CN1798430A - 移动通信系统中移动台定位的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动通信系统中移动台定位的实现方法。该方法主要包括：首先，网络侧实体将获取的至少两条移动台的位置测量信息以及对应的时间信息一起发送给位置中心；然后，位置中心分别根据各条位置测量信息计算确定移动台的各个对应的位置信息；最后，确定移动台的各个位置信息及其对应的时间信息，作为移动台定位测量结果。因此，本发明中可以将测量获得的移动台位置信息与时间信息一一对应，从而使得定位信息的可用性更强。而且，本发明在网络侧发起一次定位数据的采集，便可以得到多个位置信息及其时间信息，提高了定位的精度，减少了通信网络中的流量。

Description

移动通信系统中移动台定位的实现方法

技术领域

本发明涉及无线定位技术领域，尤其涉及一种移动通信系统中移动台定位的实现方法。

背景技术

无线定位服务是从美国开始启动和发展起来的。1996年，美国联邦通信委员会(FCC)强制要求所有无线业务提供商，在移动用户发出紧急呼叫时，必须向公共安全服务系统提供用户的位置信息和终端号码，以便对用户实施紧急救援工作。随着无线系统的发展和移动用户的不断增加，对定位业务的需求也与日俱增。

目前，常用的定位技术包括基于移动网络的AFLT(Advanced ForwardLink Trilateration，高级前向链路三角算法)定位方法，该方法是一种基于前向链路的定位方法，在定位操作时，移动台可以同时监听多个基站(至少三个基站)的导频信息，利用码片时延来确定移动台到附近基站的距离，最后用三角定位法算出用户的位置。即由移动台测量不同基站的下行导频信号，得到不同基站下行导频的TOA(Time Of Arrival，抵达时间)，根据该测量结果并结合基站的坐标，采用合适的位置估计算法计算出移动台的位置。

AFLT定位技术，需要在网络中增加新的实体，利用导频信息算出移动台的位置，所述实体包括PDE(Position Determining Entity，定位实体)和MPC(Mobile Positioning Center，移动位置中心)。

PDE获得导频信息的方式主要有两种：

1、按照IS-801协议定义的传送方式给MSC，再由MSC传送给PDE，这种方式需要移动台新增支持IS-801协议的功能；

2、利用A接口的消息，将用于定位的参数传送给MSC，再由MSC传送给PDE；这种方式，不需要移动台支持IS-801协议，但需要在A接口上支持这些参数的传输。

基于上述定位方法，目前采用的一种基于控制平面定位的定位系统如图1所示，所述定位系统的网络侧定位操作流程如图2所示，具体包括以下处理过程：

步骤21：LCS CLIENT(定位业务客户端)通过基于TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)的L1接口向移动定位中心发送定位请求消息；

所述的消息中包含CP(连接点)的LCS CLIENTID(定位业务客户端标识)、ORID(查询发起者标识)、QoS(服务质量)和目标MS(用户)的用户标识；

步骤22：归属MPC发送SMSREQ给手机用户的归属HLR；

首先，归属MPC(移动位置中心)对LCS CLIENT和目标MS进行鉴权，对CP和查询发起者进行授权检查，控制对用户定位，然后发送所述SMSREQ消息，该消息用于请求目标手机用户漫游地的服务MSC(移动交换中心)的地址；

步骤23：HLR(归属位置寄存器)判定目标手机当前处于激活态，HLR返回smsreq给归属MPC；归属MPC获得手机用户漫游地的服务MSC地址。若LCS CLIENT请求的应用精度为基于MSCID级的定位精度或者用户漫游地所在的MSC不支持PN4747定位，则MPC直接查询数据库获取该服务MSC地区中心点的位置，MPC通过L1接口向LCS CLIENT返回定位结果，流程结束；

步骤24：归属MPC发送ISPOSREQ消息给服务MSC，这条消息用以获取目标手机当前的无线环境信息；

步骤25：服务MSC返回isposreq消息给服务MPC，该条消息中封装了获取MS的导频测量信息；

步骤26：归属MPC根据自己的数据库中存贮的用户漫游地的PDE(定位实体)信息，选择适当的PDE，归属MPC向PDE发送GPOSREQ消息，该条消息中封装了获取MS的导频测量信息；

步骤27：PDE返回gposreq消息给服务MPC，消息中包含位置结果参数；

步骤28：MPC通过L1接口向LCS CLIENT返回定位结果。

上述给出了网络侧成功定位的整个操作过程，下面再对BSC(基站控制器)侧通话态(即移动台处于通话状态)时的MPC获取测量信息的处理过程进行说明，如图3所示，具体包括以下处理过程：

步骤31：MPC向MSC发起ISPOSREQ消息，要求对某目标MS发起的定位处理过程；

步骤32：MSC判断导频测量计数大于0，目标定位手机当前处于通话态，MSC向BS(基站)发送定位导频测量请求Radio Measure Request消息；

步骤33：BS收到定位导频测量请求Radio Measure Request消息，向MS发送PMRO(导频测量请求)消息请求进行导频测量；

步骤34：移动台进行导频测量，并将导频测量结果通过PSMM(导频强度测量信息)消息上报给BS；

并根据要求的测量次数重复步骤33和步骤34；

步骤35：BS采集到足够PSMM消息后，BS进行数据转换，打包，并向MSC发送定位导频测量响应消息，上报基站的测量结果，所述的响应消息中未包含有各PSMM消息对应的时间信息；

步骤36：MSC将测量结果返回isposreq定位响应给MPC。

移动台继续通话(Conversation)。

可以看出，在步骤34中的定位响应消息中没有PSMM的时间戳信息。在这种情况下，假定PSMM Count(测量PSMM信息的次数)大于1时，BS需要向MS先后采集多条PSMM消息。这多条PSMM消息到达BS的时间肯定有先后次序；但是，现有协议规定的步骤35中BS向MSC发送的RadioMeasurements Response消息中，没有记录每个PSMM到达BS的时间戳。因此，将可能导致网络侧计算出的位置信息无法准确地与时间信息对应。

例如，当PSMMCount＝5，假定第1条PSMM在第1秒到达BS，第5条PSMM在第9秒到达BS；这时，BS在第9秒将这5条PSMM消息一起打包到Radio Measurements Response消息中发送给MSC。由于现有协议的定位响应消息中没有每条PSMM的时间戳，那么网络侧计算手机位置时，就不能够区分每条PSMM消息的到达时间，从而将各条PSMM消息都当作第9秒到达进行计算，并将计算出的位置信息与第9秒对应。这必将会产生很大的误差。假如，手机在高速移动时，用第1秒的PSMM消息计算出的位置信息，与第9秒的PSMM消息计算出的位置信息，有很大差异。将这两个位置都对应到第9秒，相应的误差显而易见。

综上所述，在现有技术中采用了基于多条没有时间信息的导频测量信息进行移动台的位置计算的方法严重存在着计算结果不精确的缺点。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种移动通信系统中移动台定位的实现方法，以克服现有技术中无法将计算确定的各位置信息与时间信息对应的缺点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种移动通信系统中移动台定位的实现方法，包括：

A、网络侧实体将获取的至少两条移动台的位置测量信息以及对应的时间信息一起发送给位置中心；

B、位置中心分别根据各条位置测量信息计算确定移动台的各个对应的位置信息；

C、确定移动台的各个位置信息及其对应的时间信息，作为移动台定位测量结果。

所述的步骤A包括：

码分多址CDMA系统中的基站获取移动台测量的导频强度测量信息作为位置测量信息，并随获取导频强度测量信息的时间信息一起发送给位置中心。

所述的步骤A进一步包括：

A1、码分多址CDMA系统中的基站向移动台发送导频测量请求消息；

A2、移动台测量CDMA系统的导频信号确定导频强度测量信息，并发送给所述基站；

A3、基站获取移动台发送来的各条导频强度测量信息，并确定接收各信息的时间信息；

A4、基站将所述的各条导频强度测量信息和对应的时间信息一起发送给位置中心。

所述的步骤A3还包括：

基站接收移动台发送来的导频强度测量信息，记录接收该条信息的时间信息，并保存。

所述的步骤A3还包括：

基站判断是否还需要获取新的导频强度测量信息，如果需要，则执行步骤A1，否则，执行步骤A4。

所述的步骤A4包括：

基站将所述的各条导频强度测量信息和对应的时间信息一起承载于导频测量请求消息的响应消息中发送给移动交换中心；

移动交换中心将所述的响应消息转发给位置中心。

所述的步骤B包括：

位置中心根据各条导频强度测量信息分别计算确定各个移动台的位置信息。

所述的步骤C包括：

根据所述导频强度测量信息对应的时间信息确定相应的各移动台的位置信息对应的时间信息，并作为移动台定位测量结果。

所述的时间信息包括：

年份信息、月份信息、日期信息和/或时刻信息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明中由于可以将测量获得的移动台位置信息与时间信息一一对应，因而可以使得定位信息的可用性更强，比如，可以通过多次测量获得移动台在一段时间内的较为准确的运动轨迹，便于判断移动台的运动趋向。而且，本发明在网络侧发起一次定位数据的采集，便可以得到多个位置信息和对应的时间信息，提高了定位的精度，减少了移动通信网络中的流量。

附图说明

图1为基于控制平面的定位系统结构图；

图2为图1中实现定位的整个过程流程图；

图3为图2中MPC获取导频测量信息的流程图；

图4为本发明所述的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的核心是在移动通信系统中将基站获取的多条位置测量信息随着获取所述位置测量信息的时间信息一起发送给进行定位处理的位置中心，并由位置中心根据所述的位置测量信息确定移动台的位置信息；之后，再将各移动台的位置信息与相应的时间信息一一对应，从而使得获得的移动台的位置信息更为准确，且可以获得移动台在一段时间内的运动轨迹，增强了定位业务的可用性。

本发明所述的移动通信系统中移动台定位的实现方法的具体实现方式如图4所示，具体包括以下处理过程：

步骤41：当需要进行移动台定位处理时，则MPC向MSC发起ISPOSREQ消息，即要求对某目标MS发起的定位处理过程；

步骤42：MSC判断导频测量计数大于0，目标定位手机当前处于通话态，MSC向基站BS发送定位导频测量请求Radio Measure Request消息；

步骤43：BS收到定位导频测量请求Radio Measure Request消息，向MS发送PMRO(导频测量请求)消息请求移动台进行导频测量；

步骤44：移动台进行导频测量，并将导频测量结果通过PSMM(导频强度测量信息)消息上报给BS；

如果步骤43中BS发来的导频测量请求消息中要求测量次数为多次，则根据所述次数重复执行所述的步骤43和步骤44，直至符合所述测量次数要求；

也就是说，基站需要判断是否还需要获取新的导频强度测量信息，即判断是否符合获取的导频强度测量信息次数，如果是，则执行步骤45，否则，继续执行步骤43；

本发明的关键是在所述的BS收到所述的PSMM消息后，需要记录并保存收到该PSMM消息的时间信息；

所述的时间信息包括年份信息、月份信息、日期信息和/或时刻信息，例如，年份可以用实际年份减去2000后模256的数值，范围为0-255，月份的范围为1-12，日期的范围为1-31，时刻为每天从午夜开始经过的十分之一秒的计数，范围为0-863999；

步骤45：BS采集到足够PSMM消息后，将所述的各PSMM消息进行数据转换，打包，并向MSC发送定位导频测量响应消息，上报基站的测量结果，所述的响应消息中包含有各PSMM消息及其对应的时间信息；

步骤46：MSC将包含有多条PSMM消息及对应的时间信息的测量结果通过定位响应isposreq消息发送给MPC，所述的MPC即为位置中心；

所述的位置中心MPC收到各条PSMM消息后，根据各条PSMM信息分别计算确定各个移动台的位置信息；

根据每条PSMM信息对应的时间信息确定相应的各移动台的位置信息对应的时间信息，并作为移动台定位测量结果，这样，所述的MPC不仅可以获得移动台的位置信息，还可以获得各位置信息对应的时间信息，即可以确定移动台在某一时间点的其所处于的位置信息，基于此，利用本发明所述的方法，可以测量移动台在某一时间段内的移动的轨迹。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1、一种移动通信系统中移动台定位的实现方法，其特征在于，包括：

A、网络侧实体将获取的至少两条移动台的位置测量信息以及对应的时间信息一起发送给位置中心；

B、位置中心分别根据各条位置测量信息计算确定移动台的各个对应的位置信息；

C、确定移动台的各个位置信息及其对应的时间信息，作为移动台定位测量结果。

2、根据权利要求1所述的移动通信系统中移动台定位的实现方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

码分多址CDMA系统中的基站获取移动台测量的导频强度测量信息作为位置测量信息，并随获取导频强度测量信息的时间信息一起发送给位置中心。

3、根据权利要求2所述的移动通信系统中移动台定位的实现方法，其特征在于，所述的步骤A进一步包括：

A1、码分多址CDMA系统中的基站向移动台发送导频测量请求消息；

A2、移动台测量CDMA系统的导频信号确定导频强度测量信息，并发送给所述基站；

A3、基站获取移动台发送来的各条导频强度测量信息，并确定接收各信息的时间信息；

A4、基站将所述的各条导频强度测量信息和对应的时间信息一起发送给位置中心。

4、根据权利要求3所述的移动通信系统中移动台定位的实现方法，其特征在于，所述的步骤A3还包括：

基站接收移动台发送来的导频强度测量信息，记录接收该条信息的时间信息，并保存。

5、根据权利要求4所述的移动通信系统中移动台定位的实现方法，其特征在于，所述的步骤A3还包括：

基站判断是否还需要获取新的导频强度测量信息，如果需要，则执行步骤A1，否则，执行步骤A4。

6、根据权利要求3、4或5所述的移动通信系统中移动台定位的实现方法，其特征在于，所述的步骤A4包括：

基站将所述的各条导频强度测量信息和对应的时间信息一起承载于导频测量请求消息的响应消息中发送给移动交换中心；

移动交换中心将所述的响应消息转发给位置中心。

7、根据权利要求6所述的移动通信系统中移动台定位的实现方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

位置中心根据各条导频强度测量信息分别计算确定各个移动台的位置信息。

8、根据权利要求7所述的移动通信系统中移动台定位的实现方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

根据所述导频强度测量信息对应的时间信息确定相应的各移动台的位置信息对应的时间信息，并作为移动台定位测量结果。

9、根据权利要求6所述的移动通信系统中移动台定位的实现方法，其特征在于，所述的时间信息包括：

年份信息、月份信息、日期信息和/或时刻信息。