CN1728576B - 基于有线非连续移动通信网络的定位方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种基于有线非连续移动通信网络的定位方法和系统，用于有线通信领域。本发明定位系统包括：用户设备定位功能模块、接入网定位功能模块以及位置业务网关中心。本发明为用户提供了一种新颖、精确的基于网络用户接入设备及其接入端口的固定位置来实现对已接入的用户设备进行定位的技术。本发明改变了现有有线通信技术因固定、静止、专用的不足而无法和无需实现位置业务的现状；同时由于本发明定位技术基于有线非连续移动通信，因此非常简单低成本，避免了现有无线移动通信定位技术十分复杂和不准确问题。

Description

基于有线非连续移动通信网络的定位方法和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及有线通信中的定位技术，尤其涉及一种基于有线非连续移动通信网络的定位方法和系统。

背景技术

现有有线通信网络技术如PSTN/ISDN具有通信环境良好、有线带宽资源丰富、通信质量较高、通信和控制技术较无线移动简单、安全可靠等优势，但与无线移动通信技术相比，有线通信技术固定静止不可移动、专用不可共享的特性制约了其进一步和快速发展，使得有线通信技术的上述优势难以充分利用和发挥，并且固定、静止、专用的特点以及现有的有线固定通信技术无需也无法实现定位技术。无线移动通信技术虽然也有其固有的、无法回避和难以克服的不足和问题，如无线频率资源的匮乏和昂贵、安全保密性差、通信环境恶劣、通信质量较差、需要大功率射频技术以及无线移动通信和控制技术日益复杂等，但由于具有无线和可移动特性，为用户的通信带来了极大的灵活和方便，无线移动特性和用户设备及固定唯一的号码可随身携带使用的特点使得用户及用户设备的位置需要经常性地确定，由此而产生了无线移动通信位置业务(LCS)及技术，同时借助无线定位技术还可以优化无线通信系统的性能和优化无线资源管理，但由于无线通信环境恶劣、用户及用户设备的位置随意、不确定性，其定位技术相当复杂，不仅定位技术的种类非常繁多如基于小区ID的定位、基于无线传输技术RTT的定位、基于到达时间TOA或到达时间差TDOA的定位、基于到达角度AOA的定位、基于参考节点RNBP的定位、基于GPS的定位等，以及还需要基于网络、基于移动终端、基于网络且移动终端辅助、基于移动终端且网络辅助等繁多的定位方式，并需要进行大量、复杂的测量计算，而且如果用户移动速度较快加上定位处理的时延较大，极易造成定位处理的结果虽然非常精确但仍产生严重定位误差的问题。

发明内容

有线非连续移动通信技术的出现使得有线通信技术的许多优势得以充分发挥利用，同时有线非连续移动的特性、用户设备及固定唯一的号码也可随身携带使用的特点同样需要对用户及用户设备的位置进行准确定位，加上有线接入的特性使得基于有线非连续移动通信网络的简单、精确的定位技术成为可能。

本发明的目的是提供一种基于有线非连续移动通信网络的定位方法，从而使得能在有线非连续移动通信网络中实现精确的位置业务。

本发明的另一目的是提供一种基于有线非连续移动通信网络的定位系统，以实现有线非连续移动通信中的定位功能。

为了达到上述发明目的，本发明基于有线非连续移动通信网络的定位系统包括：用户设备定位功能模块、接入网定位功能模块以及位置业务网关中心。三个部分相互配合、并与有线非连续移动通信网络的用户设备、有线接入网以及核心网相互协同操作，以共同完成基于有线非连续移动通信网络的定位。定位的类型包括用户自己发起请求的位置业务和网络或第三方发起请求的位置业务。定位系统中的用户设备是具有有线非连续移动通信功能的用户设备，接入网为支持有线非连续移动的有线接入网、核心网为具有有线非连续移动通信功能的核心网。

由于有线非连续移动通信的特性及有线接入网中的接入设备在安装开通后其位置是基本固定不变的，因此本发明定位方法无须象无线移动通信定位技术那样进行大量复杂的实时、动态、频繁、精确测量和计算，只要在接入网设备工程安装完成后事先对用户端接入设备及其接入端口的位置定位信息数据进行人工勘测，或者在用户端接入设备中安装GPS接收器自动进行位置定位勘测，然后将位置信息数据存储记录于接入网定位功能模块和位置业务网关中心，由于有线接入的特点，用户设备一旦接入其位置就随接入网的用户端接入设备及其接入端口的位置而确定了，即使使用了短距无线技术替代用户设备与用户端接入设备之间的有线连接，用户设备的活动范围也是限定在接入网用户端接入设备及其接入端口位置附近的几米、几十米最多百米内，因此本发明方法只需要基于网络的定位方式就可以实现位置业务。而且参照传统的PSTN通信网络的做法，即使需要变换地点、重新移机安装用户端接入设备时，用户应先向运营商申报后方可由局方工程人员实施移机工作，在这种情况下就需要重新勘测用户端接入设备及其接入端口新的位背定位信息数据，并及时更新接入网定位功能模块和位置业务网关中心中的相关定位信息数据。通过用户设备及通信网络的相互配合，本发明定位技术可以通过电路域或分组域的多种接入方式如消息类接入、语音类接入、客户端应用程序类接入、Web类接入等进行呼叫/会话相关型定位、呼叫/会话无关型定位、运营管理型定位等以实现位置业务，如用户设备请求查询自己的位置业务，网络查询紧急呼叫的主叫用户设备的位置业务，位置业务客户端发起查询用户设备的位置业务等。

采用本发明基于有线非连续移动通信网络的定位方法和系统，为用户提供了一种 新颖的、精确的定位技术，改变了现有有线通信技术因固定、静止、专用的不足而无法和无需实现位置业务的现状；同时，由于本发明定位技术基于有线非连续移动通信，因此非常简便、低成本，避免了现有无线移动通信定位技术十分复杂和不准确问题。

附图说明

图1是本发明基于有线非连续移动通信网络的定位系统的结构组成。

图2是本发明中用户请求查询自己位置业务的定位方法实施例。

图3是本发明中位置业务客户端通过网络查询用户设备的定位方法实施例。

具体实施方式

下面结合附图对本发明定位系统和方法及其实施作进一步的详细描述。

图1所示为本发明基于有线非连续移动通信网络的定位系统的结构组成。本发明定位系包括：用户设备定位功能模块101、接入网定位功能模块102以及位置业务网关中心103。用户设备定位功能模块101位于用户设备中，该模块101通过用户设备和有线接入网的有线接入信道承载位置业务信息和数据，并与接入网定位功能模块102建立连接，还可经有线接入网与核心网之间的电路域接口和分组域接口，以及通过核心网的电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统与位置业务网关中心103建立连接；接入网定位功能模块102既可以独立设置为单独的实体放置于局端机房、也可以合并集成在接入网局端接入设备内，该模块102通过有线接入信道与用户设备中的用户设备定位功能模块101建立连接，通过与核心网的电路域接口和分组域接口、以及核心网的电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统与位置业务网关中心103建立连接；位置业务网关中心103既可以独立设置为单独的实体放置于核心网机房、也可以合并集成在核心网中，该模块103通过位置业务互连接口与其它同类通信网络的位置业务网关中心互连，通过位置业务接口与位置业务客户端相连，通过内部接口与用户及终端设备信息数据库子系统相连接，并通过内部连接接口与电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统互连，以及通过核心网和接入网的电路域、分组域接口与接入网定位功能模块102建立连接，再经有线接入网与用户设备的有线接入信道与用户设备定位功能模块101建立连接。

用户设备定位功能模块101具有向网络发出位置业务请求和响应位置业务请求的功能，提供位置业务的用户使用界面，可使用消息类、语音类、应用程序类、Web类等多种接入方式实现位置业务，是位置业务的客户端。接入网定位功能模块102主要 负责该接入网中用户端接入设备及其接入端口的静态地理位置定位信息数据的存储管理，动态记录存储该接入网中已接入用户设备识别信息，并为已接入用户设备识别信息建立与用户端接入设备及其接入端口的地理位置信息动态的映射对应关系，负责与位置业务网关中心103进行位置信息数据交互，以及负责响应用户设备发起的请求自己位置的简单位置业务请求，从而实现基于网络的简单位置业务。位置业务网关中心103一方面负责综合汇集、存储管理其关联核心网覆盖管辖区域范围内所有接入网定位功能模块102中的用户端接入设备及接入端口的位置定位信息数据，对其核心网中用户及终端设备信息数据库子系统的归属用户信息数据库及接入用户信息数据库中归属用户的位置业务签约信息、私密属性以及用户设备的注册接入位置信息等进行查询、确认、交互、映射，并建立形成划分不同级别的周边关联目标位置综合信息数据，具有与其它网络中的位置业务网关中心互连以及向外部位置业务客户端提供位置业务接入的网关功能；另一方面负责通过电路域、分组域等多种接入方式发起或响应用户设备自身、网络、第三方位置业务客户端的位置业务请求以及与位置业务关联的其它信息业务请求。

图2是本发明中用户请求查询自己位置业务的定位方法实施例，图中的标号①～⑩、i、ii表示实施的顺序步骤。用户设备定位功能模块201通过已有线接入的用户设备向网络发起查询自己位置的位置业务请求，如果是简单的位置业务查询，则接入网定位功能模块202对该用户设备的识别信息及它接入的用户端接入设备及其接入端口事先存储记录的地理位置信息进行映射对应完成定位，然后将位置信息通过有线接入网返回给用户设备；如果是高级位置业务查询，则接入网定位功能模块202不做任何处理，有线接入网直接将位置业务请求转发给核心网，由电路域业务交换和控制子系统或分组域路由和控制子系统进行位置业务签约信息确认后通知位置业务网关中心203，位置业务网关中心203向核心网的接入用户信息数据库查询该用户设备所接入的用户端接入设备和接入端口，根据高级位置业务请求的内容和要求，与已记录存储的该接入设备地理位置信息进行映射对应及简单计算，得出该用户的位置信息和用户请求需要的其它周边关联目标位置综合信息数据，例如用户位置周围500米内的酒店位置信息及联系电话甚至更详细的信息，然后再通过核心网电路域业务交换和控制子系统或分组域路由和控制子系统、有线接入网，以某种接入方式如消息、文本、图形、多媒体等发送给用户设备及用户；如果用户发出的是紧急呼叫，则位置业务网关中心203接到网络或位置业务客户端的紧急位置业务请求后，向核心网的接入用户信息数据库查询该用户设备紧急呼叫所接入的用户端接入设备和接入端口，并与已记录存储 的该接入设备地理位置信息进行映射对应，得出该用户的位置信息后直接将其位置信息发送给网络或位置业务客户端。

图3为本发明中的位置业务客户端通过网络查询用户设备的定位方法实施例，图中的标号①～⑩表示实施的顺序步骤。位置业务客户端通过位置业务接口向位置业务网关中心301发起对用户设备的定位请求，被请求的位置业务网关中心301先分析被定位用户设备的号码以确定其归属网络k及归属的位置业务网关中心，被定位用户设备归属的位置业务网关中心302向其归属用户信息数据库核实被定位用户的位置业务签约信息及私密属性，得到允许确认后，再向被定位用户的归属用户信息数据库查询被定位用户设备当前所注册接入的网络n，并将结果通知被请求定位的位置业务网关中心301，被请求的位置业务网关中心301以此向被定位用户拜访的位置业务网关中心303发出对被定位用户设备的位置业务请求，拜访的位置业务网关中心303查询核心网n的接入用户信息数据库以获取被定位用户设备接入的用户端接入设备及接入端口，经过与其记录存储的接入设备地理位置信息进行映射对应得到被查询用户设备的位置信息，然后拜访的位置业务网关中心303将该位置信息返送回被请求的位置业务网关中心301，最后被请求的位置业务网关中心301将位置信息发送给发起请求的位置业务客户端。

上述本发明的多个实施例将不限于在有线非连续移动通信网络中的应用，可利用在无线移动/有线非连续移动融合组网的通信网络中与无线移动定位技术的融合应用来实现本发明的优点。

以上对较佳实施例进行了描述，使得本领域内的任何技术人员能制造、利用或使用本发明。对这些实施例的各种修改和各种变化对本领域内的那些技术人员来说是很明显的，这里定义的一般原理可应用于其它实施例而不使用发明创造性。于是，本发明将不限于这里所示的实施例，而是依据与这里揭示的原理和新特征所构成的最宽范围来考虑。

Claims (6)

1.一种基于有线非连续移动通信网络的定位系统，其特征在于所述系统包括：用户设备定位功能模块、接入网定位功能模块以及位置业务网关中心，三个部分相互配合、并与有线非连续移动通信的用户设备、有线接入网以及核心网相互协同操作，以共同完成基于有线非连续移动通信网络的定位；其中，

用户设备定位功能模块位于用户设备中，通过用户设备和有线接入网的有线接入信道与接入网定位功能模块建立连接，再经有线接入网与核心网之间的电路域接口和分组域接口，以及通过核心网的电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统与位置业务网关中心建立连接；以及

接入网定位功能模块独立设置为单独的实体放置于局端机房、或合并集成在接入网局端接入设备中，通过有线接入信道与用户设备定位功能模块建立连接，通过核心网的电路域接口和分组域接口、以及核心网的电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统与位置业务网关中心建立连接；以及

位置业务网关中心独立设置为单独的实体放置于核心网机房，或合并集成在核心网中，通过位置业务互连接口与其它同类通信网络的位置业务网关中心互连，通过位置业务接口与位置业务客户端相连，通过内部接口与用户及终端设备信息数据库子系统相连接，通过内部接口与电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统互连；以及

接入网定位功能模块主要负责接入网用户端接入设备及接入端口的静态地理位置定位信息数据的存储管理，动态记录存储该接入网中已接入用户设备识别信息，并为已接入用户设备识别信息建立与用户端接入设备及接入端口的地理位置信息动态的映射对应关系，以及负责与位置业务网关中心进行位置信息数据交互，负责响应用户设备发起的请求自己位置的简单位置业务请求。

2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：用户设备定位功能模块具有向网络发出位置业务请求和响应位置业务请求的功能，提供位置业务的用户使用界面，使用消息类、语音类、应用程序类、Web类多种接入方式实现位置业务，是位置业务的客户端。

3.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：位置业务网关中心一方面负责综合汇集、存储管理其关联核心网覆盖管辖区域范围内所有接入网定位功能模块中的用户端接入设备及接入端口的位置定位信息数据，以及

对核心网中用户及终端设备信息数据库子系统的归属用户信息数据库及接入用户信息数据库中的归属用户位置业务签约信息、私密属性和用户设备的注册接入位置信 息进行查询、确认、交互、映射，并建立形成划分不同级别的周边关联目标位置综合信息数据，以及

具有与其它网络中的位置业务网关中心互连和向外部位置业务客户端提供位置业务接入的网关功能，以及

另一方面负责通过电路域或分组域多种接入方式发起或响应用户设备自身、网络、第三方位置业务客户端的位置业务请求以及与位置业务关联的其它信息业务请求。

4.一种基于有线非连续移动通信网络的定位方法，其特征在于：基于有线非连续移动通信网络中接入网用户端接入设备及接入端口的固定位置来实现对已接入的用户设备进行定位，并通过电路域和分组域的多种接入方式进行呼叫/会话相关型定位、呼叫/会话无关型定位、运营管理型定位以实现位置业务；其中，用户请求查询自己位置业务时，包括以下步骤：

a)用户设备定位功能模块通过已经有线接入的用户设备向网络发起查询自己位置的位置业务请求；

b)如果是简单的位置业务查询，则接入网定位功能模块对该用户设备的识别信息和被接入的用户端接入设备及接入端口事先存储记录的地理位置信息进行映射对应完成定位，然后将位置信息通过有线接入网返回给用户设备；以及

c)如果是高级位置业务查询，则接入网定位功能模块不做任何处理，有线接入网直接将位置业务请求转发给核心网，由电路域业务交换和控制子系统或分组域路由和控制子系统进行位置业务签约信息确认后通知位置业务网关中心；

d)位置业务网关中心向核心网的接入用户信息数据库查询该用户设备所接入的用户端接入设备和接入端口，并根据高级位置业务请求的内容和要求，与已记录存储的该接入设备地理位置信息进行映射对应及计算，得出该用户的位置信息和用户请求需要的其它周边关联目标位置综合信息数据；

e)然后再通过核心网电路域业务交换和控制子系统或分组域路由和控制子系统、有线接入网，以某种接入方式发送给用户设备及用户；以及

f)如果用户发出的是紧急呼叫，则位置业务网关中心接到网络和位置业务客户端的紧急位置业务请求后，向核心网接入用户信息数据库查询该用户设备紧急呼叫所接入的用户端接入设备和接入端口，并与记录存储的该接入设备地理位置信息进行映射对应完成定位；

g)位置业务网关中心直接将位置信息发送给网络或位置业务客户端；

以及，位置业务客户端通过网络查询用户设备的位置时，包括以下步骤： 

a)位置业务客户端先通过位置业务接口向被请求定位的位置业务网关中心发起对用户设备的定位请求；

b)被请求定位的位置业务网关中心分析被定位用户设备的号码以确定归属网络及归属的位置业务网关中心；

c)被定位用户设备归属的位置业务网关中心向归属用户信息数据库核实被定位用户的位置业务签约信息及私密属性，得到允许确认后，再向被定位用户的归属用户信息数据库查询被定位用户设备当前所注册接入的网络，并将结果通知被请求定位的位置业务网关中心；

d)被请求定位的位置业务网关中心向被定位用户拜访的位置业务网关中心发出对被定位用户设备的位置业务请求；

e)拜访的位置业务网关中心向其连接的接入用户信息数据库查询获取被定位用户设备接入的用户端接入设备及接入端口，经与已记录存储的该接入设备地理位置信息进行映射对应后得到被查询用户设备的位置信息，然后将该位置信息返送回被请求定位的位置业务网关中心；

f)最后由被请求定位的位置业务网关中心将位置信息发送给发起请求的位置业务客户端。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在接入网设备工程安装完成后，事先对用户端接入设备及接入端口的位置定位信息数据进行勘测，然后存储记录于接入网定位功能模块和位置业务网关中心，用户设备一旦有线接入或通过短距无线技术替代有线连接进行接入，用户设备的位置就随接入网的用户端接入设备及接入端口的位置而定位了。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：需要变换地点、重新移机安装用户端接入设备时，用户应先向运营商申报后方可由局方工程人员实施移机工作，移机完成后需要重新勘测用户端接入设备及接入端口新的位置定位信息数据，并及时更新接入网定位功能模块和位置业务网关中心中的相关定位信息数据。 

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