CN101378554A

CN101378554A - 基站位置数据获取与更新的方法与装置

Info

Publication number: CN101378554A
Application number: CNA2007100454038A
Authority: CN
Inventors: 吴涛
Original assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Current assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2027-08-30
Also published as: CN101378554B

Abstract

本发明公开了基站位置的数据获取、更新方法与装置，在被接入系统保留其他系统的对应基站的位置信息的数据库，减小用户定位所需时间。其技术方案为：该获取方法包括：获取当前接入系统的基站的位置信息；获取其他无线接入系统的基站的位置信息，包括：在本地位置信息数据库中查询是否存有对应的基站位置信息；如果该本地位置信息数据库中存有该基站的位置信息，则从该本地位置信息数据库中直接获取，否则通过查询通路从其他无线接入系统的位置服务器获取该基站的位置信息，同时将其存储于该本地位置信息数据库中。本发明应用于移动通信领域。

Description

基站位置数据获取与更新的方法与装置

技术领域

本发明涉及无线定位的数据处理方法与装置，尤其涉及在利用不同的无线接入系统定位时基站位置数据的获得与维护方法与装置。

背景技术

随着无线通讯技术的发展，特别是美国提出应急位置服务要求之后，无线定位服务越来越受到业界的关注。

按照是否需要手机的参与分类，对于收集的定位技术主要分为两种类型：需要手机上报信息的手机定位技术以及不需要手机上报信息的手机定位技术。

前者，网络系统需要通过信令通知手机，而且需要手机主动上报有关测量信息才可以确定手机的具体位置。如此，手机有办法了解其处于被定位状态。并且，手机也可以在用户需要阻止被定位的前提下，通过不上报有关测量信息或上报虚假测量信息的方法，使得自己的位置信息的隐私得到保护。

但是，对于后者，由于不需要手机的主动参与，手机无法确认其是否处于被定位的状态，这对于手机位置的保护造成了一定的困难。这类方法的一个典型就是基于小区号的定位方法。

按照定为参考信号分类，对于收集的定位技术主要分为3种类型：基于手机小区号的定位、基于基站信号/手机信号的定位以及基于卫星导航系统的定位。其中，基于手机小区号的定位方法精度较差；基于卫星导航系统的定位方法需要额外的设备以及成本；基于基站信号/手机信号的定位方法基本不需要添加额外设备而且具有中等的定位精度。

传统基于基站信号/手机信号的定位方法如图1所示。系统至少具有三个基站811～813和一部具有测量能力的手机82，基站811～813与手机82存在无线传播的信号831～833对应测量到的信号传播时间为t1、t2、t3。由于无线电波的传播速度为恒定的光速c，所以，手机与对应基站的距离为di＝ti×c(i＝1，2，…)。以对应基站为圆心、di为半径画圆841～843，则所有得到的圆的交点位置即为手机对应位置。手机上报其测量的基站信号的发射-接收时延给网络系统，则网络就可以根据这些值计算得到手机的所在位置。

在实际系统中，由于手机与基站之间存在建筑物等的阻挡，实际可以存在直达路径的可能性很小。图2是一种典型的情况，基站91与手机92之间由于存在建筑物93的遮挡，所以不存在理想的直达路径94。同时，由于另一个建筑物95对于基站信号的反射，基站与手机之间存在信号传输的路径96。由于几何中的“三角形两边之和大于第三边”的原理，所以按照此时的测量值得到的对应圆的半径会大于实际值，造成位置估计的不准确。对于这个现象的认识，目前发展出了一些非直达路径的检测以及存在非直达路径的定位系统的处理方法。

第三代(3G，3rd Generation)移动通信系统是目前世界上大多数国家和地区都正在使用或者将会使用的移动通信系统。3GPP(3rd Generation PartnershipProject)作为3G的标准组织，完成了所有有关的标准工作。有关无线定位方面，3GPP组织采纳了各方面的意见，在其标准中采用了全部三种定位模式：基于手机小区号的定位、基于基站信号/手机信号的定位以及基于卫星导航系统的定位。

对于基于基站信号/手机信号的定位，采用了收集测量上报的方法。由手机测量各个基站的信号到达时间，并且通过信令上报网络，而网络则完成计算手机位置的功能。

根据多个文献的结论，如果手机测量信号时延的基站数目越多，则测量结果越精确。但是在实际系统中，由于基站的造价问题以及网络规划的难度，手机在一个地点可以测量到的本系统的基站数目是有限的。由于不同运营商的存在以及历史、经济原因，在同一地区存在不同的移动通讯系统。为了达到国际、国内漫游或者节约费用、提高通话质量的问题，市场上存在大量双模甚至多模手机，可以接收不同移动系统的信号并进行通话。由于不同系统需要各自独立的基站，在同一地点双模/多模手机可以测量到多于一个系统的基站信号以及相互之间的传输时延，可以获得更高精度的定位估计结果。

为了克服现有的单系统位置测量和计算过程中测量基站数量较少的问题，申请人于2007年7月6日提出了申请号为200710043531.9、发明名称为“基于多系统联合测量的无线定位的位置计算方法与装置”的中国专利申请。在该专利申请中，申请人提出了一种基于多系统联合测量的无线定位方法，命令在上报本系统测量信息的同时也需要上报其他系统测量信息，可以得到更好的定位效果。

请同时参见图3，图3示出了该无线定位方法的流程，该无线定位方法的步骤如下：

步骤S101：核心网向服务无线网络控制器发送定位请求。该服务无线网络控制器均可以由独立移动服务定位中心(SAS，Stand-Alone Serving Mobile LocationCenter)替换。

步骤S102：服务无线网络控制器向手机发送基站间接收时延测量请求。

步骤S103：服务无线网络控制器向手机发送其他系统小区信号时延测量请求。

步骤S104：手机测量过程，包括对本系统的信号时延测量以及对其他系统小区的信号时延测量。其中上述提及的本系统可以是TD-SCDMA、GPRS等任一无线系统，其他系统可以是除本系统之外的其他任一系统，例如WCDMA等。

步骤S105：手机向服务无线网络控制器上报本系统的基站间接收时延测量结果t₁～t_m，其中M为测量的基站数目，t₁＝0为服务小区对应的时间时延，t_i为对应第i(i＝1，2，……，M)个基站测量的时延。

步骤S106：手机向服务无线网络控制器上报其他系统的小区信号时延测量结果t_o1～t_oMo，其中t_oi为对应其他系统第i(i＝1，2，……，Mo)个基站测量的时延。

步骤S107：服务无线网络控制器向基站发送基站间发射时延测量请求。

步骤S108：基站测量过程，包括对本系统与其他系统的基站发射时延的测量。

步骤S109：基站向服务无线网络控制器上报基站发射时延测量结果t₁₂～t_1M以及对应其他系统的结果t_o12～t_o1Mo，其中t_1i(i＝2，……，M)为本系统中对应服务基站与基站i的相对时延，t_o1i(i＝2，……，Mo)为其他系统中对应服务基站与基站i的相对时延。

步骤S110：服务无线网络控制器进行位置计算。包括：计算服务小区传输时延t_ai＝(t_B—t_ADC)/2，计算本系统其他小区传输时延t_ai＝t_a1—t_1i+t_i，计算其他系统小区传输t_ai＝t_a1—t_o1i+t_oi。然后将所有小区(包括本系统的服务小区以及其他小区和其他系统小区的时延信息)输入传统的位置估计模块以获得位置估计结果。

步骤S111：服务无线网络控制器向核心网上报位置计算结果。

同时，申请人在该专利申请中也提出了位置计算的具体过程，请参见图4，该位置计算的过程包括：

步骤S201：获得全部测量值。这些测量值包括图3的步骤S101～S109中所测得的结果。

步骤S202：计算各系统相对各自参考小区的对应下行信号到达时间差：δt_i ^j＝t_i ^j—t₀ ^j，其中j为所测量的第j个系统的标号，t₀ ^j为系统参考小区下行信号到达时间，t_i ^j为系统第i个小区下行信号到达时间，δt_i ^j为两者对应的时间差。

步骤S203：计算各系统相对各自参考小区的对应下行信号到达时间差的修正值：Δt_i ^j＝δt_i ^j—T_0i ^j，其中T_0i ^j为第j个系统的第i个小区相对系统参考的下行信号发射时间差，Δt_i ^j为两者对应的时间差的修正值。

步骤S204：判断对应手机是否首次被定位。如果是，则进入步骤S205，否则进入步骤S206。

步骤S205：随机选择起始位置LOC₀。在手机所在服务小区内随机选择位置，例如小区中心。

步骤S206：选择上一次位置估计值作为起始位置LOC₀。

步骤S207：计算梯度grad(J)。

采用优化方程来获得手机的位置估计，优化方程为：

J = Σ_{j = 1}^{Ns} w^{j} Σ_{i = 1}^{N^{j}} w_{i}^{j} {[(| | X - X_{0}^{j} | | - | | X - X_{i}^{j} | |) - c {Δt}_{i}^{j}]}^{2},

其中X₀ ^j为第j个系统的参考小区基站位置，X_i ^j为第j个系统的第i个小区基站位置，W_i ^j为加权值正比于第j个系统的第i个小区基站被测量的下行信号接收强度，w^j为加权值反比于第j个系统的信号码片/符号延续时间，

| | X - X_{0} | | = \sqrt{{(x - x_{0})}^{2} + {(y - y_{0})}^{2} + {(z - z_{0})}^{2}}

为欧氏距离，N^j为第j个系统的非参考小区数量，Ns为系统的数量，c为光速。

梯度的计算公式为：

grad (J) = [\begin{matrix} \frac{&PartialD; J}{&PartialD; x} \\ \frac{&PartialD; J}{&PartialD; y} \\ \frac{&PartialD; J}{&PartialD; z} \end{matrix}]

步骤S208：计算LOC_n。计算公式为：Loc_n＝Loc_n-1-μgrad(J)，n＝1，2，……。每做一次循环就利用上述公式做一次计算，也即在第一次循环计算LOC₁，第二次循环计算LOC₂等。

步骤S209：判断步骤S208中的结果是否满足精度要求。这里的判决条件是判断‖LOC_n—LOC_n-1‖是否小于预设的估计精度。如果‖LOC_n—LOC_n-1‖小于预设精度，则进入步骤S310，否则返回步骤S208计算下一个LOC的值。

步骤S210：记录当前的LOC的值，该值即为无线定位的位置估计值。

步骤S211：将步骤S210的LOC值作为位置估计值上报。

可见这种方法在不增加系统中基站个数的前提下，通过测量其他系统基站的方法得到更多的时延测量，获得更高的定位精度。

为了实现这种增强型的定位方法，不仅需要存储接入系统的有关基站的位置信息(这相对是简单的)，而且需要存储位置相关的其他无线接入系统的有关基站的位置信息。

对于TD-SCDMA和WCDMA系统，有关基站的位置信息是存储在无线网络控制器(RNC)中的；对于GSM系统，有关基站的位置信息存储在基站控制器(BTC)中。同时，对应系统的定位服务器中存储系统中全部基站的位置信息。

其他无线接入系统的有关基站的位置信息存储在其他系统的对应单元，需要通过特定的路由获得相应信息，但是这样会造成一定的时延，增加用户定位所需的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供了基站位置的数据获取方法与装置，在被接入系统保留其他系统的对应基站的位置信息的数据库，减小用户定位所需时间。

本发明的另一目的在于提供了基站位置的数据更新方法与装置，基于其他系统的基站位置的变化更新本地位置信息数据库，提高维护效率。

本发明的又一目的在于提供了基站位置的数据获取及更新方法与装置，在本地位置信息数据库中保存其他系统的基站位置信息，同时定时对该数据库中的基站位置信息与其他系统中对应的基站位置进行同步，减小了用户定位所需的时间，且提高了维护基站位置数据的效率。

本发明的技术方案为：本发明提出了一种基站位置数据的获取方法，获取当前接入系统的基站位置信息以及其他无线接入系统的基站位置信息，该获取方法包括：

获取当前接入系统的基站的位置信息；

获取其他无线接入系统的基站的位置信息，包括：

在本地位置信息数据库中查询是否存有对应的基站位置信息；

如果该本地位置信息数据库中存有该基站的位置信息，则从该本地位置信息数据库中直接获取，否则通过查询通路从其他无线接入系统的位置服务器获取该基站的位置信息，同时将其存储于该本地位置信息数据库中。

上述的基站位置数据的获取方法，其中，该当前接入系统是TD-SCDMA系统，该其他无线接入系统是GSM系统。

本发明还提出了一种基站位置数据的获取装置，获取当前接入系统的基站位置信息以及其他无线接入系统的基站位置信息，该获取装置包括：

本地位置信息数据库，存储基站位置信息；

第一基站位置信息获取模块，获取当前接入系统的基站的位置信息；

第二基站位置信息获取模块，获取其他无线接入系统的基站的位置信息，该模块进一步包括：

本地查询单元，从该本地位置信息数据库中查询基站的位置信息；

远程查询单元，在该本地位置信息数据库中没有存储所需查询的基站的位置信息的情况下，通过查询通路从其他无线接入系统的位置服务器上获取该基站的位置信息，同时通过该本地查询单元将其存储于该本地位置信息数据库。

上述的基站位置数据的获取装置，其中，该当前接入系统是TD-SCDMA系统，该其他无线接入系统是GSM系统。

本发明又提出了一种基站位置数据的更新方法，在无线接入系统的基站位置发生变化的情况下，对本地位置信息数据库中所存储的基站位置信息加以更新，该更新方法包括：

在预设的定时周期内，如果在该些无线接入系统中新增基站，则获得该新增基站的位置信息，将其存储于该本地位置信息数据库中，同时记录该基站位置信息的数据更新时间；

在该定时周期结束后，计算该本地位置信息数据库中所存储的每一基站的数据存在时间，该数据存在时间是当前时间距离对应基站的数据更新时间的间隔；

如果基站的数据存在时间大于预设的更新周期，则从该基站对应的无线接入系统的位置服务器中获得该基站最新的基站位置信息，更新存储于该本地位置信息数据库中的原有信息，同时更新该基站位置信息的数据更新时间。

上述的基站位置数据的更新方法，其中，在计算数据存在时间的步骤之前，还包括：

在该定时周期结束的同时判断当前时间是否处于维护有限时间内，如果该定时周期结束且当前时间处于维护有限时间内，则进入计算数据存在时间的步骤，否则跳过后续步骤进入下一个定时周期。

上述的基站位置数据的更新方法，其中，该定时周期的时间长度小于该更新周期的时间长度。

本发明另外提出了一种基站位置数据的更新装置，在无线接入系统的基站位置发生变化的情况下，对本地位置信息数据库中所存储的基站位置信息加以更新，该更新装置包括：

定时器，在设定的定时周期达到时输出定时到达消息；

控制器，在接收到该定时器的定时到达消息时，控制该定时器清零，输出数据库查询命令，另一方面在定时器设定的定时周期内，当发生一无线接入系统新增一基站的情况，输出基站添加命令；

数据库操作模块，在接收到该控制器输出的基站添加命令后，通过一远端通讯模块查询到新增基站的位置信息，将该位置信息同对应的数据更新时间一起记录在该本地位置信息数据库中，另一方面在接收到该控制器输出的数据库查询命令后，查询该本地位置信息数据库中的所有基站的数据更新时间，根据该些数据更新时间和当前时间计算对应的数据存在时间并输出，该数据存在时间是数据更新时间和当前时间之差；

比较器，接收该数据库操作模块输出的所有基站的数据存在时间和系统设定的更新周期，如果存在某些基站的数据存在时间大于该更新周期，则输出一指令至该控制器，该控制器控制该数据库操作模块通过该远端通讯模块从其他无线接入系统中查询到对应的基站位置信息，将其更新至该本地位置信息数据库，同时更新对应的数据更新时间。

上述的基站位置数据的更新装置，其中，该控制器内设置一条件判断模块，该模块中预设维护有限时间，根据当前时间是否位于该维护有限时间内输出不同的信号，以决定该控制器是否输出数据库查询命令。

上述的基站位置数据的更新装置，其中，该数据库操作模块进一步包括：

远程查询单元，从其他无线接入系统的位置服务器上获取基站的位置信息；

本地查询单元，一方面将该远程查询单元查询到的基站位置信息更新至该本地位置信息数据库，同时更新数据更新时间，另一方面从该本地位置信息数据库中查询出所有存储的基站的数据更新时间；

计算单元，计算该基站的数据更新时间距离当前时间的时间间隔，该时间间隔作为数据存在时间输出。

本发明提出了一种基站位置数据获取与更新的方法，该方法包括一基站位置数据的获取过程以及更新过程，其中：

该基站位置数据获取过程包括：

获取当前接入系统的基站的位置信息；

获取其他无线接入系统的基站的位置信息，包括：

如果该本地位置信息数据库中存有该基站的位置信息，则从该本地位置信息数据库中直接获取，否则通过查询通路从其他无线接入系统的位置服务器获取该基站的位置信息，同时将其存储于该本地位置信息数据库中；

该基站位置数据更新过程包括：

上述的基站位置数据获取与更新的方法，其中，在更新过程的计算数据存在时间的步骤之前，还包括：

上述的基站位置数据获取与更新的方法，其中，该定时周期的时间长度小于该更新周期的时间长度。

本发明提出了一种基站位置数据获取与更新的装置，该装置包括：

本地位置信息数据库，存储基站位置信息和数据更新时间；

基站位置数据获取子装置，该子装置包括：

第一本地查询单元，从该本地位置信息数据库中查询基站的位置信息；

第一远程查询单元，在该本地位置信息数据库中没有存储所需查询的基站的位置信息的情况下，通过查询通路从其他无线接入系统的位置服务器上获取该基站的位置信息，并通过该第一本地查询单元将其存储于该本地位置信息数据库中；

基站位置数据更新子装置，包括：

定时器，在设定的定时周期达到时输出定时到达消息；

比较器，接收该数据库操作模块输出的所有基站的数据存在时间和系统设定的更新周期，如果存在某些基站的数据存在时间大于该更新周期，则输出一指令至该控制器，该控制器控制该数据库操作模块通过该远端通讯模块从其他无线接入系统中查询到对应的基站位置信息，将其更新至该本地基站位置信息数据库，同时更新对应的数据更新时间。

上述的基站位置数据获取与更新的装置，其中，该基站位置数据更新子装置的该控制器内设置一条件判断模块，该模块中预设维护有限时间，根据当前时间是否位于该维护有限时间内输出不同的信号，以决定该控制器是否输出数据库查询命令。

上述的基站位置数据获取与更新的装置，其中，该数据库操作模块进一步包括：

第二远程查询单元，从其他无线接入系统的位置服务器上获取基站的位置信息；

第二本地查询单元，一方面将该远程查询单元查询到的基站位置信息更新至该本地位置信息数据库，同时更新数据更新时间，另一方面从该本地位置信息数据库中查询出所有存储的基站的数据更新时间；

上述的基站位置数据获取与更新的装置，其中，该当前接入系统是TD-SCDMA系统，该其他无线接入系统是GSM系统。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明通过在移动终端位置计算装置中建立本地位置信息数据库，在该数据库中保存当前接入系统以及其他无线接入系统的基站位置信息，移动位置计算单元首先从该数据库中查询是否有所需的基站位置。由于基站位置大多能直接从本地位置信息数据库中取得，减小了移动终端定位过程中在基站位置传输时延上的浪费。同时本发明还通过设置一维护方法，来维护该数据库中基站位置数据的有效性。

附图说明

图1是传统的基于基站信号/手机信号的定位方法的原理图。

图2是传统的基于基站信号/手机信号的定位方法中出现非直达路径的示意图。

图3是基于多系统联合测量的无线定位方法的示意图。

图4是终端位置计算方法的流程图。

图5是本发明的基站位置数据获取方法的较佳实施例的流程图。

图6是本发明的基站位置数据获取装置的较佳实施例的框图。

图7是将本发明的基站位置获取方法应用于移动终端位置计算方法的流程图。

图8是将本发明的基站位置获取装置应用于移动终端位置计算装置的框图。

图9是图8实施例中的位置计算单元的较佳实施例的框图。

图10是本发明的基站位置数据更新方法的较佳实施例的流程图。

图11是本发明的基站位置数据更新装置的较佳实施例的框图。

图12是图11实施例中数据库操作模块的框图。

图13是本发明的基站位置数据获取与更新方法的较佳实施例的流程图。

图14是本发明的基站位置数据获取与更新装置的较佳实施例的框图。

图15是图14实施例中数据库操作模块的框图。

图16是将本发明的基站获取与更新方法应用于移动终端位置计算方法的流程图。

图17是将本发明的基站获取与更新装置应用于本发明的移动终端位置计算装置的框图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图5示出了本发明的基站位置数据获取方法的较佳实施例的流程。请参见图5，下面是对该方法中各流程步骤的详细描述。

步骤S30：获取当前接入系统的基站的位置信息。

步骤S31：在本地位置信息数据库中查询是否存有对应的基站位置信息，如果是则转入步骤S32，否则进入步骤S33。

步骤S32：从本地位置信息数据库中直接获取该基站位置信息。

步骤S33：通过查询通路从其他无线接入系统的位置服务器获取该基站的位置信息，同时将其存储于本地位置信息数据库中。在本实施例中例如：当前接入系统是TD-SCDMA系统，其他无线接入系统可以是GSM系统。

基于上述的基站位置数据获取方法，本发明对应提出了基站位置数据获取装置，图6示出了装置的一个较佳实施例的原理。请参见图6，基站位置数据的获取装置10包括：本地位置信息数据库11、第一基站位置信息获取模块12和第二基站位置信息获取模块13。本地位置信息数据库11存储基站位置信息。第一基站位置信息获取模块12获取当前接入系统的基站的位置信息，这里的当前接入系统例如是TD-SCDMA系统。第二基站位置信息获取模块13包括本地查询单元130和远程查询单元131，获取其他无线接入系统的基站位置信息，这里的其他无线接入系统例如是GSM系统。先由本地查询单元130向本地位置信息数据库11发出一查询命令，查询所需基站的位置信息。如果本地位置信息数据库11中存有该基站的位置信息，则返回查询结果(即该基站的位置信息)至本地查询单元130，查询完成。如果本地位置信息数据库11中没有该基站的位置信息，则返回查询结果(即未找到相应基站位置信息)至本地查询单元130。本地查询单元130继而通知远程查询单元131，由远程查询单元131向远端通讯单元14发出查询命令，再由远端查询单元14通过通讯链路向其他系统的位置服务器15发出查询命令，以查询相应基站的位置信息。其他系统的位置服务器15将查询结果(即基站位置信息)通过远端通讯单元14返回至远程查询单元131。远程查询单元131一方面已经获得了对应基站的位置信息，另一方面将这一查询结果通过本地查询单元130以查询命令(在数据库操作中查询命令亦可解释为写入命令)的方式将该基站的位置信息写入本地位置信息数据库11中。

在上述实施例中，本地查询单元130和远程查询单元131可以实现为数据库操作单元。

将上述的基站位置数据的获取方法应用于移动终端位置的计算方法中。图7示出了该移动终端位置计算方法的流程。请参见图7，下面是对该方法流程中各步骤的详细描述。

步骤S40：获取移动终端上报的测量信息。

步骤S41：获取当前接入系统的基站的位置信息。当前接入系统例如是TD-SCDMA系统。

步骤S42：对于其他无线接入系统的基站的位置信息，在本地位置信息数据库中查询是否存有对应的基站位置信息，如果是则转入步骤43，否则进入步骤S44。这里的其他无线接入系统例如是GSM系统。

步骤S43：从本地位置信息数据库中直接获取该基站位置信息。

步骤S44：通过查询通路从其他无线接入系统的位置服务器获取该基站的位置信息，同时将其存储于本地位置信息数据库中。

步骤S45：根据步骤S40中移动终端上报的测量信息以及步骤S41～S44获得的基站位置数据，计算移动终端的位置。具体的计算过程在本发明的背景技术部分已经清楚的描述，亦不是本发明的发明点所在，在此不再赘述。

步骤S46：输出计算结果。

本发明还将基站位置获取装置应用于移动终端位置计算装置中，图8示出了该移动终端位置计算装置的结构。请参见图8，移动终端位置计算装置20包括：本地位置信息数据库21、移动位置计算模块22。其中本地位置信息数据库21存储基站位置信息。移动位置计算模块22进一步包括：第一基站位置信息获取模块220、第二基站位置信息获取模块221、终端测量报告接收模块222以及位置计算单元223。第一基站位置信息获取模块220获取当前接入系统(例如是TD-SCDMA系统)的基站位置信息，第二基站位置信息获取模块221获取其他无线接入系统(例如GSM系统)的基站位置信息，终端测量报告接收模块222接收移动终端上报的测量报告，位置计算单元223通过第一基站位置信息获取模块221获取接入系统的基站信息，通过第二基站位置信息获取模块222获得其他无线接入系统的基站信息，通过终端测量报告接收模块222获取移动终端上报的测量信息，计算出移动终端的位置并输出。

其中第二基站位置信息获取模块222又包括本地查询单元2210和远程查询单元2211。和图6实施例的第二基站位置信息获取模块13的实现原理相同，先由本地查询单元2210向本地位置信息数据库21发出一查询命令，查询所需基站的位置信息。如果本地位置信息数据库21中存有该基站的位置信息，则返回查询结果(即该基站的位置信息)至本地查询单元2210，查询完成。如果本地位置信息数据库21中没有该基站的位置信息，则返回查询结果(即未找到相应基站位置信息)至本地查询单元2210。本地查询单元2210继而通知远程查询单元2211，由远程查询单元2211向远端通讯单元23发出查询命令，再由远端查询单元23通过通讯链路向其他系统的位置服务器24发出查询命令，以查询相应基站的位置信息。其他系统的位置服务器24将查询结果(即基站位置信息)通过远端通讯单元23返回至远程查询单元2211。远程查询单元2211一方面已经获得了对应基站的位置信息，另一方面将这一查询结果通过本地查询单元2210以查询命令(在数据库操作中查询命令亦可解释为写入命令)的方式将该基站的位置信息写入本地位置信息数据库21中。在本实施例中，本地查询单元2210和远程查询单元2211可以数据库操作单元的方式实现。

本实施例中的位置计算单元223和申请号为200710043531.9、发明名称为“基于多系统联合测量的无线定位的位置计算方法与装置”的中国专利申请中的位置计算模块是相同的。图9示出了位置计算单元223的结构，请参见图9。位置计算单元223包括：测量值校正单元340、初始位置选择单元341、梯度计算单元342、位置更新单元343、判决单元344、位置估计存储单元345。

其中测量值校正单元340对上报的测量值加以校正。具体来说，首先计算各系统相对各自参考小区的对应下行信号到达时间差：δt_i ^j＝t_i ^j—t₀ ^j，其中j为所测量的第j个系统的标号，t₀ ^j为系统参考小区下行信号到达时间，t_i ^j为系统第i个小区下行信号到达时间，δt_i ^j为两者对应的时间差；再计算各系统相对各自参考小区的对应下行信号到达时间差的修正值：Δt_i ^j＝δt_i ^j—T_0i ^j，其中T_0i ^j为第j个系统的第i个小区相对系统参考的下行信号发射时间差，Δt_i ^j为两者对应的时间差的修正值。

初始位置选择单元341选取初始位置的方式是：如果是首次估计，则起始位置从存储的所有基站信息中随机选择；如果不是首次估计，则起始位置为位置估计存储单元345记录的上一次位置估计的值。

梯度计算单元342计算梯度grad(J)，计算公式为：

grad (J) = [\begin{matrix} \frac{&PartialD; J}{&PartialD; x} \\ \frac{&PartialD; J}{&PartialD; y} \\ \frac{&PartialD; J}{&PartialD; z} \end{matrix}]

其中

J = Σ_{j = 1}^{Ns} w^{j} Σ_{i = 1}^{N^{j}} w_{i}^{j} {[(| | X - X_{0}^{j} | | - | | X - X_{i}^{j} | |) - c {Δt}_{i}^{j}]}^{2},

| | X - X_{0} | | = \sqrt{{(x - x_{0})}^{2} + {(y - y_{0})}^{2} + {(z - z_{0})}^{2}}

位置更新单元343接收初始位置选择单元341的位置估计初始值以及梯度计算单元342的梯度值，对位置估计值进行更新。更新方式为：计算Loc_n＝Loc_n-1-μgrad(J)，n＝1，2，……。位置更新单元343每做一次更新，就由判决单元344判决当前更新的位置估计值是否满足条件，若符合则这个当前值即为最终的位置估计，由位置更新单元343输出并记录到位置估计存储单元345中，若不符合则由位置更新单元343再做一次更新，更新至下一个位置估计值。其中判决单元344的判决条件是：如果‖LOC_n—LOC_n-1‖小于预设的估计精度，则该位置更新单元343的当前计算结果为手机的位置估计，否则由该位置更新单元343继续计算下一个更新值。

由于其他无线接入系统在进行网络维护和优化时，系统内的基站位置可能会发生变化(增加了新的基站或者原来的基站位置发生变化)，这种变化接入系统中的存储单元是不会被主动告知的。因此需要对本地位置信息数据库加以更新维护。

图10示出了本发明的基站位置数据的更新方法，请参见图10，下面对该方法流程中的各步骤加以详细的描述。

步骤S51：启动定时器，定时器预设一个定时周期。该定时周期是由运营商自己决定的，例如为1小时。

步骤S52：在这一定时周期内，判断在这些无线接入系统中是否有新增的基站，如果有则进入步骤S53，否则进入步骤S54。例如，终端在对自身位置进行测量时，在本地位置信息数据库中无法找到所需的基站，即判断出无线接入系统中有新增加的基站。

步骤S53：将新增基站的位置信息存储于本地位置信息数据库，同时将该基站位置信息的数据更新时间记录在数据库中。假设该基站的编号为m，则该数据更新时间标记为T0m。

步骤S54：判断定时器是否到达定时结束，如果未到达则流程结束，如果到达则进入步骤S55。

较佳地，为了使基站位置信息的更新在系统不忙碌的时候进行以节省系统资源，在该判断条件中再添加对当前时间是否处于设定的维护有限时间段(例如后半夜)内。只有在同时满足定时结束和当前时间处于设定的维护有限时间段内时，才进入步骤S55。

步骤S55：定时器清零。

步骤S56：判断基站是否需要更新，如果需要则进入步骤S57，否则流程结束。判断基站是否需要更新的具体方式为：首先，对本地位置信息数据库中的所有基站，计算它们各自的数据存在时间Ti(i为基站编号，是任意自然数)，其中数据存在时间Ti＝T—T0i，其中T为当前时间，T0i为最近一次记录的数据更新时间；然后，判断每个基站的数据存在时间Ti和系统规定的更新周期Tass的大小(更新周期也由运营商自己决定，例如为24小时，需保证更新周期的时间长度大于步骤S51中定时周期的时间长度)，如果Ti>Tass，则说明该基站需要更新，否则说明基站无需更新。

步骤S57：从该基站对应的无线接入系统的位置服务器中获得最新的基站位置信息，更新存储于本地位置信息数据库中的原有数值，同时更新该基站位置信息对应的上一次的数据更新时间。

前述的这些步骤以周期性循环的方式实现。

结合前述的基站位置数据获取方法和基站位置数据更新方法，本发明提出了基站位置数据的获取与更新方法，请参见图13。

步骤S60：基站位置数据的获取过程。该过程的具体步骤与图5实施例的描述相同，在此不再赘述。

步骤S61：基站位置数据的更新过程。该过程的具体步骤与图10实施例的描述相同，在此不再赘述。

步骤S60和S61是独立且同时运行的。

本发明基于图10所示的更新方法，提出了如图11所示的更新装置。基站位置数据的更新装置40包括：定时器41、控制器42、数据库操作模块43和比较器44。定时器41设定定时周期，该定时周期是由运营商自己决定的，例如为1小时。在定时周期中，如果发生一个无线接入系统新增一基站的情况，则由控制器42输出基站添加命令。数据库操作模块43在接收到基站添加命令后，发送查询命令至远端通讯模块46，再由远端通讯模块46发送查询命令至其他系统的位置服务器47。其他无线接入系统的位置服务器47将查询结果(即新增基站的位置信息)通过远端通讯模块46返回至数据库操作模块47。数据库操作模块47再通过一查询命令(在数据库操作中该查询命令可解释为写入命令)将新增的基站位置信息写入本地位置信息数据库45，同时将当时的数据更新时间记录在数据库45中。请同时参见图12，数据库操作模块43包括本地查询单元430、远程查询单元431和计算单元432。其中向远端查询模块46发送查询指令以查询其他系统的基站位置信息的操作具体是由远程查询单元431来完成的，将查询到的基站位置信息写入本地位置信息数据库45并记录数据更新时间的操作具体是由本地查询单元430完成的。

在定时器41定时周期结束时，定时器41输出定时到达消息。控制器42在接收到定时到达消息后，立即输出定时器清零的指令给定时器41，同时输出数据库查询命令至数据库操作模块43。本地查询单元430从本地位置信息数据库45中查询出所有存储的基站i的最近一次的数据更新时间Toi(其中i是自然数，表示基站编号)，通过计算单元432计算各个基站i的数据存在时间Ti，并输出给比较器44，计算公式为Ti＝T—Toi，其中T为当前时间。比较器44将各个基站的数据存在时间Ti和系统设定的更新周期Tass比较(更新周期Tass的时间长度大于定时周期的时间长度)，如果Ti>Tass，则输出一指令给控制器42。控制器42控制数据库操作模块43通过远端通讯模块46从其他无线接入系统中查询到对应的基站位置信息，将其更新至本地位置信息数据库45中，同时更新对应的数据更新时间，这一操作具体是由远程查询单元431和本地查询单元430配合完成的。

较佳地，为了使基站位置信息的更新在系统不忙碌的时候进行以节省系统资源，本发明对上述装置做了一点变形，在控制器42中增加一个条件判断模块(未图示)，在条件判断模块中预设了维护有限时间(一般取无线系统较为空闲的时间段，例如后半夜)，如果当前时间位于维护有限时间段内，则输出一使能信号以控制其他模块做后续处理，否则输出一禁能信号中断其他模块的后续处理。装置的其他模块的结构和原理不变，因此不再赘述。

本发明结合基站位置数据的获取装置和更新装置，将其融合为一个整体，基站位置数据的获取与更新装置请参见图14。该获取与更新装置包括：本地位置信息数据库50、基站位置数据获取子装置51、基站位置数据更新子装置52。其中本地位置信息数据库50存储基站位置信息和数据更新时间。基站位置数据获取子装置51包括第一基站位置信息获取模块510和第二基站位置信息获取模块511。第一基站位置信息获取模块510获取当前接入系统的基站的位置信息。第二基站位置信息获取模块511获取其他无线接入系统的基站的位置信息。其中第二基站位置信息获取模块511又包括第一本地查询单元5110和第一远程查询单元5111。先由第一本地查询单元5110从本地位置信息数据库50中查询基站的位置信息，如果没有查询到，则接着由第一远程查询单元5111通过远端通讯单元53从其他无线接入系统的位置服务器54上获取该基站的位置信息，并通过第一本地查询单元5110将其存储于该本地位置信息数据库50中。第一本地查询单元5110和第一远程查询单元5111可以数据库操作单元的方式实现。

基站位置数据更新子装置52包括定时器520、控制器521、数据库操作模块522和比较器523。定时器520设定定时周期，该定时周期是由运营商自己决定的，例如为1小时。在定时周期中，如果发生一个无线接入系统新增一基站的情况，则由控制器521输出基站添加命令。数据库操作模块522在接收到基站添加命令后，发送查询命令至远端通讯单元53，再由远端通讯单元53发送查询命令至其他系统的位置服务器54。其他无线接入系统的位置服务器54将查询结果(即新增基站的位置信息)通过远端通讯单元53返回至数据库操作模块522。数据库操作模块522再通过一查询命令(在数据库操作中该查询命令可解释为写入命令)将新增的基站位置信息写入本地位置信息数据库50，同时将当时的数据更新时间记录在数据库50中。请同时参见图15，数据库操作模块522包括第二本地查询单元5220、第二远程查询单元5221和计算单元5222。其中向远端通讯单元53发送查询指令以查询其他系统的基站位置信息的操作具体是由第二远程查询单元5221来完成的，将查询到的基站位置信息写入本地位置信息数据库50并记录数据更新时间的操作具体是由第二本地查询单元5220完成的。

在定时器520定时周期结束时，定时器520输出定时到达消息。控制器521在接收到定时到达消息后，立即输出定时器清零的指令给定时器520，同时输出数据库查询命令至数据库操作模块522。第二本地查询单元5220从本地位置信息数据库50中查询出所有存储的基站i的最近一次的数据更新时间Toi(其中i是自然数，表示基站编号)，通过计算单元5222计算各个基站i的数据存在时间Ti，并输出给比较器523，计算公式为Ti＝T—Toi，其中T为当前时间。比较器523将各个基站的数据存在时间Ti和系统设定的更新周期Tass比较(更新周期Tass的时间长度大于定时周期的时间长度)，如果Ti>Tass，则输出一指令给控制器521。控制器521控制数据库操作模块522通过远端通讯单元53从其他无线接入系统中查询到对应的基站位置信息，将其更新至本地位置信息数据库50中，同时更新对应的数据更新时间，这一操作具体是由第二远程查询单元5221和第二本地查询单元5220配合完成的。

较佳地，为了使基站位置信息的更新在系统不忙碌的时候进行以节省系统资源，本发明对上述装置做了一点变形，在控制器521中增加一个条件判断模块(未图示)，在条件判断模块中预设了维护有限时间(一般取无线系统较为空闲的时间段，例如后半夜)，如果当前时间位于维护有限时间段内，则输出一使能信号以控制其他模块做后续处理，否则输出一禁能信号中断其他模块的后续处理。装置的其他模块的结构和原理不变，因此不再赘述。

本发明将上述的基站位置数据的获取方法和更新方法应用于终端位置计算方法中。请参见图16，下面是对该终端位置计算方法中各步骤的详细描述。

步骤S70：获取移动终端上报的测量信息。

步骤S71：获取当前接入系统的基站的位置信息。当前接入系统例如是TD-SCDMA系统。

步骤S72：对于其他无线接入系统的基站的位置信息，在本地位置信息数据库中查询是否存有对应的基站位置信息，如果是则转入步骤73，否则进入步骤S74。这里的其他无线接入系统例如是GSM系统。

步骤S73：从本地位置信息数据库中直接获取该基站位置信息。

步骤S74：通过查询通路从其他无线接入系统的位置服务器获取该基站的位置信息，同时将其存储于本地位置信息数据库中。

步骤S75：根据步骤S70中移动终端上报的测量信息以及步骤S71～S74获得的基站位置数据，计算移动终端的位置。具体的计算过程在本发明的背景技术部分已经清楚的描述，亦不是本发明的发明点所在，在此不再赘述。

步骤S76：输出移动终端的位置。

步骤S77：基站位置数据的更新。更新的具体步骤已在图10实施例中说明，在此不再赘述。步骤S77和上述的步骤S70～S76是同步进行的。

本发明还将基站位置获取和更新装置应用于移动终端计算装置中，具体请见图17。该移动终端计算装置包括：本地位置信息数据库60、移动位置计算模块61、基站位置数据更新子装置62。

其中本地位置信息数据库60存储基站位置信息和数据更新时间。移动位置计算模块61进一步包括：第一基站位置信息获取模块610、第二基站位置信息获取模块611、终端测量报告接收模块612以及位置计算单元613。第一基站位置信息获取模块610获取当前接入系统(例如是TD-SCDMA系统)的基站位置信息，第二基站位置信息获取模块611获取其他无线接入系统(例如GSM系统)的基站位置信息，终端测量报告接收模块612接收移动终端上报的测量报告，位置计算单元613通过第一基站位置信息获取模块610获取接入系统的基站信息，通过第二基站位置信息获取模块611获得其他无线接入系统的基站信息，通过终端测量报告接收模块612获取移动终端上报的测量信息，计算出移动终端的位置并输出。

其中第二基站位置信息获取模块611又包括第一本地查询单元6110和第一远程查询单元6111。先由第一本地查询单元6110向本地位置信息数据库60发出一查询命令，查询所需基站的位置信息。如果本地位置信息数据库60中存有该基站的位置信息，则返回查询结果(即该基站的位置信息)至第一本地查询单元6110，查询完成。如果本地位置信息数据库60中没有该基站的位置信息，则返回查询结果(即未找到相应基站位置信息)至第一本地查询单元6110。第一本地查询单元6110继而通知第一远程查询单元6111，由第一远程查询单元6111向远端通讯单元63发出查询命令，再由远端查询单元63通过通讯链路向其他系统的位置服务器64发出查询命令，以查询相应基站的位置信息。其他系统的位置服务器64将查询结果(即基站位置信息)通过远端通讯单元63返回至第一远程查询单元6111。第一远程查询单元6111一方面已经获得了对应基站的位置信息，另一方面将这一查询结果通过第一本地查询单元6110以查询命令(在数据库操作中查询命令亦可解释为写入命令)的方式将该基站的位置信息写入本地位置信息数据库60中。在本实施例中，第一本地查询单元6110和第一远程查询单元6111可以数据库操作单元的方式实现。

基站位置数据更新子装置62包括定时器620、控制器621、数据库操作模块622和比较器623。定时器620设定定时周期，该定时周期是由运营商自己决定的，例如为1小时。在定时周期中，如果发生一个无线接入系统新增一基站的情况，则由控制器621输出基站添加命令。数据库操作模块622在接收到基站添加命令后，发送查询命令至远端通讯单元63，再由远端通讯单元63发送查询命令至其他系统的位置服务器64。其他无线接入系统的位置服务器64将查询结果(即新增基站的位置信息)通过远端通讯单元63返回至数据库操作模块622。数据库操作模块622再通过一查询命令(在数据库操作中该查询命令可解释为写入命令)将新增的基站位置信息写入本地位置信息数据库60，同时将当时的数据更新时间记录在数据库60中。请同时参见图15，本实施例中的数据库操作模块622的结构和图15中的数据库操作模块522是相同的，其包括第二本地查询单元5220、第二远程查询单元5221和计算单元5222。其中向远端通讯单元53发送查询指令以查询其他系统的基站位置信息的操作具体是由第二远程查询单元5221来完成的，将查询到的基站位置信息写入本地位置信息数据库60并记录数据更新时间的操作具体是由第二本地查询单元5220完成的。

在定时器620定时周期结束时，定时器620输出定时到达消息。控制器621在接收到定时到达消息后，立即输出定时器清零的指令给定时器620，同时输出数据库查询命令至数据库操作模块622。第二本地查询单元5220从本地位置信息数据库60中查询出所有存储的基站i的最近一次的数据更新时间Toi(其中i是自然数，表示基站编号)，通过计算单元5222计算各个基站i的数据存在时间Ti，并输出给比较器623，计算公式为Ti＝T—Toi，其中T为当前时间。比较器623将各个基站的数据存在时间Ti和系统设定的更新周期Tass比较(更新周期Tass的时间长度大于定时周期的时间长度)，如果Ti>Tass，则输出一指令给控制器621。控制器621控制数据库操作模块622通过远端通讯单元63从其他无线接入系统中查询到对应的基站位置信息，将其更新至本地位置信息数据库60中，同时更新对应的数据更新时间，这一操作具体是由第二远程查询单元5221和第二本地查询单元5220配合完成的。

较佳地，为了使基站位置信息的更新在系统不忙碌的时候进行以节省系统资源，本发明对上述装置做了一点变形，在控制器621中增加一个条件判断模块(未图示)，在条件判断模块中预设了维护有限时间(一般取无线系统较为空闲的时间段，例如后半夜)，如果当前时间位于维护有限时间段内，则输出一使能信号以控制其他模块做后续处理，否则输出一禁能信号中断其他模块的后续处理。装置的其他模块的结构和原理不变，因此不再赘述。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims

1、一种基站位置数据的获取方法，获取当前接入系统的基站位置信息以及其他无线接入系统的基站位置信息，该获取方法包括：

获取当前接入系统的基站的位置信息；

获取其他无线接入系统的基站的位置信息，包括：

2、根据权利要求1所述的基站位置数据的获取方法，其特征在于，该当前接入系统是TD-SCDMA系统，该其他无线接入系统是GSM系统。

3、一种基站位置数据的获取装置，获取当前接入系统的基站位置信息以及其他无线接入系统的基站位置信息，该获取装置包括：

本地位置信息数据库，存储基站位置信息；

4、根据权利要求3所述的基站位置数据的获取装置，其特征在于，该当前接入系统是TD-SCDMA系统，该其他无线接入系统是GSM系统。

5、一种基站位置数据的更新方法，在无线接入系统的基站位置发生变化的情况下，对本地位置信息数据库中所存储的基站位置信息加以更新，该更新方法包括：

6、根据权利要求5所述的基站位置数据的更新方法，其特征在于，在计算数据存在时间的步骤之前，还包括：

7、根据权利要求5或6所述的基站位置数据的更新方法，其特征在于，该定时周期的时间长度小于该更新周期的时间长度。

8、一种基站位置数据的更新装置，在无线接入系统的基站位置发生变化的情况下，对本地位置信息数据库中所存储的基站位置信息加以更新，该更新装置包括：

定时器，在设定的定时周期达到时输出定时到达消息；

9、根据权利要求8所述的基站位置数据的更新装置，其特征在于，该控制器内设置一条件判断模块，该模块中预设维护有限时间，根据当前时间是否位于该维护有限时间内输出不同的信号，以决定该控制器是否输出数据库查询命令。

10、根据权利要求8或9所述的基站位置数据的更新装置，其特征在于，该数据库操作模块进一步包括：

11、一种基站位置数据获取与更新的方法，该方法包括一基站位置数据的获取过程以及更新过程，其中：

该基站位置数据获取过程包括：

获取当前接入系统的基站的位置信息；

获取其他无线接入系统的基站的位置信息，包括：

该基站位置数据更新过程包括：

12、根据权利要求11所述的基站位置数据获取与更新的方法，其特征在于，在更新过程的计算数据存在时间的步骤之前，还包括：

13、根据权利要求11或12所述的基站位置数据获取与更新的方法，其特征在于，该定时周期的时间长度小于该更新周期的时间长度。

14、一种基站位置数据获取与更新的装置，该装置包括：

本地位置信息数据库，存储基站位置信息和数据更新时间；

基站位置数据获取子装置，该子装置包括：

基站位置数据更新子装置，包括：

定时器，在设定的定时周期达到时输出定时到达消息；

15、根据权利要求14所述的基站位置数据获取与更新的装置，其特征在于，该基站位置数据更新子装置的该控制器内设置一条件判断模块，该模块中预设维护有限时间，根据当前时间是否位于该维护有限时间内输出不同的信号，以决定该控制器是否输出数据库查询命令。

16、根据权利要求14或15所述的基站位置数据获取与更新的装置，其特征在于，该数据库操作模块进一步包括：

17、根据权利要求16所述的基站位置数据获取与更新的装置，其特征在于，该当前接入系统是TD-SCDMA系统，该其他无线接入系统是GSM系统。