CN101232708A - 实现定位的方法、系统及实体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现定位的方法，服务接入业务网网关(ServingASN－GW)向微波接入全球互通网络(WiMAX)终端请求定位信息；WiMAX终端进行定位数据测量，并向具备定位信息计算功能的实体发送定位数据测量结果；具备定位信息计算功能的实体根据定位数据测量结果计算定位信息。本发明还同时公开了一种实现定位的系统以及一种定位数据测量实体、一种定位控制功能实体和一种计算实体，应用本发明方法、系统和实体能够实现为WiMAX中的用户提供定位服务。

Description

实现定位的方法、系统及实体

技术领域

本发明涉及定位技术，特别涉及在微波接入全球互通网络中实现定位的方法、系统及实体。

背景技术

微波接入全球互通(WiMAX)，是一种基于美国电机电子工程师协会(IEEE)802.16d/e标准的无线城域网技术。IEEE 802.16d(802.16-2004)标准主要用于城域网中的非视距点对多点技术，其标准工作频段为2GHz到11GHz，是授权和非授权的混合频段，能有效的防止多径衰落，在最佳信道衰落情况下，传输速率可以逼近75Mbps，目前正在讨论中的IEEE 802.16e中会加入支持简单移动通信的技术。

图1为WiMAX网络组成结构示意图，如图1所示，该网络主要由移动终端(MS/SS)、接入业务网(ASN)以及连接业务网(CSN)三部分组成。其中，ASN包括基站(BS)和接入业务网网关(ASN-GW)；CSN包括预付费服务器(PPS)和认证、授权以及计费服务器(AAA Server)等逻辑实体。

MS/SS即WiMAX终端，负责将用户接入WiMAX网络。

ASN，为能够为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能的集合，其作用主要包括以下方面：确保WiMAX终端与WiMAX基站之间二层连接的建立、无线资源管理、网络发现以及WiMAX用户网络业务供应商的最优选择、在代理移动IP模式下，充当代理服务器控制WiMAX用户的认证、授权以及计费消息以及为WiMAX终端三层应用连接的建立提供中继。

ASN包括BS和ASN-GW，其中，BS主要用于提供与MS/SS的L2连接以及实现无线资源管理；ASN-GW主要用于为MS/SS的认证、授权和计费提供客户端，为MS/SS提供L3信息的延时(Relay)，如IP地址分配以及ASN内切等。

CSN，用于为WiMAX用户会话分配IP地址、提供互联网接入、充当认证授权计费代理服务器或者认证授权计费服务器、基于用户签约数据进行策略和访问控制、支持ASN与CSN之间隧道的建立、支持WiMAX用户话单的生成以及跨运营商的WiMAX业务结算、支持CSN之间漫游隧道的建立、支持ASN之间的移动性，支持多种WiMAX业务，例如基于位置的业务(LBS)、端到端业务、多媒体广播以及多播业务等等。

其中，LBS是指通过移动网络获取移动终端用户的位置信息，如经纬度坐标等，并在电子地图的支持下，为用户提供位置服务的一种增值业务。当前，各种移动终端，如移动电话已经成为人们生活中不可或缺的一部分，相应地，LBS的重要性也随之逐渐凸显。用户开通LBS之后，就可以方便地知道自身所处的位置，并可以通过移动终端查询附近的各种场所信息，如：我在哪里、离我最近的医院在哪里、我周围有哪些银行、从这里到某地怎么走、我好朋友所在的位置在哪，此外，LBS还可以用于紧急救助、老人跟踪以及车队管理等等。概括而言，LBS的作用在于它能够在正确的时间和正确的地点，把正确的位置信息发送给正确的人。

正因为LBS具有上述一系列的功能，所以，作为一种移动宽带城域网技术的WiMAX网络，也应该在定位技术方面为用户提供相应地支持。既然是定位，就会涉及到定位的准确度问题，也就是位置业务的服务质量(QoS)问题，包括以下几个方面：

水平精度(Horizontal Accuracy)，一般使用经纬度及相应的误差表示；

垂直精度(Vertical Accuracy)，用高度表示，分为绝对高度与相对高度；

速度和方向(Velocity and Direction)，用于表示被定位目标的移动速度和方向；

响应时间(Response Time)，用于规定系统定位响应的时间。

在LBS技术实现上，一般的无线蜂窝系统的定位方法分为基于外部信号的定位方法以及基于无线系统本身的信号的定位方法：如全球定位系统(GPS)，属于基于外部信号的定位方法，网络可以辅助的发送一些GPS卫星信息，以加快定位速度和提高定位精度；而如基站识别码(BSID)/无线信号环回时延(RTD)的定位方法，就属于基于无线系统本身的信号进行定位的方法。当然，除了这里提到的方法以外，在实际应用中，还有很多不同的定位方式。但现有技术中还没有就如何在WiMAX网络中实现定位给出明确的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种实现定位的方法，能够为WiMAX网络中的用户提供定位服务。

本发明实施例的另一个目的在于提供一种实现定位的系统，能够为WiMAX网络中的用户提供定位服务。

本发明实施例的第三个目的在于提供一种定位数据测量实体，能够为WiMAX网络中的用户提供定位服务。

本发明实施例的第四个目的在于提供一种定位控制功能实体，能够为WiMAX网络中的用户提供定位服务。

本发明实施例的第五个目的在于提供一种计算实体，能够为WiMAX网络中的用户提供定位服务。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种实现定位的方法，该方法包括以下步骤：

服务接入业务网网关Serving ASN-GW向WiMAX终端请求定位信息；

WiMAX终端进行定位数据测量，并向具备定位信息计算功能的实体发送定位数据测量结果；

具备定位信息计算功能的实体根据所述定位数据测量结果计算定位信息。

一种实现定位的系统，该系统包括LCF、定位数据测量实体以及计算实体；

所述LCF，用于向定位数据测量实体请求定位信息，接收来自计算实体的定位信息并输出；

所述定位数据测量实体，用于接收来自LCF的定位请求，根据所述定位请求进行定位数据测量，并将得到的定位数据测量结果发送给计算实体；

所述计算实体，用于接收来自定位数据测量实体的定位数据测量结果，根据所述定位数据测量结果计算定位信息，并将所述定位信息发送给LCF。

一种定位数据测量实体，所述定位数据测量实体用于，接收来自LCF的定位请求，根据所述定位请求进行定位数据测量，并将得到的定位数据测量结果发送给计算实体。

一种定位控制功能实体，所述定位控制功能实体用于，向定位数据测量实体请求定位信息，接收来自计算实体的定位信息并输出；

或者，所述定位控制功能实体用于，向定位数据测量实体请求定位信息，根据定位数据测量实体返回的定位数据测量结果计算定位信息并输出。

一种计算实体，所述计算实体用于，接收来自定位数据测量实体的定位数据测量结果，根据所述定位数据测量结果计算定位信息，并将所述定位信息发送给LCF。

可见，采用本发明的技术方案，在WiMAX网络中引入了定位机制，这样，WIMAX终端根据来自服务接入业务网网关(Serving ASN-GW)的定位请求进行相应的定位数据测量，并向网络中的具备定位信息计算功能的实体返回定位数据测量结果，具备定位信息计算功能的实体通过对定位数据测量结果进行计算即可获得WIMAX终端的位置信息，该方法实现简单且响应迅速，同时保证了定位的精度和准确度。

附图说明

图1为现有技术中WiMAX网络组成结构示意图；

图2为本发明方法总体流程图；

图3为通过多个BSID定位WIMAX终端位置的示意图；

图4为通过多个BS的RTD定位WIMAX终端位置的示意图；

图5为通过双曲线定位WIMAX终端位置的示意图；

图6为本发明方法第一个较佳实施例的结构示意图；

图7为本发明方法第二个较佳实施例的流程图；

图8为本发明方法第三个较佳实施例的流程图；

图9为本发明系统第一个较佳实施例的结构示意图；

图10为本发明系统第二个较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步地详细说明。

图2为本发明方法的总体流程图，如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：Serving ASN-GW向WiMAX终端请求定位信息。

本步骤中，Serving ASN-GW向WIMAX终端请求定位信息的方法可以为：

Serving ASN-GW向WIMAX终端发送定位请求消息；

或者，Serving ASN-GW向S-BS发送定位请求消息，再由S-BS向WIMAX终端发送定位请求消息。

步骤202：WIMAX终端进行定位数据测量，并向具备定位信息计算功能的实体发送定位数据测量结果。

本步骤中，根据所选用的定位方法的不同，WIMAX终端进行定位数据测量的方法也不同，分别包括以下三种情况：

(1)采用多BSID定位方式。

WIMAX终端测量N-BS的信号强度，若信号强度达到预先设定的阈值，则向Serving ASN-GW回送该N-BS的BSID，BSID即为定位数据测量结果，所述阈值可以为预先设定的经验值。

由于采用S-BS的BSID进行定位的方法精确度不高，所以在实际应用中一般都采用多个BSID对WIMAX终端进行定位，即如果WIMAX终端可以检测到N-BS的信号，且信号强度达到预先设定的阈值，则记录该N-BS的BSID，利用各BSID获得各BS的覆盖区域信息，并进一步求取各BS覆盖区域的交集，该交集即为定位信息。图3为通过多个BSID定位WIMAX终端位置的示意图，如图3所示，假设BS1为S-BS，BS2和BS3为两个N-BS，则三个定位区域的交集部分即为WIMAX终端的位置区域。

(2)采用RTD方法。

WIMAX终端对S-BS以及N-BS进行扫描(scanning)，获取WIMAX终端与S-BS以及N-BS之间的RTD值，RTD值即为定位数据测量结果。

RTD表示的是信号在WIMAX终端与BS之间往返传播一次所用的时间，可以由WIMAX终端测量得到，在BS与WIMAX终端同步的过程中进行，测量结果可以由WIMAX终端通过移动扫描报告(MOB_SCN-REP)上报给BS。

在进行RTD计算时，会将BS馈线长度的影响考虑进去；同时，WIMAX终端和BS在收发信号时，会对信号进行一定的处理，如对信号的调制和解调等，这些处理过程也会占用一定的时间，这段时间可以分别在WIMAX终端和BS侧进行测量，或利用先验知识对此进行补偿，以最大的减小测量误差，具体实现如下：

假设WIMAX终端和BS对信号进行处理的时间分别为T_MS和T_BS，信号在BS馈线上的传播时间为T_a，则TOA的计算公式为：

$\mathrm{TOA}=\frac{1}{2}\mathrm{RTD}-T_a-T_{\mathrm{MS}}-T_{\mathrm{BS}};$

进一步求得WIMAX终端到BS的距离为：

$r=c\·(\frac{1}{2}\mathrm{RTD}-T_a-T_{\mathrm{MS}}-T_{\mathrm{BS}}),$ 其中c为光速常数。

为了更精确的定位WIMAX终端，可以参考邻区的多个BS，测量各自对应的RTD，进而通过各N-BS测量区域的交叉位置来定位WIMAX终端。图4为通过多个BS的RTD定位WIMAX终端位置的示意图，如图4所示，假设BS1为S-BS，BS2和BS3为N-BS，各BS以自身为中心，对应的RTD为半径分别形成一个定位区域，三个定位区域的交集位置即为WIMAX终端定位位置。

其中，N-BS与WIMAX终端之间的RTD可以通过计算N-BS相对于S-BS的RD得到，而RD是包含在MOB_SCN-REP消息之中的：

假设S-BS为BS₁，BS₁与WIMAX终端之间的RTD为RTD₁，其邻区BS_n与BS₁的RD为RD_n，则有：

(RTD_n-RTD₁)/2＝RD_n，即，RTD_n＝2RD_n+RTD₁。

需要说明的是，当利用多BS进行RTD测量时，由于测量误差的存在，所得到的交集可能不是一个点，而是一个区域，此时在对WIMAX终端进行定位的时候，可以用一个合适的区域作为WIMAX终端的定位结果。

(3)采用双曲线定位方法。

WIMAX终端对S-BS以及两个或两个以上的N-BS进行scanning，获取S-BS与N-BS之间的下行信号传输时间差(RD)值；为了进一步提高定位准确度，WIMAX终端还可以进一步对S-BS以及两个或两个以上的N-BS进行scanning，获取WIMAX终端与S-BS以及N-BS之间的RTD值，RD和RTD值即为定位数据测量结果。

双曲线定位的原理为：在系统中选定两个BS，WIMAX终端与这两个BS的距离差为一定值的各点一条双曲线，用同样方法再形成一条双曲线，两个双曲线的交集即为定位位置。图5为通过双曲线定位WIMAX终端位置的示意图，如图5所示，利用BS(a)和BS(b)以及BS(a)和BS(c)得到两条双曲线，其交叉点即为WIMAX终端的位置。在此基础上，为了提高定位的精度，还可以测量WIMAX终端与BS间的RTD，以便利用更多信息来估计移动台的位置。

容易看出，双曲线定位方法要求WIMAX终端必须能够测量并同步到至少三个基站的信号。

双曲线定位方法中WIMAX终端在对N-BS进行scanning时，若定位请求消息中携带有定位scanning指示，则WIMAX终端按照定位scanning指示中的要求对指定的N-BS进行scanning；否则，WIMAX终端根据接收到的各N-BS信号强弱选择信号强度达到预先设定的阈值的N-BS进行scanning。另外，在WIMAX终端对N-BS进行scanning之前，还可进一步包括各N-BS之间执行关联(association)过程的步骤。

步骤203：具备定位信息计算功能的实体根据定位数据测量结果计算定位信息。

本步骤中，根据所采用的定位方式的不同，具备定位信息计算功能的实体计算定位信息的方法分别为：

当采用多BSID的方法时，具备定位信息计算功能的实体计算各BS覆盖区域信息的交集，所述交集即为定位信息，即定位位置。

当采用RTD方法时，具备定位信息计算功能的实体计算根据各RTD值所确定的定位区域的交集，所述交集即为定位信息。

当采用双曲线方法时，具备定位信息计算功能的实体计算根据各RD值确定双曲线的交集，所述交集即为定位信息。

上述具备定位信息计算功能的实体可以为Serving ASN-GW或WIMAX终端或S-BS或其它具备计算功能的网络实体。对于不同的具备定位信息计算功能的实体，本发明方法的实现流程基本相同，区别仅在于由哪个实体来完成定位信息计算功能。

该方法之前，进一步包括：Serving ASN-GW接收来自CSN或位置业务服务器(LCS Server)的定位请求消息，该定位请求消息中携带有对QoS和结果上报方式的要求等信息。在接收到定位请求消息后，如果此时WIMAX终端处于空闲(idle)或休眠(sleep)状态，Serving ASN-GW会首先与WIMAX终端进行状态转换过程，向WIMAX终端发送状态迁移消息，WIMAX终端响应该状态迁移消息，由idle或sleep状态转换为活跃(active)状态。

若采用根据服务BS(S-BS)的BSID进行定位的方法时，则本发明方法可直接由Serving ASN-GW将BSID返回给CSN或LCS Server，并结束流程。

这里提到的BSID定位方法，是一种根据当前为WIMAX终端提供服务的BS，即S-BS的BSID来确定用户位置的定位方式，每个BSID唯一的标识一个BS，在得到BSID后通过查询地理位置信息数据库等方式即可获得BS对应的区域。

以下就具备定位信息计算功能的实体为Serving ASN-GW时的情况举实施例进行详细说明，由于BSID定位方法比较简单，此处不再介绍。

图6为本发明方法的第一个较佳实施例流程图，本实施例中，假设WiMAX终端为MS且处于idle状态，采用多BS的RTD方法对该MS进行定位，包括以下步骤：

步骤601：Serving ASN-GW接收来自CSN或LCS Server的已经经过认证的对某个MS的定位请求消息。

该定位请求消息中携带有对QoS和结果上报方式的要求等信息。

步骤602：Serving ASN-GW向处于idle状态的MS发送状态迁移消息，MS对该消息进行响应。

该状态迁移消息为一个寻呼指令，MS在接收到该寻呼指令后，由idle状态转换为active状态，以便在随后过程中协助BS完成定位计算所需的定位数据的测量。

步骤603：Serving ASN-GW根据定位请求的要求以及当前网络和MS的定位能力，决定采用多RTD的定位方法，向S-BS发送RTD测量请求消息，以通知S-BS向MS发送移动扫描应答(MOB_SCN-RSP)消息。

本步骤中，RTD测量请求消息中还可以进一步携带Serving ASN-GW指定的S-BS的N-BS列表。

步骤604：S-BS向MS发送MOB_SCN-RSP消息，要求MS对邻区的BS进行scanning。

步骤605：MS对S-BS以及N-BS进行scanning，获得MS与S-BS以及N-BS之间的RTD。

步骤606：完成scanning后，MS向S-BS发送MOB_SCN-REP消息，将测量结果上报给S-BS。

步骤607：S-BS向ServingASN-GW发送RTD测量应答，将测量结果进一步上报给Serving ASN-GW。

步骤608：Serving ASN-GW根据QoS要求以及测量结果，计算MS的位置信息，并将计算结果上报给CSN或LCS Server。

图7为本发明方法第二个较佳实施例的流程图，本实施例介绍的是采用双曲线定位方法进行MS定位的流程，与实施例一所介绍的多BS的RTD方法相比，流程基本相同，也需要MS和S-BS以及N-BS进行scanning，但是要求至少要和两个N-BS进行scanning，如图7所示，包括以下步骤：

步骤701：Serving ASN-GW接收来自LCS Server的定位请求消息。

ServingASN-GW根据定位请求的QoS要求以及当前网络和MS的定位能力，决定采用双曲线定位方法，向S-BS发送定位数据测量请求，Serving ASN-GW可以在该请求中指定S-BS的N-BS列表。

步骤702：S-BS向MS发送MOB_SCN-RSP消息，触发MS进行N-BS的下行数据同步和检测。

该MOB_SCN-RSP消息中可以携带有LCS定位scanning指示；在进行scanning之前，根据实际情况还可以进一步包括association过程。

步骤703：MS对S-BS以及至少两个N-BS进行scanning，获得RD和RTD的值。

如果MOB_SCN-RSP消息中携带有LCS定位指示，则MS可以按照接收到的MOB_SCN-RSP消息中建议的N-BS进行扫描；否则，根据自身情况选择N-BS进行scanning，但要保证至少扫描两个N-BS。

步骤704：MS向S-BS发送MOB_SCN-REP消息，通过MOB_SCN-REP消息将测量结果上报给S-BS。

步骤705：S-BS接收到测量结果后，向Serving ASN-GW发送定位响应，将测量结果进一步上报给Serving ASN-GW。

如果需要，实体之间的交互信息要进行加密保护。

步骤706：Serving ASN-GW根据测量结果计算定位信息，并将计算出的定位信息上报给LCS Server。

图8为本发明方法第三个较佳实施例的流程图，本实施例介绍的同样是采用双曲线定位方法实现MS定位的流程，与实施例二相比区别主要在于，定位请求的发起是在Serving ASN-GW和MS之间增加了一条L3消息，如图8所示，包括以下步骤：

步骤801：Serving ASN-GW接收来自LCS Server的定位请求消息。

ServingASN-GW根据定位请求的QoS等信息选择使用双曲线方法进行定位，并通过ISF消息向MS发起定位请求。

本步骤中，Serving ASN-GW通过ISF服务流向MS发送定位请求消息，该消息中可以携带有Serving ASN-GW指定的S-BS的N-BS列表。

步骤802：如果希望网络进行一定的配合，MS需要向S-BS发送移动扫描请求(MOB_SCN-REQ)消息，该消息中可以携带有LCS定位scanning指示，该本步骤为可选步骤。

步骤803：S-BS向MS发送MOB_SCN-RSP消息，触发MS进行N-BS的下行数据的同步以及检测。

该消息中可以携带有LCS定位scanning的指示。

步骤804：MS对S-BS以及至少两个N-BS进行scanning，获得RD和RTD的值。

如果MOB_SCN-RSP消息中携带有LCS定位指示，则MS可以按照接收到的MOB_SCN-RSP消息中建议的N-BS进行扫描，否则，根据自身情况选择N-BS进行scanning，但要保证至少扫描两个N-BS。

步骤805：MS向S-BS发送MOB_SCN-REP消息，通过MOB_SCN-REP消息将测量结果上报给S-BS，该步骤可省略。

步骤806：MS向Serving ASN-GW发送定位响应，响应将测量结果进一步上报给Serving ASN-GW。

该定位响应消息可以通过ISF服务流传送，如果需要，实体之间的消息交互要进行加密保护。

步骤807：Serving ASN-GW根据测量结果计算定位信息，并将计算出的定位信息上报给LCS Server。

基于上述方法，本发明实施例一种定位数据测量实体用于，接收来自LCF的定位请求，根据定位请求进行定位数据测量，并将得到的定位数据测量结果发送给计算实体。

本发明实施例一种定位控制功能实体用于，向定位数据测量实体请求定位信息，接收来自计算实体的定位信息并输出；或者，该定位控制功能实体用于，向定位数据测量实体请求定位信息，根据定位数据测量实体返回的定位数据测量结果计算定位信息并输出。该定位控制功能实体位于Serving ASN-GW中，或者作为一个单独的功能实体出现。

本发明实施例一种计算实体用于，接收来自定位数据测量实体的定位数据测量结果，根据定位数据测量结果计算定位信息，并将所述定位信息发送给LCF。该计算实体位于Serving ASN-GW的LCF中、S-BS中或WIMAX终端中。

基于上述实体，本发明的系统包括LCF、定位数据测量实体以及计算实体：

LCF，用于向定位数据测量实体请求定位信息，接收来自计算实体的定位信息并输出；

定位数据测量实体，用于接收来自LCF的定位请求，根据定位请求进行定位数据测量，并将得到的定位数据测量结果发送给计算实体；

计算实体，用于接收来自定位数据测量实体的定位数据测量结果，根据定位数据测量结果计算定位信息，并将定位信息发送给LCF。

该系统进一步包括S-BS和N-BS：

N-BS，用于在定位数据测量实体进行定位数据测量过程中，与定位数据测量实体进行信息交互，为定位数据测量实体提供定位数据信息。

S-BS，用于在定位数据测量实体进行定位数据测量过程中，与定位数据测量实体进行信息交互，为定位数据测量实体提供定位数据信息；并用于在定位数据测量实体与LCF的信息交互过程中转发消息。

上述LCF位于Serving ASN-GW中或是一个单独的功能实体；定位数据测量实体位于WiMAX终端中；计算实体位于Serving ASN-GW的LCF、WiMAX终端或S-BS中。当计算实体位于LCF中时，LCF在系统中的作用相应地变为：向定位数据测量实体请求定位信息，根据定位数据测量实体返回的定位数据测量结果计算定位信息并输出。

其实对于LCF来说，其本身就是具备计算功能的，上述计算模块位于LCF的情况也就是说由LCF来完成系统中的计算功能，但是，即使系统的计算功能是由其它设备，比如WiMAX终端来完成，LCF的计算功能也是存在的，只是这种情况下LCF的计算功能没有实际应用，而系统中的其它设备因为加入了计算实体而具备并完成了计算功能而已。

Serving ASN-GW进一步包括状态迁移指令生成模块，WiMAX终端进一步包括状态迁移模块：

状态迁移指令生成模块，用于向状态迁移模块发送状态迁移消息；

状态迁移模块，用于接收来自状态迁移指令生成模块的状态迁移消息，根据所述状态迁移消息将自身的状态由idle或sleep状态转换为active状态。

图9为本发明系统第一个较佳实施例结构示意图，本实施例中的WiMAX终端为MS，如图9所示，该系统包括Serving ASN-GW902和MS901，其中，ServingASN-GW902包括定位控制功能实体LCF9021和状态迁移指令生成模块9022，MS901包括定位数据测量实体9011和状态迁移模块9012。

LCF9021，用于向定位数据测量实体9011请求定位信息，根据定位数据测量实体9011返回的定位数据测量结果计算定位信息并输出；

定位数据测量实体9011，用于接收来自LCF9021的定位请求，根据所述定位请求进行定位数据测量，并向LCF9021回送定位数据测量结果；

状态迁移指令生成模块9022，用于向状态迁移模块9012发送状态迁移消息；

状态迁移模块9012，用于接收来自状态迁移指令生成模块9022的状态迁移消息，根据状态迁移消息将自身的状态由idle或sleep状态转换为active状态。

该系统进一步包括S-BS903和N-BS904：

N-BS904，用于在定位数据测量实体9011进行定位数据测量过程中，与定位数据测量实体9011进行信息交互，为定位数据测量实体9011提供定位数据信息；S-BS903，用于在定位数据测量实体9011进行定位数据测量过程中，与定位数据测量实体9011进行信息交互，为定位数据测量实体9011提供定位数据信息；并用于在定位数据测量实体9011与LCF9021的信息交互过程中转发信息：接收来自LCF9021的定位请求，并向定位数据测量实体9011发送定位请求；在回送定位数据测量结果时，接收来自定位数据测量实体9011的定位数据测量结果并发送给LCF9021。

当采用多BSID的定位方式时，定位数据测量实体9011，具体用于接收来自LCF9021的定位请求，根据定位请求测量N-BS904的信号强度，若信号强度达到预先设定的阈值，则向LCF9021回送该N-BS904的BSID；LCF9021，具体用于向定位数据测量实体9011请求定位信息，根据定位数据测量实体9011返回的各BSID获知各BS的覆盖区域信息，计算各BS覆盖区域信息的交集并输出。

当采用RTD的定位方式时，定位数据测量实体9011，具体用于接收来自LCF9021的定位请求，根据定位请求对S-BS903以及N-BS904进行scanning以获取RTD值；LCF9021，具体用于向定位数据测量实体9011请求定位信息，根据定位数据测量实体9011返回的RTD值计算各RTD值所确定的定位区域的交集。

当采用双曲线定位方式时，定位数据测量实体9011，具体用于接收来自LCF9021的定位请求，根据定位请求对S-BS903以及两个或两个以上的N-BS904进行scanning以获取RD值；LCF9021，具体用于向定位数据测量实体9011请求定位信息，根据定位数据测量实体9011返回的RD值计算各RD值所确定的双曲线的交集，交集即为要得到的定位信息，本发明中的定位信息即为定位位置。

图10为本发明系统第二个较佳实施例的结构示意图，本实施例中的WiMAX终端同样为MS，与系统实施例一相比，本实施例的区别仅在于由位于MS中的计算实体来完成计算功能，而不是实施例一中的LCF。如图10所示，该系统包括Serving ASN-GW102和MS101，其中，Serving ASN-GW102包括LCF1021以及状态迁移指令生成模块1022，MS101包括定位数据测量实体1011、状态迁移模块1012以及计算实体1013。

1021LCF，用于向定位数据测量实体1011请求定位信息，接收来自计算实体1013的定位信息并输出；

定位数据测量实体1011，用于接收来自LCF1021的定位请求，根据定位请求进行定位数据测量，并将得到的定位数据测量结果发送给计算实体1013；

计算实体1013，用于接收来自定位数据测量实体1011的定位数据测量结果，根据定位数据测量结果计算定位信息，并将定位信息发送给LCF1021；

状态迁移指令生成模块1022，用于向状态迁移模块1012发送状态迁移消息；

状态迁移模块1012，用于接收来自状态迁移指令生成模块1022的状态迁移消息，根据状态迁移消息将自身的状态由idle或sleep状态转换为active状态。

该系统还进一步包括S-BS103和N-BS104：

N-BS104，用于在定位数据测量实体1011进行定位数据测量过程中，与定位数据测量实体1011进行信息交互，为定位数据测量实体1011提供定位数据信息；S-BS103，用于在定位数据测量实体1011进行定位数据测量过程中，与定位数据测量实体1011进行信息交互，为定位数据测量实体1011提供定位数据信息；并用于在定位数据测量实体1011与LCF1021的信息交互过程中转发信息：接收来自LCF1021的定位请求转发给定位数据测量实体1011。

其中，当采用多BSID的定位方式时，定位数据测量实体1011，具体用于接收来自LCF1021的定位请求，根据定位请求测量N-BS104的信号强度，若信号强度达到预先设定的阈值，则将该N-BS104的BSID发送给计算实体1013；计算实体1013，具体用于接收来自定位数据测量实体1011的BSID，根据各BSID获得各BS的覆盖区域信息，计算各BS覆盖区域信息的交集并输出给LCF1021。

当采用RTD的定位方式时，定位数据测量实体1011，具体用于接收来自LCF1021的定位请求，根据定位请求对S-BS103以及N-BS104进行scanning以获取RTD值；计算实体1013，具体用于接收来自定位数据测量实体1011的RTD值，计算根据各RTD值所确定的定位区域的交集并输出给LCF1021。

当采用双曲线定位方式时，定位数据测量实体1011，具体用于接收来自LCF1021的定位请求，根据定位请求对S-BS 103以及两个或两个以上的N-BS104进行scanning以获取RD值；计算实体1013，具体用于接收来自定位数据测量实体1011的RD值，计算根据各RD值所确定的双曲线的交集并输出给LCF1021。

可见，采用本发明的技术方案，实现了在WiMAX网络中为WiMAX终端提供定位服务的功能，且本发明技术方案的实现比较简单，响应迅速，同时又保证了定位的精度和准确度。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种实现定位的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

服务接入业务网网关Serving ASN-GW向微波接入全球互通网络(WiMAX)终端请求定位信息；

所述WiMAX终端进行定位数据测量，并向具备定位信息计算功能的实体发送定位数据测量结果；

所述具备定位信息计算功能的实体根据所述定位数据测量结果计算定位信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Serving ASN-GW向WiMAX终端请求定位信息之前，该方法进一步包括：

所述Serving ASN-GW接收来自连接业务网CSN或位置业务服务器LCSServer的定位请求消息；

若所述WIMAX终端为空闲idle或休眠sleep状态，则所述Serving ASN-GW向WIMAX终端发送状态迁移消息，所述WIMAX终端响应该状态迁移消息，由idle或sleep状态转换为活跃active状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述Serving ASN-GW向WiMAX终端请求定位信息具体为：所述ServingASN-GW向WIMAX终端发送定位请求消息；

所述WiMAX终端向具备定位信息计算功能的实体发送定位数据测量结果具体为：所述WIMAX终端直接向具备定位信息计算功能的实体发送定位数据测量结果。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述Serving ASN-GW向WiMAX终端请求定位信息具体为：所述ServingASN-GW向服务基站S-BS发送定位请求消息，再由所述S-BS向WIMAX终端转发所述定位请求消息；

所述WiMAX终端向具备定位信息计算功能的实体发送定位数据测量结果具体为：所述WIMAX终端向S-BS发送定位数据测量结果，再由所述S-BS向具备定位信息计算功能的实体转发所述定位数据测量结果。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，

所述WIMAX终端进行定位数据测量的步骤为：所述WIMAX终端测量一个以上邻区基站N-BS的信号强度，若信号强度达到预先设定的阈值，则向具备定位信息计算功能的实体发送所述N-BS的基站识别码BSID；

所述具备定位信息计算功能的实体根据所述定位数据测量结果计算定位信息的步骤为：所述具备定位信息计算功能的实体根据所述BSID获得各BS覆盖区域信息，并计算所述各BS覆盖区域信息的交集。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，

所述WIMAX终端进行定位数据测量具体为：所述WIMAX终端对S-BS，或者，S-BS和N-BS进行扫描scanning，获取所述WIMAX终端与S-BS以及N-BS之间的无线信号环回时延RTD值；

所述具备定位信息计算功能的实体根据所述定位数据测量结果计算定位信息具体为：所述具备定位信息计算功能的实体根据所述S-BS的RTD值确定定位区域或定位区域的交集。

7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，

所述WIMAX终端进行定位数据测量包括：所述WIMAX终端对S-BS以及两个或两个以上的N-BS进行scanning，获取所述S-BS与所述N-BS之间的下行信号传输时间差RD值；

所述具备定位信息计算功能的实体根据所述定位数据测量结果计算定位信息包括：所述具备定位信息计算功能的实体根据所述RD值确定双曲线的交集。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述WIMAX终端进行定位数据测量进一步包括：

所述WIMAX终端对S-BS以及两个或两个以上的N-BS进行scanning，获取WIMAX终端与所述S-BS以及所述N-BS之间的RTD值；

所述具备定位信息计算功能的实体根据所述定位数据测量结果计算定位信息进一步包括：所述具备定位信息计算功能的实体根据所述RD值与所述RTD值确定双曲线的交集。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述WIMAX终端对N-BS进行scanning时，若定位请求消息中携带有定位scanning指示，则所述WIMAX终端按照所述定位scanning指示中的要求对指定的N-BS进行scanning。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述具备定位信息计算功能的实体为WIMAX终端或Serving ASN-GW或S-BS。

11.一种实现定位的系统，其特征在于，该系统包括定位控制功能实体LCF、定位数据测量实体以及计算实体；

所述LCF，用于向定位数据测量实体请求定位信息，接收来自计算实体的定位信息并输出；

所述定位数据测量实体，用于接收来自所述LCF的定位请求，根据所述定位请求进行定位数据测量，并将得到的定位数据测量结果发送给计算实体；

所述计算实体，用于接收来自定位数据测量实体的定位数据测量结果，根据所述定位数据测量结果计算定位信息，并将所述定位信息发送给LCF。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括S-BS和N-BS；

所述N-BS，用于在定位数据测量实体进行定位数据测量过程中，与定位数据测量实体进行信息交互以为定位数据测量实体提供定位数据信息；

所述S-BS，用于在定位数据测量实体进行定位数据测量过程中，与定位数据测量实体进行信息交互以为定位数据测量实体提供定位数据信息；和/或用于在定位数据测量实体与LCF的信息交互过程中转发消息。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

所述定位数据测量实体具体用于，接收来自LCF的定位请求，根据所述定位请求测量N-BS的信号强度，若信号强度达到预先设定的阈值，则将所述N-BS的BSID发送给计算实体；

所述计算实体具体用于，接收来自定位数据测量实体的BSID，根据各BSID获得各BS的覆盖区域信息，计算所述各BS覆盖区域信息的交集并输出给LCF；

或者，

所述定位数据测量实体具体用于，接收来自LCF的定位请求，根据所述定位请求对S-BS以及N-BS进行scanning以获取RTD值；

所述计算实体具体用于，接收来自定位数据测量实体的RTD值，根据各RTD值确定定位区域的交集并输出给LCF；

或者，

所述定位数据测量实体具体用于，接收来自LCF的定位请求，根据所述定位请求对S-BS以及两个或两个以上的N-BS进行scanning以获取RD值；

所述计算实体具体用于，接收来自定位数据测量实体的RD值，计算根据各RD值所确定的双曲线的交集并输出给LCF。

14.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述LCF位于ServingASN-GW中或者是一个单独的功能实体。

15.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述定位数据测量实体位于WIMAX终端中。

16.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述计算实体位于WIMAX终端中、S-BS中或LCF中。

17.一种定位数据测量实体，其特征在于，所述定位数据测量实体用于，接收来自LCF的定位请求，根据所述定位请求进行定位数据测量，并将得到的定位数据测量结果发送给计算实体。

18.一种定位控制功能实体，其特征在于，所述定位控制功能实体用于，向定位数据测量实体请求定位信息，接收来自计算实体的定位信息并输出；

或者，所述定位控制功能实体用于，向定位数据测量实体请求定位信息，根据所述定位数据测量实体返回的定位数据测量结果计算定位信息并输出。

19.根据权利要求18所述的实体，其特征在于，所述定位控制功能实体位于Serving ASN-GW中或者是一个单独的功能实体。

20.一种计算实体，其特征在于，所述计算实体用于，接收来自定位数据测量实体的定位数据测量结果，根据所述定位数据测量结果计算定位信息，并将所述定位信息发送给LCF。

21.根据权利要求20所述的实体，其特征在于，所述计算实体位于ServingASN-GW的LCF中、S-BS中或WIMAX终端中。

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