CN101534481A - 基于特殊短信的对移动台定位的方法、***及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于特殊短信的对移动台定位的方法、***及其应用。一种基于特殊短信的对移动台定位的***，该***基于移动通信网络，其特征在于，该***包括多个无线通信终端、被定位的移动台和定位***，所述的定位***包括定位处理模块、特殊短信的发送模块和数据分析模块，移动台向定位处理模块发送定位请求信息，定位处理模块处理其请求，并通过特殊短信的发送模块向移动台和移动台周围的无线通讯终端发送特殊短信，移动台和无线通信终端将各基站到达信号场强的测量报告传送给网络侧，网络侧将这些测量报告传送给数据分析模块进行分析比较，计算出移动台与各无线通信终端的相对位置。本发明的定位精度高，而且成本低廉，推广方便。

Description

基于特殊短信的对移动台定位的方法、***及其应用

【技术领域】

本发明涉及蜂窝移动通信网络的移动通信领域，尤其涉及利用场强定位原理对移动台进行定位的方法、***及其应用，本发明提出基于特殊短信的场强定位原理对移动台定位的方法、***及其应用。

【背景技术】

对移动台的定位离不开无线通信网络，利用无线通信网络对移动台进行定位的方案分为三类：基于移动台的定位方案、基于网络的定位方案以及基于AGPS辅助定位方案。在这三类定位方案中，基于移动台的定位方案和基于AGPS的辅助定位方案需要对现有的移动台进行适当的修改，如增加能同时接收多个基站信号进行自定位处理的部件或集成GPS接收机。基于网络的定位方案只需要对蜂窝移动通信网络的设备进行适当的补充或修改，不需要对现有移动台作任何修改，能充分利用现有各种蜂窝***的庞大资源，保护用户已有的投资，实现起来相对容易，开发出来的***才能更好的推广普及。

目前基于蜂窝移动通信网络进行定位采用的定位方法有很多种，CELL ID定位法，基于场强测量的方法，基于时间测量的方法，基于信号到达角度的方法，以及混合定位方法等。CELL ID定位法的基本原理是根据移动台所处的小区ID号来确定移动台的位置，其缺点是定位精度差，即使是在市区的微蜂窝小区，其定位精度也只能达到百米；基于时间测量的方法的是通过测量从目标移动台发出的信号以直线到达基站时间，根据电磁波在空中的传播速度得到移动台与基站之间的距离，移动台位于以基站为圆心，移动台到基站的电波传播距离为半径的圆上，通过多个基站上进行上述测量计算，移动台的位置坐标可由三个圆心的交点确定，该方法的缺点是在市区障碍物比较多的情况下，其电磁波传播路径不是理想化的直线传播，同时电磁波的传播路径受环境影响比较明显，所以该方法定位的误差比较大。

基于场强测量的定位方法主要有两种做法：

一是通过检测接收信号的场强值，利用事先测量出的网络覆盖范围内不同位置上的场强分布的数据库来估算出移动台的大致位置，由于测量每一个点的场强工作量太大，通常情况是将蜂窝小区分成栅格，每个栅格即为场强分布的成像元，通过测量每个栅格中的基本点，并生成这些基本点的场强数据库，所以该方法的定位精度与栅格的大小有关。栅格划分过大，定位精度不高，栅格划分过小，数据库又及其庞大，测量的工作量也很大。该方法对环境(天气、建筑物、树木、车辆)变化敏感，某一个位置的场强常常会因为附近有某一栋新建了大楼而改变，在这种情况下，其数据库里的数据已经不准了，又要重新测量，工作量非常巨大，而且进入私人居所去测量场强几乎是不可能的，所以其数据库并不完整，因此该方法现在还只是停留在理论阶段。

另外一种是通过测量多个(至少三个)基站的信号到达移动台的场强，并根据移动台接收的信号强度与移动台至基站的距离成反比关系，同时根据已知的信号衰落模型来估算出移动台与基站之间的距离，该方法由于基站的信号衰落模型在城市建筑物非常密集的情况下并不是一个理想的模型，在实际应用中常常需要通过实地测量去纠正其信号衰落模型的函数或者结合其他定位方法来纠正其定位误差，从而来增加定位的精度，同时信号衰落受天气或者障碍物移动(车辆从身边经过)的影响也很明显，所以不同的时期某一位置的多基站信号场强是不同的，这样的话给定位带来很大的误差。

中国优秀硕士学位论文全文数据库公开了一篇硕士毕业论文：《基于特殊短信的GSM移动终端位置信息支撑***》(作者：朱江，学位年度：2007，网络出版投稿日期：2008年5月22日)，在本篇论文中，作者提出了一种新型的定位方法：当移动台收到一条特殊短信时，它会向基站发送其所处小区以及邻近小区基站信号强度的测量报告，根据该测量报告，我们可以得知该移动台和相关基站的大致距离，再用特定的算法就可得到移动台的位置信息。利用该方法虽然比CELL ID定位精度要高，但是还是会产生一定的定位偏差，除了具有上段内容所说的场强定位具有的缺陷原因外，其精度还受蜂窝小区大小的影响。小区范围小时，定位精度就高，小区范围大时，定位精度就低。但非常值得肯定的是，从作者的研究上可以看出，在不需要对现有的移动台做任何修改的情况下，利用现有的蜂窝移动通信网络，通过短信获得移动台接收基站信号的场强并对移动终端进行定位是有理论基础并有一定的现实可能性，这在该论文中作者实地做了很多真实的测量数据中可以得到验证。另外，该论文的研究的前提是假设被定位移动台静止不动的，这在实际运用上是很难得到保证的，所以该定位***还需要结合实际情况进一步完善。

移动台在开机后存在两种状态，一种就是空闲状态(空闲模式)，另外一种就是通话状态(专用模式)。空闲模式包括了网络选择、小区选择、位置更新和寻呼事件等。专用模式下包括信道立即支配、主被叫、短信息、越区切换、释放、无线链路控制和功率控制等。移动台在专用模式下，逻辑信道SACCH用作信令层，移动台用来有规律的向网络发送测量报告的消息。这些消息包括了来自服务小区和邻近小区有关接收性能的测量结果，即BCCH信道电平测量强度，BCCH电平的大小从一定程度反应了基站信号到达移动台的场强。移动台在专用模式下为了保持与网络的联系，它将不断的按照一定周期向网络发送无线测量报告，其测量周期为470ms～480ms。在网络侧将测量报告截获，并进行分析，就可以确定移动台的位置。

在专用模式下，有三种方式可获得被定位的移动台的测量报告，一种是通过拨打被定位移动台的方式，在移动台振铃前终止，这种方法可获得测量报告，但是若控制不好，很容易导致移动台振铃；另外一种是直接通过通话的方式，这种方式占用的无线信号资源多，而且还会耗费大量的移动台的电池电量；还有一种是通过短信的方式，移动台在收短信时，会根据通信协议，自动向网络侧发送测量报告。在给移动台发送短信的时候，根据需要可采用不同的短信编码格式，即可实现在被定位移动台上显示或不显示出短信的内容，甚至移动台都不知道自己已经收到了该隐形短信。

在被定位的移动台要求不被数量巨大的短信烦扰或者根据定位的目的要求被定位的移动台不被察觉其已被定位的情况下，采用特殊短信，能够很好的起到上述效果。

【发明内容】

本发明的目的就是为了解决上述采用场强测量的定位方法中的技术问题存在的不足，提出的一种新的基于移动台和其周围的无线通信终端接收特殊短信，从而对移动台所在的服务小区以及邻近小区的电平进行测量，并将本小区的与信号最强的6个邻近小区的信号电平测量报告上传给网络侧分析，进一步计算出移动台准确位置的方法以及能实现该方法的***。该***和方法能有效的提高移动台的定位精度，而且该方法和***能很巧妙的与现实商业需求以及商业环境上相结合，所以很容易推广，产生巨大的社会和经济效益。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种基于特殊短信的对移动台定位的方法，所述的特殊短信为无提醒无显示的PDU模式的短信息，该方法包括如下步骤：

(1)将移动通信网络的蜂窝小区依照地形分成网格状的阵列小区，在它的网格节点上设置无线通信终端。

(2)向被定位的移动台和该移动台周围的至少2个无线通信终端同步发送特殊短信；

(3)分析并比较移动台与各无线通信终端向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，根据比较结果估算出移动台与各无线通信终端的相对位置。

比上述方法更优的步骤为：

(1)将移动通信网络的蜂窝小区依照地形分成网格状的阵列小区，在它的网格节点上设置无线通信终端，在地理位置信息***中标出每个网格节点的地理位置坐标，对每个网格节点进行标记，在地理位置信息***中网格节点标记号和无线通信终端的用户识别码相对应，

(2)向被定位的移动台和该移动台周围的至少2个无线通信终端同步发送特殊短信；

(3)分析并比较移动台与各无线通信终端向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，根据比较结果估算出移动台与各无线通信终端的相对位置，结合移动台与各无线通信终端的相对位置计算出移动台的地理位置坐标。

所述的地形是蜂窝小区中的建筑物或者其他障碍物的分布格局。在一个很小的区域内，各基站到达信号的场强分布是有规律的，其信号衰减比较理想化的趋近于场强损耗模型，例如在一个街道内，其场强分布是有规律的，而这个街道和另外一个街道，因为受中间建筑物的阻挡，信号分布会有一定的跳跃性，分布不是按照场强衰减模型来的。再比如，一个房间和一个房间外，因为房间墙壁的阻挡，房间内和房间外的交界处信号衰减较多，而房间内由于没有多少建筑物的阻挡，所以其信号衰减较小。

本发明提出另外一种基于特殊短信的对移动台定位的方法，所述的特殊短信为无提醒无显示的PDU模式的短信息，该方法包括如下步骤：

(1)将移动通信网络的蜂窝小区设置无线通信终端，该无线通信设置有GPS接收模块。

(2)向被定位的移动台和该移动台周围的至少2个无线通信终端同步发送特殊短信；

(3)分析并比较移动台与各无线通信终端向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，根据比较结果估算出移动台与各无线通信终端的相对位置，并根据无线通信终端向网络侧发送的GPS定位信息计算出移动台的地理位置坐标。

对于上述两种方法的步骤(2)更详细的步骤在于：

获取被定位的移动台所处蜂窝小区的CELL ID号，根据该ID号查询该基站的信号覆盖范围内的各无线通信终端的识别码，同时向该移动台和各无线通信终端发送特殊短信；

获取移动台和各无线通信终端收到特殊短信后向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告。

或者步骤(2)另外一种更详细的步骤为：

向被定位的移动台发送特殊短信，获取移动台向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，根据该测量报告、各基站的位置坐标以及场强损耗传播模型初步确定该移动台所处的位置坐标；

在地理位置信息***中搜索以该移动台所处位置为圆心的圆形范围内的至少2个无线通信终端，并获得它们的识别码；

向这些无线通信终端发送特殊短信，获取这些无线通信终端向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，分析这些无线通信终端和移动台发送的测量报告；

紧接上述步骤(2)后的步骤(3)为：

在地理位置信息***中标出这些无线通信终端接收到的各基站到达信号场强的分布情况，将移动台接收到各基站到达信号的场强与该场强分布情况做比较，对初步确定的移动台的位置坐标进行修正，从而确定移动台的准确位置坐标。

所述的基于特殊短信的对移动台定位的方法，其特征在于，该方法中将移动台接收到各基站到达信号的场强与该场强分布情况做比较后，按照场强损耗模型确定移动台的地理位置坐标。

所述网格节点的距离为0～50m。

在网格节点上可设置无线通信终端，也可不设置，设置无线通信终端是根据其定位精度需要确定的，但是更优的是：在每个网格节点上设置一个同一网络制式的无线通信终端。

所述的无线通信终端包括天线、信号收发单元、信号处理单元、用户识别模块和电源适配器。

所述的无线通信终端还可以包括GPS接收模块，信号控制单元和GPS信息发送模块，所述的GPS信息发送模块在接收到特殊短信后自动向网络侧发送该无线通信终端的GPS定位信息。

当无线通信终端不需要移动时，可无GPS接收模块，所以也可以没有信号控制单元，信号控制单元包括受话器、蜂鸣器、键盘、触摸屏和指示灯等，当然了该无线通信终端也可用普通的无GPS接收模块的移动台直接替代。

该无线通信终端的用户识别模块可集成在在该无线通讯终端上也可设置在SIM卡上。

所述的各基站包括所在小区的基站与相邻小区的到达信号最强的6个基站，这各个基站的到达信号的方位角都不一样。

一种基于特殊短信的对移动台定位的***，该***基于移动通信网络，其特征在于，该***包括多个无线通信终端、被定位的移动台和定位***，所述的定位***包括特殊短信的发送模块和数据分析模块，特殊短信的发送模块向移动台和移动台周围的至少2个无线通讯终端发送特殊短信，所述的特殊短信为无提醒无显示的PDU模式的短信息，移动台和无线通信终端向网络侧发送场强的测量报告网络侧获取这些测量报告，并传送给数据分析模块进行分析比较，数据分析模块比较移动台与各无线通信终端向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，计算出移动台与各无线通信终端的相对位置。

所述的***还包括地理位置信息***，所述的地理位置信息***包括地理位置信息搜索引擎和地理位置信息数据库，该数据库中存储有无线通信终端的地理位置坐标信息，数据分析模块通过分析移动台与无线通信终端的相对位置和无线通信终端的地理位置坐标信息，从而计算出移动台的地理位置坐标，通过地理位信息搜索引擎在地理位置信息数据库中找到该地理位置坐标对应的空间位置。

所述的定位***还包括定位处理模块，移动台向定位处理模块发送定位请求信息，定位处理模块处理其请求，并通过特殊短信的发送模块向移动台和移动台周围的无线通讯终端发送特殊短信。

所述的定位处理模块还包括访问权限审核单元，移动台向网络发送定位请求时，访问权限审核单元首先审核其请求是否合法，如合法则接受其定位请求。

所述的移动台还包括浏览器，移动台通过浏览器向网络侧发送定位请求信息，网络侧将定位结果返回给移动台并在浏览器中显示出来。

所述的无线通信终端在移动台所处的蜂窝小区呈点阵分布。

各无线通信终端之间的距离可大可小，依据地形分布来设置，各无线通信终端之间的距离越小，其定位精度越高，为了保证其定位精度满足应用的需要，同时结合地形布点的实际情况，各无线通信终端之间的距离为0～100m，更进一步的可以做到0～50米。

所述的无线通信终端包括天线、信号收发单元、信号处理单元、用户识别模块和电源适配器，该用户识别模块集成在该无线通信终端上。

所述的无线通信终端还包括GPS接收模块，信号控制单元和GPS信息发送模块，所述的GPS信息发送模块在接收到特殊短信后自动向网络侧发送该无线通信终端的GPS定位信息。

用户通过移动台采用上面所述的方法或上面所述的***寻找目标物或者目标场所的方法，其特征在于，将所述的无线通信终端设置在目标物上或者目标场所内。

也可以为了提高定位精度，将无线通信终端设置在固定的辅助物体或者辅助场所上。例如在寻找目标场所，将所述的无线通信终端设置在城市的路灯上。

用户在移动过程中，用户的移动台所处小区的基站每隔一定的周期向手机以及手机周围的无线通信终端发送特殊短信，通过确定各时间点的手机的位置，从而获得该手机的移动轨迹。

由于无线网络不是一个看得见的实体，所以要在无线网络里面人为的划分出一个特定的地域区域是非常困难的。这个发明能够通过设置固定的无线通信终端点阵在无线网络中界定一个空间范围，从而判明移动终端的位置是否处于区域内或区域外。

根据电磁波的传播原理以及其信号衰减原理，在做无线通信终端向网络侧发送的同一个基站的场强测量报告和移动台发送的场强测量报告比较时，我们可以建立这样的一个数学模型，将一个基站的发射源视作一点，只要知道两个无线通信终端的场强值和被定位的移动台的接收场强值就可以通过一个理想化的数学模型定位出其与这两个无线通信终端和基站的相对位置，从而确定其具体的地理位置坐标。

当然了无线通信终端越多，越能修正其因为信号衰减的不理想化带来的误差，而且无线通信终端设置的越密，并且排布越规则，其定位的精度自然就越高。

本发明在做另外一种应该时可以考虑在一个特定的场所或区域，类似火车站或飞机场，通过群发特殊短信的方式，从随机捕捉到的手机终端号码里，筛选出事先列为需要监控的手机终端号码，从而确定嫌疑人的行踪。

一种方法，采用多个设置有GPS模块的移动台，这些移动台可以任一移动，它们组成一个移动的点阵，这些点阵围成的网格可大可小，通过网格不断向移动台移动，并且网格不断缩小，从而不断的提高定位精度，最终确定被定位的移动台的位置。网络侧同时向移动台和各带GPS的移动台发送特殊短信，网络侧分析它们返回的同一时刻的各基站到达信号的场强测量报告，从而可以确定移动台的位置。

本发明有益的技术效果在于：

(1)采用了无线通信终端测量移动台周围的各基站到达信号的场强分布情况，无线通信终端分布越密，移动台的定位精度就越高，即当无线通信终端之间的距离到达50米，其理论定位精度可达10米以下。

(2)本发明很巧妙的将无线通信终端作为参照物，由于同一蜂窝小区内可能有多个移动台需要定位，所以无线通信终端与网络侧的通信数据量是非常巨大的，所以其耗电量也比较大，但是无线通信终端是固定的，所以其可以通过电源适配器供电，而不需要通过电池供电，解决了供电难的问题。而移动台与网络侧发生数据交换也仅仅在定位时用到，所以其耗电量并不大。

(3)采用无线通信终端实时测量移动台周围的各基站到达信号的场强分布情况，避免了各无线通信终端接收到的各基站到达信号场强因天气以及障碍物高度的变化而改变，减少了定位误差，也减少了需要经常测量蜂窝小区中的各网格状的阵列小区场强分布情况的工作量。

(4)与单纯通过移动台接收到的各基站到达信号的场强与各基站的位置来确定移动台的位置的方法相比，本发明的定位精度要高的多。

(5)本发明在应用方面，由于与现行的商业经营模式相结合，用户一般要求被定位的目的是为了找到某一个公共场所(例如商铺、公共卫生间、邮局、银行等)，所以在待找的公共场所内设置一无线通信终端，就可以很好的引导用户找到该公共场所，这相当于帮商家或者其他集体单位提供一个很好的广告途径。所以在商铺或者其他集体单位安装无线通信终端是很容易推广的。在成本方面，由于无线通信终端实际上就是一去掉人机控制单元的手机，其成本也很低。同时移动台与无线通信终端的距离越近，定位的精度就越高，所以本发明的定位精度完全可以满足实际应用。

(6)由于是隐形的信息，所以可以给用户带来不必要的烦扰，同时将这个应用于对犯罪嫌疑人的定位上，可以让公安机关在嫌疑人不知情的情况下，对嫌疑人的手机终端进行精确定位。

【附图说明】

图1为本发明的蜂窝小区的网格状的阵列小区的平面示意图；

图2为本发明的***结构框图；

图3为本发明的移动台、各无线通信终端以及各基站的分布示意图；

图4为本发明的对移动台定位的方法一的操作流程图；

图5为本发明的对移动台定位的方法二的操控流程图；

图6为本发明的特殊短信的参数配置。

其中：1：蜂窝小区，2：无线通信终端，3：移动台，4：基站。

【具体实施方式】

本发明涉及一种基于特殊短信的对移动台定位的方法、***及其应用，所述的移动台也指手机，本发明所提出的基于特殊短信的对移动台定位的方法和***主要目的在于应用，但是其并不仅仅局限于以下实施例所述的应用，下面结合说明书附图做进一步的详细说明。

目前蜂窝移动通信网络包括GSM移动通信网络、CDMA移动通信网络、PHS移动通信网络，本实施例中以GSM移动通信网络为例说明，其他的移动通信网络的移动台的定位原理和GSM相同，只是相应的设备或者参数或根据其网络的不同而做相应的调整，这些调整是普通的技术人员都能做到的，所以在此不再赘述。

如图2所示，一种基于特殊短信的对移动台定位的***，该***基于蜂窝移动通信网络，包括多个无线通信终端，被定位的移动台、定位***和地理位置信息***，如图1所示，所述的无线通信终端2设置在临街商铺、其他公共场所内或者路灯柱上，保证每个无线通信终端的间距不超过50米，将每个无线通信终端2作为一个节点，将各节点用直线连接，则蜂窝小区得到网格状的阵列子小区1，每个无线通信终端2作为移动台3的参照物，是固定不动的。所述的无线通信终端包括天线、信号收发单元、信号处理单元、用户识别模块，该用户识别模块集成在无线通信终端上，由于是无线通信终端是固定不移动的，所以可以用电源适配器直接对其供电，不需要电池，该无线通信终端实际上可以看作是一个移动台去掉信号控制单元的设备，所述的信号控制单元包括受话器、蜂鸣器、键盘、触摸屏和指示灯等，所以该无线通信终端也可直接用移动台直接替代。

无线通信终端作为移动台，开机后即在网络中注册，在网络中存储有其用户身份识别码和其所在小区的CELL ID号。地理位置信息***包括地理位置信息数据库和地理位置信息搜索引擎，该地理位置信息数据库存储有每个无线通信终端和每个基站的地理位置坐标，在该数据库中，与该坐标对应的是无线通信终端的用户识别码或者基站的基站识别码。所述的地理位置信息搜索引擎能根据地理位置坐标找到具体的空间位置。

所述的定位***包括定位处理模块、特殊短信的发送模块和数据分析模块，定位处理模块包括访问权限审核单元，移动台以短信的方式或者通过地图浏览器向网络侧发送定位信息请求，该访问权限审核单元先验证其请求信息的合法性，验证通过后，定位处理模块即接受其定位请求，特殊短信的发送模块向移动台以及该移动台周围的无线通信终端发送特殊短信，所述的特殊短信为无提醒无显示的“隐身短信”。该特殊短信符合GSM通信技术标准，采用PDU编码，与普通短信不同的是，其中的协议标识符PID数值和数据编码模式DCS数值采用表1所述的方式配置。

如图3所示，根据GSM通信协议，无线通信终端和移动台在收到特殊短信后，会向网络侧发送一个各基站到达信号的场强测量报告，所述的各基站是指无线通信终端或移动台所在蜂窝小区的基站以及接收到邻近小区的信号最强的6个小区的基站4，所述的测量报告的具体内容包括：无线通信终端或移动台所测的本小区和邻近小区接收电平值(RXLEV)、小区BCCH绝对频点号序号(BCCH-index)，基站识别码(BSIC)。

网络侧的基站控制器通过慢速随路控制信道(SACCH)在一个很短的时间段内获得移动台以及该移动台周围的无线通信终端发送的测量报告，并将这些测量报告发送给数据分析模块进行处理，通过比较每一个基站从不同角度发送的信号到达各无线通信终端和移动台的场强电平值，再根据场强损耗传播模型，确定移动台在蜂窝小区的网格阵列子小区中的相对位置。由于不是每一个基站的信号都能到达移动台以及移动台周围的无线通信终端，而且每个基站的信号到达角度不一样，受障碍物的影响不一样，所以通过一个基站到达的信号场强来估算移动台与各无线通信终端的相对位置与通过另一个基站估算的相对位置会有误差，在本发明中，将通过7个基站到达信号场强估算的相对位置，通过数据分析模块分析场强测量报告数据，做出分析，将一些无用的场强测量报告弃掉，选择有用的场强测量报告做一个平均值，从而得出最终的移动台与各无线通信终端的相对位置。

数据分析模块从地理位置信息数据库中获得各无线通信终端的地理位置坐标，从而可以分析出移动台的地理位置坐标，通过地理位置信息搜索引擎将地理位置坐标转换成实际的空间位置信息。

获得移动台周围无线通信终端的信息有以下两种方法：

方法一：

如图4所示，通过获得移动台所在蜂窝小区的CELL ID号，然后在网络里通过该CELL ID查询到登记到该蜂窝小区的无线通信终端的用户识别码，网络侧可以同时向移动台和该移动台所处的蜂窝小区的所有的无线通信终端发送特殊短信，通过分析移动台与各无线通信终端向网络侧发送的场强测量报告，从而估算出移动台的具***置。

该方法的缺点是，同时向一个蜂窝小区的所有无线通信终端发送特殊短信，其数据量非常大，而且由于一个蜂窝小区的无线通信终端数量较大，而一个蜂窝小区的物理信道又不足，所以其发送特殊短信时会有时间延迟，导致移动台从发出定位请求到获得移动台的具***置信息的响应时间会很长，经过初步估算，其响应时间达到10s。所以为了缩短其响应时间，可以采用另外一种方法。

方法二：

如图5所示，当移动台向网络侧发送定位请求信息时，定位处理模块接受其请求，并通过特殊短信的发送模块向移动台发送特殊短信，移动台收到特殊短信后，向网络侧发送各基站到达信号的场强测量报告，测量报告中包括各基站到达信号的场强电平值和各基站的基站识别码，而在地理位置信息数据库中存储有基站识别码对应的基站地理位置坐标，通过场强损耗传播模型来初步估算出移动台的地理位置坐标，由于通过该方法估计移动台的具***置有一定的误差，其误差范围大概在0～100m，所以可以划定一个以移动台的初步位置为圆心，半径为100米左右的圆为该移动台的真实位置范围。通过地理位置信息搜索引擎在地理位置信息数据库中找到该范围内的无线通信终端，并且找到这些无线通信终端的用户识别码，特殊短信的发送模块向这些无线通信终端发送特殊短信，这些无线通信终端收到特殊短信之后，向网络侧发送测量报告，将这些测量报告与刚才移动台发送的测量报告进行比较，从而确定移动台的具体地理位置。

由于移动台是随着用户一起移动的，对移动台的定位是以无线通信终端作为参照物是固定不动的。在实际应用中，对移动台定位的主要目的是为了给用户指路，帮助用户找到需要找到的商铺或其他公共场所，所以将无线通信终端设置在需要寻找的商铺或其他公共场所内，就可以通过方便的帮助客户找到其需要寻找的商铺或其他公共场所，而且用户与商铺的位置越近，其定位的准确度越高。

如果知道用户携带的移动台在空间地理位置中的运动轨迹，就可以非常方便的指引用户在空间位置内如何移动则可以找到其所需的目标物。所以用户所在小区的基站每隔一定的周期向手机以及手机周围的无线通信终端发送特殊短信，数据分析模块根据该手机在各时间点的手机的位置，从而确定手机的运动轨迹。

本发明提供了一种基于特殊短信的对移动台定位的方法、***及其应用，其主要原理在于运用场强测量来确定移动台的位置，而本发明采用的场强测量方法比较巧妙，定位成本低，定位精度高，所以其应用范围比较广，本发明虽然只提出了一个方面的应用，但是这并不影响本发明的保护范围，普通的技术人员通过简单的思考就可以想得到的应用都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种基于特殊短信的对移动台定位的方法，所述的特殊短信为无提醒无显示的PDU模式的短信息，该方法包括如下步骤：

(1)将移动通信网络的蜂窝小区依照地形分成网格状的阵列小区，在它的网格节点上设置无线通信终端。

(2)向被定位的移动台和该移动台周围的至少2个无线通信终端同步发送特殊短信；

(3)分析并比较移动台与各无线通信终端向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，根据比较结果，按照场强损耗模型估算出移动台与各无线通信终端的相对位置。

2.根据权利要求1所述的基于特殊短信的对移动台定位的方法，其特征在于，该方法中步骤(1)进一步包括：在地理位置信息***中标出每个网格节点的地理位置坐标，对每个网格节点进行标记，在地理位置信息***中网格节点标记号和无线通信终端的用户识别码相对应，步骤(3)进一步包括：结合移动台与各无线通信终端的相对位置计算出移动台的地理位置坐标。

3.另一种基于特殊短信的对移动台定位的方法，所述的特殊短信为无提醒无显示的PDU模式的短信息，该方法包括如下步骤：

(1)将移动通信网络的蜂窝小区设置无线通信终端，该无线通信设置有GPS接收模块。

(2)向被定位的移动台和该移动台周围的至少2个无线通信终端同步发送特殊短信；

(3)分析并比较移动台与各无线通信终端向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，根据比较结果，按照场强损耗模型估算出移动台与各无线通信终端的相对位置，并根据无线通信终端向网络侧发送的GPS定位信息计算出移动台的地理位置坐标。

4.根据权利要求2或3所述的基于特殊短信的对移动台定位的方法，其特征在于，该方法中的步骤(2)进一步包括：获取被定位的移动台所处蜂窝小区的CELL ID号，根据该ID号查询该基站的信号覆盖范围内的各无线通信终端的识别码，同时向该移动台和各无线通信终端发送特殊短信，获取移动台和各无线通信终端收到特殊短信后向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告。

5.根据权利要求2或3所述的基于特殊短信的对移动台定位的方法，其特征在于，该方法中的步骤(2)进一步包括：

向被定位的移动台发送特殊短信，获取移动台向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，根据该测量报告、各基站的位置坐标以及场强损耗传播模型初步确定该移动台所处的位置坐标；

在地理位置信息***中搜索以该移动台所处位置为圆心的圆形范围内的至少2个无线通信终端，并获得它们的识别码；

向这些无线通信终端发送特殊短信，获取这些无线通信终端向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，分析这些无线通信终端和移动台发送的测量报告；

所述的步骤(3)进一步包括：在地理位置信息***中标出这些无线通信终端接收到的各基站到达信号场强的分布情况，将移动台接收到各基站到达信号的场强与该场强分布情况做比较，对初步确定的移动台的位置坐标进行修正，从而确定移动台的准确位置坐标。

6.根据权利要求1或2所述的基于特殊短信的对移动台定位的方法，其特征在于，所述网格节点的距离为0～50m。

7.根据权利要求6任一所述的基于特殊短信的对移动台定位的方法，其特征在于，在每个网格节点上设置一个同一网络制式的无线通信终端。

8.根据权利要求1或2所述的基于特殊短信的对移动台定位的方法，其特征在于，所述的无线通信终端包括天线、信号收发单元、信号处理单元、用户识别模块和电源适配器。

9.根据权利要求3所述的基于特殊短信的对移动台定位的方法，其特征在于，所述的无线通信终端包括天线、信号收发单元、信号处理单元、用户识别模块、电源适配器，GPS接收模块，信号控制单元和GPS信息发送模块，所述的GPS信息发送模块在接收到特殊短信后自动向网络侧发送该无线通信终端的GPS定位信息。

10.一种基于特殊短信的对移动台定位的***，该***基于移动通信网络，其特征在于，该***包括多个无线通信终端、被定位的移动台和定位***，所述的定位***包括特殊短信的发送模块和数据分析模块，特殊短信的发送模块向移动台和移动台周围的至少2个无线通讯终端发送特殊短信，所述的特殊短信为无提醒无显示的PDU模式的短信息，移动台和无线通信终端向网络侧发送场强的测量报告网络侧获取这些测量报告，并传送给数据分析模块进行分析比较，数据分析模块比较移动台与各无线通信终端向网络侧发送的各基站到达的信号场强的测量报告，计算出移动台与各无线通信终端的相对位置。

11.根据权利要求10所述的基于特殊短信的对移动台定位的***，其特征在于，所述的***还包括地理位置信息***，所述的地理位置信息***包括地理位置信息搜索引擎和地理位置信息数据库，该数据库中存储有无线通信终端的地理位置坐标信息，数据分析模块通过分析移动台与无线通信终端的相对位置和无线通信终端的地理位置坐标信息，从而计算出移动台的地理位置坐标，通过地理位信息搜索引擎在地理位置信息数据库中找到该地理位置坐标对应的空间位置。

12.根据权利要求10或11所述的基于特殊短信的对移动台定位的***，其特征在于，所述的定位***还包括定位处理模块，移动台向定位处理模块发送定位请求信息，定位处理模块处理其请求，并通过特殊短信的发送模块向移动台和移动台周围的无线通讯终端发送特殊短信。

13.根据权利要求12所述的基于特殊短信的对移动台定位的***，其特征在于，所述的定位处理模块还包括访问权限审核单元，移动台向网络发送定位请求时，访问权限审核单元首先审核其请求是否合法，如合法则接受其定位请求。

14.根据权利要求13所述的基于特殊短信的对移动台定位的***，其特征在于，所述的移动台还包括浏览器，移动台通过浏览器向网络侧发送定位请求信息，网络侧将定位结果返回给移动台并在浏览器中显示出来。

15.根据权利要求10所述的基于特殊短信的对移动台定位的***，其特征在于，所述的无线通信终端在移动台所处的蜂窝小区呈点阵分布。

16.根据权利要求15所述的基于特殊短信的对移动台定位的***，其特征在于，所述的各无线通信终端之间的距离为0～50m。

17.根据权利要求10或15或16所述的基于特殊短信的对移动台定位的***，其特征在于，所述的无线通信终端包括天线、信号收发单元、信号处理单元、用户识别模块和电源适配器。

18.根据权利要求17所述的基于特殊短信的对移动台定位的方法，其特征在于，所述的无线通信终端包括天线、信号收发单元、信号处理单元、用户识别模块、电源适配器，GPS接收模块，信号控制单元和GPS信息发送模块，所述的GPS信息发送模块在接收到特殊短信后自动向网络侧发送该无线通信终端的GPS定位信息。

19.用户通过移动台采用权利要求1-9任一所述的方法或权利要求10-18任一所述的***寻找目标物或者目标场所的方法，其特征在于，将所述的无线通信终端设置在目标物上或者目标场所内。

20.根据权利要求19所述的寻找目标物或者目标场所的方法，其特征在于，用户在移动过程中，用户的移动台所处小区的基站每隔一定的周期向手机以及手机周围的无线通信终端发送特殊短信，通过确定各时间点的手机的位置，从而获得该手机的移动轨迹。

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