一种移动终端的定位方法和移动定位中心

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一种移动终端的定位方法和移动定位中心\n技术领域\n[0001] 本发明涉及移动通信系统，尤其涉及一种移动通信网络中的一种移动终端的定位方法和一种移动定位中心。\n背景技术\n[0002] LBS(Location Based Service，基于位置的业务)又称为移动位置业务或定位业务(以下均统一称为定位业务)，其是指移动定位中心SMLC(Serving Mobile Location Center)与移动通信网络中的部分实体进行交互，然后通过无线定位技术或辅助GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位技术获取移动终端的必要测量数据，然后通过位置计算实体完成地理位置信息如经纬度坐标的估算，并且基于移动终端位置提供相应的呼叫或非呼叫业务和信息服务。\n[0003] 按照定位发起者和被定位者的关系，定位业务可以划分成自定位业务和第三方定位业务，其中，自定位业务是指用户使用移动定位终端主动发起查找自己位置的请求，何时何地获取自己的位置信息完全由用户决定，同时用户本身也是信息的使用者；第三方定位业务则是获取第三方终端位置的定位过程，如用户A通过WEB(World Wide Web，万维网)、WAP(Wireless Application Protocol，无线应用协议)、短信等多种请求方式对用户B发起定位请求，获取用户B的位置信息，用户B是被定位方，而用户A是用户B位置信息的使用者。\n[0004] 随着移动接入技术、互联网技术的高速发展；越来越多的电信运营商提供第三代移动通信服务。移动通信网络表现出三个特征：移动网络宽带化、移动终端智能化、移动终端服务信息化。智能终端的市场份额增长迅猛，并且不断有传统的计算机厂商宣布向智能移动终端进军。移动终端通过无线网络接入的速度不断提高，移动终端可以实现与无线应用服务端快速、便捷地实现信息交互。\n[0005] 现有的粗精度的位置服务通常都是通过升级移动通信网络中控制域中的相关网元，其基本方式有：或利用移动终端在移动通信网络实体中登记的最新位置信息；或增加无线测量功能实体，获取终端和一个或者多个基站能够推算位置的测量信息。可见，以上这些方式，都是从改变控制域中的相关网元的角度进行考虑，所以存在着成本高、对现有网络影响大等缺陷。\n发明内容\n[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种移动终端的定位方法和一种移动定位中心，不涉及移动通信网络的控制域网元，使定位业务开展方便、成本较低，解决现有技术成本高、对现有网络影响大的技术问题。\n[0007] 本发明采用了如下技术方案：\n[0008] 一种移动终端的定位方法，用于在分组数据域实现移动终端的定位，其特征在于，包括：移动定位中心接收用户侧发来的针对所述移动终端的定位请求后，接收所述移动终端周期上报的小区集信息，根据最新上报的小区集信息、历史上报的小区集信息，对所述移动终端的当前位置进行估算。\n[0009] 所述估算移动终端的当前位置的估算方法是：所述移动定位中心统计有效小区集，配置每个有效小区集的权重因子，在所述每个有效小区集内分别设置至少一个参考点，并设置最新上报的小区集内的参考点为核心参考点，根据所述每个有效小区集的权重因子以及所述核心参考点从与所述核心参考点误差在预设阈值内的参考点中估算所述移动终端的当前位置。\n[0010] 所述的根据所述每个有效小区集的权重因子以及所述核心参考点从与所述核心参考点误差在预设阈值内的参考点中估算所述移动终端的当前位置具体为：根据所述每个小区集的权重因子以及所述核心参考点，修正所述每个有效小区集内的各个参考点，并采用概率分布方法剔除与所述核心参考点误差超过所述预设阈值的参考点，以剩余的参考点的几何外接圆中心作为所述移动终端的当前位置。\n[0011] 所述移动定位中心统计所述有效小区集的原则是：如果某个小区集的采集时间过长，或者某个小区集内所有小区都距离所述最新上报的小区集较远，则剔除该小区集。\n[0012] 所述移动定位中心配置所述每个有效小区集的权重因子的原则是：配置所述最新上报的小区集的权重因子为最大的权重因子；如果某个所述历史上报的小区集内的小区与所述最新上报的小区集内的小区的重合度大于预设重合度，增大该历史上报的小区集的权重因子；如果某个所述历史上报的小区集中的服务小区与所述最新上报的小区集中的服务小区重合或者相连，增大该历史上报的小区集的权重因子。\n[0013] 进一步地，所述方法还包括：所述移动定位中心将估算出的所述移动终端当前的位置信息发送给所述用户侧。\n[0014] 进一步地，所述方法还包括：所述移动定位中心根据所述小区集信息、估算出的所述移动终端的当前位置，修正所述移动终端上报小区集信息的周期时长，并将修正后的所述周期时长发送给所述移动终端。\n[0015] 进一步地，所述方法还包括：所述移动定位中心在预设时间内未接收到所述移动终端更新的小区集信息，向所述移动终端发送激活消息。\n[0016] 进一步地，所述方法还包括：所述移动定位中心根据所述最新上报的小区集信息，修正此前估算出的所述移动终端的位置。\n[0017] 进一步地，所述方法还包括：所述移动定位中心根据所述历史上报的小区集信息估算所述移动终端的运动速度。\n[0018] 进一步地，所述小区集信息包括：服务小区标识、和/或邻小区标识、和/或各个小区的测频参数。\n[0019] 相应地，本发明还提供一种移动终端的定位方法，用于在分组数据域实现移动终端的定位，包括：所述移动终端周期地采集小区集信息，将所述小区集信息发送到移动定位中心供其对所述移动终端的当前位置信息进行估算。\n[0020] 相应地，本发明还提供一种移动定位中心，用于在分组数据域实现移动终端的定位，包括：\n[0021] 接收单元，用于接收用户侧发来的针对所述移动终端的定位请求，还用于接收所述移动终端周期发来的小区集信息；\n[0022] 估算单元，用于根据所述移动终端周期发来的小区集信息估算所述移动终端的当前位置信息。\n[0023] 本发明还提供一种移动终端，包括：采集模块、交互模块；\n[0024] 所述采集模块，用于周期地采集小区集信息；\n[0025] 所述交互模块，用于将所述小区集信息发送到移动定位中心供其对所述移动终端的当前位置信息进行估算。\n[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1)利用周期上报的小区集信息来连续估算移动终端的位置信息，提高估算移动终端位置的精确度；2)本发明方法在分组域中实现，仅增加移动定位中心，不涉及移动通信网络的控制域网元，对网络影响小，实现起来方便简单且成本低。\n附图说明\n[0027] 图1是本发明定位方法实施例的流程示意图；\n[0028] 图2是本发明定位方法实施例的移动终端发起自定位位置服务的流程示意图；\n[0029] 图3是本发明定位方法实施例的位置业务开展系统组网示意图；\n[0030] 图4是本发明移动定位中心实施例的逻辑结构示意图。\n具体实施方式\n[0031] 下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。\n[0032] 移动终端的特点在于移动性，而移动终端位置变化前后具有相关性，即前一刻的位置是移动终端后一刻的位置的基础。移动终端处于服务状态，在移动时都会选择一个小区作为当前的服务小区，并且还管理着附近多个小区的信息。移动终端还会结合本身的状态、小区信号的动态状况，重新选择合适的小区作为服务小区。移动终端管理的小区信息可以用来估算其位置。\n[0033] 本发明方法实施例根据移动终端的特点提出了一种在移动通信网络的分组数据域实现位置业务方法，在该方法中，移动定位中心接收移动终端发来的定位请求，接收所述移动终端周期上报的小区集信息，根据最新上报的小区集信息、历史上报的小区集信息，对移动终端的当前位置进行估算。本发明实施例通过利用周期定位和移动终端的历史位置信息来连续估计移动终端的位置信息，提高估计移动终端位置的精确度。\n[0034] 图1是本发明定位方法实施例的流程示意图，如图所示，用于在分组数据域实现移动终端的定位方法，包括：\n[0035] 步骤101，移动定位中心SMLC接收用户侧发来的针对所述移动终端发来的定位请求；\n[0036] 这里，所述用户侧不仅是所述移动终端本身，还可以是第三方。当用户侧为第三方时，移动定位中心SMLC接收到第三方发来的的针对移动终端的定位请求后，会触发所述移动终端。\n[0037] 步骤102，移动终端周期地采集小区集信息，将所述小区集信息发送给移动定位中心，移动定位中心SMLC接收移动终端周期上报的小区集信息；\n[0038] 步骤103，移动定位中心SMLC根据最新上报的小区集信息、历史上报的小区集信息，对移动终端的当前位置进行估算。\n[0039] 一种实施例中，在步骤102之前：\n[0040] 如果用户侧是所述移动终端本身，移动定位中心SMLC对其发来的定位请求进行权限、隐私检查，以保证请求的合法性，如果检查不通过，则流程中止，如果通过则继续步骤\n102和103；\n[0041] 如果用户侧是第三方发来的针对移动终端(即目标终端)的定位请求，移动定位中心SMLC对该请求进行权限、隐私检查，保护目标终端的权益，如果检查不通过，则流程中止，检查通过后，移动定位中心SMLC触发目标终端，如通过构造激活消息再将消息发送给目标终端，目标终端可以选择拒绝或终止该次定位，如果同意则继续步骤102和103。\n[0042] 下面以移动终端发起自定位位置服务为例，对本发明定位方法实施例作进一步说明，其流程示意图如图2所示，包括步骤S201-S207。应当理解，此处所描述的进一步说明，并不用于限定本发明。\n[0043] 步骤S201，发起定位请求。\n[0044] 移动终端向移动定位中心SMLC发起定位请求，两者之间的链路由移动终端主动建链，链路为普通的或者安全的TCP链路。\n[0045] 步骤S202，权限、隐私检查后，同意请求。\n[0046] SMLC进行权限、隐私检查，以保持请求的合法性，检查通过后，SMLC为该移动终端分配必要的资源，以管理后续定位过程中的小区集信息。并通知移动终端表示同意其定位请求。\n[0047] 步骤S203，更新小区集信息。\n[0048] 移动终端更新其小区集信息，小区集信息包括当前服务小区的标识、和/或邻小区的标识、和/或各个小区的测频参数，如信号强度等。\n[0049] 步骤S204，上报小区集信息。\n[0050] 移动终端向SMLC发送其小区集信息、上报小区集信息的周期时长。\n[0051] 步骤S205，修正前一次定位结果，估算最新的位置，修正周期时长等。\n[0052] SMLC根据接收到的小区集信息、上报小区集信息的周期时长，估算移动终端当前的位置，修正移动终端最近的一次估算位置，以及对该周期时长做出缩短或者放长的修正。\n[0053] SMLC在估算移动终端的位置信息时，首先统计有效小区集，配置每个有效小区集的权重因子，在每个有效小区集内分别设置至少一个参考点，并设置最新上报的小区集内的参考点为核心参考点，根据每个有效小区集的权重因子以及核心参考点，从与核心参考点误差在预设阈值内的参考点中估算所述移动终端的当前位置。具体步骤如下：\n[0054] 首先，估算出参考点。\n[0055] SMLC统计有效的小区集，在每一个有效小区集内设置至少一个参考点，以最新小区集中的参考点作为核心参考点，根据小区集的权重因子将每个有效小区集内的每个参考点向所述核心参考点进行靠近修正。\n[0056] 其次，去除误差点。\n[0057] 采用概率分布的方法，对所有参考点实施正态分布估计，剔除误差超过方差的预设倍数的参考点，本实施例中，剔除误差超过3倍方差的参考点。\n[0058] 最后，计算估算位置。\n[0059] 本实施例中，以剩余参考点的几何外接圆的中心作为估算位置。\n[0060] 在上述步骤中，SMLC统计所述有效小区集的原则是：\n[0061] 如果某个小区集的采集时间过长，则剔除该小区集；\n[0062] 如果某个小区集内所有小区都距离最新上报的小区集较远，则剔除该小区集。\n[0063] 在上述步骤中，SMLC配置每个有效小区集的权重因子的原则是：\n[0064] 配置最新上报的小区集的权重因子为最大的权重因子；\n[0065] 如果某个历史上报的小区集内的小区与最新上报的小区集内的小区的重合度大于预设重合度，则增大该历史上报的小区集的权重因子，这里的预设重合度可以根据实践获取，或者设置为某个百分比；\n[0066] 如果某个所述历史上报的小区则集中的服务小区与所述最新上报的小区集中的服务小区重合或者相连，增大该历史上报的小区集的权重因子。\n[0067] 移动定位中心SMLC根据最近几次的小区集以及估算的位置，对上报小区集信息的周期时长作出修正，方法是：如果前后小区集或者移动终端的位置空间跨度比较大，则缩短该周期时长，反之，则放大该周期时长。\n[0068] SMLC在估算移动终端当前位置时，将根据最新上报的小区集信息，修正此前估算的位置。\n[0069] SMLC还可以根据最近几次的移动终端位置估算出一个较为粗糙的运动参考速度。\n[0070] 一种实施例中，所述步骤S205之前，移动定位中心SMLC与无线网络控制器RNC进行基站数据的同步。基站数据包括基站天线的经纬度、天线张角、天线最大覆盖半径、天线的信号功率等。移动定位中心SMLC通过基站天线等参数，计算小区(扇区)的参数，如小区的中心经纬度等。移动定位中心SMLC根据基站数据、以及小区集信息，完成对移动终端位置的估算。\n[0071] 步骤S206，通知最新的位置、周期时长。\n[0072] SMLC将估算出的位置结果以及修正后的周期时长发送给移动终端。\n[0073] 步骤S207，重设周期时长。\n[0074] 移动终端重新设置上报小区集信息的周期时长。一种实施例中移动终端还可根据位置结果，向内容服务提供商请求其他形式的位置信息服务，如酒店查询、驾驶路线查询等。\n[0075] 上述流程中，在下一个周期内，移动终端将重复开始执行步骤S203-207直至移动终端或者移动定位中心SMLC结束或者中止此次定位流程。\n[0076] 移动终端在下述情况时会主动结束定位：\n[0077] 1)移动终端中止位置服务；\n[0078] 2)预设的总的定位时间达到。\n[0079] 移动终端结束定位时要向移动定位中心发送结束定位的请求消息。\n[0080] 移动定位中心在下述情况时会主动结束或者中止定位：\n[0081] 1)接收到移动终端结束定位请求消息；\n[0082] 2)超过预设的总的定位时间后，移动终端还没有主动结束定位流程；\n[0083] 3)移动终端较长时间内未继续上报小区集信息，移动定位中心主动向移动终端发送激活消息，但激活失败。\n[0084] 可选地，另一种定位方法实施例中，位置请求的发起者还可以是第三方，发起方式可以有多种，即可通过短信、彩信、网页服务等各种形式，通过位置服务提供商SP(Service Provider)发起对目标终端的定位。第三方发起的位置服务处理是：移动定位中心SMLC接收到第三方的定位请求，检查该请求的合法性，检查通过后，SMLC远程触发目标终端，激活目标终端开始进行小区集信息的周期采集，然后周期上报给SMLC，由SMLC完成对目标终端的位置估算。估算方法与移动终端发起的自定位方法相同。\n[0085] 本发明定位方法实施例通过利用周期上报的小区集信息和移动终端的历史位置信息来连续估算用户的位置信息，提高了位置估算的精确度。\n[0086] 本发明定位方法实施例还提供了较为完整的位置服务开展流程和网络实体构架，如图3所示，涉及的主要实体有：应用程序商店APP Store、移动终端UE、位置信息的内容提供商CP、移动定位中心SMLC、无线网络控制器RNC、以及起透传作用的GGSN网元。\n[0087] 移动定位中心SMLC与无线网络控制器RNC进行基站数据同步，获取最新的基站数据。\n[0088] 移动服务运营商开通的应用程序商店(本文简称为APP Store)提供个性化的应用程序下载。该APP Store推出能提供位置服务的应用程序模块。\n[0089] 移动终端向移动服务运营商进行必要的业务申请及隐私保护设置，然后在线下载或者线下拷贝并安装能提供位置服务的应用程序模块；同时配置移动定位中心SMLC的接入地址。移动终端激活并运行该应用程序模块后，该应用程序模块将动态实时收集、更新移动终端的小区集信息，包括当前的服务小区信息、邻小区信息、以及各个小区的测频参数，如信号强弱等。\n[0090] 移动终端通过GGSN网元向移动定位中心SMLC建立链路，发起一次定位请求。实际业务过程中，移动终端周期地将当前的小区集信息发送给SMLC，并请求其对自己的位置进行估算。\n[0091] SMLC接收到移动终端的定位请求后，进行必要的权限检查和隐私核实。通过检查后，SMLC接收移动终端上报的小区集信息，更新该移动终端的小区集列表信息，并剔除过期的小区集信息，更新内部的权重因子系数表；然后，根据当前最新的小区集信息、历史小区集信息以及基站数据，估算用户的最新位置，对前一个周期估算的移动终端的位置进行修正，并计算移动终端的参考运动速度。\n[0092] SMLC将估算出的位置信息返回给移动终端。\n[0093] 移动终端接收到位置信息后，结合用户位置信息的需求，向用户签约的内容提供商CP(Content Provider)请求更具体、形象化的信息服务。一种实施例中，为了保护终端用户的权益，内容提供商CP开展信息服务需要经过移动服务商的认证和审查。\n[0094] 本发明还提供了一种移动定位中心SMLC实施例，用于在分组数据域实现移动终端的定位，包括：\n[0095] 接收单元，用于通过分组数据域的GGSN网元接收来自用户侧发来的针对移动终端的定位请求，还用于接收来自移动终端的应用程序模块的小区集信息；\n[0096] 计算单元，结合移动终端的小区集列表估算移动终端的位置、修正历史位置、修正周期时长等。所述小区集列表是由在不同时间点移动定位中心SMLC管理移动终端的多个小区集组成的。\n[0097] 如图4所示，一种实施例中，移动定位中心SMLC除了包括上述接收单元和计算单元外，还可以包括：\n[0098] 同步单元，用于与无线网络控制器RNC进行基站数据的同步；\n[0099] 管理单元，用于对移动终端的小区集列表进行收集管理、时效性管理等；\n[0100] 发送单元，用于将所述位置信息发送给所述应用程序模块。\n[0101] 检查单元，用于对定位请求进行权限、隐私检查。\n[0102] 为实现上述定位方法，本发明相应提供一种移动终端实施例，包括采集模块、交互模块；其中，采集模块用于周期地采集小区集信息；交互模块通过分组数据域的GGSN网元与移动定位中心SMLC交互。一种实施例中，交互内容包括移动终端向移动定位中心发起定位请求，该定位请求中携带有移动终端的用户标识、终端机器标识、用户权限和隐私检查参数、等；另一方面，移动终端还将小区集信息、响应时间要求这些信息发送到移动定位中心供其对所述移动终端的当前位置信息进行估算。另一种实施例中，交互内容还包括移动终端与内容服务提供商进行交互，即移动终端通过GGSN网元向内容服务提供商定制位置服务。\n[0103] 由上可知，本发明具有以下优势：\n[0104] 1)本发明提出定位方法通过利用移动终端管理的小区信息来连续估计移动终端的位置信息，提高估算移动终端位置的精确度；并且，该方法完全在分组数据域实现，不涉及改动移动通信网络的控制域网元，业务开展方便灵活且成本低，为众多较低配置的移动终端提供位置服务，适应移动宽带发展的方向，有利于完善位置业务的产业链。\n[0105] 2)本发明提出的移动终端具有与移动定位中心、内容服务提供商交互的能力，以及采集小区集信息的能力，成为实现本发明的定位方法的关键之一。\n[0106] 3)本发明提出的移动定位中心SMLC利用周期采集连续的小区集信息，通过移动用户运动的位置相关性提高估算位置的精确度。\n[0107] 以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。