位数据和GPS参数接收机获取的GPS卫星数据，根据所述数据确定终端用户设备的位置信息，还用于获取终端用户设备的CELL－ID信息转换为经纬度信息，并根据上述信息进行最终处理后向终端用户设备发送定位和服务数据，并且用于与SP(接入运营商)数据交换和提供接口；LSPP服务器，用于用户认证，位置信息提取和流量统计；所述A－GPS定位系统还包括网络管理单元和计费单元。

Description

一种基于移动通信网络的A-GPS定位系统和方法
技术领域：
本发明涉及的是移动通信用户终端设备定位技术，具体涉及一种基于移动通信网络的A-GPS定位系统和方法。
背景技术：
目前，在移动通信网络中，终端用户设备的移动定位技术主要有三种：基于网络的小区识别CELL-ID定位技术、E-OTD定位技术、网络与终端混合的A-GPS定位技术。
CELL ID定位技术是通过移动通信网络的蜂窝ID号，对目标物体进行粗劣定位。此种定位精度依赖于无线通信网络基站的密集程度，一般在市区的定位精度在200米左右。由于定位精度低，误差较大，因此限制了基于位置的增值应用业务的发展。
E-OTD是增强了的基站定位技术。此定位技术需要手机必需接收到3个以上的基站信号。通过手机测量相邻基站BCCH的时间差(OTD)，和LMU(位置测量单元)测量基站间的非同步时间差(RTD)，通过这些数据进行位置计算。它的定位精度可以达到50米。
GPS定位技术是利用卫星进行的定位技术。终端只需要监测到三颗以上的有效卫星即可对目标进行精确定位。它的定位精度可以达到10米左右。它的缺点主要是在对天空有遮挡的地方无法进行定位。
因此，在很多场所(如：地下停车场、隧道、室内等)无法得知用户的位置信息。A-GPS定位技术是将卫星定位与移动通信网络定位技术结合起来，采用特定的算法计算出目标的准确位置，称作A-GPS，现有的A-GPS定位技术中，虽然解决了传统定位技术的缺点，但由于其投入成本大，在终端用户设备的移动通信网络信号不强或无信号时，不能及时的接收到定位和服务数据，并且终端用户设备获取定位数据的时间较长，增加了终端用户设备的功耗。
发明内容：
本发明的目的是提供一种基于移动通信网络的A-GPS定位系统和方法，它具有步骤灵活简便、易于管理、投入成本低廉，定位和服务数据及时准确，并能有效降低终端用户设备的功耗等特点，能够有效地解决背景技术所存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种A-GPS定位系统，将卫星定位与网络定位技术结合起来，利用移动通信网络和整合GPS模块的终端用户设备进行精确位置定位，以CELL-ID定位信息为备份定位，利用移动通信网络的数据传输方式(例如GPRS)为主要数据传输方式，以SMS和语音呼叫为备份传输方式，确保数据的及时性。如图1所示，该系统包括：整合GPS模块和支持SUPL协议的移动通信终端用户设备，用于获取GPS卫星定位数据并发送到移动通信网络，并接收来自移动通信网络的定位和服务数据；GPS参数接收机，获取GPS卫星数据；支持SUPL协议的位置服务平台(LSP)，用于接收终端用户设备的定位数据和GPS参数接收机获取的GPS卫星数据，根据所述数据确定终端用户设备的位置信息，还用于获取终端用户设备的CELL-ID信息转换为经纬度信息，并根据上述信息进行最终处理后向终端用户设备发送定位和服务数据，并且用于与SP(接入运营商)数据交换和提供接口；LSPP服务器，用于用户认证，位置信息提取和流量统计；所述A-GPS定位系统还包括网络管理单元和计费单元。
本发明的另一目的是提供一种A-GPS定位的处理方法，如图2所示，所述位置服务平台(LSP)包括：
LSP核心管理模块，主要用于完成对基于MSISDN的位置请求的处理，根据请求的精度要求，结合网络具有的定位技术能力，采取特定的定位技术，获得用户的位置信息，当采用MAPATI定位方式对被叫用户进行定位时，需在定位之前发送不带信息内容的短消息，以触发用户进行位置更新，保证定位时可以得到用户当前的位置信息；MLP模块，如图3和图4所示，用户与某个位置应用相关的用户权限信息和隐私信息存储在本模块，完成对这些信息的鉴权和管理功能，同时对外提供位置业务相关的用户特性数据设置的Portal功能，对SP与位置业务相关数据的管理功能全部都在DSMP实现和完成，具体功能如下：
1、与DSMP配合完成SP与每个位置业务相关数据的鉴权、认证，
2、与DSMP配合完成用户通用数据的鉴权、认证，
3、完成用户与每个位置业务相关的特性数据进行维护、管理；定位模块，对于CELL-ID(MAP-ATI)的定位精度，其主要功能是将用户的CELL-ID信息转换为用户的经纬度信息，对于AGPS定位，能支持MS-Assisted，MS-Based和Stand-alone三种定位方式的算法，支持同GPS Receiver管理平台之间接口，在无法使用A-GPS进行定位的情况下，LSP能够使用现有的MAP-ATI方式进行定位；ULP模块，实现如下功能：
1、将用户通过短信方式提交的位置业务提交传送至SP；
2、对外提供统一接口，为SP接入运营商的网络提供能力，
3、识别SP并确定当前服务请求的合法性，并将SP的定位请求转发至核心网络接入模块，
4、确定当前服务定位能否满足，并向SP发送拒绝和重试指示，
5、把从核心网络接入模块得到的用户位置信息(经纬度信息或地图信息)传送给SP；
RLP模块，通过LSP平台之间的互联接口协议完成位置业务漫游；
所述LSP平台还包括GPS参数接收机数据处理模块，用于处理GPS参数接收机获取的GPS卫星数据；网络管理处理模块，用于处理本系统网络管理单元向LSP平台发出的管理请求；计费管理模块，用于处理本系统计费单元所需的数据。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明LSP平台结构示意图
图3是本发明MLP模块结构示意图
图4是本发明MLP模块工作流程框图
具体实施方式：
如图1至图4所示，提供一种基于移动通信网络的A-GPS定位系统和方法，由整合GPS模块和支持SUPL协议的移动通信终端用户设备、GPS参数接收机、支持SUPL协议的位置服务平台(LSP)、LSPP服务器、网络管理单元和计费单元组成，其中位置服务平台(LSP)还包括LSP核心管理模块、MLP模块、定位模块、ULP模块、RLP模块、GPS参数接收机数据处理模块、网络管理处理模块和计费管理模块。
GPS参数接收机实时的从卫星获得参考数据，包括：时钟、参考位置、星历表等，并将数据提交给LSP平台的GPS参数接收机数据处理模块；当终端用户设备发出定位请求数据后，首先通过LSPP服务器对该终端用户设备进行认证，当符合认证要求后，LSPP服务器提取终端用户设备通过整合的GPS模块获取的GPS定位数据与其CELL-ID定位信息，并将得到的数据经由其中的ULP模块传送至到LSP平台核心管理模块；LSP平台的核心管理模块配合MLP模块和定位模块，根据终端用户设备的定位请求数据和GPS参数接收机数据处理模块得到的GPS实时参考数据进行处理，在这个步骤中，LSP平台使用移动通信数据通道给终端模块提供A-GPS辅助数据，用来优化TTTF(冷启动后多久可对位置做出响应)，将终端用户设备的A-GPS接收模块对卫星信号的初始化时间缩短，并提高A-GPS接收模块的灵敏度；当终端用户设备无法接收GPS信号或需要对卫星重新进行定位、跟踪时，终端用户设备向LSP平台发送请求，LSP平台进行处理后将最新的GPS参考数据发送给终端用户设备，减少了终端用户设备对卫星的跟踪定位时间，降低了终端用户设备的功耗；在终端用户设备的移动通信数据通道的信号不好或没有信号时，则LSP平台启动备份方式以短信或语音方式向终端用户设备发送定位数据。
尽管出于演示目的已经说明了本发明的优选实施例，本领域的技术人员可以理解，在不脱离权利要求所公开的本发明的范围和实质的情况下，各种修改、添加和替换都是可以的。

Claims (2)

1.一种A-GPS定位系统，将卫星定位与网络定位技术结合起来，利用移动通信网络和整合GPS模块的终端用户设备进行精确位置定位，以CELL-ID定位信息为备份定位，利用移动通信网络的数据传输方式(例如GPRS)为主要数据传输方式，以SMS和语音呼叫为备份传输方式，确保数据的及时性，该系统包括：整合GPS模块和支持SUPL协议的移动通信终端用户设备，用于获取GPS卫星定位数据并发送到移动通信网络，并接收来自移动通信网络的定位和服务数据；GPS参数接收机，获取GPS卫星数据；支持SUPL协议的位置服务平台(LSP)，用于接收终端用户设备的定位数据和GPS参数接收机获取的GPS卫星数据，根据所述数据确定终端用户设备的位置信息，还用于获取终端用户设备的CELL-ID信息转换为经纬度信息，并根据上述信息进行最终处理后向终端用户设备发送定位和服务数据，并且用于与SP(接入运营商)数据交换和提供接口；LSPP服务器，用于用户认证，位置信息提取和流量统计。
2.根据权利要求1所述，所述位置服务平台(LSP)包括：
(1)LSP核心管理模块，主要用于完成对基于MSISDN的位置请求的处理，根据请求的精度要求，结合网络具有的定位技术能力，采取特定的定位技术，获得用户的位置信息，当采用MAP ATI定位方式对被叫用户进行定位时，需在定位之前发送不带信息内容的短消息，以触发用户进行位置更新，保证定位时可以得到用户当前的位置信息；
(2)MLP模块，用户与某个位置应用相关的用户权限信息和隐私信息存储在本模块，完成对这些信息的鉴权和管理功能，同时对外提供位置业务相关的用户特性数据设置的Portal功能，对SP与位置业务相关数据的管理功能全部都在DSMP实现和完成，具体功能如下：
(一)与DSMP配合完成SP与每个位置业务相关数据的鉴权、认证，
(二)与DSMP配合完成用户通用数据的鉴权、认证，
(三)完成用户与每个位置业务相关的特性数据进行维护、管理；
(3)定位模块，对于CELL-ID(MAP-ATI)的定位精度，其主要功能是将用户的CELL-ID信息转换为用户的经纬度信息，对于AGPS定位，能支持MS-Assisted，MS-Based和Stand-alone三种定位方式的算法，支持同GPS Receiver管理平台之间接口，在无法使用A-GPS进行定位的情况下，LSP能够使用现有的MAP-ATI方式进行定位；(4)ULP模块，实现如下功能：
(一)将用户通过短信方式提交的位置业务提交传送至SP；
(二)对外提供统一接口，为SP接入运营商的网络提供能力，
(三)识别SP并确定当前服务请求的合法性，并将SP的定位请求转发至核心网络接入模块，
(四)确定当前服务定位能否满足，并向SP发送拒绝和重试指示，
(五)把从核心网络接入模块得到的用户位置信息(经纬度信息或地图信息)传送给SP；
(5)RLP模块，通过LSP平台之间的互联接口协议完成位置业务漫游；
(6)GPS参数接收机数据处理模块，用于处理GPS参数接收机获取的GPS卫星数据；
(7)网络管理处理模块，用于处理本系统网络管理单元向LSP平台发出的管理请求；
(8)计费管理模块，用于处理本系统计费单元所需的数据。
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