一种定位实体的切换方法
技术领域
本发明涉及移动通信网络系统,特别是涉及了一种在连续定位过程中使用终端来实现定位实体切换的方法。
背景技术
基于位置的业务(Location Based Services,简称LBS),又称移动位置业务或定位业务,是指移动网络通过特定的定位技术获取移动终端的地理位置信息(经纬度坐标),提供给移动用户本人、通信系统或第三方,并借助一定的电子地图信息的支持,为移动用户提供与其位置相关的呼叫或非呼叫类业务。
移动通信网的定位方式中,包括基于小区的定位、基于传统GPS(GlobalPositioning System,即全球卫星定位系统)系统的定位、基于高级前向链路三角(AFLT,Advanced Forward-Link Trilateration)的定位和AGPS定位等几种方式。其中AGPS定位是将GPS定位和移动通讯系统相结合的一种定位方式,因其定位速度快,定位精度高而被广泛应用。
基于AGPS技术的移动通讯网络系统有两种实现方式,一种是信任模式的定位,另一种是非信任模式下的定位。从网络实体结构上讲,非信任模式和信任模式的定位方式的区别在于是否有移动定位中心。非信任模式架构中含有移动定位中心,信任模式构架中不含有移动定位中心。
根据定位发起方式来区分,又可以分成网络侧发起的定位方式、移动台驻留程序(JAVA/BREW)发起的定位方式以及WAP发起的定位方式。
图1描述了基于非信任模式的AGPS技术的移动通讯网络系统用户的定位系统实体构架示意图。该定位系统主要包括移动台1、移动定位中心2、定位实体接入服务器3、定位实体4、GPS信号接收机8,GPS卫星9等。其中:
移动台1是定位业务的用户端设备,又称为终端,主要功能是提供移动终端定位相关的测量信息,通过移动通信网完成与定位实体的信令交互,同时完成部分定位业务的应用实现。移动台也可以从定位实体下载辅助数据并完成位置计算,这由移动台芯片决定。
移动定位中心2是定位业务实现的核心实体,主要功能是控制定位过程,同各个实体交互,以及存储和提供用户的位置信息等。
定位实体接入服务器3主要是管理移动台1向定位实体4发起的连接,接收来自移动定位中心2的定位请求,同时透传移动台1和定位实体4之间的交互信令等。
定位实体4的功能主要是对移动台1送到网络侧的信息进行处理,根据其管理的基站地理位置信息和GPS卫星数据,计算出移动终端的位置或者提供给移动台测量需要的辅助数据,包括用于搜索GPS卫星的辅助数据和用于计算位置的基站地理位置信息数据。
GPS信号接收机的主要功能是接收GPS卫星信号数据,并将其发送给定位实体。
GPS卫星的功能是发送卫星信号数据。
下面结合图1简单介绍现有的一次移动台发起的非信任模式定位流程:移动台1向移动定位中心2发起定位请求,移动定位中心2收到请求后向定位实体接入服务器3发送一个地理位置请求,定位实体接入服务器3分配好相应的资源后给移动定位中心2一个请求确认消息,移动定位中心2收到确认消息后给移动台1发送该定位实体接入服务器3的寻址信息,移动台1根据该地址向定位实体接入服务器3发起连接,然后,移动台1与定位实体4间发起通过定位实体接入服务器3透传的IS801信令交互;移动台1利用从定位实体4下载的GPS卫星搜索辅助数据完成导频或者伪距的测量,最终通过移动台1或者定位实体4完成位置的计算。其中GPS卫星搜索辅助数据是根据移动台1的初始位置进行下载的。
移动台初始位置是指移动台当前位置的一个粗略估计,可以通过移动台测得的同周围基站的导频相位计算得出的,这个位置要求不精确,所以也可用当前无线小区的网络参数来标识。另一种情况是,移动台上次定位中产生一个位置结果(通过移动台计算或者定位实体计算),如果根据移动台时钟估计认为这个位置还能作为移动台的初始位置时,这个位置结果将作为下一次定位的初始位置。
图2描述了基于信任模式的AGPS技术的移动通讯网络系统用户的定位系统实体构架示意图。图中各实体的功能和图1中相同,与图1的非信任模式的AGPS技术的的定位系统实体构架区别是,信任模式没有移动定位中心,终端直接和定位实体接入服务器相连。
下面结合图2简单介绍一次基于信任模式的AGPS定位的流程:移动台5通过其应用直接连接到定位实体接入服务器6,定位实体接入服务器6会给其分配定位实体等资源,然后移动台5和定位实体7进行IS801信令交互,对于这些信令,定位实体接入服务器是透传的。移动台利用从定位实体7下载的GPS卫星搜索辅助数据完成导频或者伪距的测量,最终通过移动台5或者定位实体7完成位置的计算。定位实体接入服务器6将位置结果发送给移动台5,移动台5断开和定位实体接入服务器6的连接。
这种定位模式大大简化了定位流程,提高了定位速度。
现有的定位方法可参考中国通信行业标准《cdma2000数字蜂窝移动通信网基于用户平面定位系统技术要求》、《cdma2000数字蜂窝移动通信网基于用户平面定位终端技术要求》、国际标准《ANSI TIA/EIA-IS-801PostionDeternimation Service Standard for Dual Mode Sperate Spectrum Systems》。
在CDMA(Code Division Multiple Access,即码分多址)移动通讯网中,定位业务系统在网络中会存在多个移动定位中心和多个定位实体。一般来说,一个定位实体保存一定区域内的基站数据,且定位实体的GPS卫星参考接收设备覆盖范围一般在600公里左右。在连续定位流程中,移动台需要不断从定位实体侧下载辅助定位数据,进行位置的测量与计算。当发起对某移动台的跟踪型连续定位时,会首先进行定位实体的选择。在选择了进行定位交互的定位实体后,如果在连续定位过程中不再进行定位实体的切换,这样将导致移动台在移动过程中漫游至另外一个定位实体的区域时,原来选择的定位实体不再有该移动台所在区域的基站数据或者定位实体的GPS卫星参考接收设备不再服务移动台所在区域。这时移动台将得不到必要的辅助定位信息,造成定位精度降低,甚至定位失败。所以在连续定位中,必须考虑移动台和在各个定位实体间的切换问题。
图3是现网中由网络侧发起的一次跟踪型连续定位流程的示意图。为简单起见,图中将定位实体和定位实体接入服务器统称为定位实体,包括以下步骤:
301,定位业务客户机向移动定位中心发起对某移动台的定位请求,要求对移动台做跟踪型的连续定位;
302,移动定位中心向移动台发送消息触发定位请求;
303,移动台发起启动定位过程请求;
304,移动定位中心分配该次定位的任务标识,返回定位客户机位置请求答复;
305,移动定位中心根据移动台的启动定位过程请求消息中携带的移动台初始位置信息(如系统识别码/网络识别码信息即SID/NID信息)选择一个对应的能够提供服务的定位实体,向该定位实体发送地理位置请求;
306,定位实体返回移动定位中心地理位置答复消息,指示可以开始定位;
307,移动定位中心返回移动台启动定位请求响应,指示定位实体的IP地址和端口号;
308,移动台与定位实体进行位置数据交互,下载辅助定位数据等;
309,定位实体向移动定位中心返回地理位置请求响应消息;
310,移动台给移动定位中心上报位置结果;
311,移动定位中心给移动台返回位置上报响应消息;
312,移动定位中心存贮定位结果,并返回给定位客户机;
313,移动台继续和定位实体进行位置数据交互,下载辅助定位数据;
314,定位实体向移动定位中心返回地理位置请求响应消息;
315,移动台给移动定位中心上报位置结果;移动定位中心根据消息中的SID/NID信息判断移动台已经漫游出目前定位实体的服务范围。
316,移动定位中心根据移动台上报的SID/NID选择一个新的定位实体,向该定位实体发送地理位置请求;
317,定位实体返回移动定位中心地理位置答复消息,指示可以开始定位;
318,移动定位中心给移动台返回位置上报响应消息,消息中携带定位实体切换标志和新的定位实体地址;
319,移动定位中心存贮定位结果,并返回给定位客户机;
320,移动定位中心给前一个定位实体发送定位取消消息;
321,定位实体返回取消响应消息;
接着,移动台根据移动定位中心提供的新的定位实体的地址,连接到新的定位实体上,和该定位实体进行位置数据交互,下载定位辅助数据。重复308到321流程,直到定位结束。
可以看出,在现网的切换流程中,是由移动定位中心根据移动台上报位置报告消息,获取当前无线小区网络参数,根据该网络参数判别是否要进行切换。如果需要切换,则通过位置上报响应消息通知移动台进行定位实体的切换。
现网中的该流程存在下面的问题:
如果对于信任模式,没有移动定位中心参与,则上面的定位实体切换流程不再适用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种移动通讯定位系统中实现连续定位时定位实体的切换方法,以实现不需要移动定位中心决定的定位切换,从而克服上述现网切换流程的缺陷。
移动台开始一次连续定位,在定位过程中需要下载辅助定位数据,为了实现上述发明目的,本发明提供了一种定位实体的切换方法,用于实现基于AGPS技术的移动通讯网络系统的连续定位包括非信任定位模式和信任定位模式,其中,当移动台不是第一次与定位实体连接时,包括:步骤101、移动台判断前一次连接的定位实体是否能够再次提供服务,如果能,则选择前一次的定位实体进行数据交互,转入步骤103;否则移动台根据保存在其上的定位实体服务范围表及测得的移动台初始位置信息确定的新的定位实体;
步骤102、如果是信任模式,移动台连接到该新的定位实体,并向该新的定位实体发送定位请求消息;如果是非信任模式,移动台将新的定位实体信息发送给移动定位中心,移动定位中心向该新的定位实体发送地理位置请求消息,在该新的定位实体指示能开始定位后,移动台切换到该新的定位实体建立连接,并向该定位实体发送定位请求消息;
步骤103,移动台与所述连接的定位实体进行数据交互,并从所述定位实体下载需要的定位辅助数据。
进一步地,所述的切换方法,其中,所述移动台初始位置信息包含无线小区参数、移动台与基站的导频以及、移动台与卫星的伪距。
进一步地,所述的切换方法,其中,所述移动台的初始位置信息为标识移动台所在位置的系统识别码/网络识别码信息,所述移动台通过移动台驻留应用程序取得所述系统识别码/网络识别码信息。
进一步地,所述的切换方法,其中,当定位模式为非信任定位模式时,所述移动台切换到该定位实体建立连接进一步包括:
步骤1021,移动台给移动定位中心发送定位实体切换消息,消息中携带切换的标志,以及新的定位实体的地址,通知移动定位中心进行切换操作,移动定位中心给新的定位实体发送地理位置请求消息;
步骤1022,所述移动定位中心收到新的定位实体的响应后给所述移动台返回切换消息响应,让移动台连接到新的定位实体,同时给前一个定位实体发送一个定位取消消息,使前一个定位实体释放相关的资源;
步骤1023,所述移动台直接根据所述新的定位实体地址连接到新的定位实体,进行位置数据交互,下载定位辅助数据。
进一步地,所述的切换方法,其中,进一步包括一维护更新所述定位实体服务范围表的步骤。
进一步地,所述的切换方法,其中,所述维护更新所述定位实体服务范围表的步骤进一步包括:
通过移动台应用程序提供界面维护更新所述保存在所述移动台的定位实体服务范围表的步骤;和/或,
通过一专门的维护定位实体服务范围信息的实体维护更新所述定位实体服务范围表的步骤;和/或,
通过将定位实体服务范围表保存到基站、移动交换中心和基站服务中心,再通过寻呼信道定时地更新所述移动台中的定位实体服务范围表。
进一步地,所述的切换方法,其中,所述专门的维护定位实体服务范围信息的实体为移动定位中心或定位实体接入服务器。
进一步地,所述的切换方法,其中,所述定位实体服务范围表的信息通过在每次定位过程中移动定位中心和移动台交互的消息中携带;或,通过使用一条专门的交互信息对移动台中保存的定位实体服务范围表进行更新。进一步地,所述的切换方法,其中,所述定位实体服务范围表通过所述维护实体专门地发送短消息给移动台,通知移动台更新所述定位实体服务范围表;或,当维护定位实体服务范围表的实体中的范围表信息发生变化时,通过短消息通知移动台所述定位实体服务范围信息的变化。
进一步地,所述的切换方法,其中,所述定位切换请求消息为一单独的定位实体切换消息,或包含在目前流程中的一条消息中;其中,所述目前流程中的一条消息包括移动台位置上报消息。
进一步地,所述的切换方法,其中,所述定位实体服务范围表中包含定位实体号、定位实体接入地址、定位实体所能服务的系统识别码/网络识别码范围。
进一步地,对于信任定位模式,本发明的方法包括以下步骤:
(a)移动台在连入定位实体前,移动台驻留应用程序取得手机目前的SID/NID信息,查找一张定位实体服务范围表,判断此时应该接入哪一个定位实体。并且根据表中记录的定位实体地址接入;
(b)和选中的定位实体进行位置信息交互,下载定位辅助数据。
(c)重复(a)、(b)流程直到定位结束。
由上可知,应用本发明方法,定位切换不需要移动定位中心决定,而是由移动台来决定,移动台在连接定位实体进行IS801交互前先判断该定位实体是否能够提供服务,如果不能则进行定位实体切换,从而能够确保定位实体提供移动终端当前位置的基站辅助信息,确保移动终端当前所在位置在定位实体的GPS卫星参考接收设备的覆盖范围内,使得连续定位的精度和成功率都大大加强,并且在没有移动定位中心存在时也能够进行切换,适用于信任和非信任定位模式。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1是AGPS定位系统的实体构架示意图;
图2是基于信任模式的AGPS定位系统的实体构架示意图;
图3是现网中的网络侧发起的定位实体切换流程示意图;
图4是本发明的网络侧发起非信任模式的切换流程示意图;
图5是本发明的移动台发起非信任模式的切换流程示意图;
图6是本发明的移动台发起信任模式的切换流程示意图。
具体实施方式
下面分别以网络侧发起的一次非信任跟踪型连续定位流程、移动台发起的一次非信任跟踪型连续定位流程和移动台发起的信任模式连续定位流程,说明本发明的切换方法。在图4、图5及图6中将定位实体和定位实体接入服务器统称为定位实体。
图4给出了网络侧发起的一次非信任跟踪型连续定位流程图,包括以下步骤:
401,定位业务客户机向移动定位中心发起对某移动台的定位请求,要求对移动台做跟踪型的连续定位;
402,移动定位中心向移动台发送消息触发定位请求;
403,移动台根据保存的定位实体服务范围表和自身测得的系统识别码SID/网络识别码NID等信息选定一个能够提供服务的定位实体;
404,移动台向移动定位中心发起启动定位过程请求,该消息中包含能够提供服务的定位实体的信息,包括定位实体的地址;
405,移动定位中心分配该次定位的任务标识,返回定位客户机位置请求答复;
406,移动定位中心根据移动台的启动定位过程请求消息中获得定位实体的接入地址,连接该定位实体,向该定位实体发送地理位置请求;
407,定位实体返回移动定位中心地理位置答复消息,指示可以开始定位;
408,移动定位中心返回移动台启动定位请求响应;
409,移动台根据定位实体服务范围表中带有的定位实体地址信息连接到定位实体,与定位实体进行位置数据交互,下载辅助定位数据等;
410,定位实体向移动定位中心返回地理位置请求响应消息;
411,移动台给移动定位中心上报位置结果;
412,移动定位中心给移动台返回位置上报响应消息;
413,移动定位中心存贮定位结果,并返回给定位客户机;
414,移动台需要进一步下载辅助定位数据,先查找保存的定位实体服务范围表,和自身测得的SID/NID信息进行比较,判断目前提供服务的定位实体能否继续提供服务,如果不能服务则执行步骤415,否则继续和目前的定位实体交互,重复409到413步骤;
415,定位实体向移动定位中心发送切换请求消息,该消息中携带移动台计算出的新的能够提供服务的定位中心的信息,包括连接的地址;
416,移动定位中心根据移动台请求切换消息中带有的新的定位实体地址信息,向该定位实体发送地理位置请求;
417,定位实体返回移动定位中心地理位置答复消息,指示可以开始定位;
418,移动定位中心给移动台返回切换请求响应消息;
419,移动定位中心给前一个定位实体发送定位取消消息;
420,定位实体返回取消响应消息;
接着,移动台向切换后的定位实体发起连接,进行位置数据交互,下载辅助定位数据。重复409到420流程,直到连续定位结束。
图5给出了移动台发起的一次非信任跟踪型连续定位流程图,包括以下步骤:
501,移动台根据定位实体服务范围表和测得的SID/NID选定一个定位实体,发送给移动定位中心,发起一次定位请求;
502,移动台发起启动定位过程请求,该消息中包含步骤501中选定的一个能提供服务的定位实体信息,包括定位实体接入地址信息;
503,移动定位中心根据步骤502中的启动定位过程请求消息中定位实体地址信息向该定位实体发送地理位置请求;
504,定位实体向移动定位中心返回地理位置答复消息,指示可以开始定位;
505,移动定位中心返回移动台启动定位请求响应,指示移动台可以发起定位;
506,移动台向步骤501中选定的定位实体发起连接,进行位置数据交互,下载辅助定位数据等;
507,定位实体向移动定位中心返回地理位置请求响应消息;
508,移动台需要进一步下载辅助定位数据,先查找保存的定位实体服务范围表,和自身测得的SID/NID信息进行比较,判断目前提供服务的定位实体能否继续提供服务,如果不能服务则执行步骤509,否则继续和目前的定位实体交互,重复506、507步骤;
509,定位实体向移动定位中心发送切换请求消息;
510,移动定位中心给前一个定位实体发送定位取消消息;
511,定位实体返回取消响应消息;
512,移动定位中心给移动台返回切换请求响应消息;
513,移动台向移动定位中心重新发起一个启动定位过程请求消息,该消息中携带移动台根据定位实体服务范围表和测得的SID/NID信息计算出的新的能够提供服务的定位中心的信息,包括该定位实体接入的地址;
514,移动定位中心根据步骤513中的新的定位实体地址信息,向该定位实体发送地理位置请求;
515,切换后的定位实体返回移动定位中心地理位置答复消息,指示可以开始定位;
516,移动定位中心给移动台返回启动定位过程请求响应消息,指示现在可以发起定位;
移动台和切换后的定位实体发起定位数据交互,重复506到516流程,直到连续定位结束。
上述两个实施例是非信任模式的连续定位,通过移动台来决策是否需要定位实体切换能够保证每次接入的定位实体都是能够提供服务的,保证定位精度和成功率。
图6给出了移动台发起的一次信任跟踪型连续定位流程图,包括以下步骤:
601,移动台根据定位实体服务范围表和测得的SID/NID选定一个定位实体,连接到该定位实体,发起一次定位请求;
602,移动台和定位实体进行位置信息交互,下载辅助定位数据;
603,随着定位过程的进行,移动台需要再次下载辅助定位数据,发起位置数据交互前,根据保存的定位实体服务范围表和自身测得的SID/NID信息,判断目前的定位实体是否能够再次提供服务,如果能则继续连接到目前的定位实体上进行位置数据交互,否则,执行步骤604;
604,连接到新的定位实体,进行位置数据交互,下载辅助定位数据。
接着,重复603、604步骤,直至定位结束。
上述实施例中移动台初始位置信息除移动台自身测得的SID/NID信息还可以为无线小区参数、移动台与基站的导频以及移动台与卫星的伪距;其中,定位实体服务范围表是一张保存在移动台的表,可以通过移动台应用程序提供界面维护,也可以是从一个专门的维护定位实体服务范围信息的实体上获得,例如可以从移动定位中心或者从定位实体接入服务器获得;定位实体服务范围表的信息可以是每次定位过程中从移动定位中心和移动台交互的消息中携带,便于移动台更新;也可以使用一条专门的交互信息对移动台中保存的定位实体服务范围表进行更新;定位实体服务范围表还也可以通过维护实体专门地发送短消息给移动台,通知移动台更新定位实体服务范围表,当维护定位实体服务范围表的实体中的范围表信息发生变化时也可通过短消息通知移动台;定位实体服务范围表还甚至可以保存到基站、移动交换中心(MSC)、基站服务中心(BSC)等主设备中,通过寻呼信道定时的更新移动台中定位实体服务范围表;定位实体服务范围表中包含定位实体号、定位实体接入地址、定位实体所能服务的SID/NID范围以及其他和定位实体切换相关的信息。移动台发出的定位切换请求消息可以是单独的一条定位实体切换消息,也可以是包含在现有技术定位流程中的一条消息中,如包含在移动台位置上报消息中。
上述三个实施例中,移动定位中心不需要负责定位实体的切换决策,定位实体也无需解析移动台和定位实体之间的交互信令,判断是否需要切换;在信任模式连续定位情况下,移动台也能够准确的接入合适的定位实体。从而克服了现网切换流程的缺陷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改,等同替换,改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
目前也存在没有移动定位中心的系统架构,应将本发明方法中的移动定位中心视为逻辑单元,在流程上引起的变化应视为本发明的等同变换。