WO2012048558A1

WO2012048558A1 - 一种通过网关移动位置中心实现定位的方法及装置

Info

Publication number: WO2012048558A1
Application number: PCT/CN2011/072297
Authority: WO
Inventors: 叶建阳
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-04-19
Also published as: CN101980574A

Description

一种通过网关移动位置中心实现定位的方法及装置技术领域

本发明涉及通信领域的定位技术，尤其涉及一种通过网关移动位置中心（GMLC, Gateway Mobile Location Center ) 实现定位的方法及装置。背景技术

基于位置的业务（LBS, Location Based Service ) 又称为移动位置业务或定位业务，该业务的主要内容包括：移动定位中心与移动通信网络中的部分实体进行交互；通过无线定位技术或辅助全球定位系统（AGPS , Assisted Global Positioning System )定位技术获取移动终端的必要测量数据；通过位置计算实体的地理位置信息，例如，经纬度坐标的估算，基于移动终端的位置提供相应的呼叫或非呼叫业务和信息服务。

在第三代合作伙伴计划（ 3GPP, 3rd Generation Partner Project )网络中，定位系统网络结构如图 1所示，与 LBS相关的网元主要有 GMLC和移动位置服务中心（ SMLC, Serving Mobile Location Center )或独立 SMLC ( SAS, Stand-Alone SMLC )，为了描述方便，将 SMLC和 SAS统称为 SMLC。

在现有的定位技术中，需要 GMLC与 SMLC共同参与实现对终端的定位。其中， GMLC主要负责处理对定位客户端（LCS Client )发送的位置请求，获得用户的经纬度信息并返回给 LCS Client。同时， GMLC还是定位业务系统的运营平台，完成用户数据管理、业务数据管理、业务提供商（SP, Service Provider )管理和计费等功能。 SMLC主要负责收集位置业务相关的测量数据、以及进行定位计算并得到定位结果。

实际应用中， SMLC 功能通常集成在无线网络控制器（RNC , Radio Network Controller )或基站控制器（BSC, Base Station Controller ) 内部，或者由一个独立设置的 SMLC功能实体实现。对于集成在 RNC或 BSC内部的 SMLC, 受 RNC或 BSC硬件和软件资源的限制，只是将具有特定计算功能的 SMLC器件集成到 RNC或 BSC中，只能实现一些特定的定位计算，处理性能极其有限，并且升级和维护时，需要和其它软件一起升级，特别是需要中断业务进行操作的时候, RNC和 BSC是轻易不能中断服务的，因此，集成在 RNC或者 BSC内部的 SMLC功能的维护和升级是很不方便的；独立设置的 SMLC功能实体，需要 RNC支持 Iupc接口或 BSC支持 Lb 接口，才能与独立设置的 SMLC功能实体连接，而这种方式会大大增加硬件和链路开销。发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通过 GMLC实现定位的方法及装置，以解决现有定位技术中处理性能有限、维护和升级困难等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种通过网关移动位置中心（GMLC ) 实现定位的方法，所述方法包括： GMLC从基站控制器（BSC )或无线网络控制器（RNC ) 获取被定位终端的位置信息，并根据所获取到的位置信息，进行定位计算，得到被定位终端的定位结果。

在上述方案中，所述 GMLC从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息，为：所述 BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息，并通过所述被定位终端所在的移动交换中心（MSC )发送给所述 GMLC。

在上述方案中，所述 BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息，并通过所述被定位终端所在的 MSC发送给所述 GMLC,包括： BSC或 RNC 收集所述被定位终端的位置信息，将收集到的位置信息封装到执行位置响应信令或位置报告信令中，发送给所述被定位终端的 MSC; 所述被定位终端所在的 MSC从所述执行位置响应信令或位置报告信令中提取到所述位置信息，并将所述位置信息通过提供用户位置响应携带给所述 GMLC。

在上述方案中，所述 BSC收集到的位置信息，包括小区标识，以及以下参数的任意一个或多个：时间提前量、网络测量报告中的各参数、上下行链路的到达时间、到达时间差；所述 RNC收集到的位置信息，包括本小区和邻接小区的小区标识以及以下参数的任意一个或多个：本小区和邻接小区的往返时延、路损、接收信号码功率、信噪比、 RNC标识，经纬度数据、上下行链路的到达时间、到达时间差。

在上述方案中，在所述 BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息之前，所述方法还包括：所述 GMLC接收到定位客户端发送的移动定位协议请求后，发送提供用户位置信令到所述 MSC, 所述 MSC再向 RNC或 BSC发送执行位置请求信令或位置报告控制信令，请求获取被定位终端的位置信息。

在上述方案中，在得到被定位终端的定位结果之后，所述方法还包括：所述 GMLC将所得到的定位结果发送给定位客户端。

本发明还提供了一种设置为实现定位的装置，所述装置为 GMLC, 该 GMLC 包括：获取单元和计算单元，其中，获取单元，设置为从 BSC 或 RNC获取被定位终端的位置信息；计算单元，设置为根据所述获取单元获取到的位置信息，进行定位计算，得到被定位终端的定位结果。

在上述方案中，所述 GMLC还包括接收单元，设置为接收定位客户端发送的移动定位协议请求；所述获取单元，还设置为在所述接收单元接收到所述移动定位协议请求后，从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息。

在上述方案中，所述 GMLC还包括发送单元，设置为将所述计算单元得到的定位结果发送给定位客户端。

本发明的定位方法中， GMLC从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息，并根据所获取到的位置信息进行定位计算，得到被定位终端的定位结果，从而将 SMLC功能集成到了 GMLC中 , 实现了 GMLC和 SMLC的合一部署，提高了系统的集成度，节约了运营商的投资，使得 3GPP网络下 SMLC功能变得易于实现和部署。附图说明

图 1为 3GPP网络中定位系统网络结构图；图 3为本发明实施例中设置为实现定位的装置的组成结构示意图；图 4为本发明实施例一提供的 2G SMLC定位系统的结构示意图；图 5为本发明实施例二提供的 3G SMLC定位系统的结构示意图。具体实施方式

本发明的基本思想是：将 SMLC功能集成到 GMLC中，通过 GMLC 便能够实现对被定位终端的定位，不仅有利于定位系统处理能力的提升，而且有利于定位系统的维护、以及资源的共享，同时还可以节省运营商的投资。

本发明的一种通过 GMLC实现定位的方法，参照图 2所示，所述方法主要包括：

步骤 201： GMLC从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息；步骤 202: 根据所获取到的位置信息，进行定位计算，得到被定位终端的定位结果。

其中， GMLC从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息，可以为：所述 BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息，并通过所述被定位终端所在的移动交换中心（MSC , Mobile Switching Center ) 发送给所述 GMLC。

具体地，所述 BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息，将收集到的位置信息封装到执行位置响应 ( Perform Location Response )信令或位置报告（Location Report )信令中，发送给所述被定位终端的 MSC; 所述被定位终端的 MSC接收所述执行位置响应信令或位置报告信令，从所述执行位置响应信令或位置报告信令中提取所述位置信息，再将所述位置信息通过提供用户位置响应 ( PSL, Provide Subscriber Location Response )发送给所述 GMLC。

这里， BSC收集到的位置信息可以包括但不限于：小区标识（Cellid ), 以及以下参数的任意一个或多个：时间提前量（TA, Timing Advance ), 网络测量才艮告（NMR, Network Measurement Report ) 中的各参数、上下行链路的到达时间（TOA )、以及到达时间差（TDOA )等参数；这里，网络测量才艮告（NMR, Network Measurement Report ) 中的参数，可以包括部区平均接收电平（RxLev )等参数。

RNC收集到的位置信息可以包括但不限于：本小区和邻接小区的小区标识（ Cellid ),以及以下参数的任意一个或多个：往返时延（ RTT, Round-Trip Time ), 路损 ( Pathloss ), 接收信号码功率（RSCP, Received Signal Code Power )、信噪比（Ec/N0 )、 RNC标识（ RNCID ), 经纬度数据、以及上下行链路的到达时间（TOA )、以及到达时间差（TDOA )等参数。

在 BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息之前，所述方法还包括： GMLC接收到 LCS Client发送的移动定位协议请求（ MLP Request, Mobile Location Protocol Request )后，发送提供用户位置信令（ PSL )到所述 MSC, MSC再向 RNC或 BSC发送执行位置请求信令 ( Perform Location Request )或位置 4艮告控制信令 ( Location Report Control ), 请求获取被定位终端的位置信息。

在得到被定位终端的定位结果之后，所述方法还可以包括：所述 GMLC 将所得到的定位结果发送给所述 LCS Client。为了实现上述方法，本发明还提供了一种设置为实现定位的装置，参照图 3所示，该装置主要包括：获取单元 31和计算单元 32, 其中，获取单元 31设置为从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息；计算单元 32, 设置为根据所述获取单元 31获取到的位置信息，进行定位计算，得到被定位终端的定位结果。

其中，所述 GMLC还可以包括接收单元 33 , 设置为接收定位客户端发送的移动定位协议请求；所述获取单元 31 ,设置为在所述接收单元 33接收到所述移动定位协议请求后，从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息。

其中，所述 GMLC还可以包括发送单元 34,设置为将所述计算单元 32 得到的定位结果发送给定位客户端。

实际应用中，通过上述的装置实现定位的具体过程，请参照上文相关方法的描述、以及下文实施例的描述，在此不再赘述。

实际应用中，对于 2G网络，当 BSC接收到 MSC下发的 Perform Location Request时， BSC将收集被定位终端的 TA和 NMR等位置信息，直接封装在 Perform Location Response中发送给 MSC, MSC再通过 PSL响应将所述位置信息返回到 GMLC, 由 GMLC进行定位计算，并将得到的定位结果直接返回给 LCS Client。

对于 3G网络，当 RNC接收到 MSC下发的 Location Report Control信令时，将包含 RTT、邻区的 Pathloss、 RSCP、 Ec/N0、 RNCID、 Cellid以及相应的经纬度等的位置信息直接封装在 Location Report中，发送给 MSC; 再通过 PSL响应将所述位置信息返回到 GMLC, 由 GMLC进行定位计算，并将得到的定位结果直接返回给 LCS Client。

实施例一

在 2G 网络中，通过 GMLC实现定位的过程，如图 4所示，具体包括以下步骤：步骤 S401 , LCS Client向 GMLC发送 MLP定位请求（ MLP Request )。步骤 S402, GMLC完成鉴权，向被定位终端所在的 MSC发送 PSL信令，请求被定位终端的位置信息。

具体地， GMLC 从 HLR 获得被定位终端的 MSC/拜访位置寄存器 ( VLR, Visitor Location Register) / GPRS服务支持节点（SGSN, Servicing GPRS Support Node ) 的标识，例如 MSC号码（ msc-Number )或者 SGSN 号码（ sgsn-Number ), 并根据所获得的 MSC/VLR/SGSN的标识，向被定位终端所在的 MSC发送 PSL信令。

步骤 S403 , MSC收到 GMLC发送的 PSL后，向 BSC发送 Perform Location Request, 请求被定位终端的位置信息。

步骤 S404, BSC收集到被定位终端的、包含有 TA和 NMR等数据的位置信息后，打包后封装在 Perform Location Response中返回给 MSC; 具体地，可以借用 Perform Location Response中的现有字段，或者可以在 Perform Location Response中定义专用的扩展字段，来封装所述位置信息。

步骤 S405、 MSC将 BSC所发送 Perform Location Response中的位置信息转移到 PSL响应（ PSL ACK ) 中，发送给 GMLC。

步骤 S406、 GMLC从 MSC发送的 PSL响应中提取所述被定位终端的位置信息，利用位置信息中包含的小区的标识（Cellid )、时间提前量（TA )、以及网络测量报告（NMR )等信息，应用经验电波传播模型，例如，奥村- 哈塔（ Okumura-Hata )模型，完成定位计算，如三角计算、或最小二乘迭代计算，得到定位结果，实现 SMLC的功能。

具体地，利用位置信息中包含的小区的标识（ Cellid )、时间提前量（ TA )、以及网络测量报告（NMR ) 中的邻区平均接收电平（RxLev ) 的测量值，应用经验电波传播模型，例如， Okumura-Hata模型，釆用相应的定位计算方法，如三角计算或最小二乘迭代计算等计算方法，完成定位计算，得到定位结果。

其中， RxLev是描述收到信号强度（ Signal Strengh )的统计参数， RxLev 的高低反映了距离的远近。

这里，在定位计算中，位置信息中包含的参数不同，所釆用的定位计算方法也不同，这是本领域技术人员熟知的常用手段，在此不再赘述。将计算得到的定位结果直接给 LCS Client。

实施例二

在 3G 网络中，通过 GMLC实现定位的过程，如图 4所示，具体包括以下步骤：

步骤 S501 , LCS Client向 GMLC发送 MLP定位请求（ MLP Request )。步骤 S502, GMLC完成鉴权，并向被定位终端的 MSC发送 PSL信令，请求被定位终端的位置信息。

具体地， GMLC从 HLR获得被定位终端的 MSC/VLR/SGSN的标识，例如 MSC号码或者 SGSN号码，并根据所获得的 MSC/VLR/SGSN的标识，向被定位终端的 MSC发送 PSL信令。

步骤 S503 , MSC收到 GMLC发送的 PSL信令后，向 RNC发送 Location Report Control信令，请求被定位终端的位置信息。

步骤 S504~S507 , RNC分别向 UE和 NodeB发送测量请求（ Measurement Request ),获取包含有 RTT、Pathloss、RSCP、Ec/NO等测量结果（ Measurement Response ) 的位置信息。

步骤 S508, RNC将获取到的位置信息，以及通过查询数据库得到的被定位终端所在小区及其邻接小区的天线的经纬度等位置信息，打包在 Location Report信令中返回给 MSC; 具体地，可以借用 Location Report 中的现有字段，或者在 Location Report中定义专用的扩展字段，来封装所述位置信息。

步骤 S509、 MSC将 RNC所发送 Location Report中的位置信息转移到 PSL响应（PSLACK ) 中，发送给 GMLC。

步骤 S510、 GMLC从 MSC发送的 PSL响应中提取所述位置信息，完成定位计算，得到定位结果，实现 SMLC的功能。

具体地，可以利用位置信息中包含的 RTT和测量报告中的激活集和监测集小区的 RSCP 、 Ec/N0、 Pathloss等参数，釆用相应的定位计算方法，如三角计算，完成定位计算，得到定位结果。

在 3G网络中，同理，位置信息中包含的参数不同，所釆用的定位计算方法也不同，一般釆用三角计算的方法进行定位计算，也可以釆用最小二乘迭代计算的方法。

步骤 S511、 GMLC 向 LCS Client发送 MLP定位请求（ MLP Request ), 将计算得到的定位结果直接给 LCS Client。

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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

1、一种通过网关移动位置中心（GMLC ) 实现定位的方法，其中，所述方法包括：

GMLC从基站控制器（BSC )或无线网络控制器（RNC )获取被定位终端的位置信息，并根据所获取到的位置信息，进行定位计算，得到被定位终端的定位结果。

2、根据权利要求 1所述的通过 GMLC实现定位的方法，其中，所述 GMLC从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息，为：

所述 BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息，并通过所述被定位终端所在的移动交换中心（MSC )发送给所述 GMLC。

3、根据权利要求 2所述的通过 GMLC实现定位的方法，其中，所述 BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息，并通过所述被定位终端所在的 MSC发送给所述 GMLC, 包括：

BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息，将收集到的位置信息封装到执行位置响应信令或位置报告信令中，发送给所述被定位终端的 MSC; 所述被定位终端所在的 MSC从所述执行位置响应信令或位置报告信令中提取到所述位置信息，并将所述位置信息通过提供用户位置响应携带给所述 GMLC。

4、根据权利要求 2或 3所述的通过 GMLC实现定位的方法，其中，所述 BSC收集到的位置信息，包括小区标识，以及以下参数的任意一个或多个：时间提前量、网络测量报告中的各参数、上下行链路的到达时间、到达时间差；

所述 RNC收集到的位置信息，包括本小区和邻接小区的小区标识以及以下参数的任意一个或多个：本小区和邻接小区的往返时延、路损、接收信号码功率、信噪比、 RNC标识，经纬度数据、上下行链路的到达时间、到达时间差。

5、根据权利要求 2或 3所述的通过 GMLC实现定位的方法，其中，在所述 BSC或 RNC收集所述被定位终端的位置信息之前，所述方法还包括：所述 GMLC接收到定位客户端发送的移动定位协议请求后，发送提供用户位置信令到所述 MSC, 所述 MSC再向 RNC或 BSC发送执行位置请求信令或位置报告控制信令，请求获取被定位终端的位置信息。

6、根据权利要求 1所述的通过 GMLC实现定位的方法，其中，在得到被定位终端的定位结果之后，所述方法还包括：所述 GMLC将所得到的定位结果发送给定位客户端。

7、一种设置为实现定位的装置，其中，所述装置为 GMLC, 该 GMLC 包括：获取单元和计算单元，其中，

获取单元，设置为从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息；计算单元，设置为根据所述获取单元获取到的位置信息，进行定位计算，得到被定位终端的定位结果。

8、根据权利要求 7所述的设置为实现定位的装置，其中，所述 GMLC 还包括接收单元，设置为接收定位客户端发送的移动定位协议请求；

所述获取单元，还设置为在所述接收单元接收到所述移动定位协议请求后，从 BSC或 RNC获取被定位终端的位置信息。

9、根据权利要求 7 或 8 所述的设置为实现定位的装置，其中，所述 GMLC还包括发送单元，设置为将所述计算单元得到的定位结果发送给定位客户端。