小灵通定位基本原理、系统结构、功能及实际应用

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摘　要　小灵通定位业务是小灵通增值业务中一项重要的业务，它能实现对小灵通用户所处地点的报警、定位和追踪功能，因而有着很好的应用前景。本文简要介绍了小灵通定位业务的基本原理、系统结构、功能及实际应用。

一、概述　

　　随着经济的蓬勃发展，人们对各种信息的需求也越来越强烈，决策的正确与否在很大程度上依赖于信息拥有的多寡，其中，位置信息是其中的一个重要组成部分。而在人们的移动中，最需要的信息恰恰就是“位置信息”，特别是出现紧急情况时更需要“确切的位置信息”，因此，各种各样的定位系统和基于位置信息的应用系统应运而生。　

　　目前使用比较广泛的定位系统是GPS全球定位系统和GSM定位系统。其中，GPS系统是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统，利用设置在地面或运动载体上的专用接收机，接收卫星发射的无线电信号实现导航定位。GPS定位技术是目前比较常用的技术，但因客户端成本相对较高，一般用于企业级和行业内部的解决方案。　

　　GSM定位系统提供的定位业务则是移动通信网络提供的一种新型增值业务，通过无线定位技术来获得移动台的位置信息(经纬度、移动速度等)，提供给用户本人、移动通信网络或者其他外部实体，实现各种与位置相关的业务。该业务使用GSM手机作为定位终端，能使定位精度达到500米以内，具体精度视蜂窝小区半径而不同，在城区范围内一般可以达到200米以内。　

　　而小灵通定位系统(LSC：Location Service Center)则通过小灵通基站间的精确的三点定位，能够将定位精度控制在50米范围内，居目前国内同类业务的领先地位。它将为不同的行业和个人用户提供功能强大的定位信息服务，如紧急位置服务、跟踪和物流管理业务、位置信息服务等。　

　　通过小灵通用户定位系统，能够实现对小灵通用户所处地点的报警、定位和追踪功能。这种用户定位系统特别适合那些需要照顾的老人和小孩使用，它可以让用户随时随地保持联络。也就是说，一旦小灵通用户使用本机拨打了报警电话，用户所处的位置将精确地被定位系统标识在电子地图上，离本地点最近的、接到报警的紧急服务人员可据此迅速到达。这种定位系统对于其他需要紧急服务的公安、金融、保险、交通、物流等行业用户也十分适用，因而有着很好的应用前景。　

　　二、定位业务的基本原理及系统结构　

　　1，定位业务的基本原理　

　　LSC系统是利用基站定位的方法实现对手机位置的估计，估计的精度根据所处网络的状况而不同。当LSC系统向小灵通网络发送对目标手机的定位请求后，根据手机是否支持用户对用户接口(UUI)，LSC将获得不同的定位信息。

如果手机支持UUI，　LSC不仅可以知道手机的登记的基站，LSC还能获得一组所有与该手机有信号联系的基站信息，包括每个基站的号码(CS/RP ID)以及信号强度。如果基站信息中的基站数量小于3个，那么系统将使用信号最强的基站的位置(经纬度)作为当前手机的位置估计。如果基站信息的基站数目大于3个，LSC将选出信号最强的三个基站。由于10mw的基站的信号覆盖范围小，定位精度最高。LSC判断是否信号最强的为10mw基站，同时其余两个都不是10mw基站。如是，LSC将使用信号最强的10mw基站的经纬度作为手机的位置估计。　

　　如不是，还需要根据基站的功率(10mw、200mw、500mw　)　、高度、是否为安装在室内的情况对每个基站的信号强度进行增减调整。最后选择信号最强的三个基站进行三点定位，计算结果作为当前手机的位置估计。　

　　对于手机不支持UUI的情况，LSC不能获得基站信息数据，但可以得到手机登记的基站的号码(CS/RP ID)。LSC将使用该基站的位置(经纬度)作为当前手机的位置估计。LSC的定位计算流程图如下：　

　　2，定位系统的结构　

　　小灵通定位系统(LSC)主要由以下几个部分组成，如图2所示。　

　　2.1　小灵通无线市话系统网络　

　　小灵通无线市话系统网络包括PAS和iPAS系统两种类型。在LSC系统中，小灵通无线市话系统网络负责传输LSC和LS终端之间的LS消息。

　　2.2　定位网关(LSGW)　

　　定位网关主要完成以下功能：　

　　给小灵通无线市话网络与LSC其他组成部分之间提供一个统一的逻辑接口　

　　发送紧急呼叫请求和RSSI信息至定位子系统(LPS)

　　接收来自LPS的位置查询请求

　　查询无线市话网络，得到目标PS的RSSI信息

　　发送位置查询响应消息和RSSI信息至LPS　

　　2.3 LS定位子系统(LPS)　

　　LS定位子系统(LPS)负责LSC与无线市话网络之间的通信、LS用户鉴权、LS用户隐私控制和目标PS位置计算，同时输出基本的位置信息(host CS/RP的经纬度和所在的街道位置)。　LPS主要完成以下功能：　

　　LPS主要完成以下功能：　

　　提供定位业务　

　　根据RSSI计算用户的当前位置(经纬度)　

　　从CS数据库中得到街道位置信息，接收来自定位业务接入子系统(LAS)的位置查询请求或位置跟踪请求，并且返回位置信息给LAS　

　　接收来自定位网关(LSGW)的紧急呼叫请求，并且把紧急呼叫请求和位置信息发送至LAS　

　　产生CDR数据　

　　2.4 LS接入子系统(LAS)　

　　LS接入子系统(LAS)负责LSC与外部LS　客户端之间的通信、LS客户端控制和LS　客户端鉴权。　

　　LAS主要完成以下功能：　

　　管理LS　客户端　

　　S　客户端鉴权　

　　定位请求鉴权

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--  作者：张文波
--  发布时间：2008-5-9 2:10:00
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从用户profile data中得到用户信息　
　　接收来自外部LS　客户端的各种定位请求　

　　把来自LS客户端的各种请求转换成LPS能够识别的定位请求　

　　接收来自LPS的紧急呼叫请求并把请求分发至相应的LS客户端　

　　2.5 LS　客户端　

　　LS　客户端负责指配定位业务。　

　　2.6 LS终端　

　　目前的移动终端具有支持定位业务和不支持定位业务两类。对于支持定位业务的移动终端，定位系统使用三点定位法来确定当前的位置，即选择该移动终端最强的三个基站位置进行三点定位。如果移动终端不支持定位业务，定位系统将使用该移动终端当前登记的基站位置进行定位运算。　

　　三、定位业务功能及特点　

　　1，小灵通定位业务功能　

　　目前小灵通定位业务包括以下的四大功能：　

　　1.1　紧急呼叫定位业务(EAC)　

　　利用定位系统提供的紧急呼叫定位业务(EAC)，小灵通用户只需按下手机上的几个按钮(例如110、120等)，警务处理中心和急救中心就能在几秒钟内知道报警人的当前位置，从而提供及时的救助。　

　　1.2　定位查询业务(LQS)　

　　定位查询业务(LQS)指LS客户端通过LSC系统查询被定位手机用户的当前位置信息，LQS是单次的位置确定过程。　

　　1.3　定位跟踪业务(LTS)　

　　定位跟踪业务(LTS)为连续多次的位置确定过程。该业务主要对公安等执法部门和某些商业机构开放，例如出租车公司和邮政快递公司等，这些部门或机构通过该业务对目标手机用户或用户群进行连续的位置跟踪定位，实时监控可疑的犯罪分子行踪或商业机构所属车辆的行驶路线，从而在一定程度上能够迅速抓获犯罪分子和保障车辆及其驾驶人员的安全，另外调度人员也可根据客户随时的要求，及时调度车辆和配置相应的人员。　

　　1.4　基于C-MODE业务的定位业务(LDS)　

　　LDS主要是指基于C-MODE业务的定位业务。C-MODE业务是VAS系统提供的一种手机上网业务，用户可以使用手机终端访问C-MODE网络、收发电子邮件、下载铃声和图片等。　

　　小灵通用户在使用基于C-MODE业务的定位业务时，首先通过手机访问提供定位业务的C-MODE网站(ICP)，C-MODE　服务器然后把用户提交的定位业务请求发送至LSC，LSC在计算出PS的当前位置后把位置信息报告给C-MODE　服务器，在该位置信息的基础之上，C-MODE　服务器通过Web网页给用户提供该位置周围的一些建筑和服务设施信息，从而用户能够得到诸如停车、就餐和购物等信息服务。　

　　2，定位业务的应用　

　　小灵通定位的信息服务可根据是否增加其他业务分为基本定位业务和增值定位业务。基本定位业务指与运营商合作的信息查询和位置查询等基本服务的应用；增值定位业务指在定位系统及GIS系统上开发的其他应用。

　　2.1　基本定位业务　

　　(1)短信定位　

　　短信位置服务是SP基于自主开发的GIS引擎平台而设计的。用户手机发送一个需求信息经小灵通网络传送到短消息服务中心，再由短消息服务中心将用户信息发送到SP应用服务器进行用户手机位置和需求信息查询，查询结果通过短消息服务中心经小灵通网络反馈到用户手机。此服务的工作原理是通过移动通信网的基站位置，来获取移动用户的位置信息(经纬度)，然后根据用户的需求提供相应的服务。　

　　用手机发送一条短消息，就可以马上知道自己的大概位置，离自己最近的兴趣点(包括饭店、娱乐场所、医院、加油站、银行、邮电局等等)位置及导航路线等。用户目前可以使用的位置服务主要有：“位置查询(包括我的位置和朋友的位置”)，“周边查询”，“查找最近”，“公交查询”，“导航路线”等。　

　　(2)C-MODE定位业务应用　

　　C-MODE定位业务旨在为小灵通用户提供便捷的、高质量的定位服务。您还可以利用查询附近位置信息的功能找到您附近的宾馆饭店等参照物的位置信息，为您的出行提供了便捷，准确的位置信息。　

　　C-MODE定位服务在短信服务的基础上，利用C-MODE的技术优势，提供准确的地图和文字信息，给您更直观、更准确的位置信息。下面举一具体的例子来说明此应用

“e路通”是内容提供商开发的C-MODE站点，它可为城市移动用户提供“吃住行”等的信息查询和导航定位服务。“e路通”将所有信息归为两类两种搜索方法。它以“吃喝玩乐住”的信息提供为核心，集中收录在“吃喝玩乐”和“便捷商住”两类主目录里。两种搜索方法为：1)用户可先通过输入名称，地址，或特色等条件，查询相关信息点，然后根据自己所在位置得到最佳路径。2)或用户可进入“周边查找”，通过模糊查询或手机定位确定自己中心点，然后再进行周边信息搜索。　

　　“e路通”依靠先进的GIS引擎，智能空间搜索引擎和智能信息分类索引技术以及海量的内容数据，真正为用户做到“e路通在手，吃喝玩住样样有”。只要是支持C-MODE的手机，都可通过“@emap/index。jsp”门户阅览“e路通”。主菜单目录如下图：　

　　2.2　增值定位业务　

　　目前定位业务的应用非常广泛，　除了上述的基本定位业务外，　目前在市场上还有以下的增值定位业务，　正在越来越受到人们的关注和喜爱。　

　　2.2.1　逛大街业务　

　　逛大街业务是一个定义为基于位置的信息查询应用，其核心功能是在已知位置的基础上为用户提供与他距离较近的资讯信息。　

　　逛大街将互联网的黄页查询搬到了手机上，利用短信息这种方便时尚的传输方式，无论您在何时、身处何地，都可以享受全国范围的资讯服务。逛大街业务的操作流程如下：　

　　2.2.2　公交定位业务　

　　公交定位业务的基本目的是为公交公司提供公交车定位，同时在此基础上实现业务调度和汽车到站预报。位置服务在未来的公交系统中将占一席之地。为了更好的为乘客服务，公交公司的管理者需要及时了解车辆的运行情况，每辆车的载客量。根据这些数据进行综合对比，以此达到合理的安排车辆的运行。公交定位业务的基本结构图如下：　

　　(1)车辆管理　

　　在许多情况下，公交公司的管理者需要及时了解并调度所属的车辆和人员以提高工作效率，提升服务质量。借助于移动位置服务，管理者可随时了解车辆和人员的位置，因而可根据车辆的行进速度及客户的多少，迅速调度车辆和人员。　

　　公交公司的管理者根据当时的客流量，及时对车辆进行调整，当某一路线车辆出现不足时，管理人员可以调动其它车辆用以辅助本条路线正常运行。　

　　(2)车辆查询　

　　利用位置服务，公交公司可以向用户提供车辆查询服务。查询的内容包括路线查询某路公交车到某一站的时间查询、起启时间查询等。当使用路线查询这一功能时，用户只须输入到达目的地，并发送到某一特定的号码，公交系统向用户提供几种路线并供用户选择。当用户选择了某种路线后，公交系统指导用户在何地等车并可提供到达该地的路线，告诉用户公交车到达该站的时间。　

　　(3)提醒系统　

　　向经常坐某路车的用户提供提醒功能，根据用户所在地与车站的距离，正确指导用户出门时间，减少了等车的时间。　

　　(4)自动报站　

　　利用位置服务，公交车可以设立自动报站系统，当到达某一站时，位置服务向报站系统提供到达某一站的信息，报站系统根据这一信息报出到站的信息。　

　　四、小结　

　　小灵通定位业务是小灵通增值业务中一项重要的业务，本文简要介绍了小灵通定位业务的基本原理、系统结构、业务功能及实际应用。通过小灵通用户定位系统，能够实现对小灵通用户所处地点的报警、定位和追踪功能。这种定位系统对于需要紧急服务的公安、金融、保险、交通、物流等行业用户也十分适用，因而有着很好的应用前景。　

　　参　考　文　献

　　[1]　《小灵通(PAS)个人通信接入系统》　徐福新、许永明等编著，电子工业出版社，2001.11

　　[2]　《小灵通网络维护与优化》　徐福新、许永明等编著，电子工业出版社，2004.3

　　——《中国数据通信》