專利名稱：基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法、系統(tǒng)及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及利用場(chǎng)強(qiáng)定位 原理對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定位的方法、系統(tǒng)及其應(yīng)用，本發(fā)明提出基于特殊短信的場(chǎng) 強(qiáng)定位原理對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法、系統(tǒng)及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
對(duì)移動(dòng)臺(tái)的定位離不開(kāi)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，利用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定 位的方案分為三類基于移動(dòng)臺(tái)的定位方案、基于網(wǎng)絡(luò)的定位方案以及基于
AGPS輔助定位方案。在這三類定位方案中，基于移動(dòng)臺(tái)的定位方案和基于 AGPS的輔助定位方案需要對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，如增加能同時(shí)接 收多個(gè)基站信號(hào)進(jìn)行自定位處理的部件或集成GPS接收機(jī)?；诰W(wǎng)絡(luò)的定位方 案只需要對(duì)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充或修改，不需要對(duì)現(xiàn)有移 動(dòng)臺(tái)作任何修改，能充分利用現(xiàn)有各種蜂窩系統(tǒng)的龐大資源，保護(hù)用戶已有的 投資，實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)容易，開(kāi)發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)才能更好的推廣普及。
目前基于蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定位采用的定位方法有很多種，CELL ID 定位法，基于場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的方法，基于時(shí)間測(cè)量的方法，基于信號(hào)到達(dá)角度的方 法，以及混合定位方法等。CELL ID定位法的基本原理是根據(jù)移動(dòng)臺(tái)所處的小 區(qū)ID號(hào)來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)的位置，其缺點(diǎn)是定位精度差，即使是在市區(qū)的微蜂窩小 區(qū)，其定位精度也只能達(dá)到百米；基于時(shí)間測(cè)量的方法的是通過(guò)測(cè)量從目標(biāo)移 動(dòng)臺(tái)發(fā)出的信號(hào)以直線到達(dá)基站時(shí)間，根據(jù)電磁波在空中的傳播速度得到移動(dòng)臺(tái)與基站之間的距離，移動(dòng)臺(tái)位于以基站為圓心，移動(dòng)臺(tái)到基站的電波傳播距 離為半徑的圓上，通過(guò)多個(gè)基站上進(jìn)行上述測(cè)量計(jì)算，移動(dòng)臺(tái)的位置坐標(biāo)可由 三個(gè)圓心的交點(diǎn)確定，該方法的缺點(diǎn)是在市區(qū)障礙物比較多的情況下，其電磁 波傳播路徑不是理想化的直線傳播，同時(shí)電磁波的傳播路徑受環(huán)境影響比較明 顯，所以該方法定位的誤差比較大。
基于場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的定位方法主要有兩種做法-
一是通過(guò)檢測(cè)接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)值，利用事先測(cè)量出的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)不同 位置上的場(chǎng)強(qiáng)分布的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)估算出移動(dòng)臺(tái)的大致位置，由于測(cè)量每一個(gè)點(diǎn)的 場(chǎng)強(qiáng)工作量太大，通常情況是將蜂窩小區(qū)分成柵格，每個(gè)柵格即為場(chǎng)強(qiáng)分布的 成像元，通過(guò)測(cè)量每個(gè)柵格中的基本點(diǎn)，并生成這些基本點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)，所 以該方法的定位精度與柵格的大小有關(guān)。柵格劃分過(guò)大，定位精度不高，柵格 劃分過(guò)小，數(shù)據(jù)庫(kù)又及其龐大，測(cè)量的工作量也很大。該方法對(duì)環(huán)境(天氣、 建筑物、樹(shù)木、車輛)變化敏感，某一個(gè)位置的場(chǎng)強(qiáng)常常會(huì)因?yàn)楦浇心骋粭?新建了大樓而改變，在這種情況下，其數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)已經(jīng)不準(zhǔn)了，又要重新 測(cè)量，工作量非常巨大，而且進(jìn)入私人居所去測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)幾乎是不可能的，所以 其數(shù)據(jù)庫(kù)并不完整，因此該方法現(xiàn)在還只是停留在理論階段。
另外一種是通過(guò)測(cè)量多個(gè)(至少三個(gè))基站的信號(hào)到達(dá)移動(dòng)臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)，并 根據(jù)移動(dòng)臺(tái)接收的信號(hào)強(qiáng)度與移動(dòng)臺(tái)至基站的距離成反比關(guān)系，同時(shí)根據(jù)已知 的信號(hào)衰落模型來(lái)估算出移動(dòng)臺(tái)與基站之間的距離，該方法由于基站的信號(hào)衰 落模型在城市建筑物非常密集的情況下并不是一個(gè)理想的模型，在實(shí)際應(yīng)用中 常常需要通過(guò)實(shí)地測(cè)量去糾正其信號(hào)衰落模型的函數(shù)或者結(jié)合其他定位方法來(lái) 糾正其定位誤差，從而來(lái)增加定位的精度，同時(shí)信號(hào)衰落受天氣或者障礙物移 動(dòng)(車輛從身邊經(jīng)過(guò))的影響也很明顯，所以不同的時(shí)期某一位置的多基站信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)是不同的，這樣的話給定位帶來(lái)很大的誤差。
中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)公開(kāi)了一篇碩士畢業(yè)論文《基于特殊 短信的GSM移動(dòng)終端位置信息支撐系統(tǒng)》(作者朱江，學(xué)位年度2007，網(wǎng)
絡(luò)出版投稿日期2008年5月22日)，在本篇論文中，作者提出了一種新型的
定位方法當(dāng)移動(dòng)臺(tái)收到一條特殊短信時(shí)，它會(huì)向基站發(fā)送其所處小區(qū)以及鄰近 小區(qū)基站信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量報(bào)告，根據(jù)該測(cè)量報(bào)告，我們可以得知該移動(dòng)臺(tái)和相關(guān) 基站的大致距離,再用特定的算法就可得到移動(dòng)臺(tái)的位置信息。利用該方法雖然
比CELL ID定位精度要高，但是還是會(huì)產(chǎn)生一定的定位偏差，除了具有上段內(nèi) 容所說(shuō)的場(chǎng)強(qiáng)定位具有的缺陷原岡外，其精度還受蜂窩小區(qū)大小的影響。小區(qū) 范圍小時(shí)，定位精度就高，小區(qū)范圍大時(shí)，定位精度就低。但非常值得肯定的 是，從作者的研究上可以看出，在不需要對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)臺(tái)做任何修改的情況下， 利用現(xiàn)有的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)短信獲得移動(dòng)臺(tái)接收基站信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)并對(duì) 移動(dòng)終端進(jìn)行定位是有理論基礎(chǔ)并有一定的現(xiàn)實(shí)可能性，這在該論文屮作者實(shí) 地做了很多真實(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)中可以得到驗(yàn)證。另外，該論文的研究的前提是假 設(shè)被定位移動(dòng)臺(tái)靜止不動(dòng)的，這在實(shí)際運(yùn)用上是很難得到保證的，所以該定位 系統(tǒng)還需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)一歩完善。
移動(dòng)臺(tái)在開(kāi)機(jī)后存在兩種狀態(tài)， 一種就是空閑狀態(tài)(空閑模式)，另外一 種就是通話狀態(tài)(專用模式)。空閑模式包括了網(wǎng)絡(luò)選擇、小區(qū)選擇、位置更新 和尋呼事件等。專用模式下包括信道立即支配、主被叫、短信息、越區(qū)切換、 釋放、無(wú)線鏈路控制和功率控制等。移動(dòng)臺(tái)在專用模式下，邏輯信道SACCH 用作信令層，移動(dòng)臺(tái)用來(lái)有規(guī)律的向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送測(cè)量報(bào)告的消息。這些消息包括 了來(lái)自服務(wù)小區(qū)和鄰近小區(qū)有關(guān)接收性能的測(cè)量結(jié)果，即BCCH信道電平測(cè)量 強(qiáng)度，BCCH電平的大小從一定程度反應(yīng)了基站信號(hào)到達(dá)移動(dòng)臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)。移動(dòng)臺(tái)在專用模式下為了保持與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系，它將不斷的按照一定周期向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送
無(wú)線測(cè)量報(bào)告，其測(cè)量周期為470ms 480ms。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)將測(cè)量報(bào)告截獲，并進(jìn) 行分析，就可以確定移動(dòng)臺(tái)的位置。
在專用模式下，有三種方式可獲得被定位的移動(dòng)臺(tái)的測(cè)量報(bào)告， 一種是通 過(guò)撥打被定位移動(dòng)臺(tái)的方式，在移動(dòng)臺(tái)振鈴前終止，這種方法可獲得測(cè)量報(bào)告， 但是若控制不好，很容易導(dǎo)致移動(dòng)臺(tái)振鈴；另外一種是直接通過(guò)通話的方式， 這種方式占用的無(wú)線信號(hào)資源多，而且還會(huì)耗費(fèi)大量的移動(dòng)臺(tái)的電池電量；還 有一種是通過(guò)短信的方式，移動(dòng)臺(tái)在收短信時(shí)，會(huì)根據(jù)通信協(xié)議，自動(dòng)向網(wǎng)絡(luò) 側(cè)發(fā)送測(cè)量報(bào)告。在給移動(dòng)臺(tái)發(fā)送短信的時(shí)候，根據(jù)需要可采用不同的短信編 碼格式，即可實(shí)現(xiàn)在被定位移動(dòng)臺(tái)上顯示或不顯示出短信的內(nèi)容，甚至移動(dòng)臺(tái) 都不知道自己已經(jīng)收到了該隱形短信。
在被定位的移動(dòng)臺(tái)要求不被數(shù)量巨大的短信煩擾或者根據(jù)定位的目的要 求被定位的移動(dòng)臺(tái)不被察覺(jué)其己被定位的情況下，采用特殊短信，能夠很好的 起到上述效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述采用場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的定位方法中的技術(shù)問(wèn)題存 在的不足，提出的種新的基于移動(dòng)臺(tái)和其周圍的無(wú)線通信終端接收特殊短信， 從而對(duì)移動(dòng)臺(tái)所在的服務(wù)小區(qū)以及鄰近小區(qū)的電平進(jìn)行測(cè)量，并將本小區(qū)的與 信號(hào)最強(qiáng)的6個(gè)鄰近小區(qū)的信號(hào)電平測(cè)量報(bào)告上傳給網(wǎng)絡(luò)側(cè)分析，進(jìn)一步計(jì)算 出移動(dòng)臺(tái)準(zhǔn)確位置的方法以及能實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。該系統(tǒng)和方法能有效的提 高移動(dòng)臺(tái)的定位精度，而且該方法和系統(tǒng)能很巧妙的與現(xiàn)實(shí)商業(yè)需求以及商業(yè) 環(huán)境上相結(jié)合，所以很容易推廣，產(chǎn)生巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下
一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，所述的特殊短信為無(wú)提醒無(wú)顯 示的PDU模式的短信息，該方法包括如下步驟
(1) 將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的蜂窩小區(qū)依照地形分成網(wǎng)格狀的陣列小區(qū)，在它的 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上設(shè)置無(wú)線通信終端。
(2) 向被定位的移動(dòng)臺(tái)和該移動(dòng)臺(tái)周圍的至少2個(gè)無(wú)線通信終端同歩發(fā)送 特殊短信；
(3) 分析并比較移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá)的信
號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，根據(jù)比較結(jié)果估算出移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置。
比上述方法更優(yōu)的步驟為
(1) 將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的蜂窩小區(qū)依照地形分成網(wǎng)格狀的陣列小區(qū)，在它的 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上設(shè)置無(wú)線通信終端，在地理位置信息系統(tǒng)中標(biāo)出每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的地 理位置坐標(biāo)，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，在地理位置信息系統(tǒng)中網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)標(biāo)記 號(hào)和無(wú)線通信終端的用戶識(shí)別碼相對(duì)應(yīng)，
(2) 向被定位的移動(dòng)臺(tái)和該移動(dòng)臺(tái)周圍的至少2個(gè)無(wú)線通信終端同歩發(fā)送 特殊短信；
(3) 分析并比較移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá)的信 號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，根據(jù)比較結(jié)果估算出移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置， 結(jié)合移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)的地理位置坐標(biāo)。
所述的地形是蜂窩小區(qū)中的建筑物或者其他障礙物的分布格局。在一個(gè)很 小的區(qū)域內(nèi)，各基站到達(dá)信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)分布是有規(guī)律的，其信號(hào)衰減比較理想化 的趨近于場(chǎng)強(qiáng)損耗模型，例如在一個(gè)街道內(nèi)，其場(chǎng)強(qiáng)分布是有規(guī)律的，而這個(gè)街道和另外一個(gè)街道，因?yàn)槭苤虚g建筑物的阻擋，信號(hào)分布會(huì)有一定的跳躍性， 分布不是按照?qǐng)鰪?qiáng)衰減模型來(lái)的。再比如， 一個(gè)房間和一個(gè)房間外，因?yàn)榉块g 墻壁的阻擋，房間內(nèi)和房間外的交界處信號(hào)衰減較多，而房間內(nèi)由于沒(méi)有多少 建筑物的阻擋，所以其信號(hào)衰減較小。
本發(fā)明提出另外一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，所述的特殊短 信為無(wú)提醒無(wú)顯示的PDU模式的短信息，該方法包括如下步驟
(1) 將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的蜂窩小區(qū)設(shè)置無(wú)線通信終端，該無(wú)線通信設(shè)置有 GPS接收模塊。
(2) 向被定位的移動(dòng)臺(tái)和該移動(dòng)臺(tái)周圍的至少2個(gè)無(wú)線通信終端同步發(fā)送 特殊短信；
(3) 分析并比較移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá)的信
號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，根據(jù)比較結(jié)果估算出移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置，
并根據(jù)無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的GPS定位信息計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)的地理位置坐 標(biāo)。
對(duì)于上述兩種方法的步驟(2)更詳細(xì)的歩驟在于
獲取被定位的移動(dòng)臺(tái)所處蜂窩小區(qū)的CELL ID號(hào)，根據(jù)該ID號(hào)查詢?cè)摶?的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的各無(wú)線通信終端的識(shí)別碼，同時(shí)向該移動(dòng)臺(tái)和各無(wú)線通信 終端發(fā)送特殊短信；
獲取移動(dòng)臺(tái)和各無(wú)線通信終端收到特殊短信后向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá) 的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告。
或者步驟(2)另外一種更詳細(xì)的歩驟為
向被定位的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送特殊短信，獲取移動(dòng)臺(tái)向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，根據(jù)該測(cè)量報(bào)告、各基站的位置坐標(biāo)以及場(chǎng)強(qiáng)損耗傳 播模型初歩確定該移動(dòng)臺(tái)所處的位置坐標(biāo)；
在地理位置信息系統(tǒng)中搜索以該移動(dòng)臺(tái)所處位置為圓心的圓形范圍內(nèi)的至 少2個(gè)無(wú)線通信終端，并獲得它們的識(shí)別碼；
向這些無(wú)線通信終端發(fā)送特殊短信，獲取這些無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送 的各基站到達(dá)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，分析這些無(wú)線通信終端和移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的 測(cè)量報(bào)告；
緊接上述步驟(2)后的步驟(3)為
在地理位置信息系統(tǒng)中標(biāo)出這些無(wú)線通信終端接收到的各基站到達(dá)信號(hào)場(chǎng) 強(qiáng)的分布情況，將移動(dòng)臺(tái)接收到各基站到達(dá)信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)與該場(chǎng)強(qiáng)分布情況做比 較，對(duì)初歩確定的移動(dòng)臺(tái)的位置坐標(biāo)進(jìn)行修正，從而確定移動(dòng)臺(tái)的準(zhǔn)確位置坐 標(biāo)。
所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，其特征在于，該方法中將移 動(dòng)臺(tái)接收到各基站到達(dá)信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)與該場(chǎng)強(qiáng)分布情況做比較后，按照?qǐng)鰪?qiáng)損耗 模型確定移動(dòng)臺(tái)的地理位置坐標(biāo)。
所述網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的距離為0~50m。
在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上可設(shè)置無(wú)線通信終端，也可不設(shè)置，設(shè)置無(wú)線通信終端是根 據(jù)其定位精度需要確定的，但是更優(yōu)的是在每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)同一網(wǎng) 絡(luò)制式的無(wú)線通信終端。
所述的無(wú)線通信終端包括天線、信號(hào)收發(fā)單元、信號(hào)處理單元、用戶識(shí)別 模塊和電源適配器。
所述的無(wú)線通信終端還可以包括GPS接收模塊，信號(hào)控制單元和GPS信息發(fā)送模塊，所述的GPS信息發(fā)送模塊在接收到特殊短信后自動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送 該無(wú)線通信終端的GPS定位信息。
當(dāng)無(wú)線通信終端不需要移動(dòng)時(shí)，可無(wú)GPS接收模塊，所以也可以沒(méi)有信號(hào)
控制單元，信號(hào)控制單元包括受話器、蜂鳴器、鍵盤、觸摸屏和指示燈等，當(dāng)
然了該無(wú)線通信終端也可用普通的無(wú)GPS接收模塊的移動(dòng)臺(tái)直接替代。
該無(wú)線通信終端的用戶識(shí)別模塊可集成在在該無(wú)線通訊終端上也可設(shè)置在 SIM卡上。
所述的各基站包括所在小區(qū)的基站與相鄰小區(qū)的到達(dá)信號(hào)最強(qiáng)的6個(gè)基站， 這各個(gè)基站的到達(dá)信兮的方位角都不一樣。
一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其 特征在于，該系統(tǒng)包括多個(gè)無(wú)線通信終端、被定位的移動(dòng)臺(tái)和定位系統(tǒng)，所述 的定位系統(tǒng)包括特殊短信的發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)分析模塊，特殊短信的發(fā)送模塊向 移動(dòng)臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)周圍的至少2個(gè)無(wú)線通訊終端發(fā)送特殊短信，所述的特殊短信 為無(wú)提醒無(wú)顯示的PDU模式的短信總，移動(dòng)臺(tái)和無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送場(chǎng) 強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲取這些測(cè)量報(bào)告，并傳送給數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行分析比較， 數(shù)據(jù)分析模塊比較移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá)的信號(hào) 場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置。
所述的系統(tǒng)還包括地理位置信息系統(tǒng)，所述的地理位置信息系統(tǒng)包括地理 位置信息搜索引擎和地理位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有無(wú)線通信終端的 地理位置坐標(biāo)信息，數(shù)據(jù)分析模塊通過(guò)分析移動(dòng)臺(tái)與無(wú)線通信終端的相對(duì)位置 和無(wú)線通信終端的地理位置坐標(biāo)信息，從而計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)的地理位置坐標(biāo)，通 過(guò)地理位信息搜索引擎在地理位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)中找到該地理位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的空 間位置。所述的定位系統(tǒng)還包括定位處理模塊，移動(dòng)臺(tái)向定位處理模塊發(fā)送定位請(qǐng) 求信息，定位處理模塊處理其請(qǐng)求，并通過(guò)特殊短信的發(fā)送模塊向移動(dòng)臺(tái)和移 動(dòng)臺(tái)周圍的無(wú)線通訊終端發(fā)送特殊短信。
所述的定位處理模塊還包括訪問(wèn)權(quán)限審核單元，移動(dòng)臺(tái)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送定位請(qǐng) 求時(shí)，訪問(wèn)權(quán)限審核單元首先審核其請(qǐng)求是否合法，如合法則接受其定位請(qǐng)求。
所述的移動(dòng)臺(tái)還包括瀏覽器，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)瀏覽器向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送定位請(qǐng)求信 息，網(wǎng)絡(luò)側(cè)將定位結(jié)果返回給移動(dòng)臺(tái)并在瀏覽器中顯示出來(lái)。
所述的無(wú)線通信終端在移動(dòng)臺(tái)所處的蜂窩小區(qū)呈點(diǎn)陣分布。
各無(wú)線通信終端之間的距離可大可小，依據(jù)地形分布來(lái)設(shè)置，各無(wú)線通信 終端之間的距離越小，其定位精度越高，為了保證其定位精度滿足應(yīng)用的需要，
同時(shí)結(jié)合地形布點(diǎn)的實(shí)際情況，各無(wú)線通信終端之間的距離為0 100m，更進(jìn)一 步的可以做到0 50米。
所述的無(wú)線通信終端包括天線、信號(hào)收發(fā)單元、信號(hào)處理單元、用戶識(shí)別 模塊和電源適配器，該用戶識(shí)別模塊集成在該無(wú)線通信終端上。
所述的無(wú)線通信終端還包括GPS接收模塊，信號(hào)控制單元和GPS信息發(fā) 送模塊，所述的GPS信息發(fā)送模塊在接收到特殊短信后自動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送該無(wú) 線通信終端的GPS定位信息。
用戶通過(guò)移動(dòng)臺(tái)采用上面所述的方法或上面所述的系統(tǒng)尋找目標(biāo)物或者目 標(biāo)場(chǎng)所的方法，其特征在于，將所述的無(wú)線通信終端設(shè)置在目標(biāo)物卜.或者目標(biāo) 場(chǎng)所內(nèi)。
也可以為了提高定位精度，將無(wú)線通信終端設(shè)置在固定的輔助物體或者輔 助場(chǎng)所上。例如在尋找目標(biāo)場(chǎng)所，將所述的無(wú)線通信終端設(shè)置在城市的路燈上。用戶在移動(dòng)過(guò)程中，用戶的移動(dòng)臺(tái)所處小區(qū)的基站每隔一定的周期向手機(jī) 以及手機(jī)周圍的無(wú)線通信終端發(fā)送特殊短信，通過(guò)確定各時(shí)間點(diǎn)的手機(jī)的位置， 從而獲得該手機(jī)的移動(dòng)軌跡。
由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不是一個(gè)看得見(jiàn)的實(shí)體，所以要在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)里面人為的劃分 出一個(gè)特定的地域區(qū)域是非常困難的。這個(gè)發(fā)明能夠通過(guò)設(shè)置固定的無(wú)線通信 終端點(diǎn)陣在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中界定一個(gè)空間范圍，從而判明移動(dòng)終端的位置是否處于 區(qū)域內(nèi)或區(qū)域外。
根據(jù)電磁波的傳播原理以及其信號(hào)衰減原理，在做無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè) 發(fā)送的同一個(gè)基站的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量報(bào)告和移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量報(bào)告比較時(shí)，我們 可以建立這樣的一個(gè)數(shù)學(xué)模型，將一個(gè)基站的發(fā)射源視作一點(diǎn)，只要知道兩個(gè) 無(wú)線通信終端的場(chǎng)強(qiáng)值和被定位的移動(dòng)臺(tái)的接收?qǐng)鰪?qiáng)值就可以通過(guò)一個(gè)理想化 的數(shù)學(xué)模型定位出其與這兩個(gè)無(wú)線通信終端和基站的相對(duì)位置，從而確定其具 體的地理位置坐標(biāo)。
當(dāng)然了無(wú)線通信終端越多，越能修正其因?yàn)樾盘?hào)衰減的不理想化帶來(lái)的誤 差，而且無(wú)線通信終端設(shè)置的越密，并且排布越規(guī)則，其定位的精度自然就越高。
本發(fā)明在做另外一種應(yīng)該時(shí)可以考慮在一個(gè)特定的場(chǎng)所或區(qū)域，類似火車 站或飛機(jī)場(chǎng)，通過(guò)群發(fā)特殊短信的方式，從隨機(jī)捕捉到的手機(jī)終端號(hào)碼里，篩 選出事先列為需要監(jiān)控的手機(jī)終端號(hào)碼，從而確定嫌疑人的行蹤。
一種方法，采用多個(gè)設(shè)置有GPS模塊的移動(dòng)臺(tái)，這些移動(dòng)臺(tái)可以任一移動(dòng)， 它們組成一個(gè)移動(dòng)的點(diǎn)陣，這些點(diǎn)陣圍成的網(wǎng)格可大可小，通過(guò)網(wǎng)格不斷向移 動(dòng)臺(tái)移動(dòng)，并且網(wǎng)格不斷縮小，從而不斷的提高定位精度，最終確定被定位的 移動(dòng)臺(tái)的位置。網(wǎng)絡(luò)側(cè)同時(shí)向移動(dòng)臺(tái)和各帶GPS的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送特殊短信，網(wǎng)絡(luò)側(cè)分析它們返回的同一時(shí)刻的各基站到達(dá)信兮的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量報(bào)告，從而可以確定 移動(dòng)臺(tái)的位置。
本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于
(1) 采用了無(wú)線通信終端測(cè)量移動(dòng)臺(tái)周圍的各基站到達(dá)信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)分 布情況，無(wú)線通信終端分布越密，移動(dòng)臺(tái)的定位精度就越高，即 當(dāng)無(wú)線通信終端之間的距離到達(dá)50米，其理論定位精度可達(dá)10 米以下。
(2) 本發(fā)明很巧妙的將無(wú)線通信終端作為參照物，由于同一蜂窩小區(qū) 內(nèi)可能有多個(gè)移動(dòng)臺(tái)需要定位，所以無(wú)線通信終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的通 信數(shù)據(jù)量是非常巨大的，所以其耗電量也比較大，但是無(wú)線通信 終端是固定的，所以其可以通過(guò)電源適配器供電，而不需要通過(guò) 電池供電，解決了供電難的問(wèn)題。而移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)生數(shù)據(jù)交 換也僅僅在定位時(shí)用到，所以其耗電量并不大。
(3) 采用無(wú)線通信終端實(shí)時(shí)測(cè)量移動(dòng)臺(tái)周圍的各基站到達(dá)信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng) 分布情況，避免了各無(wú)線通信終端接收到的各基站到達(dá)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng) 因天氣以及障礙物高度的變化而改變，減少了定位誤差，也減少 了需要經(jīng)常測(cè)量蜂窩小區(qū)中的各網(wǎng)格狀的陣列小區(qū)場(chǎng)強(qiáng)分布情況 的工作量。
(4) 與單純通過(guò)移動(dòng)臺(tái)接收到的各基站到達(dá)信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)與各基站的位
置來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)的位置的方法相比，本發(fā)明的定位精度要高的多。
(5) 本發(fā)明在應(yīng)用方面，由于與現(xiàn)行的商業(yè)經(jīng)營(yíng)模式相結(jié)合，用戶一般要求被定位的目的是為了找到某一個(gè)公共場(chǎng)所(例如商鋪、公 共衛(wèi)生間、郵局、銀行等)，所以在待找的公共場(chǎng)所內(nèi)設(shè)置一無(wú)線 通信終端，就可以很好的引導(dǎo)用戶找到該公共場(chǎng)所，這相當(dāng)于幫 商家或者其他集體單位提供一個(gè)很好的廣告途徑。所以在商鋪或 者其他集體單位安裝無(wú)線通信終端是很容易推廣的。在成本方面， 由于無(wú)線通信終端實(shí)際上就是一去掉人機(jī)控制單元的手機(jī)，其成 本也很低。同時(shí)移動(dòng)臺(tái)與無(wú)線通信終端的距離越近，定位的精度 就越高，所以本發(fā)明的定位精度完全可以滿足實(shí)際應(yīng)用。
(6) 由于是隱形的信息，所以可以給用戶帶來(lái)不必要的煩擾，同時(shí)將 這個(gè)應(yīng)用于對(duì)犯罪嫌疑人的定位上，可以讓公安機(jī)關(guān)在嫌疑人不 知情的情況下，對(duì)嫌疑人的手機(jī)終端進(jìn)行精確定位。
圖1為本發(fā)明的蜂窩小區(qū)的網(wǎng)格狀的陣列小區(qū)的平面示意圖； 圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3為本發(fā)明的移動(dòng)臺(tái)、各無(wú)線通信終端以及各基站的分布示意圖； 圖4為本發(fā)明的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法一的操作流程圖； 圖5為本發(fā)明的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法二的操控流程圖； 圖6為本發(fā)明的特殊短信的參數(shù)配置。
其中1;蜂窩小區(qū)，2:無(wú)線通信終端，3:移動(dòng)臺(tái)，4:基站。
具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法、系統(tǒng)及其應(yīng)用，所 述的移動(dòng)臺(tái)也指手機(jī)，本發(fā)明所提出的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法和 系統(tǒng)主要目的在于應(yīng)用，但是其并不僅僅局限于以下實(shí)施例所述的應(yīng)用，下面 結(jié)合說(shuō)明書附圖做進(jìn)一歩的詳細(xì)說(shuō)明。
冃前蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、PHS 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，本實(shí)施例中以GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為例說(shuō)明，其他的移動(dòng)通信網(wǎng) 絡(luò)的移動(dòng)臺(tái)的定位原理和GSM相同，只是相應(yīng)的設(shè)備或者參數(shù)或根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)的 不同而做相應(yīng)的調(diào)整，這些調(diào)整是普通的技術(shù)人員都能做到的，所以在此不再 贅述。
如圖2所不， 一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于蜂窩 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，包括多個(gè)無(wú)線通信終端，被定位的移動(dòng)臺(tái)、定位系統(tǒng)和地理位 置信息系統(tǒng)，如圖1所示，所述的無(wú)線通信終端2設(shè)置在臨街商鋪、其他公共 場(chǎng)所內(nèi)或者路燈柱上，保證每個(gè)無(wú)線通信終端的間距不超過(guò)50米，將每個(gè)無(wú)線 通信終端2作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，將各節(jié)點(diǎn)用直線連接，則蜂窩小區(qū)得到網(wǎng)格狀的陣 列子小區(qū)1，每個(gè)無(wú)線通信終端2作為移動(dòng)臺(tái)3的參照物，是固定不動(dòng)的。所 述的無(wú)線通信終端包括大線、信號(hào)收發(fā)單元、信號(hào)處理單元、用戶識(shí)別模塊， 該用戶識(shí)別模塊集成在無(wú)線通信終端上，由于是無(wú)線通信終端是固定不移動(dòng)的， 所以可以用電源適配器直接對(duì)其供電，不需要電池，該無(wú)線通信終端實(shí)際上可 以看作是一個(gè)移動(dòng)臺(tái)去掉信號(hào)控制單元的設(shè)備，所述的信號(hào)控制單元包括受話 器、蜂鳴器、鍵盤、觸摸屏和指示燈等，所以該無(wú)線通信終端也可直接用移動(dòng) 臺(tái)直接替代。
無(wú)線通信終端作為移動(dòng)臺(tái)，開(kāi)機(jī)后即在網(wǎng)絡(luò)中注冊(cè)，在網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)有其用 戶身份識(shí)別碼和其所在小區(qū)的CELL ID號(hào)。地理位置信息系統(tǒng)包括地理位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)和地理位置信息搜索引擎，該地理位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)有每個(gè)無(wú)線通 信終端和每個(gè)基站的地理位置坐標(biāo)，在該數(shù)據(jù)庫(kù)中，與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的是無(wú)線通 信終端的用戶識(shí)別碼或者基站的基站識(shí)別碼。所述的地理位置信息搜索引擎能 根據(jù)地理位置坐標(biāo)找到具體的空間位置。
所述的定位系統(tǒng)包括定位處理模塊、特殊短信的發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)分析模塊， 定位處理模塊包括訪問(wèn)權(quán)限審核單元，移動(dòng)臺(tái)以短信的方式或者通過(guò)地圖瀏覽 器向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送定位信息請(qǐng)求，該訪問(wèn)權(quán)限審核單元先驗(yàn)證其請(qǐng)求信息的合法 性，驗(yàn)證通過(guò)后，定位處理模塊即接受其定位請(qǐng)求，特殊短信的發(fā)送模塊向移 動(dòng)臺(tái)以及該移動(dòng)臺(tái)周圍的無(wú)線通信終端發(fā)送特殊短信，所述的特殊短信為無(wú)提
醒無(wú)顯示的"隱身短信"。該特殊短信符合GSM通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用PDU編碼， 與普通短信不同的是，其中的協(xié)議標(biāo)識(shí)符PID數(shù)值和數(shù)據(jù)編碼模式DCS數(shù)值采 用表1所述的方式配置。
如圖3所示，根據(jù)GSM通信協(xié)議，無(wú)線通信終端和移動(dòng)臺(tái)在收到特殊短信 后，會(huì)向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送一個(gè)各基站到達(dá)信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量報(bào)告，所述的各基站是指 無(wú)線通信終端或移動(dòng)臺(tái)所在蜂窩小區(qū)的基站以及接收到鄰近小區(qū)的信號(hào)最強(qiáng)的 6個(gè)小區(qū)的基站4，所述的測(cè)量報(bào)告的具體內(nèi)容包括無(wú)線通信終端或移動(dòng)臺(tái)所 測(cè)的本小區(qū)和鄰近小區(qū)接收電平值(RXLEV)、小區(qū)BCCH絕對(duì)頻點(diǎn)號(hào)序號(hào) (BCCH-index)，基站識(shí)別碼(BSIC)。
網(wǎng)絡(luò)側(cè)的基站控制器通過(guò)慢速隨路控制信道(SACCH)在一個(gè)很短的時(shí)間 段內(nèi)獲得移動(dòng)臺(tái)以及該移動(dòng)臺(tái)周圍的無(wú)線通信終端發(fā)送的測(cè)量報(bào)告，并將這些 測(cè)量報(bào)告發(fā)送給數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行處理，通過(guò)比較每一個(gè)基站從不同角度發(fā)送 的信號(hào)到達(dá)各無(wú)線通信終端和移動(dòng)臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)電平值，再根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)損耗傳播模型， 確定移動(dòng)臺(tái)在蜂窩小區(qū)的網(wǎng)格陣列子小區(qū)中的相對(duì)位置。由于不是每一個(gè)基站的信號(hào)都能到達(dá)移動(dòng)臺(tái)以及移動(dòng)臺(tái)周圍的無(wú)線通信終端，而且每個(gè)基站的信號(hào) 到達(dá)角度不一樣，受障礙物的影響不一樣，所以通過(guò)一個(gè)基站到達(dá)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng) 來(lái)估算移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置與通過(guò)另一個(gè)基站估算的相對(duì)位置 會(huì)有誤差，在本發(fā)明中，將通過(guò)7個(gè)基站到達(dá)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)估算的相對(duì)位置，通過(guò) 數(shù)據(jù)分析模塊分析場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量報(bào)告數(shù)據(jù)，做出分析，將一些無(wú)用的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量報(bào)告 棄掉，選擇有用的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量報(bào)告做一個(gè)平均值，從而得出最終的移動(dòng)臺(tái)與各無(wú) 線通信終端的相對(duì)位置。
數(shù)據(jù)分析模塊從地理位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得各無(wú)線通信終端的地理位置坐 標(biāo)，從而可以分析出移動(dòng)臺(tái)的地理位置坐標(biāo)，通過(guò)地理位置信息搜索引擎將地 理位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成實(shí)際的空間位置信息。
獲得移動(dòng)臺(tái)周圍無(wú)線通信終端的信息有以下兩種方法
方法一
如圖4所示，通過(guò)獲得移動(dòng)臺(tái)所在蜂窩小區(qū)的CELL ID號(hào)，然后在網(wǎng)絡(luò)里 通過(guò)該CELL ID査詢到登記到該蜂窩小區(qū)的無(wú)線通信終端的用戶識(shí)別碼，網(wǎng)絡(luò) 側(cè)可以同時(shí)向移動(dòng)臺(tái)和該移動(dòng)臺(tái)所處的蜂窩小區(qū)的所有的無(wú)線通信終端發(fā)送特 殊短信，通過(guò)分析移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量報(bào)告，從 而估算出移動(dòng)臺(tái)的具體位置。
該方法的缺點(diǎn)是，同時(shí)向一個(gè)蜂窩小區(qū)的所有無(wú)線通信終端發(fā)送特殊短信， 其數(shù)據(jù)量非常大，而且由于一個(gè)蜂窩小區(qū)的無(wú)線通信終端數(shù)量較大，而一個(gè)蜂 窩小區(qū)的物理信道又不足，所以其發(fā)送特殊短信時(shí)會(huì)有時(shí)間延遲，導(dǎo)致移動(dòng)臺(tái) 從發(fā)出定位請(qǐng)求到獲得移動(dòng)臺(tái)的具體位置信息的響應(yīng)時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)初步估 算，其響應(yīng)時(shí)間達(dá)到10s。所以為了縮短其響應(yīng)時(shí)間，可以采用另外一種方法。方法二-
如圖5所示，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送定位請(qǐng)求信息時(shí)，定位處理模塊接受 其請(qǐng)求，并通過(guò)特殊短信的發(fā)送模塊向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送特殊短信，移動(dòng)臺(tái)收到特殊 短信后，向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送各基站到達(dá)信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量報(bào)告，測(cè)量報(bào)告中包括各基 站到達(dá)信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)電平值和各基站的基站識(shí)別碼，而在地理位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)中 存儲(chǔ)有基站識(shí)別碼對(duì)應(yīng)的基站地理位置坐標(biāo)，通過(guò)場(chǎng)強(qiáng)損耗傳播模型來(lái)初步估 算出移動(dòng)臺(tái)的地理位置坐標(biāo)，由于通過(guò)該方法估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的具體位置有一定的
誤差，其誤差范圍大概在0 100m，所以可以劃定一個(gè)以移動(dòng)臺(tái)的初歩位置為圓 心，半徑為100米左右的圓為該移動(dòng)臺(tái)的真實(shí)位置范圍。通過(guò)地理位置信息搜 索引擎在地理位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)中找到該范圍內(nèi)的無(wú)線通信終端，并且找到這些 無(wú)線通信終端的用戶識(shí)別碼，特殊短信的發(fā)送模塊向這些無(wú)線通信終端發(fā)送特 殊短信，這些無(wú)線通信終端收到特殊短信之后，向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送測(cè)量報(bào)告，將這 些測(cè)量報(bào)告與剛才移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的測(cè)量報(bào)告進(jìn)行比較，從而確定移動(dòng)臺(tái)的具體地 理位置。
由于移動(dòng)臺(tái)是隨著用戶一起移動(dòng)的，對(duì)移動(dòng)臺(tái)的定位是以無(wú)線通信終端作 為參照物是固定不動(dòng)的。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的主要目的是為了給用 戶指路，幫助用戶找到需要找到的商鋪或其他公共場(chǎng)所，所以將無(wú)線通信終端 設(shè)置在需要尋找的商鋪或其他公共場(chǎng)所內(nèi)，就可以通過(guò)方便的幫助客戶找到其 需要尋找的商鋪或其他公共場(chǎng)所，而且用戶與商鋪的位置越近，其定位的準(zhǔn)確 度越高。
如果知道用戶攜帶的移動(dòng)臺(tái)在空間地理位置中的運(yùn)動(dòng)軌跡，就可以非常方 便的指引用戶在空間位置內(nèi)如何移動(dòng)則可以找到其所需的目標(biāo)物。所以用戶所 在小區(qū)的基站每隔一定的周期向手機(jī)以及手機(jī)周圍的無(wú)線通信終端發(fā)送特殊短信，數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)該手機(jī)在各時(shí)間點(diǎn)的手機(jī)的位置，從而確定手機(jī)的運(yùn)動(dòng) 軌跡。
本發(fā)明提供了一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法、系統(tǒng)及其應(yīng)用， 其主要原理在于運(yùn)用場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)的位置，而本發(fā)明采ffl的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量 方法比較巧妙，定位成本低，定位精度高，所以其應(yīng)用范圍比較廣，本發(fā)明雖 然只提出了一個(gè)方面的應(yīng)用，但是這并不影響本發(fā)明的保護(hù)范圍，普通的技術(shù) 人員通過(guò)簡(jiǎn)單的思考就可以想得到的應(yīng)用都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，所述的特殊短信為無(wú)提醒無(wú)顯示的PDU模式的短信息，該方法包括如下步驟(1)將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的蜂窩小區(qū)依照地形分成網(wǎng)格狀的陣列小區(qū)，在它的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上設(shè)置無(wú)線通信終端。(2)向被定位的移動(dòng)臺(tái)和該移動(dòng)臺(tái)周圍的至少2個(gè)無(wú)線通信終端同步發(fā)送特殊短信；(3)分析并比較移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，根據(jù)比較結(jié)果，按照?qǐng)鰪?qiáng)損耗模型估算出移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基丁特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，其特征在 于，該方法中步驟(1)進(jìn)一步包括在地理位置信息系統(tǒng)中標(biāo)出每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn) 的地理位置坐標(biāo)，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，在地理位置信息系統(tǒng)中網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)標(biāo)記號(hào)和無(wú)線通信終端的用戶識(shí)別碼相對(duì)應(yīng)，歩驟(3)進(jìn)一步包括結(jié)合移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)的地理位置坐標(biāo)。
3. 另一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，所述的特殊短信為無(wú)提醒無(wú)顯示的PDU模式的短信息，該方法包括如下歩驟(1) 將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的蜂窩小區(qū)設(shè)置無(wú)線通信終端，該無(wú)線通信設(shè)置有GPS接收模塊。(2) 向被定位的移動(dòng)臺(tái)和該移動(dòng)臺(tái)周圍的至少2個(gè)無(wú)線通信終端同步發(fā)送 特殊短信；(3) 分析并比較移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，根據(jù)比較結(jié)果，按照?qǐng)鰪?qiáng)損耗模型估算出移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置，并根據(jù)無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的GPS定位信息計(jì)算 出移動(dòng)臺(tái)的地理位置坐標(biāo)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，其特征在于，該方法中的步驟(2)進(jìn)一步包括獲取被定位的移動(dòng)臺(tái)所處蜂窩小區(qū)的CELL ID號(hào)，根據(jù)該ID號(hào)査詢?cè)摶镜男盘?hào)覆蓋范圍內(nèi)的各無(wú)線通信終端的 識(shí)別碼，同時(shí)向該移動(dòng)臺(tái)和各無(wú)線通信終端發(fā)送特殊短信，獲取移動(dòng)臺(tái)和各無(wú) 線通信終端收到特殊短信后向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，其特 征在于，該方法中的步驟(2)進(jìn)一歩包括向被定位的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送特殊短信，獲取移動(dòng)臺(tái)向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá) 的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，根據(jù)該測(cè)量報(bào)告、各基站的位置坐標(biāo)以及場(chǎng)強(qiáng)損耗傳 播模型初步確定該移動(dòng)臺(tái)所處的位置坐標(biāo)；在地理位置信息系統(tǒng)中搜索以該移動(dòng)臺(tái)所處位置為圓心的圓形范圍內(nèi)的至 少2個(gè)無(wú)線通信終端，并獲得它們的識(shí)別碼；向這些無(wú)線通信終端發(fā)送特殊短信，獲取這些無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送 的各基站到達(dá)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，分析這些無(wú)線通信終端和移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的 測(cè)量報(bào)告；所述的步驟(3)進(jìn)一步包括在地理位置信息系統(tǒng)中標(biāo)出這些無(wú)線通信終 端接收到的各基站到達(dá)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的分布情況，將移動(dòng)臺(tái)接收到各基站到達(dá)信號(hào) 的場(chǎng)強(qiáng)與該場(chǎng)強(qiáng)分布情況做比較，對(duì)初步確定的移動(dòng)臺(tái)的位置坐標(biāo)進(jìn)行修正， 從而確定移動(dòng)臺(tái)的準(zhǔn)確位置坐標(biāo)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，其特 征在于，所述網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的距離為0~50m。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6任一所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，其特 征在于，在每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)同一網(wǎng)絡(luò)制式的無(wú)線通信終端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，其特 征在于，所述的無(wú)線通信終端包括天線、信號(hào)收發(fā)單元、信號(hào)處理單元、用戶 識(shí)別模塊和電源適配器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，其特征在 于，所述的無(wú)線通信終端包括天線、信號(hào)收發(fā)單元、信號(hào)處理單元、用戶識(shí)別 模塊、電源適配器，GPS接收模塊，信號(hào)控制單元和GPS信息發(fā)送模塊，所 述的GPS信息發(fā)送模塊在接收到特殊短信后自動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送該無(wú)線通信終端 的GPS定位信息。
10. —種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)， 其特征在于，該系統(tǒng)包括多個(gè)無(wú)線通信終端、被定位的移動(dòng)臺(tái)和定位系統(tǒng)，所 述的定位系統(tǒng)包括特殊短信的發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)分析模塊，特殊短信的發(fā)送模塊 向移動(dòng)臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)周圍的至少2個(gè)無(wú)線通訊終端發(fā)送特殊短信，所述的特殊短 信為無(wú)提醒無(wú)顯示的PDU模式的短信息，移動(dòng)臺(tái)和無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送 場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲取這些測(cè)量報(bào)告，并傳送給數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行分析比 較，數(shù)據(jù)分析模塊比較移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的各基站到達(dá)的 信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告，計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)，其特征 在于，所述的系統(tǒng)還包括地理位置信息系統(tǒng)，所述的地理位置信息系統(tǒng)包括地 理位置信息搜索引擎和地理位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有無(wú)線通信終端的地理位置坐標(biāo)信息，數(shù)據(jù)分析模塊通過(guò)分析移動(dòng)臺(tái)與無(wú)線通信終端的相對(duì)位 置和無(wú)線通信終端的地理位置坐標(biāo)信息，從而計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)的地理位置坐標(biāo)， 通過(guò)地理位信息搜索引擎在地理位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)中找到該地理位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的 空間位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)， 其特征在于，所述的定位系統(tǒng)還包括定位處理模塊，移動(dòng)臺(tái)向定位處理模塊發(fā) 送定位請(qǐng)求信息，定位處理模塊處理其請(qǐng)求，并通過(guò)特殊短信的發(fā)送模塊向移 動(dòng)臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)周圍的無(wú)線通訊終端發(fā)送特殊短信。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)，其特征 在于，所述的定位處理模塊還包括訪問(wèn)權(quán)限審核單元，移動(dòng)臺(tái)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送定位 請(qǐng)求時(shí)，訪問(wèn)權(quán)限審核單元首先審核其請(qǐng)求是否合法，如合法則接受其定位請(qǐng) 求。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)，其特征 在于，所述的移動(dòng)臺(tái)還包括瀏覽器，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)瀏覽器向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送定位請(qǐng)求 信息，網(wǎng)絡(luò)側(cè)將定位結(jié)果返回給移動(dòng)臺(tái)并在瀏覽器中顯示出來(lái)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)，其特征 在于，所述的無(wú)線通信終端在移動(dòng)臺(tái)所處的蜂窩小區(qū)呈點(diǎn)陣分布。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)，其特征 在于，所述的各無(wú)線通信終端之間的距離為0 50m。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10或15或16所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的 系統(tǒng)，其特征在丁-，所述的無(wú)線通信終端包括天線、信號(hào)收發(fā)單元、信號(hào)處理 單元、用戶識(shí)別模塊和電源適配器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法，其特征 在于，所述的無(wú)線通信終端包括天線、信號(hào)收發(fā)單元、信號(hào)處理單元、用戶識(shí) 別模塊、電源適配器，GPS接收模塊，信號(hào)控制單元和GPS信息發(fā)送模塊， 所述的GPS信息發(fā)送模塊在接收到特殊短信后自動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送該無(wú)線通信終 端的GPS定位信息。
19. 用戶通過(guò)移動(dòng)臺(tái)采用權(quán)利要求1-9任一所述的方法或權(quán)利要求10-18 任一所述的系統(tǒng)尋找目標(biāo)物或者目標(biāo)場(chǎng)所的方法，其特征在于，將所述的無(wú)線 通信終端設(shè)置在目標(biāo)物上或者目標(biāo)場(chǎng)所內(nèi)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的尋找目標(biāo)物或者目標(biāo)場(chǎng)所的方法，其特征在于， 用戶在移動(dòng)過(guò)程中，用戶的移動(dòng)臺(tái)所處小區(qū)的基站每隔一定的周期向手機(jī)以及 手機(jī)周圍的無(wú)線通信終端發(fā)送特殊短信，通過(guò)確定各時(shí)間點(diǎn)的手機(jī)的位置，從 而獲得該手機(jī)的移動(dòng)軌跡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的方法、系統(tǒng)及其應(yīng)用。一種基于特殊短信的對(duì)移動(dòng)臺(tái)定位的系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，該系統(tǒng)包括多個(gè)無(wú)線通信終端、被定位的移動(dòng)臺(tái)和定位系統(tǒng)，所述的定位系統(tǒng)包括定位處理模塊、特殊短信的發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)分析模塊，移動(dòng)臺(tái)向定位處理模塊發(fā)送定位請(qǐng)求信息，定位處理模塊處理其請(qǐng)求，并通過(guò)特殊短信的發(fā)送模塊向移動(dòng)臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)周圍的無(wú)線通訊終端發(fā)送特殊短信，移動(dòng)臺(tái)和無(wú)線通信終端將各基站到達(dá)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量報(bào)告?zhèn)魉徒o網(wǎng)絡(luò)側(cè)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)將這些測(cè)量報(bào)告?zhèn)魉徒o數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行分析比較，計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)與各無(wú)線通信終端的相對(duì)位置。本發(fā)明的定位精度高，而且成本低廉，推廣方便。
文檔編號(hào)H04W4/12GK101534481SQ200910104970
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者劉武強(qiáng) 申請(qǐng)人:劉武強(qiáng)