用于确定移动的无线通信设备的位置的方法和系统技术方案

技术编号:5175517 阅读:123 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提出一种用于确定移动的无线通信设备的位置的方法和系统,该方法包含:记录无线通信设备在蜂窝无线通信网络小区中的移动路径;记录在蜂窝无线通信网络中移动的GPS无线通信设备在蜂窝无线通信网络小区中的移动路径和GPS信息;确定移动路径与无线通信设备的移动路径相匹配的GPS无线通信设备;根据相匹配的GPS无线通信设备的GPS信息,确定无线通信设备的位置。

【技术实现步骤摘要】
用于确定移动的无线通信设备的位置的方法和系统
本专利技术总体涉及无线通信系统,尤其涉及对在无线通信系统中的移动的无线通信 设备的定位。
技术介绍
无线通信系统中,有的无线通信设备或移动终端配备GPS功能(典型地例如带 GPS功能的手机),有的移动终端没有配备GPS功能。在实际应用中,有时需要确定没有配 备GPS功能的无线设备的地理位置。现有技术中存在为没有配备GPS功能的移动终端确 定地理位置的技术,一种用于无GPS功能的无线通信设备的定位的技术是无线电定位技术 (radiolocation) 0无线电定位技术采用两种方法,一种是到达角(Angle of arrival)方 法,一种是到达时差TDOA (Timedifference of arrival)方法。AOA方法通过对至少两个无 线通信系统基站通信塔进行接收信号强度和信号传播时间测量来评估每个通信塔与无线 通信设备的之间的角度,从而测得每个通信塔与无线通信设备的之间连线的交点,作为无 线通信设备的位置;TDOA方法通过测量无线通信设备的信号到达每个通信塔的时间之差, 确定无线通信设备与通信塔的距离,从而确定无线通信设备的位置。AOA和TDOA需要无线 通信设备与基站通信塔的可视通路,然而,在有些情况下,例如在高楼林立的城市道路中, 无线通信设备与通信塔之间的可视通路常常被障碍物阻隔。
技术实现思路
为此,本专利技术提出一种用于确定移动的无线通信设备的位置的方法和系统。一方面,本专利技术提出的用于确定在蜂窝无线通信网络中移动的无线通信设备的位 置的方法包含记录无线通信设备在蜂窝无线通信网络的小区中的移动路径;记录在蜂窝 无线通信网络中移动的GPS无线通信设备在蜂窝无线通信网络的小区中的移动路径和GPS 信息;确定移动路径与无线通信设备的移动路径相匹配的GPS无线通信设备;根据相匹配 的GPS无线通信设备的GPS信息,确定无线通信设备的位置。另一方面,本专利技术提出的用于确定在蜂窝无线通信网络中移动的无线通信设备的 位置的系统包含记录装置,用于记录无线通信设备和GPS无线通信设备在蜂窝无线通信 网络小区中的移动路径;GPS信息记录器,用于记录GPS无线通信设备的GPS信息;比较器, 用于确定移动路径与无线通信设备的移动路径相匹配的GPS无线通信设备;位置计算器, 用于根据相匹配的GPS无线通信设备的GPS信息,确定无线通信设备的位置。再一方面,本专利技术提供一种蜂窝无线通信网络的无线通信设备,包含小区信息记 录器,当无线通信设备在蜂窝无线通信网络中移动时,所述小区信息记录器根据蜂窝无线 通信网络基站广播小区标识信令记录小区切换信息,其中,小区切换信息包含无线通信设 备进入的小区和进入时间。本专利技术通过结合无线通信设备的移动蜂窝信息以及高精度的GPS定位,能够为无 GPS功能的无线通信设备获得较高精度的定位。附图说明通过对附图中本专利技术示例实施例的更详细描述,将使本专利技术的上述、以及其它目 的、特征和优点变得更加明显;附图中相同或类似的标记,一般表示本专利技术示例性实施例中 的相同或相类似的部件或部分。图1示意性地表示按照本专利技术实施例的无线通信网络的框图2A-2B示意性地表示无线通信设备的移动路径及其表示方法;图3示意性地表示不同无线通信设备的移动路径;图4示意性地表示按照本专利技术的实施例的方法的流程图。具体实施方式下面参照附图更加详细地描述本专利技术的实施方式,在附图中显示了本专利技术的实施 例。然而,本专利技术可以以各种形式实现,而不应该理解为受到所描述的实施方式的限制。在 不妨碍所属
的技术人员理解和实施本专利技术的情况下,实施例和附图中省略了与本 专利技术的内容没有直接关系的部件或细节,这是为了更加突出本专利技术的内容,使所属技术领 域的技术人员更清楚地理解本专利技术的实质。首先参看图1。图1示意性地表示按照本专利技术实施例的通信网络系统100的框图。 如图所示,通信网络系统100包括无GPS功能的无线通信设备A,带有GPS功能的无线通信 设备B和定位服务系统10,它们通过蜂窝无线通信网络(未予示出)进行通信。蜂窝无线 通信网络(例如GSM)包含移动交换中心20和多个无线通信基站BS。无GPS功能的无线通信设备A的一个例子是普通手机,具有通过基站BS收发信号 以及存储、处理信号和输入、输出信息等常规功能,但是没有GPS功能。当普通手机A因移 动而改变地理位置时,普通手机A接收和发送信号对应基站BS,也从移动路径上的一个基 站BS切换到另一个基站BS。蜂窝无线通信网络的基站BS的信号覆盖范围,为一定范围的地理区域,其进一步 可以划分若干个小区(cell)。基站BS在所属的每个小区都周期性地广播小区标识信令, 普通手机A可收集周边小区发来的小区标识信令,生成用于通信链路建立等用途的测量报 告。普通手机A在接收小区标识信令时,能够检测所接收信令的信号强度,通常将具有最大 接收信号强度的小区作为当前所在小区。带有GPS功能的无线通信设备B的一个例子,是带有GPS (全球定位系统)功能的 手机,简称GPS手机,除了普通手机的一般功能外,GPS手机B具有GPS模块,可以接收和处 理GPS信息,进而确定GPS手机B的位置。本专利技术的基本构思,是利用带GPS功能的无线通信设备(例如GPS手机)为无GPS 功能的无线通信设备(例如普通手机)确定位置。以下也将无GPS功能的无线通信设备, 称为“无线通信设备”,将带有GPS功能的无线通信设备,称为“GPS无线通信设备”。在不需 要区分无线通信设备是否带有GPS功能的上下文中,也用“无线通信设备”来表示普通无线 通信设备和“GPS无线通信设备”,以说明它们的共性。在对实施例的说明中,还以“普通手 机”作为“无线通信设备”的示例,以“GPS手机”作为“GPS无线通信设备”的示例。同样, 在不需要区分手机是否带有GPS功能的上下文中,也用“手机”来表示普通手机和GPS手机,以说明它们的共性。需要说明的是,采用普通手机和GPS手机这样的示例,仅仅是为了叙述 的方便和说明的简要,它们显然不构成对本专利技术“无线通信设备”和“GPS无线通信设备”的 各种实施方式的限定。按照本专利技术的实施例,普通手机A除了常规的功能装置外,还包括一个小区信息 记录器30,用于记录小区切换信息。如上文已经指出的那样,基站BS在每个小区都周期性 地广播小区标识信令,普通手机A可收集基站BS在每个小区发出的小区标识信令,并能检 测接收信令的信号强度。按照本专利技术的实施例,小区信息记录器30将信号强度最强的基站 小区的小区标识以及进入该小区的时刻记录下来,作为小区切换信息。可以将所记录的小 区切换信息,存储在普通手机A的存储器(未予示出)中。普通手机A还定期地通过收发 器(未予示出)将小区切换信息发送到定位服务系统10。关于小区切换信息,下文将结合 图2A-2B作进一步的说明。按照本专利技术的实施例,GPS手机B也包含一个小区信息记录器30,其功能和工作方 式可以与普通手机A的小区信息记录器30相同。此外,GPS手机B还包含一个GPS信息记 录器40,用于记录来自GPS卫星信号的GPS信息。所属
的技术人员知道,视具体实 现而定,GPS信息可直接包含GPS手机B所处的地理位置,或用于计算GPS手机B的地本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于确定在蜂窝无线通信网络中移动的无线通信设备的位置的方法,包含:  记录无线通信设备在蜂窝无线通信网络的小区中的移动路径;  记录在蜂窝无线通信网络中移动的GPS无线通信设备在蜂窝无线通信网络的小区中的移动路径和GPS信息;  确定移动路径与无线通信设备的移动路径相匹配的GPS无线通信设备;  根据相匹配的GPS无线通信设备的GPS信息,确定无线通信设备的位置。

【技术特征摘要】
1.一种用于确定在蜂窝无线通信网络中移动的无线通信设备的位置的方法,包含记录无线通信设备在蜂窝无线通信网络的小区中的移动路径;记录在蜂窝无线通信网络中移动的GPS无线通信设备在蜂窝无线通信网络的小区中 的移动路径和GPS信息;确定移动路径与无线通信设备的移动路径相匹配的GPS无线通信设备;根据相匹配的GPS无线通信设备的GPS信息,确定无线通信设备的位置。2.权利要求1的方法,其中,所述确定移动路径与无线通信设备的移动路径相匹配的 GPS无线通信设备,包括寻找与无线通信设备经过的小区相同、在相同小区内滞留时间相近 并且离开最后的相同小区的时刻相近的GPS无线通信设备。3.权利要求1或2的方法,其中,所述无线通信设备在蜂窝无线通信网络的小区中的移动路径,是无线通信设备根据移 动基站广播的小区标识信令获得的小区切换信息,其中包括无线通信设备进入的小区和进 入时间;所述GPS无线通信设备在蜂窝无线通信网络的小区中的移动路径,是GPS无线通信设 备根据移动基站广播的小区标识信令获得的小区切换信息,其中包括GPS无线通信设备进 入的小区和进入时间。4.权利要求3的方法,其中,所述寻找与无线通信设备经过的小区相同、在相同小区 内滞留时间相近并且离开最后的相同小区的时刻相近的GPS无线通信设备,进一步包括根 据无线通信设备和GPS无线通信设备的小区切换信息来寻找与无线通信设备经过的小区 相同、在相同小区内滞留时间相近并且离开最后的相同小区的时刻相近的GPS无线通信设 备。5.权利要求4的方法,其中,所述根据无线通信设备和GPS无线通信设备的小区切换信 息,寻找与无线通信设备经过的小区相同、在相同小区内滞留时间相近并且离开最后的相 同小区的时刻相近的GPS无线通信设备,进一步包括从无线通信设备和GPS无线通信设备 的小区切换信息分别导出无线通信设备和GPS无线通信设备的小区切换序列,并确定小区 切换序列与无线通信设备的小区切换序列相匹配的GPS无线通信设备,其中,小区切换序 列包含相应的无线通信设备或GPS无线通信设备在小区中的逗留时间和离开最后一个小 区的时刻。6.权利要求5的方法,其中,所述确定小区切换序列与无线通信设备的小区切换序列 相匹配的GPS无线通信设备,包括确定与无线通信设备的小区切换序列S1= IT1, (Cpt1), (C2, t2),· · · (CK, tK)}相比,其小区切换序列 S2 = {T2, (C1, V ),(C2, V ),· · · (CK, V )} 满足下列条件的GPS无线通信设备T1-T2I < ΔΤ 且 W I < At,i = 1,2,· · ·,K其中,、和t/分别是无线通信设备和GPS无线通信设备在小区Ci的逗留时间,T1和 T2分别为无线通信设备和GPS无线通信设备离开最后一个小区Ck的时刻,ΔΤ和At分别 是预定的阈值。7.权利要求6的方法,其中,所述确定无线通信设备的位置,包括根据相匹配的GPS无 线通信设备的GPS信息,获得GPS无线通信设备在时刻T2+t-I\时所处的位置,作为无线通 信设备在当前时刻t的位置。8.权利要求7的方法,进一步包括根据无线通信设备小区切换序列与相匹配的GPS无 线通信设备的小区切换序列,计算无线通信设备与相匹配的GPS无线通信设备之间的速度 差异,并根据速度差异修正无线通信设备在当前时刻t的位置。9.一种用于确定在蜂窝无线通信网络中移动的无线通信设备的位置的系统,包含记录装置,用于记录无线通信设备和GPS无线通信设备在蜂窝无线通信网络的小区中 的移动路径;GPS信息记录器,用于记录GPS无线通信设备的GPS信息;比较器,用于确定移动路径与无线通信设备的移动路径相匹配的GPS无线通信设备;位置计算器,用于根据相匹配的GPS无线通信设备的GPS信息,确定无线通信设备的位置。10.权利要求9的系统,其中,比较器包括用于寻找与无线通...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱延峰高志国潘平李立
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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