一種移動臺定位方法和定位設備的製作方法
2023-05-17 10:01:21
專利名稱：一種移動臺定位方法和定位設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動位置業務，尤其涉及一種移動臺定位方法和定位設備。
背景技術：
提供全球定位系統(GPS，Global Positioning System)參考數據的網絡(WWRN，World Wide Reference Network)是AGPS定位系統中的重要組成部分之一，它可以提供位置業務平臺(LSP，Location Service Platform)需要的GPS衛星輔助數據。當LSP對某個手機進行定位時，LSP會首先確定被定位手機的粗略位置，確定手機粗略位置的過程在本文稱為預定位。然後向WWRN的參考網的數據網關(GDC，Gateway Data Center of WWRN)詢問該位置上空的衛星信息。GDC找到距離該位置最近的GPS地面參考接收機(RGPS，GPSReceiver)，然後將該RGPS可視的衛星數據通知LSP，後者再將這些衛星數據送給手機。手機由於知道了這些衛星的大概位置和相關信息，就可以迅速捕捉到衛星，從而確定自己的位置。
這種方法有一個缺點，當LSP有大量的定位會話並發工作時，WWRN會成為性能瓶頸，尤其是當多個LSP共用同一個WWRN時。
有多種方法可以解決WWRN的性能瓶頸問題，其中一種方法是GDC將所有R-GPS的所有可視衛星的數據全部傳送給LSP。
若使用這種方法，當LSP對某一個手機進行定位時，就可以直接訪問本地的GPS數據，不須訪問遠程的WWRN。
但是，這個方法有一個缺點，或者每個LSP都要保存大量的GPS數據，尤其是在支持手機用戶全球漫遊時，每個LSP都必須保存大量的GPS數據，或者每個LSP都需要增加複雜的空間衛星算法。前者將增加網絡流量，後者使LSP變得複雜並增加性能開銷。
發明內容
若LSP的每個定位流程均訪問WWRN獲得GPS輔助數據，則會導致WWRN成為性能瓶頸。為解決此問題，本發明提供一種移動臺定位方法和定位設備。
一方面，提出一種移動臺定位方法。包括步驟A、位置業務平臺(LSP)將第一移動臺預定位於第一位置；B、如果位置業務平臺(LSP)在記憶區中搜索到與第一位置屬於同一區域的有效位置，則將所述有效位置的定位數據發送給第一移動臺進行定位；C、如果沒有搜索到，則向全球參考網絡(WWRN)請求第一位置的定位數據，將收到的定位數據保存到記憶區並發送給第一移動臺進行定位。
上述方法中，與第一位置屬於同一區域的位置的判斷原則包括以下原則之一或組合到第一位置的距離小於第一距離；處於以第一位置為中心第二距離為邊長的正方形區域中。
上述步驟B進一步包括在從記憶區中搜索到的與第一位置屬於同一區域的位置之中確定離第一位置最近的有效位置，將所述有效位置的定位數據發送給第一移動臺進行定位。
上述步驟B進一步包括在從記憶區中搜索到的與第一位置屬於同一區域的位置之中確定第一個有效位置，將所述有效位置的定位數據發送給第一移動臺進行定位。
上步驟B中判斷與第一位置屬於同一區域的位置的有效性進一步包括判斷同一區域的位置是否有多於預定個數的衛星的數據是有效的；如果有，則確定為有效位置，否則從記憶區中刪除所述位置。
上述方法中，定位數據包含時效性數據。
上述方法中，定位數據是輔助全球定位系統AGPS的輔助數據。
另一方面，提出一種移動臺定位設備。該設備位於位置業務平臺上，包括預定位裝置，用於將第一移動臺預定位於第一位置；該定位設備還包括智能檢索裝置，用於在記憶區中搜索與第一位置屬於同一區域的有效位置，並根據搜索結果向定位數據請求存儲裝置或定位數據發送裝置傳遞指令；定位數據請求記憶裝置，用於在收到智能檢索裝置發來的指令時向全球參考網絡(WWRN)請求第一位置的定位數據，將收到的定位數據保存到記憶區並向定位數據發送裝置傳遞指令；定位數據發送裝置，用於在收到指令時將定位數據發送給第一移動臺進行定位。
上述智能檢索裝置進一步包括同區域位置查找單元，用於根據區域關係配置原則從記憶區保存的所有位置中找到與第一位置屬於同一區域的位置，並通知給有效位置判定單元；有效位置判定單元，用於判斷找到的同一區域位置的有效性並根據判斷結果向定位數據請求存儲裝置或定位數據發送裝置傳遞指令。
上述設備中，區域關係配置原則包括以下原則之一或組合到第一位置的距離小於第一距離；處於以第一位置為中心第二距離為邊長的正方形區域中。
上述設備中，定位數據包含時效性數據。
上述設備中，定位數據是輔助全球定位系統AGPS的輔助數據。
本發明主要的優點和特點如下通過一種智能記憶及匹配算法，明顯降低了LSP對WWRN的訪問次數，提高定位流程的響應速度，改善用戶體驗，減少網絡流量，降低對WWRN的性能壓力。
圖1是現有的AGPS定位原理圖；圖2是按照本發明一個實施例所述的定位設備的組成結構示意圖；圖3是同區域判斷原則為圓形區域時的原理圖；圖4是同區域判斷原則為正方形區域時的原理圖；
圖5是GPS數據記憶區中數據存儲格式示意圖；圖6是按照本發明一個實施例所述的定位方法的流程圖。
具體實施例方式
本發明的核心思想是，利用GPS衛星的廣覆蓋性以及GPS數據的長時效性，由LSP記憶前次定位時用過的GPS數據，供以後發起的定位流程使用。
(1)GPS衛星的廣覆蓋性，GPS衛星的軌道高度是2萬公裡，即距離地面2萬公裡，在地面500公裡的範圍內所看到的衛星基本是相同的。
(2)GPS數據的長時效性，也正是由於GPS衛星的廣覆蓋性，因此GPS數據的有效期一般可以達到2個小時之久。也就是說，LSP傳給手機的輔助數據，只要是2個小時以內的數據，就是有效的，手機就可以根據該輔助數據迅速捕捉到衛星，實現AGPS定位。
當第一次需要某個地區的GPS輔助時，LSP向WWRN請求。當WWRN返回需要的GPS輔助數據並且該數據被證明是有效的之後，LSP會將此GPS數據保存下來。
當對同一個地區進行第二次、第三次甚至更多的定位時，LSP會對原先已保存的該地區的數據進行檢查，若數據仍然在有效期內，則直接使用此數據。否則，清除此數據，並重新向WWRN請求。例如對於某一位置，從WWRN獲得的該位置上空各個衛星的GPS數據都攜帶各自的有效期信息，可以將這個有效期與當前時間比較以確定攜帶該有效期信息的GPS數據是否有效。
現在以眾多移動臺中的第一移動臺為例，對本發明提出的定位方案作進一步說明。首先，LSP將第一移動臺預定位於第一位置。然後，LSP在本地記憶區中搜索與第一位置屬於同一地區的有效位置。如果搜索到了有效位置，則將有效位置的定位數據發送給第一移動臺進行定位；如果沒有搜索到，則向WWRN請求第一位置的GPS輔助數據，將收到的GPS輔助數據保存到本地記憶區並發送給第一移動臺進行定位。所謂的有效位置是指，在記憶區中與該位置對應保存的GPS輔助數據中有至少4顆衛星的數據在有效期內。事實上，3顆衛星也可以實現定位，只是從運算成本上來講不是優選方式。
對同一地區的判斷方法有多種。在國內，可以視每一個省為一個地區，比如通過配置MSC/VLR-ID與省ID的對應關係表來實現。對於海外地區，可以按500公裡距離進行判斷，相距500公裡的兩個點視為同一地區。
下面，參照圖2對本發明一個實施例所述的定位設備的組成結構進行說明。該定位設備位於LSP上，包括預定位裝置、智能檢索裝置、定位數據請求記憶裝置和定位數據發送裝置。為了便於說明，假設該定位設備需要對移動臺A進行AGPS定位。
其中，預定位裝置，用於將移動臺A預定位在點P(x，y)；智能檢索裝置，用於在記憶區中搜索與P(x，y)屬於同一區域的有效點，並根據搜索結果向定位數據請求存儲裝置或定位數據發送裝置傳遞指令；定位數據請求記憶裝置，用於在收到智能檢索裝置發來的指令時向WWRN請求P(x，y)的GPS數據，將收到的GPS數據保存到記憶區並向定位數據發送裝置傳遞指令；定位數據發送裝置，用於在收到指令時將GPS數據發送給移動臺A進行定位。
該智能檢索裝置進一步包括同區域位置查找單元，用於根據區域關係配置原則從記憶區保存的所有點中找到與點P(x，y)屬於同一區域的點，並通知給有效位置判定單元；有效位置判定單元，用於判斷找到的同一區域點的有效性並根據判斷結果向定位數據請求存儲裝置或定位數據發送裝置傳遞指令。
上述區域關係配置原則定義了判斷兩個點是否屬於同一區域的原則。一種最簡單的原則就是約定500公裡半徑的圓形區域。其具體含義如圖3所示。在圖3中，與P點處於同一區域的歷史點只有P3，而P1和P2均超出了500公裡的範圍。
為進一步降低性能消耗，也可以將區域定義為矩形。只要簡單地將記憶點的經緯度與P′和P″的經緯度進行比較就可以確定記憶點是否在理想的區域內，而不再需要進行點與點之間的距離計算，進一步降低了性能消耗。如圖4所示，改進後的算法認為P2和P3點均屬於理想區域內。
應當指出，此時P2距離P點大於500公裡，但不多，數據仍然是可用的，若希望將距離限制在500公裡之內，只要將矩形的邊長配置得小一些即可，比如450公裡，400公裡等。
上述GPS數據記憶區用來保存跨度超過500公裡的可用歷史點。使用資料庫或文件方式保存，並在運行時載入內存以提高系統性能。其存儲格式的一個優選方案如圖5所示，與某個點的位置數據對應保存該點上空所有衛星的GPS數據，每個衛星的GPS數據都包含該衛星的時效性數據。
下面，參照圖6描述本發明的一個實施例。
假設LSP需要對一個粗略位置在P(x，y)處的移動臺進行AGPS定位，且系統將相同區域判斷準則定義為半徑500公裡的圓，那麼按照該實施例所述的定位方法流程如圖6所示。
在步驟601，智能檢索裝置的同區域位置查找單元根據P點的坐標(x，y)計算出邊長為1000千米的正方形的左上角P′與右下角P″的坐標(x′，y′)(x″，y″)。
在步驟602，到GPS數據記憶區中搜索介於P′和P″之間的所有點，將搜索到的點的個數計為m。
在步驟603，判斷m是否大於0。如果大於0，則流程進行到步驟604。否則進行到步驟608。
在步驟604，從搜索到的m個點中取一個點，計算該點到P點的距離。
在步驟605，判斷距離是否小於500千米。如果小於，則流程進行到步驟606，否則進行到步驟612。
在步驟606，智能檢索裝置中的有效位置判定單元判斷該點是否有至少4顆衛星的數據是有效的。如果有，則流程進行到步驟607，否則進行到步驟611。
在步驟607，確定搜索成功，將該點的GPS數據交給手機進行定位。
在步驟608，確定搜索失敗，向WWRN重新請求P點的GPS數據。
在步驟609，收到WWRN發來的P點的GPS數據。
在步驟610，將P點GPS數據保存到記憶區，同時轉給手機進行定位。
在步驟611，從記憶區中刪除該點數據。
在步驟612，m遞減。然後，該流程返回步驟603。
對該實施例中的步驟604進行修改和替換，可以得到本發明的另一個實施例。計算搜索到的m個點中每一個點到P點的距離，對距離小於500公裡的各個點執行步驟606的判斷，然後從步驟606判定為有效的點中選擇距離P點最近的一個點，將該點的GPS數據發送給該移動臺進行定位。
本發明的技術方案可明顯降低LSP對WWRN的訪問次數，避免WWRN成為性能瓶頸，提高定位流程的響應速度，改善用戶體驗。採用該方案後實際效果如下在某個2小時長的時段內，需要對若干個在英國漫遊的中國移動的AGPS用戶進行10次定位。如果不使用本發明，則LSP需要向WWRN請求10次輔助數據。如果使用本發明，LSP向WWRN請求輔助數據的次數將會降低到1～2次。因為英國國土面積不大，所以兩個半徑500公裡的圓即可覆蓋整個英國。
本發明的方案特別適用於服務範圍遼闊的AGPS系統，比如俄羅斯、中國、美國、印度、巴西等國土面積較大的國家，或者提供全球漫遊AGPS服務的運營商。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種移動臺定位方法，包括以下步驟A、位置業務平臺(LSP)將第一移動臺預定位於第一位置；B、如果位置業務平臺(LSP)在記憶區中搜索到與第一位置屬於同一區域的有效位置，則將所述有效位置的定位數據發送給第一移動臺進行定位；C、如果沒有搜索到，則向全球參考網絡(WWRN)請求第一位置的定位數據，將收到的定位數據保存到記憶區並發送給第一移動臺進行定位。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於與第一位置屬於同一區域的位置的判斷原則包括以下原則之一或組合到第一位置的距離小於第一距離；處於以第一位置為中心第二距離為邊長的正方形區域中。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟B進一步包括在從記憶區中搜索到的與第一位置屬於同一區域的位置之中確定離第一位置最近的有效位置，將所述有效位置的定位數據發送給第一移動臺進行定位。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟B進一步包括在從記憶區中搜索到的與第一位置屬於同一區域的位置之中確定第一個有效位置，將所述有效位置的定位數據發送給第一移動臺進行定位。
5.如上述權利要求中任何一個所述的方法，其特徵在於步驟B中判斷與第一位置屬於同一區域的位置的有效性進一步包括判斷同一區域的位置是否有多於預定個數的衛星的數據是有效的；如果有，則確定為有效位置，否則從記憶區中刪除所述位置。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述定位數據包含時效性數據。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述定位數據是輔助全球定位系統AGPS的輔助數據。
8.一種移動臺定位設備，位於位置業務平臺上，包括預定位裝置，用於將第一移動臺預定位於第一位置；其特徵在於該設備還包括智能檢索裝置，用於在記憶區中搜索與第一位置屬於同一區域的有效位置，並根據搜索結果向定位數據請求存儲裝置或定位數據發送裝置傳遞指令；定位數據請求記憶裝置，用於在收到智能檢索裝置發來的指令時向全球參考網絡(WWRN)請求第一位置的定位數據，將收到的定位數據保存到記憶區並向定位數據發送裝置傳遞指令；定位數據發送裝置，用於在收到指令時將定位數據發送給第一移動臺進行定位。
9.如權利要求8所述的設備，其特徵在於智能檢索裝置進一步包括同區域位置查找單元，用於根據區域關係配置原則從記憶區保存的所有位置中找到與第一位置屬於同一區域的位置，並通知給有效位置判定單元；有效位置判定單元，用於判斷找到的同一區域位置的有效性並根據判斷結果向定位數據請求存儲裝置或定位數據發送裝置傳遞指令。
10.如權利要求9所述的設備，其特徵在於所述區域關係配置原則包括以下原則之一或組合到第一位置的距離小於第一距離；處於以第一位置為中心第二距離為邊長的正方形區域中。
11.如權利要求8所述的設備，其特徵在於所述定位數據包含時效性數據。
12.如權利要求8所述的設備，其特徵在於所述定位數據是輔助全球定位系統AGPS的輔助數據。
全文摘要
本發明公開了一種移動臺定位方法和定位設備。預定位裝置將第一移動臺預定位於第一位置。智能檢索裝置在記憶區中搜索與第一位置屬於同一區域的有效位置，並根據搜索結果向定位數據請求存儲裝置或定位數據發送裝置傳遞指令。定位數據請求記憶裝置在收到智能檢索裝置發來的指令時向WWRN請求第一位置的定位數據，將收到的定位數據保存到記憶區並向定位數據發送裝置傳遞指令。定位數據發送裝置在收到指令時將定位數據發送給第一移動臺進行定位。因此，該方案明顯降低LSP對WWRN的訪問次數，避免WWRN成為性能瓶頸，提高定位流程的響應速度，改善用戶體驗。
文檔編號H04W64/00GK1859761SQ20061000050
公開日2006年11月8日 申請日期2006年1月5日 優先權日2006年1月5日
發明者劉冰 申請人:華為技術有限公司