CN101631279A - 一种全球开放式集群结构移动终端及其应答定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全球开放式集群结构(GOTA)移动终端及其应答定位方法，通过在现有的GOTA移动终端中内置GPS信号接收模块、定位数据接受模块以及定位数据发送模块，当系统调度台发起按讲(PTT)群组呼叫时，对应群组的其余移动终端完成应答，调度台向所述其余移动终端发起定位指令，并启动自身的GPS定位功能，当接收到其余移动终端回应的定位数据时，调度台通过提取每个定位数据中的对应移动终端所在的经度、纬度信息，并对应在自身所显示的电子地图上。采用本发明的技术，能够实现高效、直观地对群组内移动终端用户进行调度的效果。

Description

一种全球开放式集群结构移动终端及其应答定位方法

技术领域

本发明涉及移动通信终端的网络定位技术，尤其涉及一种全球开放式集群结构(GOTA，Global Open Trunking Architecture)移动终端及其应答定位方法。

背景技术

GOTA是全球第一个基于码分多址(CDMA)技术的专业数字集群通信系统。该通信系统具有频率利用率高、覆盖范围广、用户容量大、话音清晰、节能环保、通话保密性高等技术优势。

集群通信作为移动通信的一个重要分支，是一种用于指挥调度的信道共享的移动通信技术。近几年，集群通信系统成为无线通信领域的一个新的业务增长点，受到越来越多的运营商的关注。集群通信的特点是呼叫接续快速、群组内用户共享前向信道、以半双工的通信方式工作以及具备按讲(PTT，Push-To-Talk)功能等。数字集群通信系统具有系统容量大、频率利用率高、通信安全、功能多样的优势，目前已经成为集群通信领域的主流技术之一。

所述PTT功能，即一按就可实现通话的功能，是移动通信中一种用于快速建立通话的业务，使用PTT可以快速地进行一对一的单独呼叫或者一对多的群组呼叫通话，就像使用普通的对讲机一样，但通话效果比普通对讲机清晰得多。另外，该数字集群通信系统的移动终端与对讲机只能近距离通话完全不同，数字集群通信中的PTT功能，可以通达至网络覆盖得到的所有通信区域，几乎不受距离的限制，而且该移动终端还能够异地漫游。

由于使用数字集群通信系统具有使用电话进行调度和使用传统集群通信系统所无可比拟的优势，因此，应用领域非常广泛，如：用在出租车运营调度、安全保卫领域、抢险救灾、户外旅游探险等方面。但是，随着应用领域的深入，人们要求数字集群通信系统能够提供实时的定位信息，以便能够直观地对系统内的成员进行高效的调度和相互间更便捷的联系。但是目前该数字集群通信系统内部的移动终端的位置却不能进行实时的、精确的定位，这在实际应用中，成为PTT业务的一个缺点。

目前的全球定位系统(GPS，Global Positioning System)的接收终端，能够全天候地接收GPS卫星所发出的导航信号，然后经过计算得到该接收终端的运动速度以及该接收终端所在位置的经纬度等定位信息，并通过显示定位信息作为该GPS接收终端使用者的定位依据。但是，GPS卫星与GPS接收终端组成的只是一种单向的通信系统，该终端只能接收卫星导航定位信息而不能向外发送任何信息，因而无法实现与其他的GPS接收终端进行通信的功能。

因此，提供一种能够实时显示定位信息的数字集群通信移动终端是非常有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种全球开放式集群结构(GOTA)移动终端及其应答定位方法，以解决数字集群通信系统内的移动终端的快速定位问题，同时也扩展数字集群通信系统的业务功能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种全球开放式集群结构GOTA系统的移动终端，该移动终端还包括全球定位系统GPS信号接收模块、定位数据接收模块、显示控制模块；其中，

GPS信号接收模块，用于移动终端接收GPS卫星导航信号，并将该导航信号送入移动终端的控制器中进行处理；

定位数据接收模块，在调度台中，用于作为接收被调度的移动终端所发送的定位数据，并将所述定位数据送入控制器中进行处理；

显示控制模块，用于处理通过所述控制器处理后的定位数据，结合自身在对应电子地图中的位置，通过显示屏显示被调度的移动终端的位置信息。

较佳地，所述移动终端中进一步包括新增控制器和存储器，专用于处理所述电子地图信息及所述定位数据，或与移动终端中原有的控制器一起并行使用处理所述电子地图信息及所属定位数据。

其中，定位数据接收模块所接收的定位数据来自多个执行调度任务的移动终端，其定位数据内容至少包括经度、纬度信息。

所述定位数据发送模块，所发送的定位数据来自接收的GPS卫星导航信号经控制器处理后所得。

一种基于GOTA系统移动终端的应答定位方法，该方法包括：

A、指定群组内被授权的移动终端之一作为调度台，由该调度台向群组内其余移动终端发起按讲PTT群组呼叫，若PTT群组呼叫成功，则调度台向所述其余移动终端发出定位指令，并启动电子地图信息；

B、所述其余移动终端收到定位指令后向所述调度台上报各自的定位数据；

C、所述调度台收到所述定位数据信息后，结合自身的电子地图信息进行处理，得到所述其余移动终端的确切位置信息，并显示在所述电子地图的对应位置。

其中，所述步骤A进一步包括：若PTT群组呼叫失败，则调度台退出本次群组呼叫过程，并返回步骤A。

步骤A所述调度台向群组内的其余移动终端发出定位指令的方式有两种：一种是以短消息方式向其余移动终端发出；另一种是调度台通过向DAS发出申请，由DAS统一向群组内的移动终端发出定位指令。

步骤A所述调度台启动电子地图信息进行GPS定位为所述调度台启动调度区域内的电子地图信息，并结合自身所接收的GPS信号进行自我定位。

步骤B所述其余移动终端向调度台上报各自的定位数据信息，其上报方式为：将包含有自身经度与纬度数据信息的定位数据以短信方式发送给所述调度台；或在包含有自身经度与纬度数据信息的定位数据中设置标志位后发送给所述调度台。

所述调度台通过每隔一定时长向所述群组内的移动终端发送一次定位指令，并将所收到的移动终端上报的定位数据进行综合处理的方式重复执行。

本发明所提供的全球开放式集群结构(GOTA)移动终端及其应答定位方法，具有以下优点：

1)本发明将GOTA系统与GPS定位技术相结合，实现对GOTA系统中群组内的移动终端进行实时定位的功能，提高了当前数字集群通信系统的调度效率。

2)本发明中，对任何一部移动终端赋予调度权，即可方便地实现对群组内组员进行调度，且对于组员的增加和删除只需要通过该授权移动终端即可完成，当调度台在发起PTT群组呼叫的同时，能够对调度区域内的移动终端的位置一目了然，简单直观，降低了管理难度。

附图说明

图1为现有GOTA系统的网络结构示意图；

图2为本发明GOTA系统的移动终端的应答定位过程流程图；

图3为本发明GOTA系统的移动终端。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1为现有GOTA系统的网络结构示意图，如图1所示，一个基本的GOTA系统，包括移动终端、基站子系统(BSS)、调度服务子系统(DSS)、移动交换子系统(MSS)，还可以包括短消息子系统和分组数据服务业务子系统。所述DSS，主要包括PTT调度服务器(PDS)、PTT归属寄存器(PHR)以及调度台服务器(DAS)；所述移动终端，包括手持移动终端、无线调度台和车载台等，它们均能够支持GOTA系统。其中，

所述DSS负责完成集群业务的处理功能，提供集群业务用户和群组信息的存储和管理功能，为具有集群业务的用户进行开户、注销、业务的鉴权、授权和计费，为集团提供管理和调度功能等。

所述PDS是集群呼叫的总控制点，完成集群呼叫的处理，包括建立和维护各种集群呼叫如单呼和组呼、进行话权管理等功能。PDS还负责语音流报文分发的功能。

所述PHR提供集群业务用户和群组信息的存储和管理功能，为具有集群业务的用户进行开户、注销、业务的鉴权、授权和计费等。

所述DAS是对移动终端用户和固网通信终端用户进行调度控制和业务管理的设备，可以对集团内的群组/用户/呼叫等进行调度和管理，例如：可以单呼、组呼、广播呼叫、强插强拆、动态重组、监听、录音、呼叫转接等调度功能，以及增加群组、删除群组、增加群组成员、删除群组成员等管理功能。

所述DAS支持两类不同权限的操作：管理级操作和调度级操作。

管理级操作负责集团内的群组/成员的管理工作，调度级操作主要负责集团内群组/成员的调度工作。具体为：

管理级操作具有查询和获取使用数字集群通信功能的集团客户的一些相关信息的能力，这些信息包括查询集团客户的群组数、集团的用户数、集团短号码长度以及集团的通话记录等信息；还可以修改集团客户的群组操作的属性，如：群组名称、群组号码、群组短号码、群组优先级、是否预占优先、调度区域设置；另外，还具有对集团用户的群组进行增加、删除、修改、查询操作。

这里，管理级操作支持对集团用户的属性进行查询与修改操作，被管理的用户属性主要有：用户优先级、预占优先能力、单呼权限、用户短号码、紧急呼叫能力、是否呼叫核查等。其中，用户优先级的高低决定了高优先级用户能够获得更好的服务，当系统资源紧张的时候，高优先级用户能够抢占低优先级用户的资源，优先获得服务。

其中，调度级操作主要完成如下工作：

执行调度操作的调度台参与集群呼叫处理，与其他被调度的移动终端类似，采用半双工的方式工作，同一时刻只有一个成员可以讲话即执行调度任务的调度台与其他移动终端能够通话时只能有一个讲话而其他的移动终端只能保持旁听。调度台可以同时参与多个呼叫，它在多个呼叫中都是激活的；还规定调度台的通话权优先级是最高的。系统能够通过授权，可以指定任一群组内的成员即移动终端作为调度台，完成与调度级操作相同的功能。

调度台登录GOTA系统后，能够有选择地对多个群组的活动状况同时进行监控，还能够动态地得到被激活的群组的状态，并自动地被系统接入呼叫中，从而能够在旁监听或者直接参与通话。处于激活状态的群组状态发生变化时，调度台也能够自动更新群组的状态，所述群组的状态包括：激活、非激活；所述群组中各成员的状态包括关机、正忙、退出、通话、接听、空闲等。

此外，通过调度台还可以对所管理的群组及用户进行灵活的动态编组。系统赋予调度台遥毙/复活功能。所述遥毙是指系统将移动终端的全部功能强行禁止；移动终端被遥毙后，将不能使用系统提供的任何功能。所述复活，是遥毙的反操作，指系统将处于遥毙状态的移动终端重新激活再恢复到正常状态，所述遥毙操作分为两个等级：可复活级和不可复活级。

调度台还能够获知系统中发生紧急呼叫的情况，而且能够参与处理紧急呼叫。若当有紧急呼叫发生时，系统应该通知发起呼叫的移动终端所属集团的调度台。调度台应该有相应的提示信息并呈现给调度人员。当紧急呼叫结束时，系统可以通知该发起呼叫的移动终端所属集团的调度台。

综上所述，管理级操作主要对集团/群组/用户的属性进行管理，而调度级操作则对群组和用户具体的行为进行监控、重组等管理。

图2为本发明GOTA系统的移动终端的应答定位过程流程图，如图2所示，该过程包括：

步骤201：DAS对每一个群组内的移动终端的权限进行相应的管理，可指定每个群组内的任一个移动终端作为调度台。

这里，所述对群组内移动终端的权限进行相应的管理，主要是指要求GOTA系统中的DAS的管理级操作对每一个群组内的所有移动终端的权限即优先级进行相应的管理，包括通过设置/开通某些移动终端的权限，使该集团/群组内权限高的移动终端能对权限低的终端进行定位，或者只有某些具有特定权限的终端才能对本集团/群组内其他终端进行定位；要求DAS的调度台在移动终端定位的过程中可以切换群组，也可以在某一群组的定位过程中临时加入或者删除指定的终端；要求所有群组内的移动终端本身都具备GPS接收模块以及自身进行定位的功能。

例如：设一个群组中共有n部移动终端，分别编号为MS1、MS2、MS3......MSn，通过在DAS内的设置，系统赋予MS1相应的调度权限，使它成为具有定位其他移动终端的调度台。

步骤202：使任一个群组内具备相应权限的GOTA系统的调度台在调度区域内发起PTT群组呼叫。

步骤203：判断所述调度台是否成功发起PTT群组呼叫，若PTT群组呼叫发起成功，则执行步骤204；否则执行步骤205。

这里，所述判断该调度台是否成功发起PTT群组呼叫，是以该调度台即移动终端MS1是否应答其他移动终端的回应，并能够成功切换通话权为依据而定的，如果能够切换通话权，则证明发起PTT群组呼叫成功；否则，说明本次发起PTT群组呼叫是不成功的。

步骤204：所述调度台对所有应答的移动终端发出定位指令，同时启动调度区域内的电子地图信息以便进行GPS自我定位，然后执行步骤206；

这里，所述定位指令既可以是以短消息方式发出，也可以是MS1通过向DAS发出申请，由DAS统一向移动终端MS2、MS3、…、MSn发出定位指令。

所述电子地图信息，既可以预先存储于移动终端MS1内部，也可以临时从外部载入。所述电子地图信息可通过数据线下载预存在移动终端中，也可以通过无线方式从提供电子地图的网站下载。

由于实际应用中，调度台MS1所在的调度区域相对固定，如果把电子地图信息预先存储于调度台内部的存储器中，能够有效地提高对其他移动终端的定位速度。调度台MS1可以使用移动终端中自带的存储器和微控制器；也可以在设计时新增一个存储器和一个控制器，专用于处理电子地图信息与GPS定位数据等相关信息。这样，若将原有的控制器和新增的控制器并行使用增强调度台的处理能力，能够进一步提高移动终端对电子地图信息及其他相关信息的处理度，提高定位和显示速度的实时性。

是否需要新增控制器和存储器，取决于当前移动终端中的控制器的运算速度、存储器的大小能否满足信息处理的需要，以及客户对移动终端性能的要求。

步骤205：本次PTT群组呼叫失败，调度台退出本次的群组呼叫过程，等待重新发起下一次群组呼叫。

由于发起PTT群组呼叫失败，这种情况下调度台MS1无法收到其他移动终端的回应及上报信息，因而也不能对该调度区域内的移动终端进行定位。

步骤206：所有收到所述调度台的定位指令的移动终端立即启动自身的GPS定位功能，并将自身所接收到卫星导航信号转换为定位数据通过预设的格式上报给调度台。

这里，所述移动终端启动自身的GPS定位功能，是指移动终端MS2、MS3、…、MSn在收到调度台的定位指令时，启动GPS信号接收功能，并将该信号转换为定位数据予以保存。所述定位数据包括经度、纬度数据等内容。

所述定位数据的上报方式，既可通过短消息格式的方式上报，也可通过其他数据格式的方式上报。所述定位数据的格式可以与普通的短消息相同也可以不同，对应不同的数据格式，调度台对其进行处理的过程也可以有所不同：

若所收到的定位数据的数据格式与普通的短消息的格式相同，则将所有收到的短消息都送到该调度台的控制器中进行处理，看其中是否带有本调度台即移动终端MS1所需要的定位信息，如果有，则提取该定位信息；如果没有，则按照普通短消息进行处理。所述判断短消息中是否有本调度台所需的定位信息，可通过限定所需定位信息的关键字属性的方式，或限定所需定位信息位置的方式进行比较判断。所述提取定位信息，是指提取包含经度、纬度数据等信息的过程。

若所收到的定位数据的数据格式与普通的短消息格式不相同，则可在此定位数据中设置一个特殊的标志位。当其他的移动终端以短信方式发送自身的GPS定位信息的时候，在该短消息的某一特定位置设置一个标志位，调度台收到该短消息之后首先对该标志位进行判断，若是普通短信，则按照正常的短消息处理方式后并正常显示；若是含有标志位即含有GPS定位信息的短消息，则通过MS1的控制器进一步处理后提取得到所需的对应移动终端的定位数据。

较佳地，本发明的应答定位方法，还支持连续动态的实时定位功能，只需调度台MS1每隔一定的预置的时长，如：每隔2秒～5秒就向所有应答的移动终端发一次定位指令，调度台MS1就会连续地收到各个移动终端所上报的GPS定位数据。不断重复上面的操作，即可实现对各个移动终端进行连续动态实时定位了。

步骤207：调度台MS1启动调度区域内的电子地图信息后，将所接收到的其他移动终端的定位数据与MS1的调度区域的电子地图信息综合处理，得到每个上报定位数据的移动终端在电子地图上的确切位置，并将该结果通过调度台MS1的显示控制模块处理后，通过显示屏以图文的方式显示。

以上是对本发明GOTA移动终端的应答定位流程的描述，在此需要补充几点：

当调度台MS1在对群组内的其他移动终端进行定位的过程中，如果需要在群组内临时增加新的移动终端，只需要在DAS上通过调度级操作即可实现，即使用调度台通过发送信息指令到对应的移动终端进行授权操作，被授权的移动终端收到该指令后即可加入本群组成为成员。与此过程相反，删除一个群组成员的操作也非常简单和方便。

如果采用本发明GOTA系统进行集群调度时，本发明包括调度台在内的所有移动终端不仅能够对处于调度区域内的各个移动终端进行定位，还能够对处于调度区域外的移动终端进行定位，其区别仅在于调度台在调入电子地图信息的时候，需要调入相应地区的电子地图。

图3为本发明实施例中GOTA移动终端的功能结构示意图，如图3所示，该移动终端中包括：GPS信号接收模块301、控制器302、存储器303、显示控制模块304，定位数据接收模块305、定位数据发送模块306；其中，

GPS信号接收模块301，用于接收GPS卫星导航信号，并将该GPS卫星导航信号送入控制器302中。

控制器302，用于对所接收到的GPS卫星导航信号进行处理以获得自身或对应移动终端的定位数据；还用于对定位数据与电子地图信息进行处理，以得到所述电子地图中对应的移动终端所对应的确切位置。

存储器303，用于存储电子地图信息、移动终端所接收的GPS定位信息、短消息、彩信以及对应的信息处理结果等信息。

这里，所述GOTA系统移动终端的控制器和存储器既可以与移动终端共享，也可以通过新增的方式实现，这取决于控制器的运算处理能力以及客户对移动终端性能的要求。

显示控制模块304，用于处理通过所述移动终端的控制器处理后的定位数据，结合移动终端自身在对应电子地图中的位置和其他移动终端的位置信息，通过显示屏显示被调度的移动终端的位置信息；还用于处理所述移动终端所接收到的其他信息内容，并通过显示屏进行显示。

所述移动终端所接收到的其他信息内容，是指移动终端所接收到的不含GPS定位信息的彩信、短消息等的内容。

定位数据接收模块305，作为调度台时，用于接收群组内其他移动终端所发送的定位数据以及短消息等，并将所述数据或短消息送入控制器302中进行进一步处理。

定位数据发送模块306，用于被调度的移动终端中作为发送通过控制器302处理后所得到的移动终端定位数据。

在本发明中，调度台MS1内的控制器，通过对其他应答的移动终端MS2、MS3、…、MSn的GPS定位信息，以及对应电子地图信息的综合处理，确定所有应答终端在调度区域电子地图上的相对位置，最后将该结果通过调度台MS1的显示控制模块处理后以图形的方式显示出来。这样，调度人员即可直观地看到被调度的群组内每个组员在对应电子地图中的确切位置，就可以进行实时而又高效地联系到被调度人员进行指挥和进一步的工作部署。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种全球开放式集群结构GOTA系统的移动终端，其特征在于，该移动终端还包括全球定位系统GPS信号接收模块、定位数据接收模块、显示控制模块；其中，

GPS信号接收模块，用于移动终端接收GPS卫星导航信号，并将该导航信号送入移动终端的控制器中进行处理；

定位数据接收模块，在调度台中，用于作为接收被调度的移动终端所发送的定位数据，并将所述定位数据送入控制器中进行处理；

显示控制模块，用于处理通过所述控制器处理后的定位数据，结合自身在对应电子地图中的位置，通过显示屏显示被调度的移动终端的位置信息。

2、根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端中进一步包括新增控制器和存储器，专用于处理所述电子地图信息及所述定位数据，或与移动终端中原有的控制器一起并行使用处理所述电子地图信息及所属定位数据。

3、根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，定位数据接收模块所接收的定位数据来自多个执行调度任务的移动终端，其定位数据内容至少包括经度、纬度信息。

4、根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述定位数据发送模块，所发送的定位数据来自接收的GPS卫星导航信号经控制器处理后所得。

5、一种基于GOTA系统移动终端的应答定位方法，其特征在于，该方法包括：

A、指定群组内被授权的移动终端之一作为调度台，由该调度台向群组内其余移动终端发起按讲PTT群组呼叫，若PTT群组呼叫成功，则调度台向所述其余移动终端发出定位指令，并启动电子地图信息；

B、所述其余移动终端收到定位指令后向所述调度台上报各自的定位数据；

C、所述调度台收到所述定位数据信息后，结合自身的电子地图信息进行处理，得到所述其余移动终端的确切位置信息，并显示在所述电子地图的对应位置。

6、根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括：若PTT群组呼叫失败，则调度台退出本次群组呼叫过程，并返回步骤A。

7、根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，步骤A所述调度台向群组内的其余移动终端发出定位指令的方式有两种：一种是以短消息方式向其余移动终端发出；另一种是调度台通过向DAS发出申请，由DAS统一向群组内的移动终端发出定位指令。

8、根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，步骤A所述调度台启动电子地图信息进行GPS定位为所述调度台启动调度区域内的电子地图信息，并结合自身所接收的GPS信号进行自我定位。

9、根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，步骤B所述其余移动终端向调度台上报各自的定位数据信息，其上报方式为：将包含有自身经度与纬度数据信息的定位数据以短信方式发送给所述调度台；或在包含有自身经度与纬度数据信息的定位数据中设置标志位后发送给所述调度台。

10、根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述调度台通过每隔一定时长向所述群组内的移动终端发送一次定位指令，并将所收到的移动终端上报的定位数据进行综合处理的方式重复执行。

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